焊接工艺过程开发-机械仪表-工程科技.ppt

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1、焊接工艺过程的开发,2,焊接工艺过程的开发,焊接工程规范的识别,焊接PFMEA的开发,焊接控制计划的制定,焊接现场作业指导书（可视化等）,焊接记录-过程参数记录-产品参数记录-设备点检记录-报警装置记录,焊接设备点检表,焊接过程规范得到正确的传递并得到执行,数据的收集和分析系统，经验应用到新的焊接产品过程开发中去,3,焊接工艺过程的开发,焊接工艺过程流程图：最新的焊接工艺过程卡焊接工艺规范的识别（电弧焊、电阻焊、激光焊和固态焊接等）焊接工艺规范列表评估，是否需要其他工程规范支撑（如ISO、SAE标准、ASTM、AWS标准）,4,焊接工艺过程的开发,焊接PFMEA的开发（如过程失效的模式等）焊接

2、接头的质量图（宏观及微观）焊接失效模式和后果分析与焊接有关的产品特性和工程规范的失效模式分析；,5,焊接工艺过程的开发,焊接控制计划的开发，焊接控制计划得到更新焊接PFMEA中的控制措施得到传递；与焊接有关的产品特性和工程规范得到了传递。,6,焊接工艺过程的开发,过程流程图、FMEA、CP之间的关系,7,焊接工艺文件中的过程流程图、PFMEA、控制计划、作业指导书来源于那个质量活动环节？,产品质量先期策划（APQP）,APQP与公司目前质量体系IS0/TS16949/2009有什么关系呢？,焊接工艺过程的开发,8,APQP,FMEA,PPAP,SPC,MSA,焊接工艺过程的开发,9,TS169

3、49,重要的顾客手册-AIAG,产品质量先期策划和控制计划（APQP&CP）,潜在失效模式和后果分析参考手册（FMEA）,测量系统分析参考手册（MSA）,统计过程控制参考手册（SPC）,生产件批准程序（PPAP）,焊接工艺过程的开发,10,认识APQP 产品质量先期策划-APQP Advanced Production Quality Planning,APQP手册和报告表格由克莱斯勒、福特、通用汽车供方质量要求特别工作组所批准的产品质量先期策划（APQP）小组和控制计划小组长制定。APQP手册为确保产品质量先期策划在供方实际开展起来，对制定计划和检查清单提供了通用的指南，尽管这些指南希望覆盖

4、通常发生在早期策划、设计阶段或过程分析中的所有情况。,焊接工艺过程的开发,11,APQP五个阶段：,计划和项目的确定产品设计和开发过程设计和开发产品和过程验证过程评估管理和持续改进,焊接工艺过程的开发,12,每个阶段输出那些内容？,第二阶段,第四阶段,第三阶段,第一阶段,第五阶段,计划和确定项目,产品设计和开发,过程设计和开发,产品和过程确认,反馈评定和纠正措施,顾客的呼声,业务计划/营销战略,产品/过程设想,设计目标,初始材料清单,初始过程流程图,DFMEA,制造样件,工程图样,过程流程图,车间平面布置图,PFMEA,试生产控制计划,过程指导书,PPAP,MSA,（Ppk1.67),生产控制

5、计划,交付和服务,SPC,减少变差,样件制作,试生产,批量生产,样件控制计划,焊接工艺过程的开发,13,焊接过程设计和开发的目的和任务,目的：获得优质产品开发一个制造系统和与其相关的控制计划。任务：是为了保证开发一个有效的制造系统，这个制造系统应保证满足顾客的要求、需要和期望。,焊接工艺过程的开发,14,1、焊接过程流程图,过程流程图示意性地表示了现有的或提出的过程流程，它可用来分析制造、装配过程自始至终的机器、材料、方法和人力变化的原因。它是用来强调过程变化原因的影响。流程图有助于分析总的过程而不是过程中的单个步骤。当进行PEMEA和设计控制计划时，流程图有助于产品质量策划小组将注意力集中过

6、程上。表（过程流程图检查表）中的过程流程图检查表可被产品质量策划小组用来协助进行其评价工作。,定义：,15,1、焊接过程流程图,保证制造流程中所有作业的位置都在流程图上得以显示,并能够表明生产的直接和可选路径。以产品特性形式体现的顾客要求，要在相关的工序中标出。考虑每一工序的变差来源和过程特性。,目标：,16,1、焊接过程流程图,过程流程图的优点一次性地表达了整个过程可对每个操作提出问题揭示了差异的来源突出了非生产附加价值的步骤，包括：1)可能的过程简化 2)不必要的零件/材料的移动 3)不必要的搬运、检验和贮存 在很多情况下可作工具使用：1)瓶颈分析 2)降低返修 3)作为维护过程评估文件的

7、基础 过程FMEA 控制计划,建立过程流程文件是制定控制策略的首要步骤。,17,1、焊接过程流程图,过程流程图格式：,18,1、焊接过程流程图,过程流程图各项目填写方法及注意事项,1）关键日期：过程流程完成日期,2）日期：原始稿编制日期、修改号和日期,3）变差来源：包括体系、材料、方法和人员-从一个过程的开始到结束。小组成员竭力找出所有的变差来源。可采用“因果图”帮助完成考虑过程。在这一栏中，还应列入以前作业的变差来源，表明以前作业的受控特性。同时还要列入潜在的过程参数，以便加以控制。在列出所有的过程参数后，可采用“试验设计”(DOE)的方法从“许多琐细”中区分出“少数关键”参数。,19,1、

8、焊接过程流程图,20,1、焊接过程流程图,4）过程流程图中的标识,基本路径,选择路径,作业员,部分作业员,5）作业编号/名称：所有必要的产品生产步骤，从进货材料到最终产品交付。,6）产品特性：图纸和其它主要工程技术信息中描述的零件、部件或总成的特性。列入过程步骤发生影响的特性。此栏应命名那些特性，其变差对产品的安全性、客户满意度、与政府标准的符合性、适用性和功能有影响(特殊特性)。列出所有产品特性，命名关键特性。这对控制计划和 FMEA尤为重要。,7）过程特性:需要控制的过程参数和其他过程特性，以最大限度地缩小产品特性的变差,21,1、焊接过程流程图,并非所有特性对客户满意度具有同等的影响力。

9、首先按其相对的重要性等级分析特性,特性重要性等级将提供:一种确定优先控制策略;选择控制强度和方法的依据;把特性作为目标控制的程度分配资源的原则,确定重要性,22,1、焊接过程流程图,确定重要性,23,1、焊接过程流程图,24,2、焊接工艺过程-PFMEA,FMEA的基本概念,失效：产品/过程失去本身功能。失效模式：产品/过程失效时所表现的形式。失效模式分析：对已出现的失效模式进行分析，是一种事后行为。潜在失效模式分析：对可能要发生的失效模式进行分析，是一种事前行为。,失效模式及后果分析-Failure Mode and Effects Analysis,潜在失效模式和影响分析-Potentia

10、l Failure Mode and Effects Analysis,25,2、焊接工艺过程-PFMEA,FMEA的定义,是一种表格化的分析技术，是在产品设计阶段和过程设计阶段对各零部件、子系统（分总成）以及对构成过程的各工序进行逐一的分析。找出潜在失效模式，分析其后果，评估风险，预先采取措施，减小失效模式的严重程度，降低可能发生的概率，有效地提高产品质量和可靠性，确保顾客满意的系统化活动。,26,2、焊接工艺过程-PFMEA,FMEA的定义,FMEA进行的时机（产品设计、过程规划设计；即产品设计阶段，工艺规划阶段，制造阶段）。FMEA的对象（零件、子系统、工序）。FMEA的任务（上述（1-

11、5），如点焊FMEA：找出焊点虚焊的原因（失效模式），分析焊点虚焊的后果,评估焊点虚焊的风险，预先采取措施（修磨电极、增大电流），减小虚焊的严重程度，降低虚焊发生的概率。,27,2、焊接工艺过程-PFMEA,实施FMEA的好处,可以早期识别问题，以便确定最佳设计方案；可以识别特殊特性；为制定设计试验大纲和控制计划提供可靠的依据；是一种事前行为，体现预防为主的思想；分析方法：从局部入手，分析对总成的影响。,28,2、焊接工艺过程-PFMEA,DFMEA聚焦于零件功能，而PFMEA聚焦于制造步骤或过程。PFMEA假定产品的设计是符合设计意图的。由设计弱点引发的潜在失效模式 也可以包含在PFMEA中

12、，他们的影响及如何避免应覆盖在DFMEA中。,DFMEA与PFMEA区别,29,2、焊接工艺过程-PFMEA,关于PFMEA,PFMEA应在开始生产之前、产品质量策划过程中进行，它是对新的/修改的过程的一种规范化的评审与分析；是为新的/修改的产品项目指导其预防、解决或监视潜在的过程问题。PFMEA是一种动态文件，当发现新的失效模式时需要对它进行评审和更新。FMEA 维护的另一个要素包括周期性的评审。特定的焦点应该放在发生率和探测率的排序上。在有产品或过程更改或过程控制改善时。PFMEA 不依靠产品设计更改来克服过程的局限。但是它考虑与策划制造或装配过程相关的产品设计特性以确保在可能的范围内产品

13、符合顾客需要和期望。,30,2、焊接工艺过程-PFMEA,PFMEA的标准表,功能要求,潜在失效模式及后果分析（过程FMEA）,FMEA编号：共 页，第 页编制人：FMEA日期（编制）（修订）,系统 子系统,部件 过程责任 年车型年/车辆类型 关键日期 年核心小组 等,31,2、焊接工艺过程-PFMEA,其他PFMEA格式：,32,2、焊接工艺过程-PFMEA,FMEA表格各项填写说明：,1）FMEA编号填入FMEA文件的编号，以便查询（Q7200-04-BS-00/001）。2）项目注明正在进行过程分析的系统、子系统或部件的名称和编号。3）过程责任填入整车、部门和小组。如已知，还包括供方的名

14、称。4）关键日期填入初次FMEA应完成的时间，该日期不应超过计划的投入生产日期。5）编制日期填入编制FMEA原始稿的日期及最新修订的日期。6）核心小组列出有权确定和/或执行任务的部门的名称和个人的姓名（建议所有参加人员的姓名、部门、电话、地址等都应记录在一张分发表上。）7）零件名称：工位名称8）零件号：工位最终总成零件号,33,2、焊接工艺过程-PFMEA,填入被分析过程或工序的简要说明，与工艺流程中的作业编号和说明相同，简明指出过程目的。如：点焊、凸焊、CO2气体保护焊、螺柱焊、TIG焊、MIG焊接、激光焊接等。,1）过程功能要求,2）PCID描述 产品特性编号:product charac

15、ter identification,备注：在“过程功能”和“PCID/说明”栏所需添入的内容与工艺流程文件相同（过程流程图中的过程编号和描述，产品特性）。,34,2、焊接工艺过程-PFMEA,定义：是指过程可能发生的不能满足过程或设计要求的状况。是对某一作业可能发生的不符合性的描述。它可能是下一工序的某个潜在失效模式的一个相关起因或者是前一工序的某个潜在失效模式的一个相关后果，然而，在准备FMEA时，应假定所接收的零件/材料是正确的。当历史数据表明进货零件质量有缺陷时，FMEA小组可做例外处理。列出特定工序的每一个潜在的失效模式。前提这种失效可能发生，但不一定发生。,3）潜在失效模式,35,

16、2、焊接工艺过程-PFMEA,定义：指失效模式发生后对顾客的影响，包括内外部顾客。要根据顾客可能发现或经历的情况来描述失效的后果，要记住顾客既可能是内部的顾客（下一工序或工位）也可能是最终用户（经销商和/或车主）。如果失效模式可能影响安全性或对法规的符合性，要清楚地予以说明。,4）潜在失效后果（潜在失效影响）,失效模式、失效影响、失效原因用词标准要求参考FMEA手册第四版推荐用词，禁止使用含糊不清的词语（如机器失误等），而要说明为“某某参数过大或过小”等；,36,2、焊接工艺过程-PFMEA,定义：严重度是一给定失效模式最严重的影响后果的级别，是潜在失效模式对客户影响的严重程度评价，严重度仅适

17、用于“后果”，严重度建立了失效模式与风险等级之间的关联。当为内部客户时，小组应听取下游作业员的意见；严重度数打分法-FMEA核心小组成员打分，打分分1-10级。,5）严重度（S）,37,2、焊接工艺过程-PFMEA,PFMEA严重度的评价准则,38,2、焊接工艺过程-PFMEA,焊接工艺一般不推荐修改为9和10的严重度数值。严重度定级为1的失效模式不应进行进一步的分析。严重度数是针对失效模式的最严重的失效影响的评分，其中失效影响如果涉及到最终顾客，失效影响不能只列出顾客抱怨、顾客不满意等后果，还应该列出产品最终极的失效后果。,39,2、焊接工艺过程-PFMEA,6）等级,定义：指失效模式重要性

18、等级(特殊特性或关键、主要、重要、重点），当顾客不要求时，由小组确定符号。严重度数为9和10的一律确定为关键特性，用实心五角星表示；满足严重度数为58,频度数为410的特性一律确定为重要特性，用空心五角星表示；要注意符号的一致性：DFMEA、PFMEA和控制计划，工艺文件，作业指导书，检验文件都要标注。,40,2、焊接工艺过程-PFMEA,指失效是怎样发生的，依据可以纠正或可以控制的原则予以描述。尽可能的列出可归结到每一失效模式的每一个潜在起因。起因对失效模式来说是唯一的，也就是说如果纠正该起因对该失效模式有直接影响，那么这部分FMEA考虑的过程就完成了。失效的许多起因往往并不是相互独立的，要

19、纠正或控制一个起因，需要考虑诸如试验设计之类的方法，来明确哪些起因起主要作用，哪些起因最容易得到控制。,7）失效的潜在起因/机理,41,2、焊接工艺过程-PFMEA,指一个具体的失效原因，使失效发生的可能性大小的评价指标。即某一特定的起因/机理发生的可能性。描述出现的可能性的级别数具有相对意义，而不是绝对的，预防措施可以降低频度数。,8）频度（O）,42,2、焊接工艺过程-PFMEA,9）现行过程控制,指目前已经采用的防止失效模式发生的过程控制方法。防止不合格流入下序现行控制方法两类过程控制：预防：防止失效的起因/机理或失效模式出现，或者降低其出现的几率。探测：探测出失效的起因/机理或者失效模

20、式，导致采取纠正措施。或者防止不合格流入下序现行控制方法三种情况（引用现行控制方法的顺序）阻止失效模式发生阻止失效原因发生，例如采用有效的防错技术，自动定位，自动控制，自动限位，行程开关，SPC，连续监控查明失效原因，确定纠正措施，例如初始过程能力分析，找出变差的特殊原因，因果图，排列图查明失效模式：最终检验100抽检,43,2、焊接工艺过程-PFMEA,探测度亦称检查水平。加工的零件离开工位前，用线性控制方法能检查出失效模式的可能性。,10）探测度（D）,检验类别：A.防错 B.量具 C.人工检验,44,2、焊接工艺过程-PFMEA,检验类别：A.防错 B.量具 C.人工检验,45,2、焊接

21、工艺过程-PFMEA,定义：对工艺设计风险的度量。RPN=严重度（S）X 发生率（O）X 探测率（D）RPNSOD1000RPN接受的一般原则：必须采取措施企业本身定是否采取措施可不采取措施顾客不要求时，由小组确定RPN值（RPN值大于90时必须采取措施）当，必须采取措施。,11）风险顺序数RPN,46,2、焊接工艺过程-PFMEA,12）建议措施,定义：建议本工艺应采取的措施，其目的是降低S，O，D。一般措施原则：降低S：修改产品设计，如结构、材料；修改工艺方法。降低：修改过程设计，如工艺方法，工艺参数；修改控制方法。降低D：增加控制手段；加大控制力度。一般措施方法：防错技术，监视过程，SP

22、C，参数监控，检验分析思路 RPN高时，首先看现行控制方法是否充分，如果充分，应改变工艺参数或工艺方法以降低 RPN；如果不充分，可以增加控制力度。,备注：填入每一项建议措施的责任者以及预计完成的目标日期；,13）采取措施,47,3、焊接工艺过程-控制计划（CP）,控制计划的种类,三阶段要编控制计划：1）样件控制计划：在样件制造过程中，对尺寸测量和材料与性能试验的描述；2）试生产控制计划：在样件试制之后，全面生产之前所进行的尺寸测量和材料与性能试验的描述；3）批量生产控制计划：在大批量生产中，将提供产品/过程特性、过程控制、试验和测量系统的综合文件。,48,3、焊接工艺过程-控制计划（CP）,

23、三个层次要编控制计划：零件或材料(所有零件，所有原料)-冲压件、塑料件、电子电器零件.分总成(部件)-车身分总成、总成、缸体、缸盖.总成(成品)-发动机、变速箱、总装整车.,控制计划的种类,49,3、焊接工艺过程-控制计划（CP）,控制计划的定义,样件控制计划：是对样件制造过程中的尺寸测量和材料与功能试验的描述，产品质量策划小组应确保制定样件控制计划；试生产控制计划：是对样件研制后批量生产前，进行的尺寸测量和材料、功能试验的描述。试生产控制计划应包括正式生产过程生效前要实施的附加产品/过程控制。试生产控制计划的目的是为遏制初期生产运行过程中或之前的潜在不符合；生产控制计划：是对控制零件和过程的

24、体系的书面描述。生产控制计划是一种动态文件，应根据实际生产经验来更新控制计划的增加/删减（可能需要采购机构的批准）。生产控制计划是试生产控制计划的逻辑扩展。大量生产为生产者提供评价输出、评审控制计划并做出适当更改的机会。,50,3、焊接工艺过程-控制计划（CP）,控制计划制定的信息,质量策划小组通过利用所有可用的信息来制定控制计划，这些信息包括：过程流程图DFMEA和PFMEA特殊特性从相似零件得到的经验小组对过程的了解设计评审优化方法等,51,3、焊接工艺过程-控制计划（CP）,控制计划的性质,是APQP策划的结果之一 是质量计划的特殊形式(不可操作，是纲领性文件)是编制工艺文件、检验文件的

25、依据是表述产品特性、过程特性以及对其的控制方法作为一种动态文件，反映当前使用的控制方法和测量系统，并随着测量系统和控制方法的评价和改进而被修订。,控制计划编制的时机,新产品设计（全新车型、变种车型、改款车型）老产品改造（局部小的设计变更，过程参数变更）,52,3、焊接工艺过程-控制计划（CP）,制定并实施控制计划的益处,质量：减少了浪费并提高了在设计、制造和装配中的产品质量。这一结构性方法为产品和过程提供了一完整评价。控制计划识别过程特性并帮助识别导致产品特性变差（输出变量）的过程特性的变差源（输入变量）。顾客满意度：控制计划聚集于将资源用于与对顾客来说重要的特性有关的过程和产品。将资源正确分

26、配在这些重要项目上有助于在不影响质量的情况下，降低成本。交流：作为一个动态文件，控制计划明确并传达了产品/过程特性、控制方法和特性测量中的变化。,53,3、焊接工艺过程-控制计划（CP）,控制计划的标准表头,54,3、焊接工艺过程-控制计划（CP）,焊接控制计划文件格式,55,3、焊接工艺过程-控制计划（CP）,文件各项编制说明,1）零件/过程编号该项编号通常参照于过程流程图。如果有多零件编号存在（组件），那么应相应地列出单个零件编号和它们的过程编号。2）过程名称/操作描述系统、子系统或部件制造的所有步骤都在过程流程图中描述。识别流程图中最能描述所述活动的过程/操作名称。,56,3、焊接工艺过

27、程-控制计划（CP）,3）生产设备（制造用机器、装置、夹具、工装）适当时，对所描述的每一操作识别加工装备，诸如制造用的机器、装置、夹具或其它工具。焊接设备、输送设备、涂胶设备，夹具，机器人等4）特性对于从中可获取计量或计数型数据的过程或其输出（产品）的显著的特点、尺寸或性能，适当时可使用目测法辅助。5）编号必要时，填入所有适当文件，诸如（但不限于）过程流程图、已编号的计划，FMEA和草图相互参照用的编号。,57,3、焊接工艺过程-控制计划（CP）,6）产品产品特性为在图样或其它主要工程信息中所描述的部件、零件或总成的特点或性能。核心小组应从所有来源中识别组成重要产品特性的产品特殊特性，所有的特

28、殊特性都应列在控制计划中。7）过程过程特性是与被识别产品特性具有因果关系的过程变量（输入变量）。过程特性仅能在其发生时才能测量出。核心小组应识别和控制其过程特性的变差以最大限度减少产品变差。,58,3、焊接工艺过程-控制计划（CP）,8）特殊特性分类按整车厂（OEM）的要求使用合适的分类来指定特殊特性的类型，或者这一栏可空着用来填写未指定的特性。顾客可以使用独特的符号来识别那些诸如影响顾客安全、法规符合性、功能、配合或外观的重要特性。这些特性标识为“关键”、“主要的”、“安全的”、“重要的”。9）方法-使用程序和其它工具控制过程的系统的计划。,产品/过程规范/公差规范/公差可以从各种工程文件，

29、诸如（但不限于）图样、设计评审、材料标准、计算机辅助设计数据、制造和/或装配要求中获得。,59,3、焊接工艺过程-控制计划（CP）,评价/测量技术 这一栏表明了所使用的测量系统。它包括测量零件/过程/制造装置所需的量具、检具、工具和/或试验装置。在使用一测量系统之前应对测量系统的线性、再现性、重复性、稳定性和偏倚进行分析，并相应地作出改进。,样本容量/频率 当需要取样时，列出相应的样本容量和频率,控制方法这一栏包含了对操作将怎样进行控制的简要的描述，必要时包括程序编号。所用的控制应是基于对过程的有效分析。控制方法取决于所存在的过程类型。可以使用（但不限于）统计过程控制、检验、计数数据、防错（自动/非自动）和取样计划等来对操作进行控制。,60,3、焊接工艺过程-控制计划（CP）,10）反应计划反应计划规定了为避免生产不合格产品或操作失控所需要纠正措施。这些措施通常应是最接近过程的人员（操作者、作业准备人员或主管）的职责，并应在计划中清晰地指定。对预防措施应作出文件化的规定。在所有的情况下，可疑或不合格的产品应由反应计划指定的负责人员进行清晰地标识，隔离和处理。本栏还可用来标注特定的反应计划编号并标识反应计划的负责人员。,61,谢谢！,