FMEA培训教材(4版).ppt

BSI管理学院 质量课程潜在失效模式及其影响分析 POTENTIALFAILUREMODEANDEFFECTSANALYSIS 自我介绍 刘俊伟Tel mail william6373 内容纲要第一章FMEA的基本概念第二章FMEA实施的目的和流程第三章SFMEA DFMEA实施指南 简介 及DFMEA案例分析第四章PFMEA实施指南及PFMEA案例分析 第一章FMEA的基本概念 什么是FMEA PotentialFailureModeandEffectsAnalysis关键词 失效 尚未发生可能会发生集中于 预防可能问题FMEA在设计 生产或其他范围内实施 FMEA的定义 FMEA是在产品设计阶段和过程设计阶段 对构成产品的子系统 零件 对构成过程的各个工序逐一进行分析 找出所有潜在的失效模式 并分析其可能的后果 从而预先采取必要的措施 以提高产品的质量和可靠性的一种系统化的活动 并将全部过程形成文件 什么是FMA FailureModeAnalysis关键词 失效 已实际发生100 既成事实集中于 诊断 处理已知问题FMA在生产范围内实施FMEA的输入 FMA 失效模式分析 FMEA的起源 质量管理理念的发展 检验制造 FMEA使用 设计 FMEA使用 管理习惯 FMEA的发展史 60年代中期 开始于航天业 阿波罗计划 1974年 美海军制定船上设备的标准 Mil Std 1625 船 实行船上设备失效模式及后果分析的程序 FMEA第一次有机会进入军用品供货商界 70年代未 汽车业开始使用FMEA来作为危险性分析的工具 以检讨目前市场上的汽车 后期 作为增强设计检讨活动的工具 开始用列表形式 80年代中 汽车业开始运用FMEA来确认制造过程 1991年 ISO9000系列标准建议用FMEA来提高产品及过程的设计 1993年 美健康与人类服务部的FDA 食品与药品管理局 计划将目前的GMP利用可靠性工具改变成综合性的研发文件 如FMEA及FTA 来提高产品安全性及客户的保护 1998年 FMEA成为QS 9000证书获得的不可缺少的一部分 QS 9000是一个自发性项目 是由美国三大汽车公司 克莱斯勒 福特及通用 组成的供货商质量要求工作队制定的 2002年 国际汽车特别工作小组 IATF 发布了ISO TS16949 2002 在7 3 1 1中明确的规定了FMEA的应用和降低潜在风险的措施要求 FMEA手册的历程 第一版 1993年2月第二版 1995年2月第三版 2001年7月第四版 2008年6月第四版的主要变动 强调FMEA的过程和结果需要管理者支持 关注和评审 改进了严重度 发生频度 探测度的评级表 不再强调 标准表格 建议不要把RPN作为风险评估的首要方法 使用RPN阀值是一种实践 但并不推荐使用 第二章FMEA实施的目的和流程 为什么需要进行FMEA FMEA会给我们带来什么 ISO TS16949技术规范结构 顾客关于以下内容的支持参考手册 产品质量先期策划和控制计划APQP CPMSAFMEASPC其他工具和技能等 具体供方 1 2 3 4 国际标准ISO9001 2000 客户要求ISO TS16949 2002零件和过程批准程序 公司特殊要求 界定国际质量体系要求 界定国际汽车行业质量体系要求 顾客相关质量体系要求 第一级 质量手册确定方法和职责 包括对顾客需求的保证 第二级 程序文件谁 何事 何 第三级 作业指导书回答 如何做 第四级 其他文件及时记录信息 如表格 标签 标贴 7 1产品实现的策划 组织必须策划和开发产品实现所需的过程 产品实现的策划必须与质量管理体系其他过程的要求相一致 见4 1 在对产品实现进行策划时 组织必须确定以下方面的适当内容 a 产品的质量目标和要求 b 针对产品确定过程 文件和资源的需求 c 产品所要求的验证 确认 监视 检验和试验活动 以及产品接收准则 和d 为实现过程及其产品满足要求提供证据所需的记录 见4 2 4 策划的输出形式必须适合于组织的运作方式 注1 对应用于特定产品 项目或合同的质量管理体系的过程 包括产品实现过程 和资源作出规定的文件可称之为质量计划 注2 组织也可将7 3的要求应用于产品实现过程的开发 注 有些顾客将项目管理或产品质量先期策划作为一种产品实现的方法 产品质量先期策划包含了防错措施和持续改进的概念 与缺陷探测不同 并且是基于多方论证的方法 7 3 1 1多方论证方法组织必须采用多方论证的方法进行产品实现的准备工作 包括 特殊特性的开发 最终确定和监视 潜在失效模式及后果分析 FMEAs 的开发和评审 包括采取降低潜在风险的措施 和 控制计划的开发和评审 注 典型的多方论证方法包括组织的设计 制造 工程 质量 生产和其他适当的人员 7 3设计和开发 续 APQP手册的目的是将由克来斯勒 福特和通用汽车公司联合制定的一般产品质量策划指南提供给供方或分承包方 APQP手册为制定产品质量计划提供指南 使用该指南具有如下预期的收益 将资源致力于顾客满意 促进对所需更改的早期识别 避免晚期更改 以最低的成本及时提供优质产品 第一阶段第二阶段第三阶段第四阶段第五阶段计划和产品设计过程设计产品和反馈 评定确定项目和开发和开发过程确定和纠正措施样件制作试生产批量生产 PPAPMSAMSADFMEAPFMEASPCSPC Ppk 1 67 Cpk 1 33 样件CP试生产CP生产CPDFMEA PFMEA CP 产品设计和开发 输入设计目标可靠性和质量目标初始材料清单初始过程流程图特殊产品和过程特性的初始清单产品保证计划管理者支持 设计责任部门输出 作为第二章的输入 设计失效模式和后果分析 DFMEA 可制造性和装配设计设计验证设计评审制造样件 控制计划工程图样 包括数学数据 工程规范材料规范图样和规范更改APQP输出新设备 工装和设施要求特殊产品和过程特性量具 有关试验装备要求小组有关可行性承诺和管理者支持 过程设计和开发 输入 源于第二章的输入 设计失效模式和后果分析 DFMEA 可制造性和装配设计设计验证设计评审制造样件 控制计划工程图样 包括数学数据 工程规范材料规范图样和规范更改新设备 工装和设施要求特殊产品和过程特性量具 有关试验装备要求小组有关可行性承诺和管理者支持 输出 作为第四章的输入 包装标准产品 过程质量体系评价过程流程图场地平面布置图特性矩阵图过程FMEA试生产控制计划过程指导书测量系统分析计划初始过程能力研究管理者支持 我们发现 很多时候 我们在制程中所发生的不合格品 顾客现场 售后退货的不合格品的根本原因是由于设计 产品和过程 不合理造成 而更改设计又会带来新的损失 顾客降价的要求越来越强烈 企业承受着较大的成本压力 潜在失效模式PotentialFailureMode 生产后检查出不良品 客戶不滿意 FindDefectsaftertheproduction Customernotsatisfy 如何采用有效的方法 FMEA是一种分析方法 它确保了在产品与过程开发 APQP 过程中 考虑并且处理了潜在的问题 FMEA最显著的成果是将跨部门的集体知识文件化 可以描述为一组系统化的活动 其目的是 a 认可并评价产品 过程中的潜在失效以及该失效的影响 b 确定能够消除或减少潜在失效发生机会的措施 c 将全部过程形成文件 FMEA是对确定设计或过程必须做哪些事情才能使顾客满意这一过程的补充 所有的FMEA都关注设计 无论是产品设计或者是过程设计 FMEA应当关注到产品或总成的每一个零部件 尤其是关键和涉及安全问题的零部件或过程 更应当受到优先关注 FMEA作为专门的技术应用以识别并帮助最大程度地减少潜在的隐患一直是非常重要的 FMEA成功的条件 适时性 在 时间之窗 关闭之前 小组的努力 集体的智慧 适时性 FMEA是预防性的不是反应性的 应当尽量避免失效而不是等着顾客提出申诉 成功实施FMEA项目的最重要因素之一 成功实施FMEA项目的最重要因素之一是时间性 其含义是指 事件发生前 的措施 而不是 事实出现后 的演练 为实现最大价值 FMEA必须在产品或过程失效模式被纳入到产品或过程之前进行 事先花时间很好地完成FMEA分析 能够最容易 低成本地对产品或过程进行更改 从而最大程度地降低后期更改的危机 FMEA能够减少或消除实施可能会带来更大隐患的预防 纠正性更改的机会 理想状况下 设计FMEA应该在设计的早期阶段启动 过程FMEA应该在工装和制造设备的开发 采购之前启动 FMEA应贯穿于设计和制造开发过程的每一阶段 FMEA是通过对产品 过程设计风险及其后果进行有效的分析 采取积极有效的预防措施 最大限度的预防和减少缺陷发生的可能性 它是在新产品开发过程中如何实现 预防缺陷 降低成本 减少偏差 持续改进 提高顾客满意度的一种有效方法 SOP 产品先期质量策划及成本 项目开始BeginndesProjekts 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 市场定位 10 1 10 100 100000 10000000 初步设计 A样件 OTS样件 用户抱怨阶段 小批量确认 成本 美圆 仅有思维 仅有思维 图纸 有思维 图纸 模具 检具 设备 试制场所等 有思维 图纸 模具 检具 设备 人员 厂房 仓储等 有思维 图纸 模具 检具 设备 人员 厂房 仓储 销售网络等 有思维 图纸 模具 检具 设备 人员 厂房 仓储 销售网络 索赔 负面影响等 先期质量策划怎么会 好比装修新房屋 时间阶段 更改 难以 概念开发 1000 图纸释放 10000 2TP 1000000 批量爬坡 对组织和管理者的影响对任何公司而言 FMEA都是非常重要的活动 FMEA的开发是一个涉及整个产品实现过程的多方论证的活动 它的有效实施依赖于良好的策划 这个过程需要大量的时间并且对所需资源的承诺至关重要 FMEA开发的关键就是过程所有着以及高级管理者的承诺 FMEA由多功能小组开发 小组规模会根据设计的复杂性和公司的规模大小而有所不同 小组要有相关的技术知识 足够的时间 以及管理者批准的权限 团队工作模式及实施人员能力要求所以 一个人所做的FMEA的价值是非常有限的 我们需要团队的力量 由于每个人的知识 教育背景 工作经验 担负的工作性质的不同 尽管有的人视野很宽 但不可能面面俱到 只有依靠集体的视野才能综观全局 什么是团队 一个人做生意 两个人开银行 三个人搞殖民地 英语谚语如今大家都讲 团队 但究竟什么是团队 其实人们不是很清楚 有的人认为 一群人在一起就是一个团队 但实际上 团队 team 群体 group 所以说 团队 群体 一个团队 应该是有思考性 自主性 合作性的组织 团队的成员拥有共同的目标 是在一条船上共患难的水手 对于团队 有个很新颖的解释 TEAM TogetherEverybodycanAchieveMore 只有在一起 每个人才能做到更多 做为FMEA研究的这个团队 如何来进行组建 首先找到一个合适的TeamLead 优秀的领导者是项目成功的关键 该人选目前基本上是在产品 过程设计工程师中进行选拔 该人选需要具备下列基本素质 良好的协调能力和沟通 良好的领导能力 接受过FMEA培训 接受过团队管理训练 对产品能做准确的描述 对加工工艺有一定的了解 DFMEA 了解与其它部件 系统之间的关系 熟悉加工流程和工艺 对产品的设计有一定的了解 PFMEA 除非负责的工程师有FMEA和团队工作推进经验 否则 有一位有经验的FMEA推进员来协助小组的工作是非常有益的 找到合适的队员 流程可以为人们的高效率工作提供共同框架 但它不能代替能力和技能 产品是由能干 技术熟练的个人造出来的 而不是流程制造的 高效的团队管理 将重点依次放在人 产品和流程 没有适当的人员 将不能建造任何东西 不将精力放在产品上 其他无关系的活动就会渗入 没有一个最低限度的流程框架 就会出现无效率甚至混乱 领导者有责任为团队配备适当的人员 对于小组 得到适当的人员意味着找到了那些具有适当技术 能力 和行为规范 自律 的人 人人能不断的进步 但无人能达到完美 但团队可以通过不同角色的组合达至完美 适合FMEA的小组成员 装配 制造人员 带来现场的经验 设计人员 包括其它部件 子系统 系统和总成 工艺人员 包括其它部件 子系统 系统和总成 可靠性分析 试验人员 带来失效的经验 材料工程师 带来材料的要求 质量工程师 带来质量控制的要求及相关的解决方案 服务人员 带来客户处抱怨 包装和物流人员 带来储存和运输中的要求和失效的经验 必要时 包括供方以及客户 供方的制造要求 客户的期望 做为小组成员 需具备下列基本素质 对本职工作有着丰富的经验 了解产品和相应的工艺流程 经过FMEA培训 良好的合作精神 不保守个人知识 有自律 尊重他人 FMEA工作组 注 必要时请FMEA推进员协助小组工作 为了有效的实施FMEA 应当实施一个综合性的培训方案 它包括 管理者的总体认知 对使用者的培训 对供应商的培训 对辅导员的培训 DFMEA实施前的输入资料的确定 准备要求顾客要求 包括顾客特殊要求 特殊特性 顾客指定供应商 包装 标识和可追溯性等 开发任务书 外围数据 相关技术标准 QFD分析的结果国际 国家标准 适用法规要求 初步设计方案初始工程规范类似产品的工厂现场不符合 顾客现场 产品售后退货的不合格品的统计分析 类似产品的可靠性 耐久性试验结果 报价单 制造可行性分析报告 信息的使用 包括 以往的设计和开发经验 竞争对手分析资料 供应商反馈 合同评审的结果 生产率目标 过程能力目标 开发成本目标 服务协议 时间计划 寿命 可靠性 耐久性 可维护性初始材料清单 初始过程流程图 特殊产品和过程特性的初始清单 以前类似零件的FMA DFMEA PFMEA实施前的输入资料的确定 准备要求顾客要求 包括顾客特殊要求 特殊特性 顾客指定供应商 包装 标识和可追溯性等 开发任务书 外围数据 相关技术标准 QFD分析的结果国际 国家标准 适用法规要求 产品图纸 标准过程流程图类似产品的工厂现场不符合 顾客现场 产品售后退货的不合格品的统计分析 类似产品的可靠性 耐久性试验结果 报价单 制造可行性分析报告 信息的使用 包括 以往的设计和开发经验 竞争对手分析资料 内部不合格品分析 0km 售后退货品分析 供应商反馈 合同评审的结果 生产率目标 过程能力目标 过程开发成本目标 服务协议 时间计划 寿命 可靠性 耐久性 可维护性材料清单 特殊产品和过程特性的初始清单 DFMEA 如果有设计责任 以前类似产品的FMA PFMEA FMEA的实施流程 要求 成立FMEA小组 确定所需的输入及收集人 进行所需输入的收集 检查输入是否足够 确定产品功能要求 确定产品特性的等级 确定失效后果的严重度 分析潜在失效模式发生的影响 进行潜在失效模式识别 确定现有探测方法的探测率 识别现有控制方法 确定起因和机理发生的可能性 识别潜在失效模式的起因和机理 针对每种缺陷模式计算风险顺序数RPN 进行FMEA小组活动 确定消除所有风险的推荐措施 确定推荐措施的责任人和完成期限 采取行动 评价措施的结果 重新计算RPN 跟踪措施的有效性 第二章SFMEA DFMEA实施指南及DFMEA案例分析 设计FMEA关注的是将要发送到最终顾客 使用者 的产品的设计 是由负责设计的工程师 小组主要采用的一种分析技术 用以最大限度地保证各种潜在的失效模式及其相关的起因 机理已得到充分的考虑和说明 对最终的项目以及与之相关的每个系统 子系统和部件都应进行评估 FMEA以最严密的方式总结了设计一个部件 子系统或系统时小组的设计思想 其中包括根据以往的经验可能会出错的一些项目的分析 这种系统化的方法体现了一个工程师在任何设计过程中正常经历的思维过程 并使之规范化和文件化 在进行FMEA时有三种基本的情形 每一种都有其不同的范围或关注焦点 情形1 新设计 新技术或新过程 FMEA的范围是全部设计 技术或过程 情形2 对现有设计或过程的修改 假设对现有设计或过程己有FMEA FMEA的范围应集中于对设计或过程的修改 由于修改可能产生的相互影响以及现场的历史情况 情形3 将现有的设计或过程用于新的环境 场所或应用 假设对现有设计或过程已有FMEA FMEA的范围是新环境或场所对现有设计或过程的影啊 顾客的定义在FMEA过程中有四类主要顾客 最终用户 使用产品的人员或组织 FMEA分析对最终用户的影响可能包括 例如 耐用性 OEM组装和制造中心 工厂 OEM的制造过程 如冲压 动力 以及汽车组装发生的场所 产品与装配过程的接口处理对FMEA思维有效分析非常重要 供应链制造 材料和部件的制造 组装 装配的供应商场所 包括生产件和服务件的制造 装配 以及诸如热处理 焊接 涂漆 电镀或其它表面处理的过程 可以是任何后续操作 下游操作 或者下一层的制造过程 政府法规机构 制定要求并监督安全与环境规范性的政府代理机构 这些要求和规范可能影响到产品和过程 设计FMEA是一份动态的文件 应 在一个设计概念最终形成之时或之前开始在产品开发的各个阶段 发生更改或获得更多的信息时 持续予以更新在产品加工图样完工之前全部完成作为一种经验积累 为将来的设计做准备考虑到制造 装配需求已经包容在内 设计FMEA针对设计意图并且假定该设计将按此意图进行生产 装配 制造或装配过程中可能发生的潜在失效模式和 或其原因 机理不需 但也可能包括在设计FMEA当中 当这些未包含在设计FMEA当中时 它们的识别 后果及控制应包括在过程FMEA当中 设计FMEA不依靠过程控制来克服潜在的设计缺陷 但是它的确要考虑制造 装配过程的技术 身体的限制 例如 必要的拔模 斜度 表面处理的限制装配空间 工具的可接近性钢材淬硬性的限制公差 过程能力 性能设计FMEA还应考虑产品维护 服务 及回收的技术 身体的限制 例如 工具的可接近性诊断能力材料分类符号 用于回收 设计FMEA质量目标优先考虑特定的项目要求1 设计改进FMEA推动设计改进作为主要目标 2 高风险失效模式FMEA对小组识别的所有高风险失效模式都引起重视 并有可实施的措施计划 对所有其他失效模式也都加以考虑 3 A D V或DVP R计划分析 确认 A D V 和 或设计验证计划和报告 DVP R 对来自FMEA的失效模式均加以考虑 4 接口FMEA的范围包括框图及分析中综合及衔接各失效模式 5 吸取的教训FMEA将所有吸取过的重大的 教训 如高的保修费用以及召回等 作为识别失效模式的输入 6 特殊或关键特性如果符合公司的方针且适用的话 FMEA将识别适当的关键特性 输入到关键特性选择过程以备选择确定 7 时间性FMEA在 机会之窗 关闭之前完成 此时可以最高效地对产品设计施加影响 8 小组整个分析过程中 FMEA小组中有合适的人员参加 且对FMEA方法接受过充分的培训 适当时 应有一名促进者 9 文件FMEA文件根据本手册完全填写好 包括 采取的措施 以及新的RPN值 10 时间的使用FMEA小组所用的时间 以 尽可能早 为目标 有效 高效地利用时间 带来增值结果 这还要假设建议措施都按要求进行了明确 且措施也得到了实施 DFMEA表格的内容填写要求及各栏之间的相互关系下页描述了进行FMEA的顺序 这并不是简单地填写一下表格 而是要理解FMEA的过程 以便消除风险并策划适宜的控制方法以确保顾客满意 DFMEA框图的要求讲解设计FMEA应从所要分析的系统 子系统或零部件的框图开始 附件1给出了框图的一个示例 框图还可以指示信息 能源 力 流体等的流程 其目的是要明确向方框交付的内容 输入 方框中完成的过程 功能 以及由方框所交付的内容 输出 框图说明了分析中的各项目之间的主要关系 并建立了分析的逻辑顺序 在FMEA准备工作中所有的框图的复制件应伴随FMEA过程 结合案例对DFMEA表格中各栏填写要求进行详解为了便于潜在的失效模式及其影响后果分析的文件化 设计FMEA的空白表和填写示例见附件2 1 FMEA编号输入用以识别FMEA文件的字母数字串 用作文件的控制 2 系统 子系统或零部件的名称及编号输入受分析的系统 子系统或零部件的名称与编号 一个系统可以看作是由各个子系统组成的 这些子系统往往是由不同的小组设计的 一些典型的系统FMEA可能包括下列系统 底盘系统 传动系统 内饰系统等 因此 系统FMEA的焦点是要确保组成系统的各子系统间的所有接口和交互作用以及该系统与车辆其他系统和顾客的接口都要覆盖 子系统FMEA的范围一个子系统FMEA通常是一个大系统的一个组成部分 例如 前悬挂系统是底盘系统的一个组成部分 因此 子系统FMEA的焦点就是确保组成子系统的各个部件间的所有的接口和交互作用都要覆盖 部件FMEA的范围部件FMEA通常是一个以子系统的组成部分为焦点的FMEA 例如 螺杆是前悬挂 底盘系统的一个子系统 的一个部件 3 设计责任填入负责设计的OEM 组织 部门或小组 适用时 输入供应商组织名称4 车型年 项目输入将使用或者受被分析的设计影响的预期车型年和项目 己知的话 5 编制者输入编制DFMEA的负责工程师的姓名 联系方式以及工程师的所属组织 系统FMEA为帮助示意系统 子系统和部件FMEA的含义 以下提供两个示例 如图F1 关于接口和交互作用 和图F2 关于项目 功能和失效模式 示例1 接口和交互作用 子系统D 子系统A 子系统B 子系统C 系统 图F1接口和交互作用FMEA小组负责确定相关FMEA的范围 图F1的示例表明小组已确定了在进行系统FMEA时必须考虑的子系统A B C和D 以及在完成系统FMEA必须考虑构成该系统一部分的外围环境 接口子系统之间通过接口直接连接 图F1示意了子系统之间的接口 子系统A与子系统B接触 连接 B与C接触 C与D接触 A与D 且B与D接触 环境也与图F1中列出的每一个子系统相连接 这就要求在进行FMEA时要对 环境接口 加以考虑 注 每一个子系统FMEA都应将其接口包括在其各自的子系统FMEA分析中 交互作用一个子系统的变化可能会起另一个子系统的变化 在图F1中 任何接口系统间都可能发生交互作用 例如 子系统A加热 会导致子系统D和子系统B通过各自的接口也获得热量 而且子系统A还向环境释放热量 交互作用还可能通过 环境 的传递发生在 非接触 子系统之间 例如 如果环境湿度很大 子系统A和C是不同的金属 由非金属组成的子系统B隔开 由于环境的湿度 子系统A和C之间仍然会发生电解反应 因此 非接触子系统之间的交互作用在预测上会相对难一些 但却很重要 应加以考虑 示例2 项目 功能和失效模式图F2 见下页 描述了以 树形排列 方式展示项目 功能和失效模式的一种方法 可以帮助小组直观地分析系统 子系统和部件 在系统等级上的描述比子系统和部件等级的描述更趋于一般性 对部件的描述通常是最具体的 树形排列 对系统 子系统和部件作如下安排 项目设计目标 对设计目标的描述通常是有帮助的 功能1潜在失效模式A潜在失效模式B等等 功能2潜在失效模式A潜在失效模式B等等 自行车设计目标 1 骑行至少3000小时无需保养2 适于99 5 成年男子骑行 舒适便利3 等等 功能 便于使用潜在失效模式 方向把不好使脚踏板不好用功能 提供可靠的交通运输潜在失效模式 链条经常断开需要经常修理车胎功能 提供舒适的交通运输潜在失效模式 车座位置不舒服 车架功能 为座位支撑提供稳定的附属物潜在失效模式座位支撑的结构性失效座位支撑的过大变形功能 提供好看的外观潜在失效模式外观 光亮度 变坏漆皮开裂 车座总成 把手总成 链条总成 链轮总成 上部车架功能 提供结构性支撑潜在失效模式 结构性失效过大变形功能 对正确的车架几何外形提供提供尺寸控制潜在失效模式 车架安装点的长度过长车架安装点的长度过短功能 为车架总成的生产方式 焊接 提供支持潜在失效模式 无法焊接焊接强度不够 下前车管 下后车管 6 关键日期 输入FMEA最初的预定完成日期 它不能超过计划的生产设计发布日期7 FMEA日期输入初始FMEA的完成日期及最新修订的日期 8 核心小组输入负责开发DFMEA的小组成员 成员的联系方式 例如 人员的姓名 部门 电话 E mail等 可以记录在另一份补充文件内 9 项目 功能可以分为两栏 或者更多的栏 也可以合并成一栏 项目 a1 输入已经由小组通过框图或其它示意图识别的项目 接口或零件 功能 a2 输入被分析的项目或接口的功能 要求它必须达到顾客要求或小组讨论的设计意图 如果该项目有多种功能 且有不同的失效模式 应把所有的功能单独列出 要求 a2 可以另外添加 要求 一栏来进一步细分失效模式分析 输入每项功能的要求 根据顾客要求或者小组讨论得出 如果功能里有多个含有不同的潜在失效模式的要求 则强烈建议将每个要求和功能分开列出 用尽可能简明的文字来说明被分析项目满足设计意图的功能 包括该系统运行环境 规定温度 压力 湿度范围 设计寿命 相关的信息 度量 测量变量 b 潜在失效模式所谓潜在失效模式是指部件 子系统或系统有可能会未达到或不能实现项目 功能栏中所描述的预期功能的情况 如预期功能失效 这种潜在的失效模式可能会是更高一级的子系统或系统的潜在失效模式的起因或者是更低一级的部件的潜在失效模式的影响后果 对于特定的项目及其功能 列出每一个潜在的失效模式 前提是这种失效可能发生 但不一定发生 推荐将对以往TGW 运行出错 研究 疑虑 报告和小组头脑风暴结果的回顾作为起点 只可能出现在特定的运行条件下 如热 冷 干燥 粉尘等 和特定的使用条件下 如超过平均里程 不平的路面 仅在城市内行驶等 的潜在失效模式应予以考虑 典型的失效模式可包括 但不限于 裂纹变形松动泄漏粘结氧化断裂不传输扭矩打滑 不能承受全部扭矩 无支撑 结构的 支撑不足 结构的 刚性啮合脱离太快信号不足信号间断无信号EMC漂移注 潜在失效模式应以规范化或技术术语来描述 不必与顾客察觉的现象相同 头脑风暴 一辆车行驶在公路上会发生什么 撞车 雨雪天气发生测滑 颠簸 无法及时加到油 超速被罚 引擎发生故障 爆胎 c 潜在失效影响潜在失效影响定义为顾客感受到的失效模式对功能的影响 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也可能是最终用户 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 失效的后果应按照所分析的具体的系统 子系统或部件来说明 还应记住不同级别的部件 子系统和系统之间存在着一种系统层次上的关系 例如 一个零件可能会断裂 这样会引起总成的振动 从而导致一个系统间歇性运行 系统的间歇性运行可能会造成性能的下降并最终导致顾客的不满 分析的意图就是在小组所拥有的知识层次上 尽可能地预测到失效的后果 如果失效模式可能会造成安全方面的影响或不符合法律法规 则应当清楚的说明这个问题 典型的失效后果可能是但不限于以下情况 噪音粗糙工作不正常不起作用外观不良异味不稳定工作减弱运行间歇热衰变泄漏不符合法规 d 严重度 S 严重度是一给定失效模式最严重的影响后果的级别 严重度是单一的FMEA范围内的相对定级结果 严重度数值的降低只有通过改变设计才能够实现 严重度应以表1为导则进行估算 推荐的评价准则小组应对评定准则和分级规则达成一致意见 尽管个别产品分析可做修改 见表1 注 不推荐修改确定为9和10的严重度数值 严重度数值定级为1的失效模式应进行进一步的分析 e 级别本栏目可用于对那些可能需要附加的设计或过程控制的部件 子系统或系统的产品特殊特性的分级 如关键 主要 重要 重点 本栏目还可用于突出高优先度的失效模式 以便在小组认为有所帮助时或部门管理者要求时进行工程评价 产品或过程特殊特性符号及其使用服从于顾客的要求和特定的公司规定 在本文件中不予以标准化 作为分析的结果 小组可以利用此信息来识别特殊特性 一个在设计记录中指定的特殊特性 但没有在DFMEA里识别出与这个特性相关的设计失效模式 则被认为是一种设计过程中的不良 特性 Feature 一种可测量的产品特性 如半径 硬度 或一种可测量的过程特性 如安装力 温度 特殊特性可能影响安全性或法规的符合性 配合 功能 性能或产品后续生产过程的产品特性或制造过程参数过程特殊特性 SpecialProcessCharacteristic 过程特殊特性 如关键 主要 重要 重点 是一种过程特性 其变差必须控制在某目标值内 从而保证在制造和装配过程中 过程或产品特殊特性的变差能保持在目标值内 产品特殊特性 SpecialProcessCharacteristic 产品特殊特性 关键 主要 重要 重点 是这样一种产品特性 对合理预测的变差 会明显影响产品安全性或政府标准或法规的一致性 或者会显著影响顾客对产品的满意程度 摘自FMEA手册中术语 A类特性 关键特性 即安全特性 该特性的失效会对人造成危害和不安全或影响到政府安全法规的规定 B类特性 重要特性 非关键特性 该特性的失效将会导致产品功能失效或使用性能大幅下降 不能完全按照规定的用途使用 C类特性 一般特性 该特性的失效对产品按预计规定的用途使用不会造成很大影响 或者当适用标准有偏差时 对设备 装置的使用 操作 运行有轻微的影响 AIAG对特殊特性的建议 关键特性S 8 9 10的产品 过程特性 对于关键产品特性 如果O 2 对应的过程特性也被视为关键特性重要特性S 5 7 且O 4 10 f 失效的潜在起因 机制所谓失效的潜在起因是指设计薄弱部分的迹象 其结果就是失效模式 尽可能地列出每一失效模式的每一个潜在起因和 或失效机制 起因 机制应尽可能简明而全面地列出 以便有针对性地采取补救的努力 f1 失效模式的潜在起因 机制失效机制是指导致失效模式的物理 化学 电 热或其它过程 对于一个系统 失效机制是一个跟随在零部件失效后面的错误的传递过程 从而导致系统失效 f2 失效模式的潜在起因失效潜在起因是对设计过程任何运行失效发生的说明 应被描述为可以纠正 控制的问题 潜在失效起因可以是一个设计或过程不足的显示 其结果是失效模式 典型的失效起因可包括但不限于 规定的材料不正确维护说明书不当设计寿命设想不足软件规范不当应力过大表面精加工规范不当润滑能力不足行程规范不足维护说明书不充分规定的摩擦材料不当算法不正确过热规定的公差不当 寻找根本原因应采用5Why方法 丰田公司曾列举了一个通过问5个 为什么 寻求问题根源的极好的例子 比如说 一台机器停止了运转 你要问 为什么机器停了 因为超负荷 保险丝断了 为什么会超负荷 因为轴承部分的润滑不足 为什么润滑不足 因为润滑泵吸不上油 为什么吸不上油 因为油泵磨损 松动了 为什么磨损了 因为没有安装过滤器 混进了铁屑 g 频度 O 频度是指某一特定的起因 机理在设计寿命内出现的可能性 描述出现的可能性的级别数具有相对意义 而不是绝对的数值 通过设计变更或设计过程变更 如设计检查表 设计评审 设计导则 来预防或控制失效模式的起因 机理是可能影响频度数降低的唯一的途径 见表2 潜在失效起因 机理出现频度的评估分为1到10级 在确定此值时 需考虑以下问题 类似的部件 子系统或系统的维修史 现场经验如何 部件是沿用先前水平的部件 子系统或系统还是与其相类似 相对于先前水平的部件 子系统或系统变化有多显著 部件是否与先前水平的部件有着根本的不同 部件是否是全新的 部件的用途是否有所变化 环境有何变化 针对该用途 是否采用了工程分析 如可靠性 来估计其预期的可比较的频度数 是否采取了预防性控制措施 应采用一致的频度分级规则 以保持连续性 频度数是FMEA范围内的相对级别 它不一定反映实际出现的可能性 推荐的评价准则小组应对一致的评定准则和定级方法达成一致意见 尽管对个别产品分析可作调整 见表2 频度应采用表2做导则来进行估算 注 级数1专用于 极低 失效不太可能发生 的情况 h 现行设计控制列出已经完成或承诺要完成的预防措施 设计确认 验证 DV 或其它活动 并且这些活动将确保设计对于所考虑的失效模式和 或起因 机理是足够的 现行控制是指己被或正在被同样或类似的设计所采用的那些措施 预防控制标竿分析研究失效安全设计 减压阀 设计和材料标准 内部和外部 文件 从相似设计中学到的最佳实践 经验教训等模拟研究 概念分析 建立设计要求防错 探测控制设计评审数学研究台架 试验室试验 样件试验道路试验车队试验 模拟研究 设计确认试验设计 包括可靠性测试使用相似零件的原形小组应一直致力于设计控制的改进 例如 在实验室创立新的系统试验或创立新的系统模型化运算方法等 要考虑两种类型的设计控制 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 在项目投产之前 通过分析方法或物理方法 探测出失效的起因 机理或者失效模式 如果可能 最好的途径是先采用预防控制 假如预防性控制被融入设计意图并成为其一部分 它可能会影响最初的频度定级 探测度的最初定级将以探测失效起因 机理或探测失效模式的设计控制为基础 对于设计控制 本手册中的设计FMEA表中设有两栏 即单独的预防控制栏和探测控制栏 以帮助小组清楚地区分这两种类型的设计控制 这可迅速而直观地确定这两种设计控制均已得到考虑 最好采用这样的两栏表格 注 在这里的示例中 小组没有确定任何预防控制 这可能是因为同样或类似的设计没有应用过预防控制 设计控制如果使用单栏表格 应使用下列前缀 在所列的每一个预防控制前加上一个字母 P 在所列的每一个探测控制前加上一个字母 D 一旦确定了设计控制 评审所有的预防措施以决定是否有需要变化的频度数 i 探测度 D 探测度是与设计控制中所列的最佳探测控制相关联的定级数 探测度是一个在某一FMEA范围内的相对级别 为了获得一个较低的定级 通常计划的设计控制 如确认和 或验证活动 必须予以改进 推荐的评价准则小组应对相互一致的评定准则和定级方法达成一致意见 尽管对个别产品分析可作调整 在设计开发过程中 最好是尽早采用探测控制 注 在确定了探测度级别之后 小组应评审频度数定级并确保频度数定级仍是适宜的 探测度应用表3作为估算导则 注 级数1专用于 几乎肯定 的情况 决定措施的优先级别当小组完成失效模式与影响 原因与控制的初始识别 包括严重度 发生频度 探测度的等级评估 小组必须决定是否还要进一步采取措施降低风险 由于资源 时间 技术等其它因素的固有限止 小组必须选取最佳的优先措施 小组首要关注的是严重度等级最高的失效模式 当严重度等级达到9或10 小组必须确保该风险已经通过现有设计控制或者推荐措施得到处理 严重度等级小于等于8的失效模式 小组应当考虑有最高发生频度或探测度等级的原因 小组有职责关注已识别到的信息 商讨一个方法 并确定如何最优的排列风险降低措施的顺序以最好地服务与组织和顾客 j 风险顺序数 RPN 风险顺序数是严重度 S 频度 O 和探测度 D 的乘积 RPN S O D 在单一FMEA范围内 此值 1 1000 可用于设计中所担心的事项的排序 本手册不推荐使用RPN的阀值来决定是否需要采取措施 使用阀值意味着RPN是衡量相对风险的方法 它们通常不是 而且不要求持续改进 事实上是要求的 例如 顾客如果在下面不合理地使用了100这个阀值 供应商就会对RPN为112的特性B采取措施 而A被忽略 采取措施的原则 VDA86 VDA96 对RPN值进行排序 用排列图 20 40 60 80 100 首先针对前面的20 GM的要求 优先关注风险S 8 9 10SO 35RPN Top10 k 建议的措施应首先针对高严重度和小组指定的其它项目进行预防 纠正措施的工程评价 任何建议措施的意图都是要依以下顺序降低其风险级别 严重度 频度和探测度 总的来说 预防措施 降低发生率 比探测措施更好 举例来说 比起设计定稿后的产品验证 使用已证实的设计标准或最佳实践更加可取 降低严重度 只有设计更改能够降低严重度某些时候 设计修订可以弥补 降低失效的严重度 从而降低高严重度的等级 例如 对轮胎的要求是 在使用时保持适当的气压 气压快速流失 的失效模式影响严重度比起 完全瘪气 轮胎的失效模式影响严重度来的低 降低发生频度等级 通过设计更改去除或控制一个或多个失效模式的起因 机制 从而降低发生频度等级 下面列出的时应当考虑到 但不仅限于此的措施 防错设计 消除失效模式 修订设计几何和公差 修订设计来降低压力 替换薄弱 失效可能性高 的零部件 修订材料规格 增加保险余量 降低探测度等级 最好的方法是使用防错 防误 设计验证 设计确认的增加只能降低探测度的等级 在某些情况下 对特定零件作设计更改 可能会增加探测的可能性 即降低探测度等级 此外 还应考虑 试验设计 修订试验计划如果对一个特定的失效模式 原因 控制评估后 没有建议措施 则在栏内输入 无 输入 无 的同时还注明理由将非常有用 特别是在严重度高的情况下 l 职责与目标完成日期输入负责完成建议措施的个人或组织的名字 包括目标完成日期 负责设计的工程师 小组领导人应当确保所有的建议措施都已实施或受到妥善处理 评价系数的变化 m n 措施结果这部分包含的是所有措施的实施结果 以及它们对S O D等级和RPN的影响 m 采取的措施和完成日期实施措施后 输入已采取的措施的简要描述 以及措施的完成日期 n 严重度 发生频度 探测度和RPN在实施了预防 纠正措施后 确定并记录其严重度 发生频度和探测度等级 计算并记录衍生措施 风险 的优先指标 例如RPN 焦点应永远是持续改进 设计防错的应用 是最有效的改进措施 第一次能做对很好 要能够保证第一次不出错则更好 追求 零缺陷 ZeroDefect 防错法 防呆法 防错法的定义 不管谁去做 不管做法如何 也不管做多少数量 结果是一样的 不会发生偏差 简单的说 就是不管愚笨的还是心不在焉的人去做 都可以防止他做错的方法 具体表现为 即使有人为疏忽也不会发生错误 不需要注意力 外行人来做也不会错 不需要经验与直觉 不管是谁或在任何工作都不会出差错 不需要专门知识和高超的技能 防错法是标准化的一种高级的应用形式 防错法的作用 尊重员工的智慧 避免那些重复性的任务或那些让人连续高度紧张 惊厥 或凭记忆的工作 将时间和精力交还给员工 让他们从事更有创造性和能够增值的工作 即使是数量很少的缺陷和缺陷产品也是不可接受的 目标零缺陷 日常生活中的防错 自动座椅安全带 自动断电的电熨斗 公共洗手间的自动水龙头 自动冲便器 自动开启的门 异型的插座 插头 防止380V和220V用错 左右声道 视频线的颜色区分 缺陷 Defect vs 误差 Error 它们不是同一回事 缺陷是误差的结果 误差是缺陷的原因 原因误差错误 影响缺陷不正确的 损坏的 不完整的产品 误差可以避免吗 传统的观点 误差是不可避免的 人无完人 世事无常 由于缺乏作业标准 每个人各行其是 反正还要检验 SixSigma观点 误差是可以消除和减少的 尽管不能完全消除 但许多是可以消除的 而另一些是可以减少的 消除的误差越多 质量越好 可以减少检验工作量或不经验 常见的设计防错 利用非对称形状 将零部件设计成非对称形状 防止装错 装反 利用凹凸形状 在零部件上设计凸点 凹槽 防止装错 装反 利用颜色 可减少出现误差的机会 利用不同的颜色来区分形状非常类似的零件 如何跟踪降低风险系数的改进建议的实施负责设计的工程师应负责保证所有的建议措施己被实施或己妥善落实 FMEA是一个动态文件 它不仅应体现最新的设计水平 而且还应体现最新相关措施 包括开始生产后所发生的措施 负责设计的工程师可采用几种方式来保证所关注的问题得到明确并且所建议的措施得到实施 这些方式包括但不限于以下内容 保证设计要求得到实现评审工程图样和规范确认这些已反映在装配 生产文件之中评审过程FMEA和控制计划DFMEA释放前的评审见 DFMEA评审表 第三章过程FMEA实施指南及案例分析 过程FMEA 过程FMEA是由负责制造 装配的工程师 小组主要采用的一种分析技术 用以最大限度地保证各种潜在的失效模式及其相关的起因 机理已得到充分的考虑和论述 过程FMEA 确定过程功能和要求 确定与产品和过程相关的潜在的失效模式 评价潜在失效对过程和顾客的影响 确定潜在制造或装配过程起因并确定要采取控制来降低失效产生频度或失效条件探测度的过程变量 确定过程变量以此聚焦于过程控制 建立一个考虑预防 纠正措施的优选体系 记录制造或装配过程的结果 顾客的定义 过程FMEA中 顾客 的定义通常是指 最终使用者 然而 顾客也可以是随后或下游的制造或装配工序 维修工序或政府法规 过程FMEA是一份动态的文件 它应 在可行性阶段或之前进行 在生产用工装到位之前 考虑到从单个部件到总成的所有制造工序 从原材料采购到交付给顾客 包括样件 试生产 批量生产 批量生产后如发生更改 产品和过程 采取了纠正 预防措施等现象时 必须重新评审FMEA的有效性 如没有 至少每半年对FMEA的有效性进行一次评估 过程FMEA应从过程的流程图开始 应包括流程图中的所有过程 案例见附件3 1 FMEA编号填入FMEA文件的编号 以便查询 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 过程责任填入整车厂 部门和小组 如已知 还包括供方的名称 4 编制者填入负责编制FMEA的工程师的姓名 电话和所在公司的名称 5 车型年 项目填入所分析的设计 过程将要应用和 或影响的车型年 项目 如已知 6 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 注对于供方 初始的FMEA日期不应超过顾客要求的生产件批准过程 PPAP 的提交日期 7 FMEA日期填入初次FMEA原始稿的日期及最新修订的日期 8 核心小组输入负责开发DFMEA的小组成员 成员的联系方式 例如 人员的姓名 部门 电话 E mail等 可以记录在另一份补充文件内 a1 过程步骤填入被分析过程或工序的简要说明 如车削 钻孔 攻丝 焊接 装配等 建议记录所分析的步骤的相关过程 工序的编号 编号与名称需与过程流程图保持一致 a1 过程功能输入与每个受分析的过程步骤 操作相应的过程功能 过程功能描述的是操作的目的 a2 要求列出每个受分析的过程步骤 操作的过程功能的要求 要求是指对规定过程的输入 以期达到设计目的和其它顾客要求 b 潜在失效模式所谓潜在失效模式是指过程有可能不能满足过程功能 要求栏中所描述的过程要求和 或设计意图 它是对该特定工序上的不符合的描述 在分析时应假定所接收的零件 材料是合格的 列出特定工序的每一个潜在的失效模式 前提是这种失效可能发生 但不一定发生 过程工程师应能提出并回答下列问题 过程 零件怎样不满足要求 无论工程规范如何 顾客 最终使用者 后续工序或服务 认为可拒收的条件是什么 典型的失效模式 弯曲毛刺孔错位断裂开孔太浅漏开孔转运损坏脏污开孔太深表面太粗糙变型表面太平滑开路短路贴错标签c 潜在失效后果失效的潜在失效后果是指失效模式对顾客产生的影响 顾客可能是内部的顾客也可能是外部的顾客 对于最终使用者来说 失效的后果应一律采用产品或系统的性能来描述 例如 噪音粗