FMEA在食品冷冻产品技术风险分析中的应用

FMEA在食品冷冻产品技术风险分析中的应用
作者：邹鹏
来源：《中国科技博览》2017年第26期
[摘要]本文将技术风险管理的理论及方法和FMEA分析方法相结合，针对食品冷冻机组开发过程中出现的问题，釆用FMEA这种方法对食品冷冻开发项目中的技术风险进行了全面系统地分析。

[关键词]食品冷冻机组 FMEA 项目风险管理
中图分类号：R116 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）26-0173-01
0 引言
随着中国冷链物流行业的飞速发展，国内外食品冷冻机组的厂家纷纷加大了研发的投入，而食品冷冻机组是多学科新技术应用的集中体现，开发周期短，资金投入大，结构复杂，在研发过程中跨职能部门多，具有很大的风险性，而技术风险是食品冷冻机组开发的主要风险。

美国项目管理学会（Project management Institute，简称PMI）在其编著的《项目风险管理指导书》中将风险管理作为其项目管理知识体系的九大知识领域之一[1]，并对风险管理相关的术语和方法进行了定义和标准化，同时向世界多数国家推广采用。

故障失效模式与影响分析[2]——FMEA（Failure Mode and Effects Analysis）是一种分析产品可能的故障模式及其可能产生的影响，并按每个故障模式产生影响的严重程度及其发生概率予以分类的风险管理和质量保证方法。

本文将技术风险管理的理论及方法和FMEA分析方法相结合，针对食品冷冻机组开发过程中出现的问题，釆用FMEA这种方法对食品冷冻开发项目中的技术风险进行了全面系统地分析。

1 FMEA简介
FMEA（Potential Failure Mode and Effects Analysis）表示潜在失效模式及影响分析，是一种使用十分普遍的思维方法，我们每天都在不自觉地用FMEA思维方式思考问题。

FMEA的主要类型包括设计FMEA（DFMEA）和过程FMEA（PFMEA）。

DFMEA是一种由主要负责设计的工程师早在设计开发阶段完成的对于整个产品设计的正式和系统的分析，用于识别产品设计的潜在失效，从而制定相应的纠正措施；PFMEA是由负责制造/装配的工程师/小组主要采用的一种分析技术，用以最大限度地保证各种潜在的失效模式及其相关的起因/机理已得到充分的考虑和论述。

FMEA是一种分析方法，用于确保在产品和开发的过程中，考虑并处理了潜在的问题，使产品最终满足客户期望，FMEA成功的关键是要组织合适的人选并充分讨论产品和过程设计中的问题和风险，并降低高风险的问题，FMEA的最显著的成果，就是将跨功能小组的集体知识文件化。

2 技术风险的识别
由于产品的复杂性是产品技术风险的主要原因，所以分析产品技术风险需要将产品进行结构分解。

由于产品的结构配置方面不合理，导致产品的功能不能得到满足。

因此产品技术风险的识别可以从产品结构的角度，寻找产品结构风险因素（图1）。

3 应用案例
本次开发需对客户提出的现在无法满足的功能和建议进行拓展，增加新的应用，增加应用范围，修正产品自身的问题并优化成本。

此类产品根据市场通用要求开发，批量化生产，项目开发的特点是复杂性高，难度大，一次投入大，对机组的稳定性和可靠性要求很高，同时冷冻行业的国内和国际品牌，与我公司存在激烈的竞争关系，因此对产品质量和成本的要求很高。

3.1 DFMEA小组组建、资料收集
组建DFMEA工作小组，由食品冷冻产品开发部门工程师担当项目经理，项目组成员包括产品技术部门、工艺技术部门、生产技术部门以及质保部门等各相关部门的工程师，其成员工作时间较长，实践经验丰富，具有良好的设计基础、工艺基础，具有将强的发现问题、分析问题、解决问题能力的高级工程师。

3.2 DFMEA潜在失效模式与影响分析
在小组成员确立，资料收集完毕后，要确定DFMEA的范围，如第三章相关内容所述，分析范围的界定通过系统功能框图和功能关系矩阵图先列出系统和部件的功能，然后对产品的技术风险即潜在失效模式通过核对表法进行了识别。

3.3 识别DFMEA原因/机理
潜在失效模式可能出现的原因或发生的机理，是对原因发生的客观而具体的描述，是什么原因、因素导致失效的描述。

潜在失效模式发生的原因有主要原因，也有次要原因，先分析主要原因。

通常主要原因和失效模式有一定的关联方式：主要原因发生，失效模式就发生。

一般一种失效模式可能产生是有多种发生原因的，每一个原因都应该进行独立的分析。

识别潜在失效原因可以采取头脑风暴法等。

3.4 DFMEA失效影响评估（计算RPN）
根据FMEA的风险评价方法中提到的风险顺序公式计算RPN值，以系统冷量不足为例，对照失效原因，我们已经根据软件选择压缩机，也参照空调的设计经验，在下单文件中明确客户需要的冷量，通过软件输出冷凝负荷和经济器换热量，体现在板换采购技术要求中，制冷剂流速根据设计手册计算，供液阀选型按照软件计算及选型，增加系统中制冷剂的充注量，使得冷凝器内的制冷剂过冷或满足经济器供液阀液封的要求，因此发生概率极低，团队评定为2分；以上这些风险均可以在机组性能测试中发现，有很高的概率被发现，因而检测性评定为3分。

RPN：RPN分值为：7*2*3=42分。

同样方法，进行了其它风险的RPN评分，和分级排序，将结果记录在DFMEA表格中。

4 结语
研发项目风险管理越来越得到人们的重视，但是在食品冷冻产品开发领域，相关的时间方法和实际案例并不多。

本文对食品冷冻新产品研发项目流程特点进行了剖析，介绍了食品冷冻研发项目产品需求、计划与设计、产品开发、产品验证和产品量产五个阶段风险因素和风险特征。

系统地研究了食品冷冻研发项目的风险类别和风险特点。

并将FMEA的理论和方法引入到了食品冷冻机组新产品开发项目中，希望通过这一结合，能多后续这类项目的顺利开展有所帮助。

参考文献
[1] Project Management Institute.A guide to project management body of knowledge.Project Management Institute，USA，2000.
[2] D.H.Stamatis.故障模式影响分析——FMEA 从理论到实践[M].北京：国防工业出版社，2005.
[3] 杜健.配电网可靠性评估改进FMEA法[J].大众科技，2011（8）：121-123.。