故障樹分析模型在質量管理中的應用淺析

鄧濟聰，盧建偉，楊貴

(浙江吉利控股集團，浙江寧波 315000)

故障樹分析模型在質量管理中的應用淺析

鄧濟聰，盧建偉，楊貴

(浙江吉利控股集團，浙江寧波 315000)

對故障樹分析模型在質量管理中的應用進行了分析。通過體系質量、實物質量的案例分析為故障樹分析模型在質量管理中的應用提供了參考，進一步拓寬了故障樹分析模型的應用領域。

故障樹分析模型；體系質量管理；實物質量管理

0 引言

故障樹分析法簡稱 FTA (Failure Tree Analysis)是美國貝爾電話研究室的華特先生首先提出的。其后，在航空和航天領域的設計、維修，原子反應堆，大型設備以及大型電子計算機系統中得到了廣泛的應用。目前，故障樹分析法雖處在不斷完善的發展階段，但其應用范圍正在不斷擴大，是一種很有前途的故障分析法。

故障樹是用已表明的故障或外界事件或它們的組合將導致產品發生一種給定故障的邏輯推理圖[1]，故障樹的構圖元素是事件和邏輯門，通過邏輯門將事件相互聯系起來。

故障樹可以幫助使用者判斷可能發生的故障模式和原因，發現可靠性和安全性的薄弱環節，采取改進措施。當發生重大故障后，FTA是故障調查的一種有效手段，可以系統而全面地分析事故原因，為消除故障提供支持。

此次將對故障樹分析模型在質量管理中的應用進行舉例說明，以說明它在質量管理中的運用。

1 故障樹分析模型在質量體系管理中的運用

為確保質量體系的有效性和符合性，通常會要求進行有效性和符合性評價，評價的方式為體系審核、過程審核、產品審核等方式。對審核所發現的不符合項及時采取糾正或預防措施，以實現質量管理體系的持續改進，質量管理體系的運行需要持續地進行監控。

例如在質量內審中發現了不符合項，現場過程確認時，詢問關鍵工序崗位員工CPK和PPK是多少時，員工回復不知道什么是CPK和PPK，只是按照班長工作安排來工序工作。作者使用故障樹分析模型對此不符合項進行展開，如圖1所示。

圖1 關鍵工序缺失CPK/PPK統計的FTA分析

故障樹分析模型將基本事件和邏輯關系逐一列舉。

針對圖1所示的基本事件，確認不符合ISO/T S16949技術規范[4]的那些條款，如表1所示。

表1 以上基本事件中不符合ISO/T S16949技術規范的那些條款

從圖1和表1能看出：質量內審中發現的不符合項是多個條款相關聯的組合。真因解析時，可以從相關聯的條款開始展開。在對相關聯條款進行展開解析時，也是對質量管理體系完善起到核實作用。作者借助于故障樹分析模型對質量內審中存在的不符合項進行分析，在質量體系的持續改進中發揮一定作用。

綜上所述，故障樹分析模型可以應用在質量體系管理中，并對質量管理體系的有效性和符合性有持續改進的效果。

2 故障樹分析模型在實物質量管理中的運用

某車型焊接不良示意圖如圖2所示，利用故障樹分析模型對此問題進行分析。

用下行法求焊接不良系統故障樹的所有基本事件。簡化故障樹如圖3所示，底事件X表示原發故障，其步驟為：

第一步，頂事件下面是或門，把它的輸入A1、A2、A3豎向列出。

第二步，由于A1、A2、A3下面也是或門，此或門的輸入是A4、A5、A6、A7、A8、A9。

依此方法找出基本事件。

圖2 某車型焊接不良示意圖

圖3 前門前中支架脫落的FTA分析

針對此不良，通過故障樹分析，確定基本事件為X7管材彎曲度超差。再使用5W分析法對焊接不良發生原因進行分析，真因為管材彎曲度超差。由于此產品的焊接是用機器人進行的，機器人在預定的軌跡中，存在不能自行進行調整的缺點。作者模擬機器人焊接時的截型圖，如圖4所示。

圖4 機器人焊接時的截型模擬圖

圖4中：標準設定的機器人焊接時的焊縫是合格的；當防撞桿偏上時，機器人焊接出的焊縫偏向防撞桿，而支架未熔接；當防撞桿偏下時，機器人焊接出的焊縫偏向支架，防撞桿未熔接。

不良原因再現：

第一步，使用直線度檢具進行挑選，將不能自由通過直線度檢具的管材A和能自由通過直線度檢具的管材B挑選出；

第二步，然后將管材A和管材B進行裝夾焊接；

第三步，對管材A和管材B焊接后總成進行確認，結果如表2所示。

表2 管材直線度對焊接效果的影響對比表

通過不良再現，作者驗證了焊接不良的原因為管材彎曲度超差，在故障樹分析模型中通過展示的基本事件也分析到管材彎曲度超差，因此在實物質量管理中，可以運用故障樹分析模型進行原因分析。

3 結論

通過以上的案例分析可知：故障樹分析模型在質量管理中的不良解析非常有用，在項目開發階段，完成故障樹分析并建立故障樹分析庫，對后續問題的解析和糾正非常有幫助，減少了問題解析事件，對預防問題發生起到推動作用。

【1】羅航.故障樹分析的若干關鍵問題[D].成都：電子科技大學,2010.

【2】吳一沙.基于FMEA與FTA方法的A汽車公司質量改進應用研究[D].廣州：華南理工大學，2013.

【3】GB/T 4888-2009故障樹名詞術語和符號[S].

【4】質量管理體系-汽車行業生產件與相關服務件的組織實施ISO9001的特殊要求[S].

【5】井上威恭,日本綜合安全工程學研究所.故障樹分析(FTA)安全工程學[M].姚普,譯.北京：機械工業出版社,1989.

【6】史定華，王松瑞.故障樹分析技術方法和理論[M].北京：北京師范大學出版社，1993.

Application of FTA in Quality Management

DENG Jicong,LU Jianwei,YANG Gui

(Zhejiang Geely Holding Group,Ningbo Zhejiang 315000,China)

The application of failure tree analysis(FTA) in quality management was analyzed. Through cases analyses for system quality and production quality management, it provided reference for application of FTA in quality management, which broadened FTA application field.

FTA;System quality management;Production quality management

2015-12-06

鄧濟聰(1988—)，男，大學專科，主要從事汽車質量管理方面工作。E-mail：jiyi228@126.com。

10.19466/j.cnki.1674-1986.2017.03.015

U461.99

B

1674-1986(2017)03-059-03