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【FMEA分享】您需要了解的有关逆向FMEA的十大事项

作者:admin 时间:2022-10-17

2021年12月7日,福特汽车公司更新了其IATF 16949 CSR“客户特定要求”,要求在新设备(“工装”)上使用逆向FMEA(RFMEA)

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逆向FMEA要求的第一句话是:“组织有一个流程,以确保所有新开发产品在投产设备安装和运行后完成RFMEA活动。

在担任福特工厂和设备设计工程师6年,以及之后帮助公司管理新工装风险的另外32年之后,我看到逆向FMEA培训提供商提出的逆向FMEA流程存在重大问题。福特要求公司使用RFMEA的目的是确保其供应商有效管理工装风险

不幸的是,逆向FMEA培训提供商目前教授的逆向FMEA流程无法提供实施有效的,基于风险的质量管理体系(QMS)所提供的工装质量水平 - 这是汽车行业要求并且已经在许多公司中实施。在描述什么是RFMEA时,福特STA经理,六西格玛黑带大师内森·斯特劳德在2022 年 2 月 16 日的研讨会上说:“这是一个你们中的许多人可能已经做过的过程。(“福特客户特定要求(2022年更新)”。

在您决定花钱进行逆向FMEA培训之前,您需要了解10件事:

  1. 如何执行逆向FMEA目前没有公认的标准

  2. 没有标准的逆向FMEA表单或逆向FMEA 报告

  3. 没有逆向FMEA专家

  4. 汽车行业中已存在用于管理工装风险的标准化工具,如果使用得当,则无需使用逆向FMEA

  5. 对如何正确使用可用的标准化工具来管理工装/模具风险缺乏了解

  6. 实施工装PFMEA时最易犯的错误

  7. PFMEA错误如何导致创建逆向FMEA

  8. 为什么逆向FMEA培训商通常定义的逆向FMEA 是无效且昂贵的

  9. 福特RFMEA定义及其与最常见的RFMEA 定义有何不同 

  10. 您应该做些什么来满足新的福特RFMEA使用要求


下面分别进行讲解:

  1. 对于如何执行RFMEA,没有公认的标准。对于如何执行RFMEA,没有记录在案的、公认的标准。当您调查RFMEA 培训提供商在网络研讨会和文献中提供的信息量不断增加时,对RFMEA 是什么的看法差异清楚地表明了没有RFMEA 标准的影响。

  2. 没有标准的表格或报告,没有标准的RFMEA 表格需要填写,也没有一组被接受的RFMEA报告需要提交。尽管如此,看到新宣传的逆向FMEA表单或报告组以满足新的逆向FMEA 要求,请不要感到惊讶。

  3. 没有逆向FMEA专家。当逆向FMEA 没有标准时,就不可能有关于如何解释和实施它的专家。

  4. 汽车行业中存在用于管理工装风险的标准化工具,这些工具可以代替逆向FMEA。那些已经熟悉管理工装风险的人知道,在工装生命周期中管理五种类型的风险,从定义客户对工装的要求开始,到工装的废弃结束,如果需要处置。更具体地说,这些是:

  1. 对客户要求的错误定义 
  2. 工装设计要求定义不正确,难以满足客户要求
  3. 工装/模具设计不正确 
  4. 工装/模具使用不当 
  5. 模具未按照模具设计规范建造


此外,在有效的工装 QMS 中通常有四个核心风险管理工具

  1. 需求风险评估

  2. 机器/设备FMEA

  3. 工装制造过程PFMEA

  4. 工装使用过程PFMEA


这四个核心工具旨在管理特定风险,集成才能有效。大多数人听说过的工装风险管理工具是:在模具设计阶段使用的机械FMEA(MFMEA);以及一个过程 FMEA (PFMEA),它涵盖了工具本身的使用。强大的工装QMS还包括对用于制造工装的过程执行的PFMEA,但这很少进行,因为汽车行业不需要它。

5. 对如何正确使用可用的标准化工具来管理工装风险缺乏了解。

汽车行业和模具行业对如何使用MFMEA和PFMEA等风险管理工具来管理工装风险缺乏了解。人们只需要观看逆向FMEA网络研讨会并阅读逆向FMEA文献即可找到证据。一个常见的误解是PFMEA的目的是管理与模具设计相关的风险。PFMEA的实际目的是管理由于不当使用设计的工装而导致的风险。PFMEA 评估工装硬件/使用辅助工具(如poka-yoke 设备)、使用说明和维护说明的充分性,以便按照设计人员的意图使用工装。管理工装设计相关风险的主要工具是MFMEA。

6. 新工装实施PFMEA时常见的错误

在新工装上执行PFMEA时最常犯的错误是在工装设计完成之前就实施,甚至在很多情况下,在完成工装应该生产的产品设计完成之前就执行PFMEA。如果在尝试PFMEA时存在这种情况,则需要评估使用于生产还未设计完成的产品的工装的风险。那些尝试PFMEA的人猜测安装的工装会是什么样子,以及产品的生产方式。

7. PFMEA的错误实施与逆向FMEA

如果在模具设计还不完整时就对模具执行PFMEA,则很可能模具设计与客户工厂中安装的模具有很大不同。由于PFMEA驱动过程控制计划的内容,这可能导致PFMEA中遗漏或定义不正确的故障原因,以及过程控制计划中的预防控制不当或缺失。如果在产品设计完成之前要求执行PFMEA,则很可能PFMEA的故障模式列和过程控制计划的检测控制列将不正确地填充。

正是出于这个原因,我所审查的所有逆向FMEA培训商确定的核心逆向FMEA活动是在客户工厂中安装后对工装执行PFMEA,以验证原始PFMEA的内容。逆向FMEA 培训商强调需要在已安装的设备上执行 PFMEA,以检测以前执行的PFMEA 未检测到的新故障模式、新故障原因和/或有问题的预防和检测控制。

以下是逆向FMEA 培训商关于在模具设计和产品设计完成之前执行的PFMEA 与在客户工厂安装后对工装执行的逆向FMEA 之间的关系的两个典型评论。

“逆向FMEA是一项活动,您可以从生产线开始...在实际工作点...并逐步向后验证 FMEA。这是一个自下而上的事件,为FMEA提供了验证和实际适用性。
—Jeremy Hazel,Plexus,“福特客户特定要求(2022年更新)”,网络研讨会,2022 年 2 月 16 日。

“因此,逆向FMEA利用流程图,PFMEA和控制计划,并评估它们是否有效,排名是否有效,以及是否有任何可以识别的新风险。PFMEA在开发过程的早期作为预防性分析完成,有时在订购机器之前,有时在它们安装到工厂之前。最终会有一个生产FMEA完成,但通常是提前完成的,理论是如何预防问题和如何检测问题的。但是,一旦评估完成,它们可能不会有相同的风险。因此,执行逆向FMEA以查看PFMEA中确定的这些预防和检测控制措施,并确保与预防和侦探控制措施相关的风险是正确的。在FMEA逆向之后,可能会对这些排名进行调整。它还用于关注每个操作,并可能识别原始PFMEA团队在进行原始评估时可能错过的其他风险。
—迈克尔·唐恩,Omnex,逆向FMEA在管理和降低生产风险方面的益处”,网络研讨会,2021年11月9日。

8. 为什么逆向FMEA培训商通常定义的逆向FMEA无效且成本高昂

在客户工厂安装工装/模具后发现工装/模具设计问题时为时已晚。由于需要重新设计工装硬件或软件,过多的启动废料和返工以及延迟启动和相关产品交付成本,它可能导致高成本。

重要的是要了解客户购买的模具一般包括三个部分:工装硬件/软件,工装使用说明和工装维护计划。当正确实施工装QMS时,根据汽车行业的要求,大多数潜在的工装设计、使用和维护问题将在将工装运送给客户之前发现。

有效的质量管理体系中包含的关键活动是确保工装/模具供应商正确定义了所有三个组成部分,包括:

  1. 实施MFMEA和支持模具设计验证计划。模具设计验证计划的元素在模具供应商工厂车间构建模具之前和之后执行。在模具供应商工厂车间进行的设计验证包括测试模具的功能,以达到所需的速度和质量水平生产所需的产品。它还包括测试所有制造辅助工具,例如poka-yoke设备和标准样品。


  2. 对工装使用过程执行PFMEA,在三个不同的时间进行。第一个PFMEA是在模具设计完成并准备发布之后,但在模具供应商工厂车间构建和安装模具之前执行的。使用第一个PFMEA作为起点,第二个PFMEA是在工具构建并安装在工装提供商工厂车间之后执行的。使用第二个PFMEA作为起点,在客户工厂车间构建模具后执行第三个PFMEA。

    负责使用和维护工具的模具设计工程师和模具客户人员参与所有三个PFMEA。


  3. 在模具供应商工厂安装模具后,对模具进行工艺验证测试。在模具供应商工厂对模具进行工艺验证测试的结果用于在安装后设置模具上的MFMEA和PFMEA的发生率等级。


  4. 在客户工厂安装后,对工装进行工艺验证测试。客户工厂对模具进行工艺验证测试的结果用于在安装后调整模具MFMEA和生产PFMEA的发生率。完成此步骤后,将有一个MFMEA 和一个PFMEA。MFMEA可识别客户工厂中安装的工装由于设计不当而无法按预期运行的风险。PFMEA可识别客户工厂中安装的工装由于使用不当而无法按预期运行的风险。


  5. 从执行MFMEA和PFMEA中获得的信息用于改进工装硬件和/或软件,工装使用说明和工装维护说明,然后允许工装进入下一阶段。


与第7项中描述的常见RFMEA工艺一样,有效的工装/模具质量管理体系包括在客户工厂安装后在工装上实施PFMEA。但是,由于在工装交付和安装之前,工装/模具QMS使用的所有其他风险管理工具都非常罕见,因此使用此 PFMEA发现新的故障模式、新的故障原因或有问题的预防和检测控制措施为罕见。除少数情况外,PFMEA在客户工厂安装的模具上检测到的模具问题是由于消耗材料的变化造成的,这些变化在模具提供商的工厂制造和安装的模具上难以复制。

9. 福特RFMEA 定义及其与最常见的RFMEA 定义有何不同

福特汽车公司是三大公司中一家要求使用RFMEA(见其“客户特定要求”)的公司,提供以下RFMEA指南:

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“组织需要有一个流程,确保所有新开发的产品在设备安装和运行后完成RFMEA。此过程应首先在设备制造商处完成,然后在组织的工厂车间进行最终安装后完成。RFMEA涉及设计和工艺工程师与操作员合作,并尝试制造不良零件,击败防错并找到新的故障模式原因,并开发控制措施。目标是发现机会并在FMEA中实施以前未发现的改进。RFMEA活动的证据从2022年7月1日开始提供,用于尚未完成SOP的新开发项目。

逆向FMEA培训商目前提供的逆向FMEA的常见定义与福特对RFMEA的定义之间存在一个关键区别:福特定义要求先在工装运输之前评估安装在工装提供商处的工装操作,而不仅仅是在客户工厂安装之后。这符合有效工装质量管理体系的定义,允许及早发现工装问题。

10. 应该怎么做才能满足新的RFMEA使用要求

福特要求公司使用RFMEA的目的是确保其供应商有效管理工装风险。有效的模具质量管理体系将始终包括在模具供应商工厂构建后以及在客户工厂安装工装后对工装执行PFMEA。PFMEA将由模具设计工程师和负责使用和维护模具的客户人员进行。工装/模具QMS还将包括在这两个时间执行过程验证测试。这与福特企业社会责任对RFMEA的定义一致。

与福特不同,许多公司将RFMEA的定义限制为PFMEA,并在客户工厂安装模具后进行工艺验证,因为有关RFMEA是什么的公开信息,以及目前可用的逆向FMEA培训都非常有限。因此,在提供 RFMEA 证据时,拥有有效工装/模具QMS 的公司可将客户工厂安装后对工装执行的 PFMEA 和过程验证测试确定为其 RFMEA。在工装提供商处安装后,对工装进行PFMEA和过程验证,如果审核员要求,则可以展示。

如果一家公司没有有效的基于风险的工装/模具质量管理体系,则应实施上述第8节中确定的有效工装质量管理体系中的活动,并在工作/模具供应商工厂安装后和客户工厂安装工装后提供PFMEA和过程验证结果,作为满足福特RFMEA要求的证据。它们不仅将满足福特的RFMEA文件要求,而且还将在工装/模具质量和性能方面得到显着改进。

作者:理查德·哈普斯特

理查德·哈普斯特是他于1987年创立的竖琴系统的总裁。在过去的30年中,Harpster已帮助数百家公司在各行各业实施了改进的基于风险的设计和制造系统。他是FMEA应用方面的公认专家,并发明了几个新概念,包括1990年将设计FMEA与处理FMEA联系起来,18年后成为汽车行业的标准。他在RBPLM领域的最新发明包括需求风险评估(RRA),使用风险评估(URA),多重综合原因分析(MICA)和快速综合问题解决(RIPS)。