淺談FMEA在鑄造質(zhì)量管理中的應(yīng)用

李文定

（共享鑄鋼有限公司，寧夏銀川 750021）

FMEA是質(zhì)量管理中經(jīng)常會(huì)用到的一種管理工具，最早被應(yīng)用到美國阿波羅登月計(jì)劃中，用于識別、分析和應(yīng)對可能的風(fēng)險(xiǎn)。80年代被美國軍方確認(rèn)為軍方規(guī)范，后來又被汽車行業(yè)指定用于產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和過程制造中，大約90年代中期進(jìn)入中國并被迅速推廣應(yīng)用。

鑄鋼件從鑄造工藝設(shè)計(jì)到完工需要經(jīng)歷40多個(gè)步驟，每一個(gè)步驟都很關(guān)鍵。尤其對于一些周期緊急的項(xiàng)目，因?yàn)橘|(zhì)量缺陷導(dǎo)致的返修往往會(huì)占用大量的時(shí)間。通常遇到這種情況，可提前通過FMEA的實(shí)施來預(yù)測鑄件可能會(huì)出現(xiàn)的問題，從而采取措施來消除或減少潛在失效的發(fā)生，做到事半功倍。

1 FMEA介紹

1.1 FMEA定義及目的

FMEA可以描述為一組系統(tǒng)化的活動(dòng)，其目的是：

（1）認(rèn)可并評價(jià)產(chǎn)品生產(chǎn)過程中的潛在失效以及該失效的后果。

（2）確定能夠消除或減少潛在失效發(fā)生機(jī)會(huì)的措施。

（3）將全部過程轉(zhuǎn)化形成文件。

1.2 FMEA過程中幾個(gè)特性

嚴(yán)重性（SEV）:指潛在失效模式對顧客的影響后果的嚴(yán)重程度評價(jià)指標(biāo)，一般分1～10級，從無失效后果到無警告的嚴(yán)重危害后果。

可能性（OCC）：指具體的失效起因或機(jī)理發(fā)生的頻度，分1～10級，從不可能發(fā)生失效到發(fā)生失效幾乎無法避免。

不可知性（DET）：指失效的起因或機(jī)理可探測的程度，分1～10級，從肯定到幾乎不可能探測。

風(fēng)險(xiǎn)值（RPN）：是事件發(fā)生的頻率、嚴(yán)重程度和檢測等級三者乘積，被稱為風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)。其數(shù)值愈大潛在問題愈嚴(yán)重，用來衡量可能的工藝缺陷，以便采取可能的預(yù)防措施減少工藝的不穩(wěn)定性，使工藝更加可靠。對于工藝的矯正首先應(yīng)集中在那些最受關(guān)注和風(fēng)險(xiǎn)程度最高的環(huán)節(jié)。

1.3 FMEA的應(yīng)用場合

（1）新設(shè)計(jì)、新技術(shù)或者新過程。FMEA的范圍是全部設(shè)計(jì)、技術(shù)或過程。

（2）對現(xiàn)有設(shè)計(jì)或過程的修改。FMEA的范圍集中于對設(shè)計(jì)或過程的修改及修改后所產(chǎn)生影響的分析。

（3）將現(xiàn)有的設(shè)計(jì)或流程應(yīng)用于新的環(huán)境、場所。FMEA的范圍是新場地或者新環(huán)境對現(xiàn)有流程的影響。

2 FMEA在鑄造企業(yè)的應(yīng)用

FMEA的特點(diǎn)是“事件發(fā)生前”的措施，而不是“事實(shí)出現(xiàn)后”的演練。為實(shí)現(xiàn)最大的價(jià)值，在鑄件生產(chǎn)之前，召集相關(guān)生產(chǎn)、質(zhì)量及工藝人員通過頭腦風(fēng)暴完成FMEA分析，能夠最容易、低成本的對產(chǎn)品或過程進(jìn)行更改，從而最大程度的降低后期的產(chǎn)品缺陷及返修周期[1]。

鑄件的生產(chǎn)流程由多個(gè)步驟組成，在運(yùn)用FMEA之前，必須先列出生產(chǎn)鑄件所經(jīng)歷的制程功能。

下面就以烏東德水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪葉片項(xiàng)目，利用FMEA來進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測和防范。先列出烏東德水輪機(jī)葉片的鑄造流程如圖1所示。

將鑄造過程中可能失效的模式一一列出來并進(jìn)行評分（表1），將RPN大于40的定義為存在風(fēng)險(xiǎn)的制程。從FMEA結(jié)果可知，熔煉工序存在風(fēng)險(xiǎn)?？梢圆捎?M1E法來分析制程失效的原因（圖2）。

圖2 制程失效原因分析

通過以上分析，可以采取以下措施有針對性的來解決熔煉過程中的風(fēng)險(xiǎn)。

（1）人：人員對顧客要求不清楚，進(jìn)行產(chǎn)前轉(zhuǎn)型培訓(xùn)，明確顧客的要求。

（2）料：廢鋼中釩元素含量高，在熔煉過程中無法降低，通過建立廢鋼采購標(biāo)準(zhǔn)，控制原材料的入廠。

（3）法：熔煉工藝卡出錯(cuò)，在產(chǎn)前召開技術(shù)交底會(huì)議，與顧客共同就過程文件進(jìn)行審核。

（4）測量：熔煉過程中無測量，修改熔煉控制程序，必須在每次加料后測量。

通過采取以上措施，再次評估RPN=9*2*2=36，小于40，排除熔煉工序的風(fēng)險(xiǎn)。

表1 烏東德葉片鑄造流程FMEA

3 總結(jié)

FMEA作為APQP的五大工具之一，其全稱為潛在的失效模式及后果分析 (Failure Mode and Effects Analysis，簡記為 FMEA)，是一種“事前的預(yù)防措施”，并由下至上。在設(shè)計(jì)及制造過程中被廣泛應(yīng)用。熟練的掌握并運(yùn)用FMEA管制方法，能幫助鑄造企業(yè)有效的降低不良率，提升產(chǎn)品質(zhì)量，從而達(dá)到真正降低成本，提升制程質(zhì)量的目的。