干货分享丨一招教你轻松搞定FMEA结构分析

专栏简介

本专栏将通过FMEA系列文章，从理论出发结合丰富案例分析，深入浅出地带大家系统的学习FMEA相关知识，掌握潜在失效分析方法并能高效落实进行风险管控和预防，解决产品设计和过程设计可能出现的问题。

上一期《干货分享 |做好策划与准备，让FMEA有备无患》文章中，我们提到了FMEA的策划与准备，只有事前做足准备，才能确保做FMEA的时候万无一失。

那么，接下来，我们就要带大家一起了解FMEA七步法中的结构分析。


01

结构分析的目的


结构分析是我们整个FMEA分析过程的基础阶段，也是最为重要的一环。它的目的是将制造系统识别和分解为过程项、过程步骤和过程工作要素，以便进行技术风险分析。


其中过程结构分析的目标是：

• 分析范围的可视化
• 结构树/过程流程图
• 识别过程步骤和子步骤
• 顾客或供应商工程团队之间的协作（接口职责）
• 功能分析步骤的基础

02

结构分析的流程


我们可以通过过程流程图或结构树的形式帮助我们进行结构分析，为FMEA提供基础。这一步的分析如果有遗漏，或者没有做好，会影响到我们接下来的工作，所以一定要认真开展。


通过结构树的方式，我们可以将总的产品或过程，过程步骤或者工序，还有过程要素进行排列、归类、划分。





最高层级是【产品/过程项】，它代表的是过程步骤的合集，是成功完成所有过程步骤后的最终结果。一般，我们将【制程】作为【产品/过程项】，例如冲压、组装、喷涂等。





过程步骤则是我们分析的焦点，它是指某一制程下的制造工站或工位。



过程工作要素是结构树的最低层次，是可能影响过程步骤的潜在原因，也就是4M——人员、设备、材料、环境。

4M可能会包含多个类别，每个类别都需要单独列出并且分析。

人员是指生产中直接作用于产品相关的人员，如工艺人员，操作人员，检验人员等




设备是指工装、夹具、模具、刀具等类别的总称，要尽可能的分析直接作用于产品的哪些装置，这些都是影响到产品特性变差的原因。




材料是指直接或间接的材料，特别是在组装环节，涉及的所有物料信息都尽可能列出来。




环境是指温度、湿度、气压、霾度等，这一部分的影响，主要体现在对环境有一定要求的物料上，尤其是在产品存放过程中，对环境的要求会更多一些。需要强调一点的是，这里环境影响，指的是外部环境对于过程所产生的影响，而不是指机器设备的工作环境。

只要是对我们的过程可能造成失效的，统统都需要列出来。


通常情况下，4M已经包含了我们过程步骤中的主要潜在要因。当然根据不同的生产过程，也可能有其他的影响要素，例如方法、测量等，但一般我们建议合并至4M中。因为方法其实是由人员/设备来执行的，可以一起罗列；测量一般会有明确的测量工具，也是属于设备的一种。当然这是大多数情况，具体因公司而异，如有必要，也可以拆开罗列。


03

结构分析的案例


我们举一个简单的例子——机壳加工。


根据过程项机壳加工，我们可以列出它的下一步过程步骤：折弯、钻孔、打磨、抛光等等，这些是完成机壳加工所需要的步骤。





如果再以钻孔为例，展开其过程工作要素，这时候我们可以拍摄工站的照片来辅助分析，找到可能影响过程步骤的潜在原因。假设参考下图，我们按照人员、设备、材料、环境这4个方面来看。






人员，需要一位操作员，执行钻孔的动作，他的工作对钻孔的成功是有影响的，所以我们在过程工作要素中，我们首先要写上操作员；


设备，需要钻头，同时需要一个夹具将机壳固定，否则可能会在钻孔过程中产生偏移；


物料，需要机壳的原材料，我们假设为铝片，可能会有一些材质上的具体要求；



环境，一般来说钻孔可能对环境要求不多，环境的变化影响不大，所以可以不列，如果有需要的话，也可以加上。








这样，我们结构分析基本就完成了。



最后，我们要知道结构分析中所定义的信息将被用于下一步的功能分析，这一过程是环环相扣的。所以，假如在结构分析中，出现了没有被考虑到的操作，那么在接下来的功能分析中也会缺少。



因此结构分析是整个FMEA分析的基础，要针对FMEA的分析范围和目标来进行定义，并且我们一定要充分考虑各项可能的影响因素。只有前期打牢了基础，后期的FMEA工作才能有序进行。