过程失效模式及后果分析(PFMEA)

过程失效模式及后果分析（PFMEA）

过程失效模式及后果分析（Process Failure Modes and Effects Analysis，简称PFMEA）是一种综合分析技术，主要用来分析和识别工艺生产或产品制造过程可能出现的失效模式，以及这些失效模式发生后对产品质量的影响，从而有针对性地制定出控制措施以有效地减少工艺生产和产品制造过程中的风险。这项综合分析技术出现于上世纪60年代中期，最早应用在美国航空航天领域，如阿波罗登月计划，1974年被美国海军采用，再后来被通用汽车、福特和克莱斯诺三大汽车公司用来减少产品制造及工艺生产过程中出现的失效方式，从而达到控制和提升产品质量的目的。

PFMEA以其最严密的形式总结了人们在进行工艺生产和产品制造过程中防范于未然、追求卓越的思想，它通过对工艺生产和产品制造过程要求和功能的系统分析，凭借已往的经验和过去发生的问题，在最大范围内充分考虑到那些潜在的失效模式及其相关的起因与后果，从而解决在产品生产过程中的一个关键问题：产品生产和工艺过程可能会出现什么差错，导致产品无法发挥原先设计的功能？

1．PFMEA的原理

PFMEA的分析原理如表1-1所示，它包括以下几个关键步骤：

§确定与工艺生产或产品制造过程相关的潜在失效模式与起因；

§评价失效对产品质量和顾客的潜在影响；

§找出减少失效发生或失效条件的过程控制变量，并制定纠正和预防措施；

§编制潜在失效模式分级表，确保严重的失效模式得到优先控制；

§跟踪控制措施的实施情况，更新失效模式分级表；

表1-1 过程失效模式及后果分析

过程失效模式及后果分析（PFMEA）

”措施结果

过程功能/

要求潜在失效

模式

失效后果

严

重

性

失效的原因

/机理

可

能

性

现行控制

方法

不

易

探

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性

风

险

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建议采取的

措施

严

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性

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这里，

（1）“过程功能/要求”：是指被分析的过程或工艺。该过程或工艺可以是技术过程，如焊接、产品设计、软件代码编写等，也可以是管理过程，如计划编制、设计评审等。尽可能简单地说明该工艺过程或工序的目的，如果工艺过程包括许多具有不同失效模式的工序，那么可以把这些工序或要求作为独立过程列出；

（2）“潜在的失效模式”：是指过程可能发生的不满足过程要求或设计意图的形式或问题点，是对某具体工序不符合要求的描述。它可能是引起下一道工序的潜在失效模式，也可能是上一道工序失效模式的后果。典型的失效模式包括断裂、变形、安装调试不当等；

（3）“失效后果”：是指失效模式对产品质量和顾客可能引发的不良影响，根据顾客可能注意到或经历的情况来描述失效后果，对最终使用者来说，失效的后果应一律用产品或系统的性能来阐述，如噪声、异味、不起作用等；

（4）“严重性”：是潜在失效模式对顾客影响后果的严重程度，为了准确定义失效模式的不良影响，通常需要对每种失效模式的潜在影响进行评价并赋予分值，用1-10分表示，分值愈高则影响愈严重。“可能性”：是指具体的失效起因发生的概率，可能性的分级数着重在其含义而不是数值，通常也用1—10分来评估可能性的大小，分值愈高则出现机会愈大。“不易探测度”：是指在零部件离开制造工序或装备工位之前，发现失效起因过程缺陷的难易程度，评价指标也分为1—10级，得分愈高则愈难以被发现和检查出；

（5）“失效的原因/机理”：是指失效是怎么发生的，并依据可以纠正或控制的原则来描述，针对每一个潜在的失效模式在尽可能广的范围内，列出每个可以想到的失效起因，如果起因对失效模式来说是唯一的，那么考虑过程就完成了。否则，还要在众多的起因中分析出根本原因，以便针对那些相关的因素采取纠正措施，典型的失效起因包括：焊接不正确、润滑不当、零件装错等；

（6）“现行控制方法”：是对当前使用的、尽可能阻止失效模式的发生或是探测出将发生的失效模式的控制方法的描述。这些控制方法可以是物理过程控制方法，如使用防错卡具，或者管理过程控制方法，如采用统计过程控制（SPC）技术；

（7）“风险级（RPN）”：是严重性、可能性和不易探测性三者的乘积。该数值愈大则表明这一潜在问题愈严重，愈应及时采取纠正措施，以便努力减少该值。在一般情况下，不管风险级的数值如何，当严重性高时，应予以特别注意；

（8）“建议采取的措施”：是为了减少风险发生的严重性、可能性或不易探测性数值而制定的应对方案，包括行动计划或措施、责任人、可能需要的资源和完成日期等。当失效模式排出先后次序后应首先对排在最前面的风险事件或严重性高的事件采取纠正措施，任何建议措施的目的都是为了阻止其发生，或减少发生后的影响和损失；

（9）“措施结果”：是对上述“建议采取的措施”计划方案之实施状况的跟踪和确认。在明确了纠正措施后，重新估计并记录采取纠正措施后的严重性、可能性和不易探测性数值，计算并记录纠正后的新的风险级值，该数值应当比措施结果之前的风险级值低得多，从而表明采取措施后能够充分降低失效带来的风险。

2．运用PFMEA制定项目风险管理计划

由表1-1可以发现，PFMEA事实上就是一套严密的识别、控制、改善失效模式的管理过程，通过对过程失效模式及其后果的系统分析，制定出相应地预防措施和行动方案，从而大大降低失败的机会。这种系统分析工具不仅可在工艺过程的管理中，也可应用于任何期望能严格控制潜在问题出现的管理过程，尤其是产品或服务质量的好坏可能会极大影响到顾客利益的领域。当然在具体应用的时候，不一定完全按照PFMEA给定的“严重性”、“可能性”及“不易探测性”之评价标准进行评分，完全可以视本行业或管理过程的实际情况来设定一系列类似的评价标准，并且在具体操作手法上也可根据实情采用适合于自身的方式，只要能达到更有效地识别、控制潜在问题的发生、提高管理过程质量的目的即可。

项目管理本身就是一种过程管理，目的就是要在规定的时间、在批准的预算、完成事先确定的任务并达到质量性能标准要求，风险事件或条件就是项目过程中潜在的失效模式，它们的发生可能导致项目的上述目标无法实现。只要对上述PFMEA的原理稍加改造，就可以成为一种有效地制定项目风险管理计划的工具，如表1-2所示。

表1-2 项目风险管理计划