二汽缸體隨行夾具失效模式現(xiàn)行FMEA分析

【摘 要】本文通過對二汽機加工缸體隨行夾具現(xiàn)行FMEA的研究，發(fā)現(xiàn)了現(xiàn)行使用的FMEA的不足點。本文所提出的FMEA改進方法，雖然在一定程度上提供了一種具有客觀依據(jù)的實施辦法，但是在使用方面也有其局限性。

【關鍵詞】隨行夾具 失效模式 FMEA

一、問題的提出

二汽K4發(fā)動機裝配線OP270工位在進行曲軸回轉(zhuǎn)力矩檢測時，發(fā)現(xiàn)有批量性的數(shù)值超差質(zhì)量問題發(fā)生，主要表現(xiàn)為：檢測后的最大值超過規(guī)定的上限50N/M，此問題的后果會導致發(fā)動機在正常運行過程中曲軸異常磨損，導致發(fā)動機壽命降低，最終引起顧客的抱怨。基于此問題的發(fā)生，二汽FMEA小組對此進行了分析。

二 、失效模式的原因分析

FMEA小組從人機料法環(huán)5個方面對此問題的失效原因進行了初步分析，分析結(jié)果如下：

（1）人的因素：這是個自動測量工位，所以人的因素可以不進行考慮。

（2）機的因素：FMEA小組請第三方測量單位對設備的檢測精度進行了標定，結(jié)果顯示設備的精度沒有偏離，設備的運行狀態(tài)一切正常。

（3）料的因素：從零件的質(zhì)量角度考慮，F(xiàn)MEA小組要求SQE進行零件缺陷分析，從分析結(jié)果來看，油封的各項尺寸都滿足圖紙要求。

（4）法的因素：主要原因在于缸體在機加工時隨行夾具夾緊力變化離散度很大，造成缸體曲軸孔尺寸超差，最終引發(fā)失效。

（5）環(huán)的因素：本工位的操作環(huán)境對裝配結(jié)果沒有很大的影響因素，所以不進行考慮分析。

綜上所述，導致此失效模式的主要原因在于缸體在機加工時隨行夾具夾緊力變化離散度很大，造成缸體曲軸孔尺寸超差，最終引發(fā)失效。

三、采取的措施

針對問題發(fā)生的原因，F(xiàn)MEA小組建議機加工車間調(diào)整隨行夾具的夾緊力，并對每一臺夾緊力進行實時監(jiān)控。該措施的好處在于可以在線探測出尺寸超差的缸體，防止不合格品進入裝配流水線，從而造成最終問題的發(fā)生。對此，機加工車間配合做了大量的實驗，結(jié)果見下表。

夾緊力實驗數(shù)據(jù)

實驗序號夾緊力調(diào)整范圍實驗結(jié)果

139～42KN100個零件5個超差

243～46KN100個零件0個超差

347～50KN100個零件0個超差

451～54KN100個零件0個超差

555～58KN100個零件3個超差

659～62KN100個零件8個超差

從數(shù)據(jù)結(jié)果來看，夾緊力的大小對實驗結(jié)果的影響是比較明顯的，從數(shù)據(jù)結(jié)果分析，正常的夾緊范圍應該控制在43～54KN，這樣產(chǎn)生的失效模式基本上是不會發(fā)生的。

四、FMEA的制作

基于以上幾點的分析，F(xiàn)MEA小組對此失效模式進行了表格的制作，詳細見下表。

曲軸回轉(zhuǎn)力矩超差失效模式分析表格

子

系統(tǒng)

功能

要求潛在失效模式潛在失效后果嚴重度S級別潛在失效起因/機理頻

度

O現(xiàn)行過程控制

-預防現(xiàn)行過程控制

-探測探測度

DR

P

N建議

措施責任及目標完成日期措施結(jié)果

采取的措施SODRPN

回轉(zhuǎn)

力矩

檢測缸體曲軸尺寸超差回轉(zhuǎn)力矩超差6 機加工隨行夾具夾緊力不對5 回轉(zhuǎn)力矩檢測，不合格下線返工4120 調(diào)整隨行夾具夾緊力61424

經(jīng)過采取以上的FMEA分析，在裝配流水線上曲軸回轉(zhuǎn)力矩檢測工位的報警確實明顯減少了。但是FMEA小組提出的及時調(diào)整隨行夾具夾緊力這個方法是從問題產(chǎn)生后直接通過生產(chǎn)追溯方法找到機加工線隨行夾具問題的，當前看似乎是解決了生產(chǎn)問題，可是實質(zhì)上其解決的僅僅是表面問題。二汽FMEA小組用傳統(tǒng)的FMEA分析方法來確定解決方案，從結(jié)果上來看是可行的，但是生產(chǎn)并不是一段時間就結(jié)束的，它是個一直延續(xù)的過程，對于這個延續(xù)過程中是否還會出現(xiàn)隨行夾具失效問題并沒有給出一個答案。這也是由于FMEA小組分析失效問題時基本用的都是“專家經(jīng)驗”的方法，并沒有理論數(shù)據(jù)的支持，從而不能把其失效的更深層問題表征出來。在2009年時隨行夾具夾緊力問題又重新出現(xiàn)，而且現(xiàn)場調(diào)整基本無效。這次失效FMEA小組根本沒有預料到，根據(jù)已有的“專家經(jīng)驗”FMEA分析的方法立刻就不能使用了，這次的解決方法只能是把出現(xiàn)失效的隨行夾具送到維修部或者返回給供應商檢測，這樣做既延誤了流水線生產(chǎn)時間，又花費了大筆的經(jīng)費。最后檢測出的結(jié)果是壓力螺母和螺桿的材料硬度出現(xiàn)問題，在多次高壓力的擰緊螺母后螺桿螺紋過度磨損導致螺桿和螺母之間的靜摩擦力達不到需要承受的壓力值，導致壓緊力失效。這樣通過后期花費大量時間的排除檢測，最終才查找出是設計方面的材料問題。這個在當初前一個問題發(fā)生時用FMEA分析在投入生產(chǎn)前就能夠發(fā)現(xiàn)的顯而易見的問題本應該作為潛在失效模式來預防的，而現(xiàn)在成為了生產(chǎn)的阻礙。正因為二汽目前FMEA分析的不完善導致了諸如此類問題的頻頻出現(xiàn)，所以本文將在以下內(nèi)容中以可靠性數(shù)據(jù)分析為基礎，針對二汽FMEA的不足，對現(xiàn)行FMEA進行改進，最終目的使得FEMA的工作有理論依據(jù)和數(shù)據(jù)支持，從而透過表面分析問題內(nèi)部關鍵，徹底解決隨行夾具系統(tǒng)的失效問題。