第2452期【精益生產咨詢】PFMEA詳解＋風險評估案例 - 電子期刊 - 精益生產咨詢

3.8 PFMEA風險分析案例

PFMEA風險分析可以分為以下兩個步驟：

1）識別當前預防失效原因的預防措施，識別當前探測失效原因或/和失效模式的探測措施，直到能百分之百探測和控制失效或者已經沒有探測措施為止；

2）考慮當前措施的效果和失效的實際情況，根據評價準則，評估失效的嚴重度、發生度、探測度，計算綜合指標，標識特殊特性。

失效分析完畢之后，團隊對電子控制單元的生產進行了風險分析。他們識別了應對每條失效鏈當前的預防和探測措施，然后根據評價準則評價它們的風險大小。

其中，失效模式對內外部生產影響的嚴重度基于問題的性質進行評價，而失效模式對產品或最終用戶的嚴重度評價則來源于電子控制單元的DFMEA。

DFMEA根據ECU在車輛上的功能評價嚴重度，相同的失效在不同層次或不同類型的FMEA中，其嚴重度應該具有一致性。

a. 對“作業員把印制電路板放到載具上，但印制電路板沒有接觸載具底部”造成“印制電路板沒有卡扣上”，再導致“最終用戶：在設計范圍內，電子控制單元由于機械、電氣、熱應力或內外媒介而損壞”這條失效鏈，當前的預防措施是“作業指導書定義了載具的定位柱通過印制電路板的定位孔，再把印制電路板水平地放到載具底部”以應對人為的錯誤，團隊認為該預防措施較好地預防了失效原因，但操作相對來說還是有點難度，因此，發生概率評價為低，發生度評價為3。

當前的探測措施是“當站目視檢查印制電路板有沒有卡扣上”，屬于人的視覺在當站對失效模式的探測，該失效模式較容易探測到，因此，探測能力評價為中，探測度評價為6。最終，基于各自的單項指標，措施優先度評價為中。

b. 對“作業員用錯了載具”造成“印制電路板沒有卡扣上”再導致“最終用戶：在設計范圍內，電子控制單元由于機械、電氣、熱應力或內外媒介而損壞”這條失效鏈，當前的預防措施是“作業指導書定義了換型時根據夾具矩陣表使用載具”以應對人為的錯誤，團隊認為雖然作業指導書告訴了員工應該使用的載具類型，但這是不容易記憶的，操作起來有難度，因此，發生概率評價為中，發生度評價為4。

當前的探測措施是“當站目視檢查印制電路板有沒有卡扣上”，屬于人的視覺在當站對失效模式的探測，該失效模式較容易探測到，因此，探測能力評價為中，探測度評價為6。最終，基于各自的單項指標，措施優先度評價為高。

c. 對“由于空氣壓力太小，壓棒不能把蓋體壓到預設的停止位置”造成“印制電路板沒有卡扣上”，再導致“最終用戶：在設計范圍內，電子控制單元由于機械、電氣、熱應力或內外媒介而損壞”這條失效鏈，當前的預防措施是“維護保養定義了周期性檢查和控制空氣壓力”，團隊認為該預防措施較好地預防了機器的錯誤，空氣壓力太小的概率非常低，因此，發生度評價為2。

d. 對“由于壓棒彎曲，壓棒不能把蓋體壓到預設的停止位置”造成“印制電路板沒有卡扣上”，再導致“最終用戶：在設計范圍內，電子控制單元由于機械、電氣、熱應力或內外媒介而損壞”這條失效鏈，當前的預防措施是“維護保養定義了周期性檢查壓棒狀態”，團隊認為該預防措施較好地預防了機器的錯誤，壓棒彎曲的概率非常低，因此發生度評價為2。

風險分析結果見表1，從中可以看出，這些失效鏈有一條措施優先度為高，其他的都為中，因此急切需要優化改進措施來降低風險。

表1 PFMEA風險分析案例

3.9 優化改進

優化改進即對過程進行改進，降低過程風險，因此是FMEA中最有價值的步驟。但這并不意味著其他步驟沒有價值，實際上，其他步驟是創造價值的基礎。

優化改進過程用到的最重要的工具是PDCA循環（策劃—執行—檢查—處理）。

在PDCA循環中，需要定義優化改進措施，指定責任人和目標完成時間，然后執行和追蹤這些優化改進措施，措施完成后再評估措施的有效性。

如果措施沒達到預期的效果，則需要重復此優化改進過程，直到風險可以接受為止。

每經過一個PDCA循環，過程就改進一次，不斷地轉動PDCA循環，過程就處在持續的改進之中。于是，風險不斷降低，顧客更加滿意。

3.9.1 策劃改進

對于嚴重度為9或者10的失效，由于這類失效影響到法律法規或者人身安全，危害程度非常高，所以應該最先受到關注，需要檢查是否有措施降低嚴重度。

相對于降低其他指標，降低嚴重度更困難些，一般改變產品或過程的設計才能降低失效的嚴重度，比如，可以通過改變設計的實現方案、增加失效-安全功能、增加系統的監視和響應來降低嚴重度。

對于嚴重度為8或者8以下的失效，需要優先考慮降低較高的發生度，然后再降低較差的探測度。發生度較高意味著不良品偏多，這些偏多的不良品會產生額外的生產成本并增加問題產品流出的風險，降低發生度可以降低這些成本和顧客抱怨的風險。

而需要用到探測時，不良品可能已經發生，成本以及對顧客的威脅已經鑄成。所以，相對于探測，預防更節省成本，并且相對購買測試工具或設備作為探測措施而言，預防措施需要的花費一般更低。

制訂清楚且易懂的操作說明書，維護機器或工裝夾具以保持它們的良好狀態、在工裝夾具上增加一些簡單的特征，就可以降低失效的發生概率。

基于三個單項指標檢查優化改進措施的需求之后，還要檢查綜合指標，如果綜合指標顯示風險優先度或者措施優先度仍然較高，則需要繼續策劃優化改進的措施，一直到風險無論從單項指標，還是從綜合指標都可接受為止。

如果策劃的結果是沒有可靠的措施降低高風險，那么取決于顧客和組織的要求，可能需要證明和記錄措施足夠的理由。

3.9.2 實施和檢查改進

把措施計劃完成時間分為三段，第一次追蹤如果發現措施還沒開始，還是很有機會使措施按時完成；第二次追蹤的目的是調整執行進度；第三次追蹤也許只是檢查一下措施的成功證據，如此，優化改進措施基本都能按時完成，風險能及時得到降低。

如果追蹤后發現措施執行得不理想，可以詢問其中的原因，了解執行中的困難，群策群力，團隊一起解決問題。

3.9.3 PFMEA優化改進案例

PFMEA的優化改進可以分為以下五個步驟：

1）策劃優化改進的預防和/或探測措施、目標風險狀態，指定措施責任人和目標完成時間；

2）執行和追蹤未完成措施；

3）評估完成的措施的效果；

4）處置結果以及持續改進；

5）驗證PFMEA。

a. 對“作業員把印制電路板放到載具上，但印制電路板沒有接觸載具底部”造成“印制電路板沒有卡扣上”，再導致“最終用戶：在設計范圍內，電子控制單元由于機械、電氣、熱應力或內外媒介而損壞”這條失效鏈，當前的預防措施是“作業指導書定義了載具的定位柱通過印制電路板的定位孔，再把印制電路板水平地放到載具底部”以應對人為的錯誤，雖然團隊認為該預防措施的操作相對來說還是有點難度，但暫時沒有策劃進一步的優化改進措施。

當前的探測措施是“當站目視檢查印制電路板有沒有卡扣上”，屬于人的視覺在當站對失效模式的探測，團隊策劃的優化改進措施是“當站自動光學檢查印制電路板有沒有卡扣上”，屬于自動設備在當站對失效模式的探測，探測能力評價為高，探測度評價為3。

經過優化改進，探測度從6降為3，措施優先度評價從中降為低。之后，團隊為此優化改進措施定義了責任人以及目標完成日期。

b. 對“作業員用錯了載具”造成“印制電路板沒有卡扣上”再導致“最終用戶：在設計范圍內，電子控制單元由于機械、電氣、熱應力或內外媒介而損壞”這條失效鏈，當前的預防措施是“作業指導書定義了換型時根據夾具矩陣表使用載具”以應對人為的錯誤，團隊認為雖然作業指導書告訴了員工應該使用的載具類型，但這是不容易記憶的，操作起來有難度，團隊策劃的優化改進措施是“夾具設計：錯誤型號的載具其定位柱放不進印制電路板的定位孔中”，此措施屬于防錯設計，預防極其有效，發生概率評價為極低，發生度評價為1。

經過優化改進，發生度從4降為1，探測度從6降為3，措施優先度AP評價從高降為低。之后，團隊為此優化改進措施定義了責任人以及目標完成日期。

c. 對“由于空氣壓力太小，壓棒不能把蓋體壓到預設的停止位置”造成“印制電路板沒有卡扣上”，再導致“最終用戶：在設計范圍內，電子控制單元由于機械、電氣、熱應力或內外媒介而損壞”這條失效鏈，當前的預防措施是“維護保養定義了周期性檢查和控制空氣壓力”，團隊認為該預防措施較好地預防了機器的錯誤，暫時沒有策劃進一步的優化改進措施。

經過優化改進，探測度從6降為3，措施優先度評價從中降為低。之后，團隊為此優化改進措施定義了責任人以及目標完成日期。

d. 對“由于壓棒彎曲，壓棒不能把蓋體壓到預設的停止位置”造成“印制電路板沒有卡扣上”，再導致“最終用戶：在設計范圍內，電子控制單元由于機械、電氣、熱應力或內外媒介而損壞”這條失效鏈，當前的預防措施是“維護保養定義了周期性檢查壓棒狀態”，團隊認為該預防措施較好地預防了機器的錯誤，暫時沒有策劃進一步的優化改進措施。

過優化改進，探測度從6降為3，措施優先度評價從中降為低。之后，團隊為此優化改進措施定義了責任人以及目標完成日期。

優化改進的結果見表1，從中可以看出，經過優化改進，這些失效鏈的單項指標得到了降低，措施優先度為高的都降低為低，過程的風險將會得到降低，產品的生產將會得到改善。

表1 PFMEA優化改進案例