
專欄簡介
本專欄將通過FMEA系列文章,從理論出發結合豐富案例分析,深入淺出地帶大家系統的學習FMEA相關知識,掌握潛在失效分析方法并能高效落實進行風險管控和預防,解決產品設計和過程設計可能出現的問題。

上一期《干貨分享 |做好策劃與準備,讓FMEA有備無患》文章中,我們提到了FMEA的策劃與準備,只有事前做足準備,才能確保做FMEA的時候萬無一失。
那么,接下來,我們就要帶大家一起了解FMEA七步法中的結構分析。
01
結構分析的目的
結構分析是我們整個FMEA分析過程的基礎階段,也是最為重要的一環。它的目的是將制造系統識別和分解為過程項、過程步驟和過程工作要素,以便進行技術風險分析。
其中過程結構分析的目標是:
分析范圍的可視化
結構樹/過程流程圖
識別過程步驟和子步驟
顧客或供應商工程團隊之間的協作(接口職責)
功能分析步驟的基礎
02
結構分析的流程
我們可以通過過程流程圖或結構樹的形式幫助我們進行結構分析,為FMEA提供基礎。這一步的分析如果有遺漏,或者沒有做好,會影響到我們接下來的工作,所以一定要認真開展。
通過結構樹的方式,我們可以將總的產品或過程,過程步驟或者工序,還有過程要素進行排列、歸類、劃分。

最高層級是【產品/過程項】,它代表的是過程步驟的合集,是成功完成所有過程步驟后的最終結果。一般,我們將【制程】作為【產品/過程項】,例如沖壓、組裝、噴涂等。
過程步驟則是我們分析的焦點,它是指某一制程下的制造工站或工位。

過程工作要素是結構樹的最低層次,是可能影響過程步驟的潛在原因,也就是4M——人員、設備、材料、環境。

4M可能會包含多個類別,每個類別都需要單獨列出并且分析。
人員是指生產中直接作用于產品相關的人員,如工藝人員,操作人員,檢驗人員等
設備是指工裝、夾具、模具、刀具等類別的總稱,要盡可能的分析直接作用于產品的哪些裝置,這些都是影響到產品特性變差的原因。
材料是指直接或間接的材料,特別是在組裝環節,涉及的所有物料信息都盡可能列出來。
環境是指溫度、濕度、氣壓、霾度等,這一部分的影響,主要體現在對環境有一定要求的物料上,尤其是在產品存放過程中,對環境的要求會更多一些。需要強調一點的是,這里環境影響,指的是外部環境對于過程所產生的影響,而不是指機器設備的工作環境。
只要是對我們的過程可能造成失效的,統統都需要列出來。
通常情況下,4M已經包含了我們過程步驟中的主要潛在要因。當然根據不同的生產過程,也可能有其他的影響要素,例如方法、測量等,但一般我們建議合并至4M中。因為方法其實是由人員/設備來執行的,可以一起羅列;測量一般會有明確的測量工具,也是屬于設備的一種。當然這是大多數情況,具體因公司而異,如有必要,也可以拆開羅列。
03
結構分析的案例
我們舉一個簡單的例子——機殼加工。
根據過程項機殼加工,我們可以列出它的下一步過程步驟:折彎、鉆孔、打磨、拋光等等,這些是完成機殼加工所需要的步驟。

如果再以鉆孔為例,展開其過程工作要素,這時候我們可以拍攝工站的照片來輔助分析,找到可能影響過程步驟的潛在原因。假設參考下圖,我們按照人員、設備、材料、環境這4個方面來看。

人員,需要一位操作員,執行鉆孔的動作,他的工作對鉆孔的成功是有影響的,所以我們在過程工作要素中,我們首先要寫上操作員;
設備,需要鉆頭,同時需要一個夾具將機殼固定,否則可能會在鉆孔過程中產生偏移;
物料,需要機殼的原材料,我們假設為鋁片,可能會有一些材質上的具體要求;
環境:一般來說鉆孔可能對環境要求不多,環境的變化影響不大,所以可以不列,如果有需要的話,也可以加上。

這樣,我們結構分析基本就完成了。
最后,我們要知道結構分析中所定義的信息將被用于下一步的功能分析,這一過程是環環相扣的。所以,假如在結構分析中,出現了沒有被考慮到的操作,那么在接下來的功能分析中也會缺少。
因此結構分析是整個FMEA分析的基礎,要針對FMEA的分析范圍和目標來進行定義,并且我們一定要充分考慮各項可能的影響因素。只有前期打牢了基礎,后期的FMEA工作才能有序進行。
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