PFMEA在工艺设计和质量控制中的应用及意义

PFMEA在工艺设计和质量控制中的应用
及意义
摘要:随着科技的进步以及工业制造的发展，工艺设计和质量控在产品制造
过程中的作用逐渐显现。

在制造业中，优秀的工艺设计和质量控制不仅能够使生
产效率大幅提升，同时也能减少产品质量问题，节约成本，企业最终会获得更好
的经济收益及社会收益。

本文主要分析了PFMEA在工艺设计和质量控制中的应用，阐述在制造业中，PFMEA对工艺设计和质量控制的重要意义。

关键词:PFMEA；工艺设计；质量控制
引言
近几年，工业产品制造发展迅速，产品想要在行业中占得先机，除了领先的
技术水平，同样离不开工艺设计与质量控制提支持。

PFMEA分析方法的应用对工
艺设计与质量控制具有重要的指导意义。

一、PFMEA过程失效模式
FMEA (Failure Mode and Effects Analysis)潜在失效模式及影响分析是上
世纪60年代由美国宇航局在研制航天飞机时提出一种预防性程序[1]。

其分析了
产品设计、制造过程中所有可能产生的故障模式及其对系统造成的所有可能的影响，并按故障模式的严重程度（S）、发生频度（O）以及探测度（即：故障检测
难易程度）（D）予以分类归纳的分析方法。

通过风险指数RPN值的大小，排列
出故障隐患的风险指数，对不可接受的风险制定方案重点解决。

PFMEA是FMEA分析的一种，所研究的对象是产品制造过程，其目的是通过FMEA分析方法进行合理的进行工艺设计，通过RPN值发现制造过程中的风险点，
提前制定质量控制方法，降低制造过程中的风险。

PFMEA分析方法中，严重度（S）是指评估制造过程中可能发生失效所产生的
影响的指标，根据影响的严重程度不同将严重度由低到高划分十级，即：1~10；
频度（O）是指评估失效起因在过程中的发生频率的指标，根据发生频率不同将
频度由低到高划分十级，即：1~10；探测度（D）是指评估产品制造工序过程中，利用现行的质量控制方法或检测手段，找出失效起因、发现过程缺陷的可能性的
指标，根据发现失效可能被发现的程度不同将探测度由高到低划分十级，即：
1~10。

风险指数RPN=（S）×O）×（D），是量化评估失效模式风险的有效手段
[2]。

二、PFMEA在工艺设计和质量控制中的应用实例
下面以地铁车辆配套的牵引变流器内部的电抗器装配的PFMEA分析过程为例
说明PFMEA在工艺设计和质量控制中的应用。

首先应用PFMEA方法分析电抗器在装配过程中可能出现的失效模式、失效影
响以及严重度、频度、探测度的指数，详见表1；
通过电抗器装配过程的PFMEA分析，在现有的控制手段下，可看到“器件型
号错误”的失效模式的风险指数RPN=48。

RPN值小于100可认为风险较低，可以
按照现行的工艺设计及质量控制手段执行。

通过电抗器装配过程的PFMEA分析，在“螺栓松动”的失效模式中，我们归
纳出“人、机、法”3个可能引起螺栓松动的要素。

在工艺设计过程中，工艺人
员需策划“人、机、法”3个要素的控制方法，降低失效模式发生的风险。

“螺
栓松动”的失效模式的风险指数RPN=160，RPN值大于100则认为风险较高，需
进行方案替换或增加控制手段用以降低风险。

在器件安装模式不可改变的情况下，可提前策划质量控制手段，在专检环节可增加“扭矩校核”工序。

增加检验手段后，探测度可由5降为2，RPN值有160降为64，RPN值小于100，风险可控。

三、PFMEA在工艺制造和质量控制中的应用及意义
变压器装配过程的PFMEA分析，不仅能够通过RPN值将过程失效的风险量化，直观的显示出产品制造过程中风险程度的高低，为后端质量控制项点提供依据；
同时通过PFMEA分析过程，工艺人员能分析出影响产品质量的关键要素，指导后
续产品的工艺设计及工艺路线的搭建。

在工艺设计中，通过PFMEA分析能够为找到产品制造过程中涉及到的关键要素，为工艺设计提供方向；在质量控制中，通过风险指数RPN值能够发现产品制
造过程中风险较高的薄弱环节，进而为产品质量策划提供依据。

结束语
PFMEA分析过程体现人们在工艺设计和质量控制过程中防范于未然、追求卓
越的思想。

通过对产品制造过程系统分析，最大范围内考虑到潜在的失效模式及
其相关的起因与后果，从而有计划、有措施的解决影响产品质量关键问题，降低
或消除产品制造过程中的风险。

参考文献：
[1] 杨亚峰刘丽崔艳萍 PFMEA在现代质量管理中的应用.农机质量与监督，2004（01）
[2] 徐云云，孙宗第，赵旭磊过程潜在失效模式及后果分析（PFMEA）在汽车制造行业中的应用分析企业科技与发展 2015（3）。