PFMEA如何进行功能分析？
本次分享PFMEA的第三步：PFMEA是如何进行功能分析的？
问
PFMEA是如何进行功能分析的？
答
PFMEA过程功能分析的目是确保产品／过程的预期功能／要求得到适当的分配，将功能、产品特性、过程特性分配到过程、过程步骤及作业要素中。
什么是PFMEA的功能呢？
FMEA功能分析目的是:
确保产品/过程的预期功能/要求得到适当的分配。
使用功能网和特性矩阵图
来表达功能、产品特性与过程特性之间的关系。
最终关联到客户需求的功能，
作为失效分析的基础。
什么是功能呢？
功能对于PFMEA来讲，是过程步骤的目的，
就是过程步骤输入和输出之间有意图的联系，
其目的是满足某一任务。
比如工装夹紧，就满足了零件定位夹紧的工作任务的目的。
对于工作步骤的功能，
可能改变了设计意图或工艺要求，
机加工的车削，通过加工改变了产品特性，
满足了图纸的尺寸和外观的要求，
也就是达到了设计意图。
工装夹紧，对零件进行定位夹紧，
通过夹紧改为了产品状态，
达成了某种工艺目的。
也就是说，过程步骤有可能改变了产品特性，
满足了设计意图。
也有可能是改变了产品的状态，
达成了工艺目的。
不管是改变产品的状态（如定位），
还是改变了产品的特性（如尺寸），
都必须是可以测量的。
功能是过程步骤的意图公式化的表述，
功能＝动词＋名词，如：钻孔、涂胶、烘料。
动词表达活动、发生与存在，
名词表达了活动跟何事／何物相关。
在功能描述时，尽量避免模糊性的动词描述，
如，提供、使用、允许等。
上述的功能实际就是过程结构分析中过程步骤的名称。
PFMEA功能分析的顺序是什么？
功能分析顺序是，
第一步，从最高层次过程项目的功能开始，
也就是过程的结果是什么？
可以考虑内部功能、外部功能、客户相关的功能
及最终用户的功能。
具体来说，过程的结果包括了产品特性，
如产品外观、尺寸、性能等。
也包括了过程的质量目标，包括：
合格率、过程能力等，
有一些德系公司还包括了生产效率、节拍等结果。
具体见下图红色标注部分。
第二步，过程步骤功能，描述了在过程步骤的
产品特性或使产品达成的工艺目的。
不同的过程步骤有不同的功能。
我们掌握“加工”的功能，
由于加工工艺的不同会有各种各样的要求，
一般来讲，加工改变了产品的物理、化学属性，
包括外观、尺寸、性能等。
除了加工之外，过程步骤还有拿取、存储、搬运等。
对过程步骤都有不同的目的，
虽然没有改变产品特性，但达成了某些工艺目的。
其中特别要说明的“检验”，
产品合格不是“检验”的目的，
假设检验的目的是产品合格，
那么不检验或免检就达成功能目的了。
“检验”这一过程步骤的目的是
不错检、不漏检，
在产品检验过程中产品外观、性能不受损。
具体见下图：
第三步，作业要素的功能和过程特性，
是描述了如何实现过程步骤的产品特性？
从4M1E着手进行分析，
具体来说，作业要素的功能是过程特性，
过程特性来确保过程步骤产品特性的实现。
“人”指作业要领，关键重要动作，
一般在标准化作业中加以规范。
不是指“人员培训合格，技能达标等”，
我们默认操作人员是培训合格，技能是达标的。
考虑人员的操作错误记录下来，
但仅仅写“按作业指导书作业”，
后续是无法进行分析失效的，
难道要像我们大多数公司这样分析，
失效原因是“操作工不按作业指导书作业”。
如：在拧紧螺丝这一过程步骤中，
操作工的功能是“打紧枪与钣金面垂直”，
即关键的、重要的操作要领。
“机”指设备、工装 、模具、刀具的精度和状态，
一般在预防性和预知性保养中加以管控。
我们默认设备的设计是合格的，
但要特别关注后续的使用过程、保养过程中问题，
难道要像我们大多数企业这样分析，
设备的功能是“设备完好”，
失效原因是“设备坏了”。
设备的精度，指设备在正常运行状态下的磨损程度，
如涂胶机器人，涂胶运行过程中定位位置会偏倚，
那么回位精度小于0.01mm以下，
就是涂胶机器人的精度要求。
设备的状态，指设备突发的异常状态，
如涂胶机器人喷嘴要求无堵塞，
当胶液在喷嘴中堵塞，就是设备的一种异常状态。
“料”物料，指间接物料，
我们默认上工序提供的物料是合格的，
但要特别关注在本工序的间接物料，
如果是直接物料的问题，如加工余量、定位孔精度，
一般传递给此前的工序过程加以控制。
难道要像我们大多数企业这样分析，
物料的功能要求是“物料合格”，
失效原因是“来料错错或来料不良”。
物料的要求是间接物料的型号、技术参数等。
如机加工时，切削液是间接物料，
其型号、清洁度、浓度等技术参数。
"环"环境，指生产作业所处的环境，包括：
温度、湿度、空气净洁度等。
环境的功能要求是具体的湿度、温度等持术参数。
这里特别要注意的是，
在设备运行中或设备内部的控制的温度不是，
这里的环境，那是工艺参数。
具体见下图：
前三步分析描述了过程、过程步骤及作业要素的功能，
那么第四步，建立功能网，
运用功能网以上三个层次的功能进行逻辑连接起来，
用下面的提问是非常有效的，
从左向右问：上一级的功能是"如何"实现的？
从右向左问：为什么要需要控制下一级的过程特性？
来一个案例说说，关注蓝色字的部分，
从左向右问：上一级的功能是"如何"实现的？
冲压成型“如何”实现产品直径为10±0.05mm?
操作工调整正确的工艺参数。（关注注塑操作要领）
冲压成型“如何”实现产品直径为10±0.05mm?
冲床运行下死点精度≤0.02mm，平行度≤0.02mm。
（关注设备的精度和状态）
冲压成型“如何”实现产品直径为10+-0.05mm?
闭合高度控制在320.5±0.01mm.
(关注动态、静态、辅导工艺参数的设计与控制)。
冲压成型“如何”实现产品直径为10+-0.05mm?
冲压油控制在30-40滴/分钟.
(关注辅料的规格、型号、技术参数等）
从右向左问：为什么要需要控制下一级的过程特性？
操作工为什么要调整正确的工艺参数？
因为冲压成型要实现产品直径为10±0.05mm。
冲床为什么控制下死点精度≤0.02mm，平行度≤0.02mm以下？
因为冲压成型要实现产品直径为10±0.05mm。
为什么工艺参数闭合高度控制在320.5±0.01mm？
因为冲压成型要实现产品直径为10±0.05mm。
为什么冲压油控制在30-40滴/分钟？
因为冲压成型要实现产品直径为10±0.05mm。
以上是德系使用FMEA软件建议功能网的方法，
但在大多数公司，在没有软件的情况下，
如何建议功能网呢？
美系的方法是使用功能矩阵图，
用于显示产品特性、过程参数和制造工位之间的关系的分析技术，
它将过程步骤、产品特性有效的联系起来。
详见下图:
将图纸和技术规范中的产品特性列入纵坐标，
将工作步骤列入横坐标，
"X"表示操作导致或改变的特性，
实际就是说图纸上的产品特性被有效的分析到制造工步骤，
作为APQP的输出特性矩阵图，
也可以被看作QFD质量功能展开有第三层次。
具体见下图：
总结
本篇文章让大家认识了PFMEA的功能分析一般方法，VDA-FMEA功能分析将产品特性、过程特性分配到过程、过程步骤及作业要素中，并运用功能网可视化他们的关系，将客户需求的功能分解到过程步骤及作业要素中，作为失效分析步骤的基础。而AIAG-FMEA及APQP中使用特性矩阵图，将产品特性和制造工位关联起来，将图纸上产品特性分解到过程步骤中。
终于明白了，原来失效分析不足的原因是
功能分析没有做过或做的不好，
总的来说，无论是功能网，还是特性矩阵图，
其目的都是将客户需求的功能分解到过程步骤，
并通过作业要素及过程步骤实现最终的产品特性。
但功能网还是比较适用FMEA软件，见下图：
咨询项目中使用手工的方式做的功能网（蓝色字体）
天啦，有点晕了吧。
软件能帮助提高工效率。
特性矩阵图使用图表显示产品特性与过程步骤的关系，
其更像一份工艺开发的输出文件加以保存。
本次介绍了PFMEA的功能分析一般方法，
下次我们与大家分享“PFMEA的失效分析”
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