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

性价比高、易于上手的FMEA软件: CoreFMEA

PFMEA三层级结构——过程项、过程步骤与工作要素——是实现“预防失效”而非“事后补救”的关键。本文系统总结三层功能的逻辑闭环,并通过汽车、电子、医疗、食品四大行业真实案例,揭示如何精准编写功能、打通因果链条,让FMEA真正成为零缺陷制造的利器。

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


在前三篇文章中,我们分别深入探讨了 PFMEA(过程失效模式与影响分析)中三个层级的功能编写逻辑、特点与书写要点:

  • 第一层级:过程项(Process Item) —— 聚焦于“交付什么”,即最终产品或半成品应满足的客户要求;
  • 第二层级:过程步骤(Process Step) —— 关注“做什么”,即为实现过程项而执行的关键制造或装配活动;
  • 第三层级:工作要素(Work Element) —— 聚焦于“靠什么做”,即支撑过程步骤执行的基础要素。


三个层级,层层递进,由宏观到微观。本文将对三层级结构进行系统性总结,并通过汽车、电子、医疗器械和食品包装四个典型行业的实际案例,展示如何协同运用三层级功能描述,构建完整、严谨且可操作的 PFMEA 分析框架。


◆ PFMEA三层级功能的核心逻辑与协同关系

三层级功能并非独立存在的个体,而是基于“过程分解”与“目标传递”形成的有机整体。其核心逻辑可概括为“自上而下分解、自下而上支撑”,各层级的定位与协同关系如下表所示:

层级

核心定位

对上价值

对下作用

关键关联维度

最高层级(过程项)

价值输出终端,定义过程最终目标

对接顾客需求与产品规范,明确过程“为什么存在”

为中间层级提供分解依据,设定总目标与验收标准

产品特性、顾客要求、最终检验标准

中间层级(过程步骤)

任务分解枢纽,承接并转化目标

分解最高层级目标为可执行的局部任务,确保总目标可落地

为最低层级划定操作边界,明确动作的核心要求与输出标准

过程流程图(PFD)、控制计划、局部质量指标

最低层级(工作要素)

动作执行单元,实现目标的基础载体

通过具体动作支撑中间层级任务达成,是质量与安全的直接保障

无下属层级,聚焦自身动作的精准与规范

作业指导书(SOP)、设备手册、工具规范、操作经验

这种协同关系本质上是“功能链”的传递过程:最高层级的“输入-功能-输出”关系,通过中间层级拆解为多个子“输入-功能-输出”单元,再由最低层级的动作确保每个子单元的有效执行。

例如:

汽车制动卡钳装配(最高层级),输入为“卡钳壳体、活塞等零部件”,功能为“输出符合性能要求的制动卡钳”,输出为“合格卡钳成品”;

这一过程通过“螺栓紧固、活塞装配、密封性检测”等中间层级步骤分解;

最终落实到“设定扭矩扳手参数、涂抹润滑脂、连接气密性检测仪器”等最低层级动作,

形成完整的功能传递链。

再举一个例子:



◆ 跨行业三层级功能编写实例


案例1:汽车行业 —— 电动汽车电池模组装配

层级

功能描述示例

说明

过程项

电池模组在25℃环境下以≤0.5mΩ的内阻完成电气连接,并通过IP67密封测试

明确性能指标(内阻)、环境条件与验证标准

过程步骤

将电芯通过激光焊接方式连接成串,并安装端板与绝缘膜

描述具体工艺动作及关键输出

工作要素

  • 设备:激光焊机(功率稳定性±2%)
  • 人员:持证上岗,每2小时校验焊接参数
  • 环境:洁净度Class 10,000,湿度<30% RH

要素具体化、可监控


案例2:消费电子 —— 手机摄像头模组贴装

层级

功能描述示例

过程项

摄像头模组在组装后满足±5μm的光轴对准精度,无脏污或划伤

过程步骤

使用自动贴装机将镜头组件精准放置于传感器基板上,并点胶固化

工作要素

  • 设备:贴装机重复定位精度±1μm
  • 辅料:UV胶粘度控制在8000±500 cP
  • 方法:采用AOI在线检测对位偏差


案例3:医疗器械 —— 一次性注射器注塑成型

层级

功能描述示例

过程项

注射器筒体透明无杂质,壁厚公差±0.1mm,符合ISO 11137灭菌兼容性要求

过程步骤

在洁净车间内,使用医用级PP原料进行注塑成型,并冷却脱模

工作要素

  • 材料:PP原料批次证书齐全,水分含量<0.02%
  • 环境:ISO Class 8洁净室,粒子数≤3,520,000/m³
  • 设备:注塑机温控精度±1℃


案例4:食品包装 —— 酸奶杯热封封口

层级

功能描述示例

过程项

铝箔盖与PP杯体热封后,在常温下保持≥1.5N/15mm的剥离强度,无泄漏

过程步骤

通过连续式热封机对灌装后的酸奶杯进行封口,封合温度180±5℃

工作要素

  • 设备:热封头平整度≤0.05mm
  • 人员:每班次首件做密封性测试
  • 辅料:铝箔表面无油污,达因值≥38


结束语

PFMEA三层级功能编写体系的核心价值,在于将抽象的“过程质量要求”转化为具体、可执行、可管控的层级化目标。最高层级锚定“顾客价值”,中间层级搭建“执行桥梁”,最低层级筑牢“操作基础”,三者协同形成的功能链,既是失效分析的逻辑起点,也是过程风险防控的核心依据。企业在实践中需牢牢把握“量化、关联、协同”三大核心,通过标准化编写、可视化呈现、实战化优化,让三层级功能体系真正成为PFMEA落地的“核心骨架”,为产品质量与生产安全提供坚实保障。


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