二十种和FTA分析故障模式与影响分析(FMEA)和故障树分析

前言

六西格码作为一种经典的质量管理方法,深受质量人员的追捧。以下文章将整理出二十种常用的管理工具,供大家阅读:

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01.

FMEA 和 FTA 分析

失效模式和影响分析(FMEA)和故障树分析(FTA)作为汽车行业质量管理领域的核心质量工具,可以说应用非常广泛。通过FMEA和FTA分析,识别出影响产品质量和可靠性的各种潜在质量问题和失效模式及其原因(包括设计缺陷、工艺问题、环境因素、老化、磨损和加工误差等)。设计和工艺的纠正措施提高了产品的质量和抵抗各种干扰的能力。

目前国内企业采用的FMEA方法主要有两种:一种是基于美国AIAG手册的FMEA方法,另一种是基于德国VDA标准的FMEA方法。在使用中,它们各自都有一些不足。

AIAG&VDA联合发布的新版FMEA手册很好地弥补了两者的不足,明显比之前的版本更加实用。

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02.

卡诺模型

日本质量专家卡诺根据客户的感受和满足需求的程度,将质量分为三种类型:自然质量、预期质量和有吸引力的质量。

A、理所当然的质量:当其特性不足(不能满足客户需求)时,客户非常不满意;当它的特性足够(满足客户需求)时,不管它是否满意,客户充其量是满意的。

B. 期望质量:又称一元质量。当它的特点不充分时,顾客很不满意,当它的特点足够时,顾客就很满意。越不满足越不满足,越充足越满足。

C、魅力品质:当它的特点不充分,是不相干的特点时故障树分析法的基本步骤,顾客无所谓,特点充分时顾客很满意。

质量当然是基线质量,这是最基本的要求。

预期质量是质量的一种常见形式。

魅力品质是品质的竞争要素。通常具有以下特点:

1、 全新功能,前所未有;

2、性能大幅提升;

3、 引入前所未有的新机制,大大提高了客户的忠诚度;

4、很新颖的风格。

Kano 模型的三个品质的划分为 6Sigma 改进提供了方向。

如果认为质量是理所当然的,就必须保证基本质量特性符合规范(标准),才能满足顾客的基本要求。项目组应该关注如何降低失败率;

如果是预期质量,项目组关心的不是符合规范(标准)的问题,而是如何改进规范(标准)本身。持续改进质量特性,促进顾客满意度的提高;

如果是魅力四射的品质,就要通过满足顾客的潜在需求,使产品或服务达到意想不到的新品质。项目组要在保持前两个品质的基础上,重点关注如何挖掘客户需求,创造新产品,增加意想不到的新品质。

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03.

防错

POKA-YOKE 的意思是“错误预防系统”。

日本质量管理专家、丰田生产方式的知名创始人Shingo Shingo先生基于长期现场质量改进的经验,首创POKA-YOKE理念,并将其发展为实现零缺陷,并最终免除质检工具。

POKA-YOKE的基本概念主要如下:

1. 决不允许出现哪怕是一点点缺陷的产品。要成为世界企业,不仅要在理念上做到“0”缺陷,在现实上也要做到“0”缺陷。

2. 生产现场是一个复杂的环境,每天都有可能发生任何事情。错误导致缺陷,缺陷导致客户不满和资源浪费。

3. 错误对我们来说是不可能消除的,但我们必须立即发现并纠正它们,以防止它们形成缺陷。

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04.

质量功能展开(QFD)

质量功能展开(QFD)是一种将客户或市场需求转化为设计需求、部件特性、工艺需求和生产需求的多层次演绎分析方法。它体现了以市场为导向、以客户为导向的指导思想,这是产品开发的唯一依据。

在鲁棒设计方法体系中,质量函数展开技术占有举足轻重的地位。它是稳健设计发展的领先一步。它可以确定产品开发的关键环节、关键部件和关键流程,从而优化特定设计的稳定性。实施指明了方向,确定了目标。它使所有产品开发活动与满足客户要求紧密相连,从而提高产品的市场竞争力,确保产品开发的成功。

据文献报道,采用QFD方法,产品开发周期可缩短三分之一,成本可降低二分之一,质量大幅提升,产量翻番。质量功能部署在美国民防行业已达到非常流行的水平。它不仅用于特定的产品开发和质量改进,还被各大公司用于部署质量政策和项目管理目标。

ISO 9000 标准要求“以客户为中心”并“确保确定并满足客户要求”。作为分析和扩展客户需求的质量功能部署方法,将广泛应用于ISO 9000系列标准的实施。.

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05.

工作描述 (SOW)

工作说明书(Statement Of Work,简称SOW)是合同的附件之一,与合同正文具有同等法律效力。

工作说明书详细规定了双方在合同期内要完成的工作,如程序论证、设计、分析、测试、质量控制、可靠性、可维护性、可支持性、标准化、测量保证等;应提供给另一方的项目,如接口控制文件、硬件、计算机软件、技术报告、图纸、材料,以及审查的时间和种类等。 因此,合同文件形式的工作说明进一步明确了客户的要求和承包商为实现客户的要求所做的努力必须进行的工作,使产品管理和质量保证建立在法律基础上,

岗位说明书的详细要求参见GJB 2742-96。职位描述的内容是部署质量职能的重要输入。

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06.

工作分解结构 (WBS)

工作分解结构(Work Breakdown Structures,WBS)是对武器装备项目研制生产中应完成的工作进行自上而下分解形成的层次体系。

该层级系统以要开发和生产的产品为中心,由产品(硬件和软件)项、服务项和数据项组成。

WBS是通过系统工程工作形成的。它显示和确认武器装备项目的工作,并显示各种任务之间以及它们与最终产品之间的关系。它充分体现了系统的完整性和秩序性。(分层)和相关性。

GJB2116-94给出了WBS的典型发展过程及其建立的基本要求,并在附录中提供了七种武器系统的WBS大纲。

WBS级体系在质量功能部署和系统设计中的应用,参考GJB2116-94给出的WBS大纲,将极大地促进产品功能的概念、结构和开发工作,有助于QFD和系统设计工作。完成还有助于准备工作描述(SOW)。

WBS是武器装备研制和实施系统工程管理的有效工具,也是设计完整性的保证。WBS的原理和思想也适用于各种大型、复杂、高科技的民用产品。

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07.

并行工程

并行工程是对产品和相关过程(包括制造和保证过程)并行设计的一种系统的、综合的方法。它要求开发人员考虑整个产品生命周期(从概念形成到产品报废处理的所有要素,包括质量、成本、进度和客户需求。

并发工程需要特别注意源代码设计。在设计之初,力图综合考虑产品开发所需的所有信息,融合多学科专家的经验和智慧。

在鲁棒设计中,特别是在进行质量功能部署和系统设计时,必须贯彻并行工程的原则和指导思想。

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08.

参数设计

系统设计完成后进行参数设计。

参数设计的基本思想是选择系统中所有参数(包括原材料、零件、元器件等)的最佳组合,以尽量减少外部、内部和产品间干扰的影响,因此设计产品的质量特性会发生波动。小而稳定。

另外,在参数设计阶段,一般会选择能满足环境条件的最低质量的元器件和性价比高的加工精度进行设计,从而提高产品的质量和成本。

参数设计是一个多因素优化问题。由于需要考虑三种干扰对产品质量特征值波动的影响,探索抗干扰性能好的设计方案,参数设计比正交实验设计复杂得多。

田口博士利用内正交表和外正交表的直积来安排测试计划,并以信噪比作为产品质量特性的稳定性指标进行统计分析。

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09.

发散思维

发散思维也称为发散思维和辐射思维,是指从一个目标出发,以多种方式思考,寻求多种答案,而不是收敛思维。许多心理学家认为,发散性思维是创造性思维最重要的特征,也是创造力的主要指标之一。

美国心理学家吉尔福德认为,发散性思维具有三个主要特征:流畅性、灵活性和原创性。

流畅是指智力活动的敏捷性,在短时间内表达更多思想的能力,以及在短时间内表达更多思想的能力。它是发散思维数量的指标;对固定情境的约束,从而产生非凡的思想,提出非凡的新思想;独创性是指思维中非凡的新元素,所以更能体现发散性思维的本质。

可以通过从不同方面思考同一问题来培养发散思维能力,例如“一题多解”、“一件事多写”、“一件事多用”等。

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10.

方差分析和回归分析

方差分析(Analysis of Variance,简称ANOVA)是数理统计中常用的数据处理方法之一,是工农业生产和科学研究中分析实验数据的有效工具。也是进行实验设计、参数设计和公差设计的数学基础。

在一件复杂的事情中,往往有很多因素相互制约、相互依赖。方差分析的目的是通过数据分析找出对事项有显着影响的因素、因素之间的相互作用以及显着影响因素的最优水平。

方差分析是一种根据指定的变异源分解可比数组中数据之间的总“变异”的技术。

对于变异的度量,使用平方偏差的总和。方差分析的方法是从总偏差的平方和中分解出部分偏差的平方和,可以追溯到指定的来源。这是一个非常重要的想法。

回归分析(Regression Analysis)是研究一个变量Y与其他几个变量X之间相关性的数学工具。它是根据一组实验或观察数据,找出被随机性掩盖的变量之间的关系。依赖性。

粗略的讲,可以理解为用某种函数关系来逼近更复杂的相关关系。这个函数称为回归函数,在实际问题中称为经验公式。

回归分析研究的主要问题是如何利用变量X和Y的观测值(样本)对回归函数进行统计推断,包括估计和检验与之相关的假设。

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11.

客户满意度评估

ISO9000 系列标准要求公司衡量和监控客户对组织是否满足其要求的看法。

与客户相关的信息可能包括:对客户和用户的调查、对产品的反馈、客户要求和客户投诉、合同信息、市场需求、服务提供数据和竞争信息等。

有多种方法可以评估客户满意度。近年来,美国、瑞典等国采用客户满意度指数(CSI)进行评价,效果显着。

CSI是用于评价产品(硬件、软件、服务、工艺材料)满足客户需求程度的参数,也是评价产品质量的综合指标。假设顾客对产品提出n个要求,每个要求的满意程度为qi,(i=1, 2, …, n),则顾客满意指数CSI是qi的函数。

对于qi,市场开发者应对客户群体进行随机抽样调查,结合售后服务收集的客户投诉,对产品质量问题进行分析统计确定。

顾客满意指数的评价相当复杂。企业、社会、国家机关可根据需要委托中立的专业机构对产品、服务、行业的顾客满意度指标进行评估,以指导质量改进方向。

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12.

精益生产

精益生产(Lean Production,简称LP)是麻省理工学院在1990年在美国“国际汽车计划”研究中对丰田生产方式的研究和总结基础上提出的一种制造模式。其核心是追求消除包括库存在内的一切“浪费”,并围绕这一目标制定了一系列具体方法,逐步形成了独特的生产经营管理体系。

精益生产是通过系统结构、人员组织、运作方式和市场供求的变化,使生产系统能够快速适应用户不断变化的需求,将生产过程中所有无用和冗余的东西进行精简,最终达到包括市场供销在内的生产各个环节的最佳效果。

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13.

统一设计

正交试验设计在选择试验点时有两个特点:均匀分散、整齐、可比。“均匀分散”使测试点具有代表性,“整齐且具有可比性”有利于测试数据的分析。

为了保证“整齐、可比”的特点,正交设计至少需要进行q2次检验。为了减少试验次数,只能去掉整洁和可比较的要求。均匀设计是一种只考虑测试点在测试范围内均匀分布的实验设计方法。

均匀设计类似于正交设计。实验设计也是通过一组精心设计的表格——统一表格进行的,实验的结果通过回归分析进行分析。

每个统一设计表都有一个代码或者,其中U表示统一设计,n表示做n次测试,q表示每个因素有q个水平,s表示表有s列,右上角加“*” U 角和不带“*”表示两种不同类型的统一表。通常带“*”的均匀表具有更好的均匀性。

统一设计的一个显着特点是随着因子水平的增加,试验次数显着减少。

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14.

帕累托图

帕累托图的全称是“Pareto Chart”,又称帕累托图。它是一种用来确定影响产品质量的各种因素中主要因素的方法,可以用来确定质量改进的方向。因为现实中的大多数问题通常都是由几个原因引起的。

经济学的 80/20 原理用于管理领域。其基本原则是区分“关键少数”和“次要多数”。这有助于把握关键因素,解决主要问题。为了直观,用图形表示出来时,这个图就是帕累托图。

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15.

平衡计分卡

哈佛商学院的 Robert S. Kaplan(Robert Kaplan,哈佛商学院领导力发展课程教授)和诺顿诺顿研究所所长 David P. Norton(David Norton Renaissance Global Strategy Group 的创始人兼总裁)在研究了 12 家处于当年在绩效衡量方面处于领先地位,开发了一种全新的组织绩效管理方法——“平衡计分卡”,发表于1992年1月/2月的《哈佛商业评论》。

平衡计分卡的基本内容:平衡计分卡打破了传统的只关注财务指标的绩效管理方法,认为传统的财务会计模型只能衡量过去发生的事情。

在工业时代,注重财务指标的管理方法仍然有效,但在信息社会,传统的绩效管理方法并不全面。组织必须通过对客户、供应商、员工、组织流程、技术和创新的投资来获得可持续发展的动力。

基于这种理解,平衡计分卡方法认为组织应该从四个角度审视自己的绩效:客户、业务流程、学习和成长以及财务。平衡计分卡中的目标和评价指标来源于组织的战略,将组织的使命和战略转化为有形的目标和衡量指标。

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16.

公差设计

容差设计是在系统设计完成后,由参数设计确定可控因素的最优水平组合。此时,各组分(参数)的质量水平较低,参数波动范围较宽。

公差设计的目的是在参数设计阶段确定的最佳条件的基础上,确定每个参数的合适公差。

公差设计的基本思想如下:根据各参数的波动对产品质量特性的贡献(影响)的大小,从经济角度考虑,需要给出一个较小的对影响较大的参数的容忍度(例如,使用更高的质量级别)。更换较低质量的组件)。

这样,一方面可以进一步降低质量特性的波动,提高产品的稳定性,减少质量损失;另一方面,由于元器件质量水平的提高,产品的成本也会增加。

因此,在公差设计阶段,不仅要进一步降低参数设计后产品的质量损失,还要考虑降低部分元器件的公差会增加成本。我们必须权衡两者的利弊,做出最好的决定。

总之,通过容差设计确定各参数最合理的容差,使总损耗(质量与成本之和)最佳(最小)。

我们知道,降低几个参数的容差需要增加成本,但这会提高质量并减少函数波动的损失。因此,有必要找到一种使总损耗最小的容差设计解决方案。用于公差设计的主要工具是质量损失函数和正交多项式回归。

参数设计和公差设计相辅相成。根据参数设计原则,产品的每一层(系统、子系统、设备、元器件、零件),尤其是交付给客户的最终产品,应尽量减少质量波动,缩小公差,以提高产品质量,增强客户满意度;但另一方面,每一级产品都应具有较强的承受各种干扰(包括加工误差)影响的能力,即应允许其下属零件有较大的公差范围。

对于从属零件,通过公差设计确定科学合理的公差,作为制造阶段合规控制的依据。但需要指出的是,这里的合规控制与传统的质量管理合规控制有两点不同:

首先,检验过程不仅要记录合格或不合格,还要记录质量特性的具体数值;不仅是故障率,还根据质量损失理论,制定了科学的统计方法,给出了质量水平数据。

其次,采用适应稳健设计的在线质量控制方法(如先进的SPC方法等),实时监测产品质量波动,反馈和调整工艺参数;针对存在的问题,不断采取措施改进工艺设计,提高产品质量,在减少总损失的前提下故障树分析法的基本步骤,使质量特性越来越接近目标值。当条件满足时,应缩小公差范围。

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17.

实验设计 (DOE)

实验设计(简称DOE)是研究如何制定合适的实验程序,对实验数据进行有效统计分析的数学理论和方法。

实验设计应遵循随机化、部分控制和重复三个原则。

随机化的目的是尽量避免主客观系统因素对实验结果的影响和存在偏差;本地控制就是改变分区组,使块内的条件尽可能一致;重复是为了减少随机误差的影响,目的还是要避免可控系统因素的影响。

实验设计大致可分为四种类型:因子设计、区组设计、回归设计和均匀设计。因子设计分为完全实现方法和部分实现方法。析因试验设计方法就是我们常说的正交试验设计。

所谓正交试验设计,就是用标准化的表——正交表,合理安排试验,运用数理统计的原理,科学地分析试验结果,处理多因素试验的科学方法。

这种方法的优点是可以通过少数具有较强代表性的实验找出各种因素对实验指标的影响,确定因素的主次顺序,找到更好的生产条件或最佳参数组合。

经验证明,正交试验设计是解决多因素优化问题的有效方法。正交表是利用组合学理论在拉丁方和正交拉丁方的基础上构建的表。它是正交设计的基本工具。具有分散均衡、整齐、具有可比性的特点。

实验设计方法已有70多年的历史。在美国和日本,它被广泛应用于农业、制药、化工、机械、冶金、电子、汽车、航空、航天等几乎所有工业领域,以提高产品质量。

美国汽车行业标准QS 9000《质量体系要求》将实验设计列为必须应用的技术之一。众所周知的参数设计也是在正交实验设计的基础上发展起来的。

此外,实验设计的开发不仅可以找到最优的参数组合,在很多情况下,还可以设置误差列,进行方差分析,定性判断环境因素、加工误差等各种误差因素对试验结果的影响。预期的产品特性,并采取改进措施消除这些误差的影响。

因此,对于一些简单的工程问题,直接应用实验设计方法,可以得到令人满意的、稳健的设计方案。实验设计还可用于改善企业管理,调整产品结构,制定生产计划,提高生产效率。

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18.

基准测试

对标是比较最强大的竞争对手或已成为行业领导者的公司,比较、分析和衡量产品性能、质量和售后服务,并采取改进措施的持续过程。

基准测试方法包括两个重要方面:

① 制定计划,不断寻求和树立国内外标杆,通过比较和综合思考,找出自己产品的差距;

②在设计、工艺和质量管理方面不断采取改进措施,以人为本,补短板,不断提高产品技术和质量,超越所有竞争对手,达到并保持世界先进水平。水平比较法不是简单的模仿,而是创造性地借鉴。

通过深入的思考和研究,汇聚大家的精华,进行技术创新,实现产品性能的突破。只有掌握突破性的技术,才能引领世界。

为更好地实施水平比较法,应建立并不断更新相关数据库。水平比较法在美国得到了广泛的应用,取得了明显的效果。

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19.

统计过程控制

统计过程控制(Statistical Process Control,SPC)是 1920 年代美国休哈特博士提出的。自二战以来,SPC逐渐成为西方工业国家在线质量控制的基本方法。

根据SPC理论,产品质量特性的波动是质量问题的根源。质量波动具有统计规律。通过控制图可以发现异常,通过过程控制与诊断理论(SPCD)可以发现和消除异常的原因。

常用的休哈特控制图有均值-极差(xR)控制图、均值-标准差(xS)控制图、中值-极差(xR)控制图、单值-移动极差(x-Rs)控制图、不良品率(P)控制图、不良品数(Pn)控制图、缺陷数(C)控制图、单元缺陷数(u)控制图等。 SPC法是保持生产线稳定和减少的有力工具质量波动。

近年来,SPC方法得到了进一步发展。例如,为了实施稳健的设计理念,波音公司推出了新的供应商质量保证规范 Dl-9000。主要变化是要求建立先进的质量体系(Advanced Quality System,简称AQS)。

AQS体系将田口的质量损失概念纳入制造阶段的质量管理,提出了一套与稳健设计相兼容的制造质量控制要求。

AQS体系首先需要在制造阶段确定产品的关键特性,对于这些关键特性和涉及的部件,需要进行稳健的工艺设计,以确定稳健的工艺。

在生产制造过程中,应建立关键特性的监控措施。除了应用SPC的常规控制图外,AQS还提供了三种小批量控制图,分别是单值移动极差控制图、目标控制图和比例控制图。改进的控制图是移动平均控制图和几何移动平均控制图。此外,还有一些措施可以提高控制图的监测灵敏度。根据监测情况和实际需要,改进工艺参数或改进工艺设计,纠正任何引起质量波动的人体工程学因素,从而实现质量的持续改进。

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20.

头脑风暴

头脑风暴法,又称智力激励法,由现代创造力创始人奥斯本提出,是一种集体培养创造力的方法。

它将一个小组的所有成员组织在一起,以便每个成员都可以毫无顾忌地表达自己的想法。不怕别人嘲笑,也不怕别人批评指责。创造性地和概念上解决问题的最有效方法。它有四个基本原则:

不。一、 不包括评论批评,对提出的想法的评论应该在以后进行。

二、 部分鼓励“自由想象”。想法越荒谬,可能就越有价值。

三、 需要一定数量的想法。提出的想法越多,就越有可能得到更有价值的想法。

第一个四、探索了研究组合和改进的概念。除了参与者自己提出的想法外,还要求参与者指出他们如何根据自己的想法整合几个想法并引入另一个新想法;或要求参与者使用该主题来改进其他人提出的想法。

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THE END
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