首件检验（FAI）——注塑成型首件检验
首件检验是您证明模具所生产零件符合设计意图的关键证据。我曾见过因遗漏关键尺寸而被拒收的FAI提交资料；也见过因文件不完整而导致项目延期的情况。以下是如何首次即成功通过FAI的实用指南。
关键要点
| 方面 | 关键信息 |
| -------- |
|---|
| 初步概述 |
| 核心概念与应用场景 |
| 成本考量 |
| 因项目复杂度而异 |
| 最佳实践 |
| 遵循行业规范 |
| 常见挑战 |
| 预留应对突发情况的余量 |
| 行业标准 |
| ISO 9001、适用时的AS9100 |
FAI理解
什么是FAI？
FAI在全面量产启动前，验证首批生产零件是否满足所有图纸要求。
FAI何时必须执行？
| 触发情形 | 典型要求 |
| ---------- |
|---|
| 新模具 |
| 始终必须执行 |
| 模具修改 |
| 若影响关键质量特性（CTQs），则必须执行 |
| 新供应商 |
| 通常必须执行 |
| 工艺变更 |
| 若影响产品质量，则必须执行 |
| 年度再确认 |
| 按客户要求执行 |
FAI范围
| 范围 | 定义 |
| ------ |
|---|
| 全尺寸FAI |
| 所有特性（100+个尺寸） |
| 部分FAI |
| 仅针对已变更特性 |
| 加一（Plus-1）FAI |
| 首批量产零件 |
各标准下的FAI要求
PPAP要求（AIAG）
| 等级 | 文件内容 | 典型用途 |
| ------ |
|---|
| ------------ |
| 1 |
| 仅《零件提交保证书》（PSW） |
| 极少使用 |
| 2 |
| PSW + 单个零件检测结果 |
| 常用 |
| 3 |
| PSW + 所有样件检测结果 |
| 最常用 |
| 4 |
| PSW + 全部数据 |
| 客户特定要求 |
| 5 |
| PSW + 全部数据 + 审核记录 |
| 关键零部件 |
关键PPAP要素
| 要素 | 描述 | 是否必需？ |
| ------ |
|---|
| ------------- |
| PSW |
| 零件提交保证书 |
| 是 |
| IMDS |
| 材料声明 |
| 是 |
| 外观批准 |
| AAI报告 |
| 如适用 |
| 尺寸检测结果 |
| 全尺寸布局检测 |
| 是 |
| 材料证书 |
| 测试结果 |
| 是 |
| 模具/工装记录 |
| 工装历史 |
| 是 |
| 工艺流程图 |
| PFMEA参考依据 |
| 是 |
| PFMEA |
| 过程失效模式及后果分析 |
| 是 |
| 控制计划 |
| 质量控制计划 |
| 是 |
| MSA |
| 测量系统分析 |
| 是 |
| 过程能力 |
| Cpk研究 |
| 是 |
尺寸检测要求
测量计划
| 步骤 | 操作 | 输出 |
| ------ |
|---|
| ------ |
| 1 |
| 审阅图纸 |
| 识别全部尺寸 |
| 2 |
| 分类尺寸 |
| 关键、主要、次要 |
| 3 |
| 选定测量方法 |
| 三坐标测量机（CMM）、量具等 |
| 4 |
| 定义测量位置 |
| GD&T解释 |
| 5 |
| 编制检测计划 |
| 记录检测程序 |
尺寸分类
| 类别 | 符号 | 测量方式 | 接收准则 |
| ------ |
|---|
| ------------ |
| -------------- |
| 关键 |
| ★ |
| 100%测量 |
| 符合公差 |
| 主要 |
| , |
| 抽样或100%测量 |
| 符合公差 |
| 次要 |
| , |
| 抽样 |
| 符合公差 |
关键特性的识别
| 方法 | 验证对象 | 验证方式 | 测量比例 |
| ------ |
|---|
| -------------- |
| ---------------- |
| 配合尺寸 |
| CMM或功能量规 |
| 100% |
| 法规相关尺寸 |
| CMM |
| 100% |
| 安全相关尺寸 |
| CMM |
| 100% |
| 关键公差 |
| CMM |
| 100% |
非关键尺寸验证
| 方法 | 频次 | 备注 |
| ------ |
|---|
| ------ |
| CMM |
| 抽样（3–5件） |
| 随机选取 |
| 通止规 |
| 抽样 |
| 属性检查 |
| 目视检查 |
| 抽样 |
| 记录存档 |
测量系统要求
MSA（测量系统分析）
| 分析项目 | 目的 | 接收准则 |
| ---------- |
|---|
| ------------ |
| 量具R&R |
| 重复性与再现性 |
| ＜10%：可接受 |
| 偏倚 |
| 准确度 |
| ＜公差的5% |
| 线性 |
| 全量程准确度 |
| ＜公差的10% |
| 稳定性 |
| 随时间变化 |
| 统计受控 |
量具R&R接收准则
| 量具R&R | 解读 | 措施 |
| ---------- |
|---|
| ------ |
| ＜10% |
| 可接受 |
| 直接使用 |
| 10–30% |
| 边际可接受 |
| 视具体情况而定 |
| ＞30% |
| 不可接受 |
| 改进测量系统 |
测量设备
| 方法 | 用途 | 不确定度 |
| ------ |
|---|
| ------------ |
| CMM |
| 精密尺寸 |
| ＜0.0001″ |
| 光学比较仪 |
| 轮廓、外形 |
| ＜0.0002″ |
| 高度规 |
| 2D尺寸 |
| ＜0.0001″ |
| 功能量规 |
| 配合验证 |
| 依公差而定 |
| 手动量具 |
| 通用检测 |
| 符合公差要求 |
FAI文件要求
零件提交保证书（PSW）
| 字段 | 信息 |
| ------ |
|---|
| 供应商名称 |
| ____________ |
| 客户名称 |
| ____________ |
| 零件号 |
| ____________ |
| 零件名称 |
| ____________ |
| 供应商代码 |
| ____________ |
| 生产工厂 |
| ____________ |
| 模具编号 |
| ____________ |
| 模具状态 |
| [ ] 量产中 [ ] 已修改 |
| 供应商代码 |
| ____________ |
| 变更等级 |
| ____________ |
| 发布日期 |
| ____________ |
尺寸检测结果
| 尺寸 | 公差 | 实测值 | 合格/不合格 | 方法 |
| ------ |
|---|
| ---------- |
| ---------------- |
| -------- |
| 1.001±0.005 |
| 1.003 |
| 合格 |
| CMM |
| 2.500±0.010 |
| 2.498 |
| 合格 |
| CMM |
| 3.050±0.020 |
| 3.045 |
| 合格 |
| 量规 |
| … |
| … |
| … |
| … |
| … |
材料证书
| 测试项目 | 方法 | 规范要求 | 实测结果 | 合格/不合格 |
| ---------- |
|---|
| ------------ |
| -------------- |
| ---------------- |
| 熔体流动速率 |
| ASTM D1238 |
| 20–30 g/10min |
| 24.5 |
| 合格 |
| 拉伸强度 |
| ASTM D638 |
| ＞6000 psi |
| 6850 |
| 合格 |
| 悬臂梁冲击强度 |
| ASTM D256 |
| ＞3 ft-lb/in |
| 4.2 |
| 合格 |
过程能力要求
能力研究要求
| 因素 | 标准 | 备注 |
| ------ |
|---|
| ------ |
| 样本量 |
| ≥30个连续零件 |
| 量产条件下采集 |
| 数据采集 |
| 至少1个班次 |
| 正常生产条件 |
| 分析方法 |
| X-bar/R 或 I-MR |
| 依数据类型而定 |
| 报告指标 |
| Cpk、Ppk、Pp |
| 全部需提供 |
能力接收准则
| 特性类别 | Cpk要求 |
| ---------- |
|---|
| 关键（★） |
| ≥1.67 |
| 主要 |
| ≥1.33 |
| 次要 |
| ≥1.00 |
Cpk偏低时的应对措施
| 行动 | 阈值 | 目的 |
| ------ |
|---|
| ------ |
| 记录 |
| Cpk＜1.33 |
| 追溯性 |
| 调查 |
| Cpk＜1.00 |
| 查明根本原因 |
| 隔离 |
| Cpk＜0.67 |
| 防止发货 |
| 重新提交 |
| 改进后 |
| 验证纠正措施有效性 |
外观与表面质量标准
外观批准要素
| 项目 | 要求 |
| ------ |
|---|
| 表面粗糙度 |
| 符合规格 |
| 颜色 |
| 主标准样件 |
| 浇口残留 |
| 符合标准 |
| 分型线 |
| 符合标准 |
| 包装 |
| 符合客户要求 |
AAI（外观检验）项目
| 项目 | 标准 | 评价方式 |
| ------ |
|---|
| ------------ |
| 颜色 |
| 主标准样件 |
| 一致 |
| 光泽度 |
| 主标准样件 |
| ±5单位 |
| 表面 |
| 规格要求 |
| 无缺陷 |
| 浇口 |
| 标准要求 |
| 可接受 |
提交要求清单
提交前准备
-
模具已完成并完成试模
-
工艺已验证
-
零件已具备量产条件
-
所有尺寸已识别
-
测量系统已就绪
-
文件编制工作已启动
文件清单
-
已签署的PSW
-
尺寸检测结果（全尺寸布局）
-
材料证书
-
MSA报告
-
工艺流程图
-
PFMEA
-
控制计划
-
过程能力研究报告
-
IMDS提交文件
-
AAI报告（如适用）
-
模具图纸（如适用）
零件提交
-
样品零件（按客户要求的数量）
-
具备代表性的量产零件
-
所有型腔均需覆盖
-
正确标识
-
按客户要求包装
-
齐全的运输单据
常见FAI失败原因
文件问题
| 失败原因 | 预防措施 |
| ---------- |
|---|
| 遗漏尺寸 |
| 全面审阅图纸 |
| 文件过期 |
| 实施版本管控 |
| 记录不完整 |
| 使用检查清单并逐项确认 |
| 规范不明确 |
| 在启动前予以澄清 |
测量问题
| 失败原因 | 预防措施 |
| ---------- |
|---|
| 测量方法错误 |
| 在检测计划中明确定义 |
| MSA不充分 |
| FAI前完成全部MSA |
| 抽样不足 |
| 制定统计抽样方案 |
| 设备选用不当 |
| 使用经校准且适用的设备 |
工艺问题
| 失败原因 | 预防措施 |
| ---------- |
|---|
| 零件缺乏代表性 |
| 在真实量产条件下生产 |
| 工艺能力不足 |
| FAI前完成Cpk验证 |
| 模具未达量产状态 |
| 充分调试模具 |
| 操作人员未经培训 |
| 保留培训记录 |
FAI报告结构
标准FAI报告
SECTION 1: GENERAL INFORMATION
- 零件号、名称、版本
- 供应商名称、所在地
- 模具编号、状态
- FAI日期
- 客户要求
SECTION 2: PART SUBMISSION WARRANT
- 已签署的PSW表单
- 批准签字
SECTION 3: DIMENSIONAL RESULTS
- 检测计划
- 全尺寸布局检测结果
- 接收状态
- 不合格项目
SECTION 4: MATERIAL CERTIFICATION
- 树脂认证
- 测试结果
- 合规性验证
SECTION 5: PROCESS DOCUMENTATION
- 工艺流程图
- PFMEA
- 控制计划
SECTION 6: MEASUREMENT SYSTEM
- MSA报告
- 设备校准记录
SECTION 7: PROCESS CAPABILITY
- 研究数据
- Cpk/Ppk结果
- 分析说明
SECTION 8: VISUAL/APPEARANCE
- AAI报告
- 主标准样件
- 相关标准
SECTION 9: TOOLING
- 模具图纸
- 维护记录
SECTION 10: APPROVALS
- 质量部门批准
- 工程部门批准
- 客户批准
核心结论
FAI是您的质量承诺——它以文件形式宣告：“我们正确地制造了该零件，我们正确地进行了测量，并且其完全符合各项要求。”
务必完整填写全部文件；
务必采用正确的测量系统；
务必验证过程能力。
切勿提交不完整的FAI；
切勿使用未经校准的设备；
切勿跳过工艺验证环节。
唯有如此，方能确保FAI首次即获批准。