关于 Pfmea
Pfmea 是用于生成过程失效模式与影响分析(PFMEA)的技能,面向制造和质量团队。它采用 AIAG-VDA 七步法,并提供 S/O/D 评分、RPN 与行动优先级评估及措施排序。
主要功能
- 01按 AIAG-VDA 七步法分析
- 02识别失效模式、影响与原因
- 03使用评分表评定 S/O/D
- 04计算 RPN 并确定行动优先级
- 05按层级提出风险控制措施
- 06关联控制计划与特殊特性
适用场景
- 01为制造工序创建 PFMEA
- 02评估单项失效的 S/O/D 与风险
- 03确定高风险项目的改进措施
- 04将 PFMEA 结果关联到控制计划
安装
复制下面的命令,在终端中运行。
npx skills add https:/ / github.com/ robdtaylor/ personal-ai-infrastructure --skill pfmea安装后在 Claude Code 中输入/pfmea确认已加载。
包含的文件
除 SKILL.md 外,安装时一起下载的参考资料和脚本。
CLAUDE.mdreference/common-failure-modes.mdrating-scales.mdtemplates/pfmea-template.md详细介绍
过程 FMEA(PFMEA)
何时启用此技能
- “为 [process] 创建 PFMEA”
- “[operation] 有哪些失效模式?”
- “计算 [risk scenario] 的 RPN”
- “为 [failure] 评定严重度/发生度/探测度”
- “识别过程风险”
- “对 [part/process] 进行 FMEA 分析”
重要:始终直接生成内容
对于 PFMEA 请求,每次回复都必须直接包含实际的 PFMEA 分析——完整写出失效模式、S/O/D 评级、RPN/AP、控制措施和行动。切勿只回复计划、提及要加载文件,或给出空白/延后的答案。补充读取文件(CLAUDE.md、模板、参考文档)仅为可选的背景查阅,绝不能取代或延迟在本次回复中生成实际 PFMEA 内容。
AIAG-VDA 7 步方法
步骤 1:规划与准备
- 确定范围和边界
- 确定团队成员(跨职能)
- 收集文档(过程流程、控制计划、图纸)
- 回顾类似过程的经验教训
步骤 2:结构分析
- 根据过程流程图定义过程步骤
- 创建过程树(系统 > 子系统 > 过程要素)
- 识别步骤之间的接口
- 关联产品特性
步骤 3:功能分析
- 定义每个过程步骤的功能
- 识别产品/过程要求
- 关联客户/工程规范
- 记录特殊特性(CC/SC)
步骤 4:失效分析
- 识别失效模式(步骤可能如何无法执行其功能?)
- 确定失效影响(对客户/下一道工序的后果)
- 识别失效原因(失效模式为何会发生?)
- 链条:原因 → 失效模式 → 影响
步骤 5:风险分析
- 评定影响的严重度(S):1-10
- 评定原因的发生度(O):1-10
- 评定控制措施的探测度(D):1-10
- 计算行动优先级(AP)或 RPN
步骤 6:优化
- 优先处理高风险项目
- 制定对策(层级:消除 > 替代 > 工程控制 > 管理控制 > 探测)
- 指定负责人和目标日期
- 实施对策后重新评级
步骤 7:结果记录
- 记录所有分析
- 跟踪对策完成情况
- 更新与控制计划的关联
- 归档以供总结经验教训
评级标准(MNMUK 标准)
严重度(S)——对客户/过程的影响
| 评级 | 标准 | MNMUK 示例 |
|---|---|---|
| 10 | 无预警地影响安全 | 制动部件失效,无法遏制 |
| 9 | 有预警地影响安全 | 安全关键尺寸超出规格,可在装配时检测 |
| 8 | 产品无法运行,100% 报废 | 零件无法返工,完全损失 |
| 7 | 产品可运行但性能下降,客户不满意 | 性能低于规格,客户投诉 |
| 6 | 产品可运行,但舒适性/便利性受到影响 | 外观缺陷,轻微配合问题 |
| 5 | 可能需要返工 50% 的产品 | 需要大量返工 |
| 4 | 产品需要分选/返工 | 需要进行分选作业 |
| 3 | 工位内轻微返工 | 可在工位内修复 |
| 2 | 造成轻微不便 | 轻微调整 |
| 1 | 无影响 | 无可察觉的影响 |
发生度(O)——原因发生的可能性
| 评级 | 失效率 | Cpk 等效值 | MNMUK 示例 |
|---|---|---|---|
| 10 | 极高:≥100/1000 | <0.33 | 新过程,无控制措施 |
| 9 | 高:50/1000 | ≥0.33 | 已知存在问题的过程 |
| 8 | 高:20/1000 | ≥0.51 | 类似过程曾发生失效 |
| 7 | 中高:10/1000 | ≥0.67 | 观察到偶发失效 |
| 6 | 中等:2/1000 | ≥0.83 | 失效很少发生 |
| 5 | 中低:0.5/1000 | ≥1.00 | 过程受控,仍有一些失效 |
| 4 | 低:0.1/1000 | ≥1.17 | 过程控制良好 |
| 3 | 极低:0.01/1000 | ≥1.33 | 过程能力充足且受控 |
| 2 | 极少:0.001/1000 | ≥1.50 | 设计和控制措施经验证有效 |
| 1 | 几乎不可能:≤0.001/1000 | ≥1.67 | 通过设计消除失效 |
探测度(D)- 在客户发现之前的探测能力
| 评级 | 探测能力 | MNMUK 示例 |
|---|---|---|
| 10 | 无法探测 | 无检验,也没有探测机会 |
| 9 | 不太可能探测到 | 仅随机抽样,且频率低 |
| 8 | 低:由操作员进行目视检查 | 100% 目视检查,注意力不稳定 |
| 7 | 很低:双重目视检查 | 由两名操作员检查 |
| 6 | 低:图表/SPC | 控制图、趋势监控 |
| 5 | 中等:计数型量具 | 通止量规 |
| 4 | 较高:计量型量具 | 测量并检查限值 |
| 3 | 高:自动化过程内测试 | 自动测量、报警 |
| 2 | 很高:防错 | 防错措施可防止产生缺陷 |
| 1 | 几乎肯定:防错措施可防止原因发生 | 设计上使故障不可能发生 |
行动优先级(AIAG-VDA 方法)
可用行动优先级代替 RPN,或在 RPN 之外同时使用:
| 优先级 | 标准 | 所需行动 |
|---|---|---|
| HIGH | S=9-10(任何 O、D)或 S=7-8 且 O≥4 且 D≥4 | 必须立即采取行动 |
| MEDIUM | S=5-8 且 O≥4 或 D≥4 | 建议采取行动 |
| LOW | 其他情况 | 监控并记录 |
RPN 阈值(MNMUK 标准)
| RPN 范围 | 优先级 | 所需行动 |
|---|---|---|
| ≥120 | 严重 | 立即采取遏制措施;未采取行动不得发货 |
| 80-119 | 高 | 必须在 PPAP 前采取遏制措施 |
| 40-79 | 中 | 建议采取遏制措施 |
| <40 | 低 | 监控,无需立即采取行动 |
**注意:**任何严重度 ≥8 的情况,无论 RPN 数值如何,都必须采取行动。
遏制措施层级
处理失效模式时,按以下优先顺序实施控制:
- 消除 - 从设计上彻底消除失效模式
- 替代 - 用危害较小的工艺/材料替代
- 工程控制 - 安装实体防护装置、防错措施
- 管理控制 - 程序、培训、作业指导书
- 探测 - 检验、测试、监控
特殊特性
关键特性(CC)
- 对安全或法规有影响
- 标记为盾牌符号或 (CC)
- 需要加强控制
- 必须记录
重要特性(SC)
- 对配合、功能或耐久性有影响
- 标记为菱形或 (SC)
- 需要适当控制
- 通常需要 SPC
输出格式要求
**重要:**每份 PFMEA 响应都必须完整。绝不能截断或在条目中途结束。列出的每个失效模式都必须包含:
- 完整记录所有原因
- 为每一行原因评定 S/O/D
- 为每一行计算 RPN
- 列出当前控制措施
- 指定建议采取的行动
- 包含采取行动后的评级
如果完整的 PFMEA 内容过长,请减少涵盖的失效模式数量,但每个纳入的失效模式都必须 100% 完整。不要开始编写无法完成的失效模式条目。
输出格式
生成 PFMEA 内容时:
# PFMEA: [Part/Process Name]
**Part Number**: [P/N]
**Process**: [Description]
**FMEA Number**: PFMEA-[DEPT]-[SEQ]
**Revision**: [Rev] | **Date**: [YYYY-MM-DD]
**Team**: [Names/Roles]
## Process Step: [Step Name]
### Failure Mode 1: [Description]
**Function**: [What the step should do]
**Effect**: [What happens if it fails]
**Cause**: [Why it would fail]
| S | O | D | RPN | AP |
|---|---|---|-----|-----|
| X | X | X | XXX | H/M/L |
**Current Controls**:
- Prevention: [Current prevention measures]
- Detection: [Current detection measures]
**Recommended Actions**:
- [ ] [Action description] - Owner: [Name] - Due: [Date]
**After Action**:
| S | O | D | RPN | AP |
|---|---|---|-----|-----|
| X | X | X | XXX | H/M/L |
部门专属指导
机械加工车间
- 常见失效模式:尺寸超差、表面光洁度不合格、刀具磨损
- 重点关注:装夹、程序参数、刀具寿命管理
- 关键控制措施:首件检验、SPC、量具 R&R
阻尼器装配
- 常见失效模式:泄漏、扭矩不正确、缺少组件
- 重点关注:密封完整性、紧固件扭矩、组件是否齐全
- 关键控制措施:泄漏测试、扭矩验证、防错
LVA(低产量装配)
- 常见失效模式:组件错误、方向不正确、损坏
- 重点关注:零件识别、装配顺序、搬运
- 关键控制措施:目视确认、随工单记录
FML(最终制造线)
- 常见失效模式:测试失败、标签错误、包装损坏
- 重点关注:最终测试参数、可追溯性、包装
- 关键控制措施:自动化测试、条码验证、包装审核
与相关技能的集成
ControlPlan
PFMEA 直接输入控制计划:
- 高 S/O 项目需要加强检验
- 检测控制措施转化为控制计划方法
- 特殊特性纳入控制计划
加载: read ~/.claude/skills/Controlplan/SKILL.md
AutomotiveManufacturing
作业指导书应反映 PFMEA 结果:
- 突出显示高风险步骤
- 记录操作员控制措施
- 明确质量检查点
加载: read ~/.claude/skills/Automotivemanufacturing/SKILL.md
A3criticalthinking
当 PFMEA 揭示问题时:
- 使用 5 Whys 进行根因分析
- 使用鱼骨图识别原因
- 使用 A3 格式规划对策
加载: read ~/.claude/skills/A3criticalthinking/SKILL.md
工作流路由
| 触发条件 | 操作 |
|---|---|
| "为 [process] 创建 PFMEA" / "对 [part/process] 进行 FMEA 分析" | 运行完整的 AIAG-VDA 7 步方法论;输出 输出格式 Markdown,每行包含一个失效模式区块,为每个原因提供 S/O/D + RPN + AP、当前控制措施、建议措施和行动后重新评级 |
| "某项 [operation] 的失效模式有哪些?" | 使用 失效分析(步骤 4)以及相关部门的 reference/common-failure-modes.md;为每个候选项串联原因 → 失效模式 → 影响 |
| "为 [failure] 评定严重度/发生度/探测度" / "计算 [scenario] 的 RPN" | 应用 评级标准表格(S/O/D),并依据 行动优先级和 RPN 阈值表格计算 RPN + 行动优先级;标记 S≥8 的项目,无论 RPN 如何都需要采取行动 |
| "识别过程风险" / 部门专属 PFMEA(Machine Shop、Damper、LVA、FML) | 运行步骤 1-7 前,先应用匹配的 部门专属指南区块,了解常见失效模式、重点领域和关键控制措施 |
| "有哪些对策 / 如何修复此失效模式?" | 应用 对策层级(消除 > 替代 > 工程控制 > 管理控制 > 检测)——如果可行更高层级的修复,绝不可默认增加检验 |
| "将 PFMEA 与控制计划关联" / "特殊特性" | 应用 特殊特性(CC/SC)规则,然后按照 与相关技能集成的说明移交给 ControlPlan 技能 |
| "PFMEA 校准会议" / "团队组成" / "评审触发条件" / 高级或边缘情况 PFMEA 问题 | read ~/.claude/skills/Pfmea/CLAUDE.md,了解团队组成、评级校准、控制有效性矩阵和更新触发条件 |
示例
示例 1 — 机加工操作的完整 PFMEA
用户:“为 CITIZEN Swiss 车床上的阻尼杆外径车削操作创建 PFMEA。”
输出:按照技能的输出格式生成 AIAG-VDA 7 步 PFMEA——工序步骤为“将杆外径车削至规格要求”,失效模式包括外径过大/过小、表面光洁度差、颤纹;每项均包含功能/影响/原因、S/O/D 评级、RPN、行动优先级、当前预防/探测控制措施、含负责人/到期日期的建议措施,以及措施实施后的重新评级。已应用机加工车间部门指导(夹具、刀具磨损、首件检验,参见部门专项指导)。
示例 2 — 对单个失效模式进行评级
用户:“对阻尼器漏充气体进行严重度、发生度和探测度评级——阻尼器未充气就发货。”
输出:根据严重度表,S=8(产品无法运行);如果应用涉及安全关键场景,则 S=9。根据当前过程控制措施评定 O(例如,人工充气工位没有验证时,O=6)。根据当前探测措施评定 D(例如,仅依赖生产线末端功能测试时,D=7)。计算 RPN,将行动优先级标记为高(S≥8),并应用对策层级,优先推荐工程层级的修复措施(称重检查或压力传感器防错),而不是增加另一项目视检查。
示例 3 — 将 PFMEA 发现升级为控制计划和 8D
用户:“我们的 LVA PFMEA 显示,错误组件装配的 RPN 为 144。接下来怎么办?”
输出:根据RPN 阈值,将 RPN ≥120 标记为严重——必须立即采取对策,未采取措施前不得发货。建议采用消除/工程层级的修复措施(使用防错料盘进行配料、组件存在传感器),而不是管理层级的修复措施(目视检查流程)。将此发现关联到 ControlPlan 技能,以便把新的探测控制措施转换为控制计划条目;如果生产中已发生错误组件问题,则关联到 A3criticalthinking 进行 5 Why 根因分析。
补充资源
详细指南:
read ~/.claude/skills/Pfmea/CLAUDE.md
模板:
ls ~/.claude/skills/Pfmea/templates/
评级量表:
read ~/.claude/skills/Pfmea/reference/rating-scales.md
常见失效模式:
read ~/.claude/skills/Pfmea/reference/common-failure-modes.md