PFMEA & CP course notes.ppt

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1、1PFMEA&CPProcess Failure Mode and Effects Analysis&Control Plan制程失效模式与效应分析&管制计划深超光电(深圳)有限公司2课程大纲o前言 forewordo制程FMEA Process FMEAn失效模式 Failure moden失效效应 Failure effectn失效原因 Failure causen风险优先数评估 Risk priority Number estimaten对策管理 countermeasure managemento管制计划的制作 Make the Control plan o结论与注意事项 conclu

2、sion and remarko案例讨论 Case discussion3APQP 之规划时程与应用时机之规划时程与应用时机LayoutProduct design and development制程设计开发Process design and developmentproduction and process confirmation回 馈 评 鉴 及 矫 正 措 施productionProduction plan1st Step企划及开发计划第二阶段产品设计开发验证第三阶段制程设计开发验证第四阶段产品及制程确认第五阶段Feedback assessment and correct act

3、ion概念提出与核准Plan approvedFirst sample Try runMass productionDFMEA,CPPFMEA,CPMSA,SPC,PPAP,CPMSA,SPCFMEA,CP,PPAPAPQP:Advanced Product Quality PlanningPPAP:Production Part Approval ProcessSPC:Statistical Process Control MSA:Measurement System Analysis4何谓FMEAFMEA is a systemic activity,it aims to:nFind、es

4、timate potential failure and effect in product and in processnFind the action that could reduce or avoid these potential failure happenednSummarize the above process by written nPay the most attention to prevent to make sure the customer satisfactionoin the design and development of product initial

5、period,analyse the ptention failure mode and happened cause,find out the futures remark items,set up the effective control plan。nFinished DFMES in the period of product design and development that is the second step in Advanced product quality planningnFinished PFMEA in the period of the process des

6、ign and development that is the third steps in Advanced product quality planning5definitionoFailure:nProduct cant implement the functions in the specific condition(environment、operation、time)nThe parameters of product cant maintain in up and low limited of the specification in the normal conditionsn

7、The parts was damaged in the normal using rangePFMEA failure is point to the failure of the“product”6Potential failure mode in the present process analysisanalysissthe effect for the customer or next projectWhats lead to this failureTake effective and feasible improvement7Customer definationHigher l

8、evel system/next engineeringAll above are PFMEA have to think about objects but the most important is directed to the user or next engineering effectPotential failure modeSystemic product manufactureUSER8InitialFMEAcorrectFMEA1Must finish it in the design of process period or ealier periodFind new f

9、ailure mode that is not consideredcorrectFMEA2发现未考虑的失效模式TimeDynamic FMEA document9PFMEA的基本概念制程有什么功能有什么问题(失效)?-没有功能-功能衰减-不希望的功能会有什么效应(后果)?后果有多糟?有哪些原因呢?这个原因常发生吗?现在有预防的方法吗?现在有侦测的方法吗这个原因容易侦测的出来吗?这个失效模式整体风险高吗?哪一个制程?有什么改善方法?-设计变更-制程变更-特别的管制-变更标准、程序或规范改善后风险降低了吗?10制程FMEA使用时机o新制造流程。o制程变更时(作业、设备、检查)。o矫正措施实施时。

10、o新的工作场所。o定期检讨更新。11PFMEA范围制造流程图收料出货制程制程功能失效模式失效模式失效模式失效模式12制程FMEAn要先建立制程流程图,以鉴别制程功能和要求,而且包含所有站别。n确定与产品相关的制程潜在失效模式n评价失效对客户的潜在影响n确定潜在制造过程失效的原因,确定减少失效发生或找出失效条件的制程管制变量n编制潜在失效模式分级表,然后建立考虑矫正措施的优选体系n将制造过程的结果编制成文件13o制程FMEA假定所设计的产品会满足设计要求,潜在失效模式可能会因设计弱点而包括在制程FMEA中,它们的影响及避免措施由设计FMEA来解决。因设计缺陷所产生失效模式不包含在制程FMEA中。

11、制程FMEA14群策群力的计划FMEAo以制程工程师为主导集合相关的人员n研发n生产n工程n品管n采购n设备n等人员共同将可能发生的问题挖掘出来。15制程功能/需求o简单描述被分析的制程。oFMEA小组应当审查适用的作业、材料、制程、环境和安全标准。尽可能简单地说明该制程的目的,包含系统、子系统或零件的信息。o如果制程包括许多具有不同失效模式的工程,那么可以把这些工程作为独立制程列出。制程功能失效模式清洗切割16潜在失效模式o所谓失效模式为制程可能发生的不符合制程要求或设计意图的形式。是对某具体工程不符合要求的描述。它可能是引起下一道工程的潜在失效的效应或是来自上一道作业的潜在失效模式的效应。

12、oFailure mode is aim tooIn the FMEA prepared,we should be assumed to provide parts and materials are qualified.oBase on the characteristic of the parts、sub-system、system and process corresponding specifically engineer,list the failure mode of potential each factor.the premise is that in case of this

13、 failure may be happened but not always necessarily happened.Process functionFailure modecleaningSurface is not cleanedcuttingCutting dimension is out of spec117潜在失效效应o潜在失效效应是指失效模式对客户的影响。从这个角度讲,客户可以是:下一道工程、下工程或地点、经销商、或车辆所有人。当评价潜在失效效应时,这些因素都必须考虑。o应根据客户可能注意到的或经历的情况来描述失效的效应。对最终使用者来说失效的效应应一律用产品或系统的性能来描述

14、。失效模式失效效应表面未清洗干净切割尺寸不正确必须重工部份报废18潜在失效效应失效模式效应一效应二效应三登录其中最严重的效应即可19严重度o严重度是相对于所给定失效模式的最严重效应的分数,严重度对每一个FMEA都是相对分数。降低严重度分数只能透过对系统、子系统、零件或制程的设计变更。o如果受失效模式影响的是客户的组装厂或产品使用者,严重度的评价可能超出了本制程工程师小组的经验或知识范围。在这种情况下,应与设计FMEA、设计工程师和或后续制造或组装厂的制程工程师进行协商、讨论20潜在失效效应与严重度评分失效模式效应一效应二效应三严重度分数针对最严重的那个效应评分218.1.2 PFMEA严重度严

15、重度(客户效应客户效应)判定A判定B判定C严重度分数对客户而言该失效是否有“安全/法规性危害”?对客户而言该失效是否会丧失“产品基本功能”?对客户而言该失效是否会造成“产品外观/异音”的缺陷?是,且无警告10是,但有警告9是产品功能无法运行(丧失基本功能)8是产品功能可运行,但性能下降且顾客非常不满意7是产品功能可运行,但舒适/方便性项目失效且顾客不满意6是产品功能可运行,但舒适/方便性项目失效5有且75%顾客会发现缺陷4有且50%顾客会发现缺陷3有且25%顾客会发现缺陷2没有可识别的影响1228.1.3 PFMEA严重度严重度(制造制造/组装效应组装效应)判定A判定B判定C判定D判定E判定F

16、严重度分数对制造/组装工厂而言,该失效是否有“安全/法规上的危害”?对制造/组装工厂而言,该失效是否造成“产品可能必须报废”?对制造/组装工厂而言,该失效是否造成“产品可能要修理”?对制造/组装工厂而言,该失效是否造成“产品可能要重工”?对制造/组装工厂而言,该失效是否造成“产品可能要降级”?其它是,且无警告10是,但有警告9100%报废且需其它制程协助判定是否报废8100%报废但不需其它制程协助判定是否报废7部分报废且需其它制程协助判定是否报废6部分报废但不需其它制程协助判定是否报废5需花2hrs以上修理7需花1.5hrs-2hrs修理6需花1hr-1.5hrs修理5需花0.5hr-1hr修

17、理4需花0.5 hr修理3全部(100%)重工,且需要向前追溯不合格品批7部分(100%)重工,且需向前追溯不合格品批6部分(100%)重工,且需离开生产线进行重工5部分(100%)重工,且需在生产线上的他站重工4部分(100%)重工,且需在当站重工3产品100%降级6产品100%降级5轻微的对作业或作业员不方便2对作业或作业员不方便没有影响123分类o标特殊特性(Special Characteristics)符号o必须同时参阅DFMEA中的特殊特性.严重度=9,10严重度=7,8安全法规特殊特性 关键功能/尺寸/外观特殊特性 24特殊特性的传递失效模式失效效应严重度S特殊特性特殊特性制程流

18、程图PFMEA管制计划作业指导书25DFMEA特殊特性?PFMEADFMEA客户的声音、量产的回馈功能方块图对策与改善图面规格的特殊特性供货商PFMEA本公司PFMEA供货商特殊特性本公司特殊特性供货商SPC管制本公司SPC管制226Failure modeA causationB causationC causationD causation潜在失效原因Causation as below(example):personal:Human errorequipment:equipment error material:mix materialmethod:指导书标示不清量测:仪器判读错误环境:

19、环境温度太高不要写供货商来料不良或产品设计上的问题不要写供货商来料不良或产品设计上的问题27潜在失效原因o潜在失效原因是指失效是怎么发生的,并依据可以矫正或管制的原则来描述。o针对每一个潜在失效模式,在尽可能广的范围内,列出每个可以想到的失效原因。如果原因是唯一的,但是失效的许多原因有时并不是相互独立的、唯一的,此时需要考虑诸如试验设计之类的方法,来明确那些根本原因为主要的。o列表时应明确记录具体的错误或误作业情况(例如,作业者未加密封盖),而不应用一些含糊不清的词语(如作业者错误,机器工作不正常)。失效模式失效效应失效原因切割尺寸不正确部份报废刀轮歪斜Recipe设错28发生度(Occurr

20、ence)o发生度是指具体的失效原因(列于前一字段中)导致失效模式发生的机率。发生度的分级数着重在其含义而不是数值,预防或管制失效的原因只有藉由产品或制程的变更才能影响到发生度分数。o可以以110级来估计潜在失效原因的发生度。o必须确认使用一致的发生度分数系统,对FMEA范围而发生度是一个相对的分数可能不反应真实的发生度。29失效模式A原因B原因C原因D原因发生度?发生度?发生度?发生度?发生度(Occurrence)301.发生度:是指失效原因发生的可能性。2.评分方式,可使用下表中 a.最左栏位中(失效发生的可能性)的文字描述来进行发生度的评估,或 b.利用历史数据(可能的失效率,Ppk)

21、来进行发生度的评估(a.)失效发生的可能性(b.)可能的失效率(c.)Ppk发生度等级反复不断发生100件/每千件0.551050件/每千件0.559经常发生20件/每千件0.78810件/每千件0.867偶然发生5件/每千件0.9462件/每千件1.051件/每千件1.104很少会发生0.5件/每千件1.2030.1件/每千件1.302几乎不可能发生0.01件/每千件1.6718.2 发生度参考表8.2.2 PFMEA发生度31现行制程管制o现行的制程管制是尽可能地阻止失效模式的发生,或则探测将发生的失效模式的管制的描述。这些管制方法可以是防错治具之类的制程管制方法,或者SPC,也可以是制程

22、后评价。评价可在目标工程进行,也可在后续工程进行。o有二种制程管制方法可以考虑:n预防措施:阻止失效原因或失效模式效应的发生,或减少其发生率。n检查措施:查明原因,查出失效模式,并找到矫正措施。32现行措施发生度现行预防措施现行侦测措施侦测度现行预防措施的描述做为评定发生度分数的基础现行侦测措施的描述做为评定侦测度分数的基础33现行制程管制(例)o预防措施n人员资格鉴定要求n预防保养(定期更换、清洁、调整)n定期校正n作业前检查(例如交接班检查)n自动Alarm且调整或停机no侦测措施n作业中的检查、检验、测试。n作业后的检查、检验、测试、记录审查。n自动Alarm(声响或显示)n预防保养的检

23、查n失效模式失效效应失效原因预防措施侦测措施34侦测度o侦测度是对列在制程管制字段的最佳的检查管制的分数。对每一个FMEA的范围侦测度是一个相对的分数。为了达成较低的分数,通常计划的制程管制应当改善。o假设失效已发生,然后评价所有“现行制程管制方法”阻止有该失效模式或缺陷的组件发送出去的能力。不要擅自推断:因为发生度低,侦测度数也低(比如使用“管制图”时)。一定要评价制程管制方法找出不易发生的失效模式的能力或阻止它们的进一步蔓延。o随机质量抽查不大可能查明某一孤立缺陷的存在,也不影响侦测度数值的大小。以统计原理为基础的抽样检查是一种有效的侦测度管制方法。35失效模式A原因B原因C原因D原因侦测

24、度?侦测度侦测度?侦测度?侦测度?368.3 侦测度参考表侦测度参考表8.3.2 PFMEA侦测度侦测度1.侦测度:假设失效模式或失效原因发生时,“现行制程管制”能防止缺陷产品交付出去的能力2.评分方式 2.1 请同时以(a.)现行制程管制的类型(b)侦测能力,搭配(c.)侦测度分级进行评估(a.)现行制程管制的类型(b.)侦测能力(c.)侦测度分级侦测度分数A防错法B机台测量C人工检查几乎不能侦测1.无法侦测或2.没有检查10微小1.仅能以间接的检查来达到控制或2.以随机检查来达到控制9仅能以人工目视检查来达到控制8很小1.以显微镜等辅具,辅助人工目视检查或双重人工目视检查来达到控制或2.以

25、IPQC或PQC巡检来达到控制7以图表方法来达到控制,如SPC6中等1.在产品离开工站后,以计量值量具来控制或2.在产品离开工站后,执行100%go/no go测定51.可在后续的作业中,以机台自动量测来侦错或2.执行作业前准备和首件检查(仅适用发生于作业前准备)4高1.以机台自动连续量测来侦错,不接受缺陷零件或2.在后续作业中,以多重机台量测来侦错(如库存,挑选,设置,验证),不接受缺陷零件3以机台即时侦错,缺陷产品不能通过(有自动停止功能的自动化量具)2100%可侦测该项目在制程/产品中设计了防错法,不会生产出缺陷产品1337风险优先数o风险优先数是严重度数(S)、发生度数(O)和检出数(

26、D)的乘积,见公式。RPN=(S)(O)(D)o风险优先数作为(S)(O)(D)的积,是对设计风险性的度量。风险优先数应当用于对过程中那些担心事项进行排序(如用柏拉图)。RPN取值在11000之间。38建议措施o改善需求:n当严重度是10时,且发生度和侦测度均2n将RPN从大排至小,挑前10%进行改善,如遇到相同之RPN值分布于10%前后,跨功能小组自行选择此RPN值的若干项目(原则上严重度较大者优先考量),使需改进之项目为10%;如遇到前10%为带小数项,应采取进一位之原则,如项目总数为425项,需改进的前10%共有43项。39矫正后的RPN结果o明确了预防矫正措施后,估算并记录矫正后的发生

27、度、严重度和侦测度数。计算并记录矫正后的RPN值。如果未采取什么矫正措施,将“矫正后的RPN”栏和对应的取值字段空白即可。o所有矫正后的RPN值都应复查,而且如果有必要考虑进一步的措施,重复这个分析,焦点始终在于持续改善。40改 善 活 动SOD产品重新设计YesYesYes变更设计、应用方法YesYesYes变更产品规格YesYesYes改进现有设计管制NoYesYes改善可靠度工程NoYesYes加强员工训练NoYesYes防错法NoYesYes改变作业流程NoYesYes增加设计验证与确认NoNoYes改变检验方法NoNoYes增加检验频次NoNoYes增加检验项目NoNoYes改善活动

28、对RPN的影响41跟催措施o制程主管工程师应负责保证所有的建议措施已实施。FMEA是一个不断完善和发展的文件,它应时刻展现最新的设计改善及相应的矫正措施的实施情况,其中包括产品正式投产后的类似活动。o制程责任工程师有数个意义来确认关心建议措施是已鉴别及执行,它包含但不局限如下:n确认制程产品要求已达成。n回顾审查工程图面、制程产品规格和制程流程。n确认生产文件变更的整合。n回顾审查管制计划和作业指导书。42FMEA更新建议措施采取措施责任单位预定日期现行预防措施现行侦测措施RPN降低?采取了预防措施采取了预防措施采取了侦测措施小组提出的参考措施采取实际措施NoYes将实际采取的措施于下次更新F

29、MEA时填入现行措施中新的RPN原来RPN7*4*4=1127*2*4=567*2*4=56填入FMEA最右方字段分析阶段分析阶段改善阶段改善阶段更新阶段更新阶段6/30/2007Eng.8/31/200712/2007(若为每半年更新)43FMEA为动态文件失效模式矫正措施制程变更PFMEA失效效应失效原因异常现象原因分析改善对策改变制程参数改善检验方式现行预防措施现行侦测措施改变作业方法44DFMEA与PFMEA的关系失效模式失效效应等级失效原因现行预防措施现行侦测措施产品功能/硬件DFMEA失效模式失效效应等级失效原因现行预防措施现行侦测措施制造流程PFMEA参考参考对应45常见FMEA

30、问题o只有一个人在做FMEA,其它人是挂名的核心小组成员。oFMEA的失效模式、效应与原因考虑不够。o只在客户要求时或者验证前才准备。o新产品开发后才补做FMEA。o图面规格/管制计划完成后才做FMEA。o特殊特性没有注记。o不了解预防措施与侦测措施的填写。o将原材料不良列入失效模式或者失效原因。o有设计/工程变更或者矫正措施后,未考虑更新FMEA。o仅采取检验措施就降低了严重度与发生度分数。o把FMEA当作记录归档,未当做文件加以管理。46PFMEA&CP管制计划47APQP之规划时程与应用技术导入之规划时程与应用技术导入企划產品設計與開發製程設計開發產品及製程確認回 馈 评 鉴 及 矫 正

31、 措 施生產生产计划第一阶段企划及开发计划第二阶段产品设计开发验证第三阶段制程设计开发验证第四阶段产品及制程确认第五阶段回馈评鉴及矫正措施概念提出与核准计划核准原型样品试作量产DFMEA,原型样原型样 CPPFMEA,试产试产 CPMSA,SPC,PPAP,量产量产 CPMSA,SPCFMEA,CP,PPAP48管制计划的范围供货商进料准备出货的产品制程1制程2制程3制程4管制计划是一份提纲挈领的文件,它自进料一直到出货的各道工程的制程特性、产品特性都要包含到管制计划的范围仓储外包仓储49PFMEA与管制计划的关系失效模式失效效应等级失效原因现行预防措施现行侦测措施制造流程产品特性制程特性等级

32、管制方法相关规范制造流程严重度相对高者发生度相对高者样本数/频度PFMEA管制计划量测仪器/方法制造流程图50管制计划制作o管制计划编号:填入管制计划文件编号。o零件编号、最新版本:填入料号及最新工程更改等级和/或发布日期。o零件名称/描述:填入被管制产品/制程的名称和描述。o组织/工厂:填入制订管制计划的公司和适当的分公司/工厂/部门的名称.o组织编码:填入按客户要求的鉴别码.o主要联系人/电话:填入负责管制计划的主要联系人姓名和电话号码.51管制计划制作o核心小组:填入负责制订管制计划的人员的姓名和电话号码,建议将所有小组成员都包括进来(可另附表).o组织/工厂核准/日期:必要时,获取负责

33、的制造厂核准.o日期(编制):填入首次编制管制计划的日期.o日期(修订):填入最近修订管制计划的日期.o客户工程承认/日期:必要时,获取负责的工程承认.o客户质量承认/日期:必要时,获取负责的质量代表承认.o其它承认/日期:必要时,获取其它的承认.52管制计划制作o零件/制程编号:该项编号通常参照于制程流程图,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制程编号.o制程名称/作业描述:系统、子系统或组件制造的所有步骤都在制程流程图中描述,填入鉴别流程图中最能描述活动的制程/作业名称.o生产设备:适当时,对所描述的每一作业鉴别加工设备,诸如制造用的机器,装置、夹具或其它工具

34、.o编号:必要时,填入特性的编号。53管制计划填表说明零件制程编号制程名称作业描述生产工具治具设备特性特殊特性分类方法反应计划产品/过程规格/公差评价量测技术样本控制方式产品制程数量频率13Empty cell cuttingcutting machine14LC injectionLC injection54产品特性和制程特性Process原料产品制程特性产品特性失效原因失效模式55特性转换站名PFMEACONTROL PLAN失效模式特殊特性失效原因/机制产品特性制程特性特殊特性 -AASCSC-B1B1B2-B2SC56特性转换站名PFMEAControl plan失效模式特殊特性失效原

35、因/机制产品特性制程特性特殊特性CoaterSC SCSC厚度太厚厚度下滴量太大下滴量速度异常速度57特性转换站名PFMEAControl plan失效模式特殊特性失效原因/机制产品特性制程特性特殊特性检验站误判人员不熟练人员资格产品功能SC本站无法管制误判,所以不会转到本站的产品特性这个特性来自于前面(1个或多个)站点的失效模式58管制计划制作o等级:按客户的要求使用合适的分类来指定特殊特性的类型,或者这一号栏可空着用来填写未指定的特性.客户可以使用独特的符号来鉴别那些诸如影响客户安全、法规符合性、功能、配合或外观的重要特性.这些特性鉴别为“关键”“主要的”“安全的”“重要的”.59PFME

36、A?Control Plan失效模式分类失效原因厚度不足SC温度太高烘烤时间太长产品特性制程特性等级厚度SC温度SC烘烤时间PFMEAControl Plan60管制计划填表说明零件制程编号制程名称作业描述生产工具治具设备特性特殊特性分类方法反应计划产品/过程规格/公差评价量测技术样本控制方式产品制程数量频率13cuttingcutting machinecutting dimension14injectionInjection machineVacuum level61管制计划制作o产品/过程规格/公差:可以从各种工程文件,诸如(但不限于)图面、设计审查、材料标准、CAD 数据、制造和/或组

37、装要求中获得.o评价/量测技术:这一栏标明了所使用的量测系统.它包括量测零件/制程/制程装置所需的量具.检验、工具和/或试验装置.在使用一量测系统之前,应对量测系统的线性、重复性、再现性、稳定性和偏倚进行分析并相应地作出改善.62管制计划填表说明零件制程编号制程名称作业描述生产工具治具设备特性特殊特性分类方法反应计划产品/过程规格/公差评价量测技术样本控制方式产品制程数量频率13cuttingcutting machinecutting dimension50 1 mmXYZcalipers14injectioninjectionVacuum levelWorkingStandard01-00

38、1-1vacuum gauge63管制计划制作o样本数量/频率:当需要取样时,列出相对应的样本大小和频率.o控制方法:这一栏包含了对作业将怎样进行管制的简要描述,必要时包括程序编号.可以使用(但不限于)统计制程管制,检验、计数数据,防错(自动/非自动)和抽样计划等来对作业进行管制.64试产与量产管制计划的差异o针对某产品特性Y(特殊特性 )进行Xbar-R管制,样本数为4,若计划的试产产量为300pcs,该制程每小时可以生产24Pcs,试设定试产管制计划的抽样频次?SPC-?稳定判定25组以上组数需求=100/4=25组组距=300/25=12pcs抽样频次=4pcs/12 pcs=4pcs/

39、半小时SPC-?Ppk计算100个数据注:符合组内变异小与组间变异大的抽样原则65管制计划填表说明零件制程编号制程名称作业描述生产工具治具设备特性特殊特性分类方法反应计划产品/过程规格/公差评价量测技术样本控制方式产品制程数量频率13cuttingcutting machinecutting dimension50 1 mmXYZcalipers4 pcs1time/10lotsXbar-R chart14injectioninjectionVacuum levelWorkingStandard01-001-1vacuum gauge1time1timeweekChecklist01-001-

40、1-a66管制计划制作o反应计划:规定了为避免生产不合格产品或作业失控所需要的立即的处置措施.这些措施通常应是最接近制程的人员(作业者或监督者)的职责,并应在计划中明确的指定.67管制计划填表说明零件制程编号制程名称作业描述生产工具治具设备特性特殊特性分类方法反应计划产品/过程规格/公差评价量测技术样本控制方式产品制程数量频率13cuttingcutting machinecutting dimension50 1 mmXYZcalipers4 pcs1time/10lotsXbar-R chartadjustment/re-inspection14injectioninjectionVacu

41、um levelWorkingStandard01-001-1vacuum gauge1time1timeweekChecklist01-001-1-aInformengineer68管制计划的更新:o管制计划是一份受管制的文件,必须随时反应制程的实际管制方式,所以当有管制方式的更改或更新时,管制计划必须相对应的进行更新。当有下面情况发生时,如有必要,必须审查和更新管制计划。n产品更改n制程更改n制程不稳定n检验方法、频次等修订69原型样品管制计划试产管制计划量产管制计划1TIME量产管制计划2针对设计的原型样品针对试产产品针对量产产品针对有工程变更时必须再修正动态的管制计划文件70Q&A失效模式与效应分析&管制计划

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