李海蕓

摘 要：FMEA是大型汽車(chē)零部件生產(chǎn)型企業(yè)里廣泛使用的預(yù)防型質(zhì)量管理工具，文章主要描述FMEA在線束加工企業(yè)的工藝設(shè)計(jì)方面的應(yīng)用，通過(guò)分析線束加工的工藝過(guò)程中的潛在質(zhì)量問(wèn)題，失效的原因及影響，記錄預(yù)防和探測(cè)手段，采取措施的方法，達(dá)到在產(chǎn)品被生產(chǎn)出來(lái)之前將其可能發(fā)生的質(zhì)量問(wèn)題通過(guò)這些措施將其扼殺在搖籃之中，既降低失效產(chǎn)品的生產(chǎn)成本，又降低最終產(chǎn)品的廢品率，增加了顧客的滿意度，也提高了企業(yè)質(zhì)量管理的水平，降低了企業(yè)質(zhì)量成本。

關(guān)鍵詞：PFMEA;失效模式;失效分析;顧客滿意度

中圖分類(lèi)號(hào)：U461.99? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B? 文章編號(hào)：1671-7988（2020）17-231-03

Discussion on the Importance of FMEA in the Process Design of Wire Harness

Li Haiyun

（ Shaanxi Wanfang Tianyun Automobile Electrical Appliance Co.， Ltd.， Shaanxi Xi'an 710201 ）

Abstract： FMEA is widely used in the large auto parts manufacturing enterprise of preventive quality management tools， In this paper， mainly describe FMEA in shaanxi Wan Fangtian shipment application of automobile electric appliances， through the analysis of the potential quality problems in the process of production， the cause of the failure and its influence， record the prevention and detection means， take measures， the method of reach before products are made possible quality problems through these measures will be killed in the bud， which decrease the production cost of failure products， and decrease the waste product rate of the final product， increase the customer satisfaction， and also improve the level of the enterprise quality management， Reduced the cost of enterprise quality.

Keywords： Failure Mode and Effects Analysis; Failure Mode; Failure Analysis; Customer Satisfaction

CLC NO.： U461.99? Document Code： B? Article ID： 1671-7988（2020）17-231-03

引言

汽車(chē)線束是汽車(chē)電路的中的網(wǎng)絡(luò)主體，在車(chē)輛運(yùn)行中傳遞著電流、信號(hào)和大量的數(shù)據(jù)，是保障汽車(chē)各種用電器功能正常運(yùn)轉(zhuǎn)的經(jīng)脈。隨著信息科技的發(fā)展，用戶除了對(duì)汽車(chē)安全性能和舒適性能的要求之外，更是對(duì)汽車(chē)的信號(hào)化、智能化的需求不斷提升;同時(shí)隨著國(guó)家對(duì)環(huán)保要求的力度的增加，重卡汽車(chē)必須改型以符合國(guó)家環(huán)保和排放的要求。而汽車(chē)線束質(zhì)量直接關(guān)系著這些功能、性能的實(shí)現(xiàn)。那么問(wèn)題來(lái)了，汽車(chē)線束如何在制造環(huán)節(jié)提升加工質(zhì)量已成為各個(gè)汽車(chē)線束廠家所必須面臨的問(wèn)題。線束產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程中質(zhì)量存在于各個(gè)環(huán)節(jié)，引入FMEA質(zhì)量管理工具，從產(chǎn)品質(zhì)量預(yù)防方面入手，吸收、創(chuàng)新和應(yīng)用先進(jìn)的質(zhì)量管理方法和技術(shù)工具，有效的滿足客戶對(duì)產(chǎn)品的各類(lèi)特殊需求。FMEA質(zhì)量管理工具以客戶滿意度指標(biāo)衡量企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，實(shí)現(xiàn)低廢品率和高能耗利用率，滿足國(guó)家對(duì)企業(yè)生產(chǎn)的環(huán)保及節(jié)能降耗方面的要求。

1 FMEA簡(jiǎn)介

Failure Mode and Effects Analysis簡(jiǎn)稱(chēng)為FMEA，可分為故障模式分析（FMA）和故障影響分析（FEA） [1]，采用FMEA這種可靠性設(shè)計(jì)方法，應(yīng)用對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)和頭腦風(fēng)暴等方法對(duì)產(chǎn)品整個(gè)生產(chǎn)、儲(chǔ)存、運(yùn)輸各過(guò)程的潛在質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)價(jià)、分析，提前識(shí)別質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段達(dá)到盡可能的消除這些風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)或?qū)⑦@些風(fēng)險(xiǎn)降低至可接受范圍內(nèi)的效果。FMEA也是一組系統(tǒng)化的活動(dòng)，即識(shí)別產(chǎn)品或生產(chǎn)過(guò)程中的潛在失效及其產(chǎn)生的后果，制定消除或減少潛在失效發(fā)生的預(yù)防措施，最終將整個(gè)分析過(guò)程運(yùn)用FEMA表格的形式形成文件并歸檔。通過(guò)FMEA分析的方法可提高產(chǎn)品可靠性，降低設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、制造及運(yùn)輸各過(guò)程中質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)的目的，如縮短開(kāi)發(fā)周期、降低批量質(zhì)量問(wèn)題概率、降低維修費(fèi)用等。

FMEA可分為設(shè)計(jì)FMEA和過(guò)程FMEA，其中過(guò)程FMEA是建立在設(shè)計(jì)FMEA的基礎(chǔ)之上。本文主要從線束工藝設(shè)計(jì)方面討論過(guò)程FMEA，即通過(guò)對(duì)構(gòu)成線束產(chǎn)品的子系統(tǒng)、零件及構(gòu)成過(guò)程的各個(gè)工序逐一進(jìn)行分析，找出其潛在的失效模式，并分析其可能的后果，從而預(yù)先采取必要的措施，達(dá)到預(yù)防產(chǎn)品失效發(fā)生的作用[2]，避免傳統(tǒng)的先生產(chǎn)后檢驗(yàn)的方式導(dǎo)致的生產(chǎn)成本高和顧客滿意度低的問(wèn)題發(fā)生，是線束加工工廠中常用質(zhì)量管理工具之一。

一個(gè)完整的過(guò)程FMEA一般包括新建和動(dòng)態(tài)更新兩個(gè)階段。新建FMEA是在產(chǎn)品可行性論證階段或之前、生產(chǎn)工裝制造之前啟動(dòng)，由工藝設(shè)計(jì)或制造工程師以及其它負(fù)責(zé)開(kāi)發(fā)的相關(guān)人員利用對(duì)產(chǎn)品或過(guò)程的專(zhuān)業(yè)知識(shí)和頭腦風(fēng)暴等方法，盡可能全面系統(tǒng)的分析產(chǎn)品整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中可能出現(xiàn)的質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)，結(jié)合5M1E及PDCA循環(huán)分析等方法系統(tǒng)全面的分析個(gè)質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)潛在失效模式，從嚴(yán)重度、發(fā)生率、探測(cè)度方面評(píng)價(jià)風(fēng)險(xiǎn)的優(yōu)先級(jí)，制定預(yù)防和探測(cè)措施，從而防止有質(zhì)量問(wèn)題的產(chǎn)品被生產(chǎn)線生產(chǎn)出來(lái)而流入下道工序或者流入客戶，產(chǎn)生抱怨，降低PPM值[2]。FMEA動(dòng)態(tài)更新是在生產(chǎn)線建立并運(yùn)行的過(guò)程中新發(fā)生的質(zhì)量問(wèn)題，這些質(zhì)量問(wèn)題更是以往生產(chǎn)中從未出現(xiàn)或者在頭腦風(fēng)暴階段無(wú)法估計(jì)到，針對(duì)發(fā)生問(wèn)題分析原因并制定控制和探測(cè)方法，同時(shí)可將這種失效模式歸入FEMA表單中，避免同樣的質(zhì)量問(wèn)題重復(fù)發(fā)生，同時(shí)也可作為其他同類(lèi)型產(chǎn)品FMEA分析的參考經(jīng)驗(yàn)。

對(duì)于陜汽重卡汽車(chē)而言，為滿足國(guó)內(nèi)外客戶個(gè)性化需求，整車(chē)線束的布置也各不相同，但是線束的結(jié)構(gòu)大體大多類(lèi)似，針對(duì)此類(lèi)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)/制造過(guò)程類(lèi)似的線束零件，可根據(jù)其系列分類(lèi)、工藝過(guò)程特性，設(shè)計(jì)通用的PFMEA，當(dāng)有新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)時(shí)可作為經(jīng)驗(yàn)積累予以參考。導(dǎo)入通用PFMEA，既提高了FMEA團(tuán)隊(duì)的效率，同時(shí)也提高了失效模式的分析和措施制定的有效性。

2 FMEA分析的意義

2.1 提供解決問(wèn)題的方向

采用FMEA分析技術(shù)，從人、機(jī)、料、法、環(huán)、策方面入手進(jìn)行問(wèn)題分析，最大限度地保證產(chǎn)品生產(chǎn)周期中潛在的失效模式及其失效起因均已得到充分的考慮和論述，其中以“機(jī)”為例：機(jī)即輔助生產(chǎn)的設(shè)備和工具，其一般采用使用、點(diǎn)檢和保養(yǎng)的方式進(jìn)行管理，設(shè)備失效由設(shè)備零件磨損、可靠性降低等原因造成，失效的結(jié)果是導(dǎo)致生產(chǎn)過(guò)程中斷或者產(chǎn)品出現(xiàn)偏差，其失效原因主要從使用、點(diǎn)檢、保養(yǎng)方面進(jìn)行頭腦風(fēng)暴：如是否有完整的設(shè)備管理辦法、設(shè)備管理辦法的各項(xiàng)規(guī)定是否都已有效實(shí)施且能形成記錄、所有生產(chǎn)過(guò)程中的設(shè)備是否符合工藝規(guī)范的要求，是否滿足工序能力的要求，設(shè)備是否能滿足持續(xù)產(chǎn)能需求等。引入FMEA分析方法能達(dá)到追根溯源從根本原因分析并制定有效預(yù)防和控制的對(duì)策：設(shè)備作為一個(gè)產(chǎn)品也是由外部供應(yīng)商提供，其設(shè)備的性能、設(shè)備的失效模式以及失效模式的預(yù)防控制措施也是設(shè)備廠家更為了解，那么FMEA分析機(jī)器設(shè)備失效時(shí)可考慮設(shè)備廠家提供一份其失效措施清單[3]即設(shè)備使用說(shuō)明或作業(yè)指導(dǎo)書(shū)，這份清單為FMEA編制小組提供了頭腦風(fēng)暴的方向：系統(tǒng)了解設(shè)備使用說(shuō)明，明確設(shè)備的保養(yǎng)和維護(hù)周期、關(guān)鍵零部件更換的周期等信息，根據(jù)這些關(guān)鍵信息在線束工藝設(shè)計(jì)時(shí)可制定設(shè)備使用、點(diǎn)檢、保養(yǎng)以及易損易壞零件的更換周期等設(shè)備管理辦法，并制定管理辦法的實(shí)施監(jiān)督措施、形成記錄，確保設(shè)備在生產(chǎn)過(guò)程中處于完好和受控狀態(tài)，從根源上有效的避免設(shè)備故障導(dǎo)致產(chǎn)品不良、甚至于生產(chǎn)中斷的發(fā)生。

2.2 全面系統(tǒng)的分析問(wèn)題

以導(dǎo)入過(guò)程FMEA為例，一般是在可行性論證階段或之前、生產(chǎn)工裝制造之前啟動(dòng)，建立生產(chǎn)過(guò)程流程圖，系統(tǒng)全面的識(shí)別產(chǎn)品的整個(gè)生產(chǎn)周期的潛在失效模式。以線束加工為模型，首先建立產(chǎn)品生產(chǎn)的流程圖：包括原材料入庫(kù)、導(dǎo)線下料、端子壓接、簡(jiǎn)單預(yù)裝、掛板組裝、產(chǎn)品檢驗(yàn)、裝箱入庫(kù)、產(chǎn)品運(yùn)輸、以及這些工序間的物料運(yùn)輸?shù)?，針?duì)各生產(chǎn)環(huán)節(jié)逐一分析構(gòu)成產(chǎn)品的子系統(tǒng)、零件，識(shí)別其可能的潛在質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)，分析各潛在風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)的發(fā)生的根本原因，制定預(yù)防和控制措施，防止不良產(chǎn)品被生產(chǎn)線生產(chǎn)出來(lái)而傳遞至下道工序甚至于流入客戶，造成客戶抱怨影響顧客滿意度。針對(duì)壓接工序以端子壓接變形為例分析失效模式，其后果是導(dǎo)致端子無(wú)法插接或者插接后造成接觸不良，其發(fā)生的原因可能為：（1）未使用專(zhuān)用模具或者模具代用;（2）端子壓接參數(shù)設(shè)計(jì)不合理，如導(dǎo)線剝頭、壓接高度;（3）模具調(diào)節(jié)未按照作業(yè)要求執(zhí)行;（4）模具磨損導(dǎo)致;針對(duì)這些原因在線束工藝設(shè)計(jì)時(shí)可制定控制預(yù)防措施：（1）制定端子壓接模具管理辦法，從磨具的開(kāi)發(fā)驗(yàn)收和使用維護(hù)方面系統(tǒng)的制定管理辦法。（2）從端子剝頭、壓接高度、適配線徑、以及外觀要求方面系統(tǒng)制定端子壓接的參數(shù)標(biāo)準(zhǔn);（3）制定模具安裝作業(yè)指導(dǎo)書(shū);（4）制定模具保養(yǎng)和更換管理辦法;（5）制定端子壓接拉拔力標(biāo)準(zhǔn)，采用首件檢驗(yàn)管理辦法在過(guò)程中進(jìn)行拉拔力探測(cè)，這樣系統(tǒng)的分析后形成FMEA的動(dòng)態(tài)管理文件，持續(xù)改善以達(dá)到在制程中將質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)降至最低。

FMEA制作環(huán)節(jié)也涉及到了返工的步驟，返工雖然是一種非正常的作業(yè)流程，但在一些情況也是產(chǎn)品生產(chǎn)中必要的過(guò)程，此過(guò)程也是受到了人員操作，設(shè)備運(yùn)行，物料的輸入輸出，作業(yè)指導(dǎo)書(shū)的運(yùn)用，環(huán)境等的影響，分析返工步驟中的潛在失效模式也應(yīng)從人、機(jī)、料、法、環(huán)方面制定對(duì)應(yīng)的預(yù)防和探測(cè)措施，形成返工FMEA，能有效的提高產(chǎn)品返工的質(zhì)量、降低返工的生產(chǎn)成本。

2.3 提供系統(tǒng)深入的解決方案

FMEA分析主要精髓在于采用5M1E及PDCA循環(huán)分析[4]的分析方法，直擊失效模式的根本原因，達(dá)到有的放矢并能切中失效要害。以車(chē)輛空濾器功能喪失為例：為什么空濾器功能喪失，是因?yàn)榭諡V器護(hù)套進(jìn)水;為什么空濾器護(hù)套進(jìn)水，主要原因是線束加工時(shí)插接器使用的端子和密封度與護(hù)套不匹配;為什么會(huì)不匹配，是因?yàn)榧庸r(shí)密封堵缺料被代用導(dǎo)致;為什么會(huì)代用，是因?yàn)樵撎幑芾肀贿z漏;為什么被遺留，是因?yàn)闆](méi)有相關(guān)的代用管理機(jī)制，至此已挖掘出空濾

器護(hù)套進(jìn)水問(wèn)題的根本原因。

由此可見(jiàn)FMEA在分析失效模式時(shí)從技術(shù)、管理、工藝等各方面分析原因，并對(duì)針對(duì)各方面原因采取對(duì)應(yīng)措施，制定對(duì)應(yīng)探測(cè)控制和管理的方法，從源頭分析失效原因和制定探測(cè)手段避免產(chǎn)品被生產(chǎn)出來(lái)報(bào)廢或者返工而產(chǎn)生的成本，大大而降低了由失效產(chǎn)生的生產(chǎn)成本。

3 結(jié)論

線束在整車(chē)系統(tǒng)是比較重要的一類(lèi)零部件，其質(zhì)量好壞直接影響汽車(chē)各種功能性能的實(shí)現(xiàn)，只有在前期的項(xiàng)目開(kāi)發(fā)階段對(duì)線束加工工藝各環(huán)節(jié)的失效進(jìn)行充分的分析，并擬定其對(duì)應(yīng)的控制和探測(cè)措施，才能有效降低失效造成的生產(chǎn)成本、更有效的避免在終端用戶處發(fā)生線束問(wèn)題。本文結(jié)合長(zhǎng)期處理該問(wèn)題的經(jīng)驗(yàn)，為線束工藝設(shè)計(jì)引入FMEA分析方法提供一定的指導(dǎo)作用。

參考文獻(xiàn)

[1] 斯泰蒙蒂斯.故障模式分析FMEA從理論到實(shí)踐[M].第2版.北京：國(guó)防工業(yè)出版社，2005.

[2] 鄢青.簡(jiǎn)要介紹FMEA在重卡線束企業(yè)中的應(yīng)用.[J]江蘇科技信息： 2016年第8期.

[3] 賈再明，莊明惠.FMEA的分析和管理，[J]現(xiàn)場(chǎng)管理.2001年第3期.

[4] 陳心德等.生產(chǎn)系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)工作研究[M].沈陽(yáng)：東北財(cái)經(jīng)大學(xué)出版社， 2005.