PFMEA 不同层级的功能该如何写 (2/4) - FMEA软件-CoreFMEA

FMEA软件CoreFMEA为大家详细讲解PFMEA（过程失效模式与影响分析）中三层级结构的功能（Function）如何编写，以及各层级的特点和要点。

PFMEA的三层级结构，通常指：

1. 最高层级 - 过程项（Process Item） →  最终产品或半成品
2. 中间层级 - 过程步骤（Process Step） → 如“焊接”、“注塑”、“装配”
3. 最低层级 - 工作要素（Work Element） → 如“设备”、“人员”、“环境”、“辅料”等要素

这种结构有助于将宏观的制造过程分解为可管理、可分析的单元，确保分析的全面性和深度。每一层级的功能描述都有其特定的目的和写法。

内容比较详实，分四篇文章讲解各自的特点、功能来源、书写特点、多个行业的举例：

1/4 —— 最高层级：过程项 (Process Item) 

2/4 —— 中间层级：过程步骤 (Process Step) 

3/4 —— 最低层级：工作要素 (Work Element)

4/4 —— 总结、举例

2/4 - 中间层级：过程步骤 (Process Step) 

        在AIAG&VDA PFMEA的“自上而下、层层分解”逻辑中，中间层级功能是连接“过程项”（最高层级）与“作业要素/动作”（最低层级）的核心枢纽，特指对应“过程步骤”级别的功能描述。它将最高层级的宏观目标拆解为可执行的局部任务，同时为最低层级的具体操作提供方向指引，其描述的精准度直接影响PFMEA失效分析的颗粒度与有效性，是规避“分析过粗或过细”问题的关键环节。

◆ 特点总结： 

• 中观聚焦：将最高层级的“过程项”分解为一系列有序的、可识别的操作单元。围绕产品特性的产生与改变是关注的焦点。
• 流程导向：体现制造过程的逻辑顺序和时间序列。 
• 可操作性：每个步骤代表一个具体的加工或处理活动。 
• 分析基础：是PFMEA分析的主要对象，失效模式主要在此层级展开。

◆ 中间层级功能的来源：

中间层级功能并非凭空产生，而是由上向下分解、由下向上支撑的结果，其主要来源包括以下几个方面：

1. 对“过程项功能”的逐层分解，每个过程步骤必须直接贡献于实现过程项的一项或多项功能。主要逻辑：“要实现产品功能，这个工序必须达成什么具体结果？”

2. 制造/装配工艺规划，来源于 过程流程图（PFD） 中定义的每个工序。FMEA 团队据此为每个步骤定义其预期输出功能，而非仅仅描述动作。

3. 产品/过程设计规范，这些文件规定了每个工序必须达成的质量/性能要求，直接转化为过程步骤功能。

总结一句话：

中间层级的功能 = 为实现最终产品功能，在特定工序中必须达成的、可验证的工艺结果

◆ 中间层级功能书写的关键点：

1. 聚焦工艺输出结果

• 描述该过程步骤必须达成的具体技术状态或质量特性，而非操作动作。
• 正确示例：
  
  • “形成无气孔、无裂纹的激光焊缝，熔深 ≥1.2 mm”
    
  • “注塑件尺寸特征 A 稳定在 50±0.1 mm 范围内”
    
  • “表面清洁度达到 ISO 14644-1 Class 8 标准”

思考的关键问题：“这个步骤完成后，产品应具备什么状态？”

2. 与过程项功能有明确逻辑链接

• 每个过程步骤功能应支撑一项或多项最高层级功能。
• 可通过功能网或矩阵验证其关联性。
• 示例：过程项功能：“密封冷却液不泄漏”←（支撑） ← 过程步骤功能：“O型圈压装后，压缩率控制在 20%±3%”

3. 包含可测量/可验证的要求

尽可能量化参数、公差、标准或测试方法。例如：

• “焊接拉剪强度 ≥180 N”
• “贴片位置偏移 ≤±0.05 mm”
• “热处理后硬度 HRC 58–62”

若无法量化，至少应引用可检验的标准（如“符合 IPC-A-610 Class 2 外观要求”）。

4. 与作业要素功能形成支撑关系

过程步骤功能是“目标”，工作要素功能是“手段”。

推荐使用模板句式：

“【动词】+【对象】+【量化/标准要求】”

如：“确保轴承压装到位，过盈量 0.02–0.04 mm”

常见错误：

◆ 多个行业中间层级功能撰写实例（抛砖引玉）

以下实例均对应前文“最高层级功能”的分解步骤，严格匹配 AIAG&VDA FMEA 标准，标注功能来源及核心依据，体现“总-分”逻辑：

1. 汽车行业——发动机曲轴磨削过程（最高层级：输出精密曲轴）

中间层级1：主轴颈粗磨步骤

功能描述：控制曲轴主轴颈尺寸至φ50.1±0.01mm、圆度≤0.005mm，去除毛坯表面0.3-0.5mm余量，形成精磨加工基准。

功能来源：最高层级功能分解要求、PFD中“粗磨-精磨”步骤定义、控制计划中粗磨尺寸及转速参数。

中间层级2：主轴颈精磨步骤

功能描述：精修曲轴主轴颈表面，确保尺寸达φ50±0.005mm、圆度≤0.002mm、表面粗糙度Ra≤0.4μm，满足装配精度要求。

功能来源：最高层级尺寸指标分解、控制计划中精磨关键参数、作业指导书砂轮更换规范。

2. 电子行业——摄像头模组SMT贴片过程（最高层级：输出合格模组半成品）

中间层级1：锡膏印刷步骤

功能描述：在PCB焊盘涂覆锡膏，保证锡膏厚度80-100μm、印刷面积覆盖率≥98%，为芯片焊接提供可靠介质。

功能来源：最高层级“焊接良率”要求分解、PFD中锡膏印刷工艺参数、控制计划中锡膏厚度规范。

中间层级2：芯片贴片步骤

功能描述：实现芯片引脚与PCB焊盘精准对位，控制对位偏差≤0.02mm，保障芯片与锡膏有效贴合。

功能来源：作业指导书贴片动作规范、控制计划中对位精度要求、最高层级“电气导通”目标分解。

3. 医疗器械行业——注射器针管成型过程（最高层级：输出无菌针管半成品）

中间层级1：针管冷拔步骤

功能描述：成型医用针管外径至φ0.7±0.01mm，控制壁厚均匀性≤0.005mm，奠定针尖加工基础。

功能来源：最高层级针管尺寸要求分解、PFD冷拔步骤定义、控制计划中拔制速度与模具参数。

中间层级2：针尖磨削步骤

功能描述：磨削注射器针尖至12±1°角度，确保刺穿力≤0.8N，符合医用锋利度标准。

功能来源：GB 15810标准针尖要求、控制计划中磨削参数、最高层级“使用性能”目标分解。

4. 食品包装行业——无菌牛奶盒成型灌装过程（最高层级：输出可销售无菌牛奶）

中间层级1：复合膜灭菌步骤

功能描述：杀灭食品级复合膜表面微生物，确保菌落总数≤10CFU/m²、致病菌未检出，形成无菌包装基材。

功能来源：GB 2746无菌要求、PFD灭菌步骤参数、最高层级“产品无菌”目标分解。

中间层级2：牛奶定量灌装步骤

功能描述：控制牛奶灌装量至200ml±2ml，匹配100盒/分钟生产效率，保证定量包装精度。

功能来源：顾客灌装量要求、控制计划中灌装精度参数、最高层级“定量包装”目标分解。

5. 航空航天行业——液压管路焊接过程（最高层级：输出合格液压管路组件）

中间层级1：焊前管路清理步骤

功能描述：清除钛合金管路接头表面油污及氧化层，保障接头清洁度≥Sa3级，避免焊接气孔缺陷。

功能来源：CCAR-21适航清洁要求、作业指导书清理规范、最高层级“焊缝无缺陷”目标分解。

中间层级2：TIG焊焊接操作步骤

功能描述：形成液压管路焊缝，确保焊缝宽度3-5mm、余高≤1mm，焊缝强度≥母体材料强度的90%。

功能来源：起落架设计规范、控制计划焊接参数、最高层级“耐压性”目标分解。

2/4 - 中间层级：过程步骤 (Process Step)  结束语

PFMEA中间层级功能的撰写核心在于“精准分解、落地可控”，它既是最高层级宏观目标的“转换器”，也是最低层级操作细节的“导航仪”。撰写时需以过程步骤为核心，从最高层级分解、PFD定义、控制计划参数中提取关键信息，通过“步骤+动作+局部指标+上层支撑”的结构形成闭环描述。不同行业的中间层级功能虽因工艺差异而表述不同，但均需遵循“衔接性、量化性、场景性”的核心原则，确保PFMEA的失效分析能精准聚焦过程步骤的潜在风险点。

工欲善其事，必先利其器。

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