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1、浅谈 FMEA 在铸造质量管理中的应用 李文定【摘 要】质量管理的精髓在预防,FMEA(潜在失效模式及后果分析)是一种能够通过质量策划,提前采取措施来预防设计和生产过程中出现的质量问题的有效手段.主要通过阐述 FMEA 的制作流程和注意事项,实现在生产前通过 FMEA 工具提前采取预防措施,降低铸造生产过程中的质量风险和成本的目的.【期刊名称】中国铸造装备与技术【年(卷),期】2018(053)006【总页数】3 页(P75-77)【关键词】预防;缺陷;铸件【作 者】李文定【作者单位】共享铸钢有限公司,宁夏银川 750021【正文语种】中 文【中图分类】TG24 FMEA 是质量管理中经常会用
2、到的一种管理工具，最早被应用到美国阿波罗登月计划中，用于识别、分析和应对可能的风险。80 年代被美国军方确认为军方规范，后来又被汽车行业指定用于产品的设计和过程制造中，大约90 年代中期进入中国并被迅速推广应用。铸钢件从铸造工艺设计到完工需要经历 40 多个步骤，每一个步骤都很关键。尤其对于一些周期紧急的项目，因为质量缺陷导致的返修往往会占用大量的时间。通常遇到这种情况，可提前通过 FMEA 的实施来预测铸件可能会出现的问题，从而采取措施来消除或减少潜在失效的发生，做到事半功倍。1 FMEA 介绍 1.1 FMEA 定义及目的 FMEA 可以描述为一组系统化的活动，其目的是：（1）认可并评价产
3、品生产过程中的潜在失效以及该失效的后果。（2）确定能够消除或减少潜在失效发生机会的措施。（3）将全部过程转化形成文件。1.2 FMEA 过程中几个特性 严重性（SEV）:指潜在失效模式对顾客的影响后果的严重程度评价指标，一般分110 级，从无失效后果到无警告的严重危害后果。可能性（OCC）：指具体的失效起因或机理发生的频度，分 110 级，从不可能发生失效到发生失效几乎无法避免。不可知性（DET）：指失效的起因或机理可探测的程度，分110 级，从肯定到几乎不可能探测。风险值（RPN）：是事件发生的频率、严重程度和检测等级三者乘积，被称为风险系数。其数值愈大潜在问题愈严重，用来衡量可能的工艺缺陷
4、，以便采取可能的预防措施减少工艺的不稳定性，使工艺更加可靠。对于工艺的矫正首先应集中在那些最受关注和风险程度最高的环节。1.3 FMEA 的应用场合（1）新设计、新技术或者新过程。FMEA 的范围是全部设计、技术或过程。（2）对现有设计或过程的修改。FMEA 的范围集中于对设计或过程的修改及修改后所产生影响的分析。（3）将现有的设计或流程应用于新的环境、场所。FMEA 的范围是新场地或者新环境对现有流程的影响。2 FMEA 在铸造企业的应用 FMEA 的特点是“事件发生前”的措施，而不是“事实出现后”的演练。为实现最大的价值，在铸件生产之前，召集相关生产、质量及工艺人员通过头脑风暴完成FMEA
5、 分析，能够最容易、低成本的对产品或过程进行更改，从而最大程度的降低后期的产品缺陷及返修周期1。铸件的生产流程由多个步骤组成，在运用 FMEA 之前，必须先列出生产铸件所经历的制程功能。下面就以乌东德水轮机转轮叶片项目，利用 FMEA 来进行风险预测和防范。先列出乌东德水轮机叶片的铸造流程如图 1 所示。将铸造过程中可能失效的模式一一列出来并进行评分（表 1），将 RPN 大于 40的定义为存在风险的制程。从 FMEA 结果可知，熔炼工序存在风险。可以采用5M1E 法来分析制程失效的原因（图 2）。图 2 制程失效原因分析 通过以上分析，可以采取以下措施有针对性的来解决熔炼过程中的风险。（1）
6、人：人员对顾客要求不清楚，进行产前转型培训，明确顾客的要求。（2）料：废钢中钒元素含量高，在熔炼过程中无法降低，通过建立废钢采购标准，控制原材料的入厂。（3）法：熔炼工艺卡出错，在产前召开技术交底会议，与顾客共同就过程文件进行审核。（4）测量：熔炼过程中无测量，修改熔炼控制程序，必须在每次加料后测量。通过采取以上措施，再次评估 RPN=9*2*2=36，小于 40，排除熔炼工序的风险。表 1 乌东德叶片铸造流程 FMEA 制程 潜在失效模式失效的潜在影响 S E V 失效的潜在原因与结构 O C C 现行支撑管制 D E T R P N 推荐措施采取的措施改正后的结果 S E V O C C
7、D E T R P N 工艺设计冒口尺寸太小补缩不足，铸件出现缩松 8 模数计算错误 2 铸造工艺设计程序 2 3 2 造型 紧实不足冲砂，导致铸件中出现夹砂缺陷 7 操作者责任心不强 3 造型作业指导书 1 2 1 合箱 错型 尺寸多肉和缺肉 6 无合箱基准 2 合箱作业指导书 2 3 2 熔炼 残余元素 V 含量超标最终钢液化学成分不合 9 原材料无检验标准 4 原辅材料检验管理制度 4 1 4 4 9 2 2 3 6 浇注 下渣 铸件中夹渣 6 计算错误，冶炼钢水的量不足 2 熔炼控制程序 2 2 4 3 总结 FMEA 作为 APQP 的五大工具之一，其全称为潜在的失效模式及后果分析(Failure Mode and Effects Analysis，简记为 FMEA)，是一种“事前的预防措施”，并由下至上。在设计及制造过程中被广泛应用。熟练的掌握并运用 FMEA管制方法，能帮助铸造企业有效的降低不良率，提升产品质量，从而达到真正降低成本，提升制程质量的目的。【相关文献】1 奚立峰,徐刚.FMEA 在过程管理中的应用J.工业工程与管理，2002（1）:37-39.