作者:鲜万世 时间:2021-08-31
PFMEA的结构分析,将制造系统分解为过程、过程步骤及作业要素,过程可以理解为工厂常说的工序,如组装流水线。过程步骤可以是工位,也一个系列的动作,有目的活动,它改变了产品特性,如果不改变产品特性,它改变了产品状态,如产品位置、方向等,再将过程过程分解至作业要素,包括了人机料环等因素。
PFMEA的功能分析,过程项目为结构树和过程流程图的别,它是完成过程步骤的最终结果。案例中过程项目是拨叉,过程是注塑,是结构树的。过程分解为过程步骤,过程步骤是一个系列的动作有目的活动,它改变了产品特性或产品状态。如上料、烘料、自动注塑、外观检验、去飞边、报废、包装、入库。检验在什么情况下作为一个过程步骤来分析呢?过程检验活动包括了五检制,首末件、自检、互检、巡检、专检等,所有的检验活动都进入到过程步骤中进行PFMEA分析吗?不是的,只有专检活动进入,专检是工艺路线上设置的专门的岗位,其它检验活动,自检、互检、巡检进入到PFMEA的探测措施出现,不建议做为单独的过程步骤来进行PFMEA分析。
接着将过程步骤分解为作业要素,作业要素是结构树的最低层次,每一个作业元素是一个主要类别的名称,是可能影响过程步骤的潜在原因,由4M来确定,一个过程步骤可以分解为多个作业要素。4M包括机、人、材料、环境。机器指的是设备、工装、夹具、模具、刀具等类别的总称,人指的是生产的直接人员,材料是间接材料,我们默认上工序提供的物料是合格的,如注塑过程中使用的脱模剂就是间接物料。环境指的是空气的温度与温度。其它类别不限于方法(工艺参数),测量等。
功能分析的顺序,第一步,先从最高层次的过程项目的功能开始,可以考虑的功能是:内部功能、外部功能、客户相关的功能、最终用户的功能。这些功能来自产品设计开发的输出,如图纸、技术规范等。如注塑件的外观无气泡、无飞边、无划伤等、关键及重要尺寸、内部的质量目标一次合格率,过程能力Cpk等。
接着第二步,将过程上的功能分解或传递给过程步骤,过程步骤的功能,描述了在工位生产的产品的特性或产品达成工艺目的,改变了产品的状态,如产品的位置、方向等。案例中烘料的功能是将塑胶粒子烘干,产品特性是含水率小于0.5%。
然后将过程步骤的功能分解至第三步作业要素,作业要素是描述如何实现过程步骤的产品特性,如4M,人、机、料、环。如操作工的操作要领,调整正确的工艺参数。
为什么作业要素中没有”法“?因为工艺参数设计,是利用最佳的工艺规划和遵循现行指南进行过程设计。而我们做PFMEA分析的目的,更多的是作为工艺控制所用,就是通过PFMEA分析后,得出控制计划在生产中控制产品特性与过程特性和相应的变差来源。最终工艺参数是通过设备的程序来加以控制的,所以我们建议是将工艺参数挂在设备功能下面。
谈到注塑工艺,日本、德国注塑工程师们,已经可以将注塑机温度、压力、速度、时间、位置及原料的熔融温度、结晶(玻璃态转变)温度,熔体粘度与剪切速度等关键要素,通过软件模拟得出所要的参数。
日本树研公司,占领超小粉末齿轮70%的市场份额,70名员工,30亿日元销售额,产品广泛应用于手表、微创工具、微电子机械、心脏导管、眼球玻璃体市场,历经日本产业空心化及多次经济危机,依然屹立不倒,基业长青。最经典的产品是wt.0.0028g的粉末齿轮,不缺客户,大企业,也要看老板的脸色,这种注塑工艺,算不算非常厉害的水平?
日本松下历经3年,通过10万次测试,获知冷却时间与材料固焓、模具温度、熔体温度、塑件壁厚之间的关系,得出冷却时间计算公式,直接软件模拟设置成型工艺参数,当我们还在通宵熬夜,费水、费电、费料、费人工试模的时候,老外在用CAE Moldflow工具软件,得出参数直接打产品。
某公司,在有新产品需要设置成型工艺时,直接在软件上模拟输入:
诸多日本、德国公司,可以通过注塑机压力、速度、位置的波形曲线,判断原料异常,螺杆损耗、工艺不良,寻找最佳成型工艺,快速调机。
综上所述,鲜老师认为通过注塑机压力、速度、位置的波形曲线寻找最佳成型工艺,或通过CAE Moldflow工具软件模拟得出最佳成型参数,通过PFMEA分析后产生控制计划,并通过设备对工艺参数进行报警、修正等控制,确保产品满足外观、尺寸、性能等特性要求。
鲜万世老师简介:在欧美日世界500强制造业集团公司,相关质量管理的经验超过10年;擅长于汽车制造系统及其零部件制造与质量改进项目的培训与咨询·;建立了精益成熟度评价系统,并为上汽大众汽车、延锋伟世通建立了精益评估系统;擅长ISO9001、IATF16949等与质量有关的管理 体系以及质量改进的工具应用。
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