莱茵FMEA培训教材(第四版)PPT优秀课件

1、2021-8-31 潜在失效模式和后果分析 Potential Failure Mode and Effects Analysis (FMEA 4th) 2 主要内容 o CH1 引言 o CH2 FMEA基础知识 o CH3 FMEA通用指南 o CH4 DFMEA应用与实施 o CH5 PFMEA应用与实施 3 CH1 引言 o 0. 生活的现象 o 1. 关于潜在的理解 o 2. 何谓失效 o 3. 后果应关注的内容 o 4. 风险是否存在 o 5. 对FMEA理解施 4 0. 生活的现象-默菲定律 o 默菲定律：所有可能出错的地方都将会出错！ 那么，在产品制造之前我们都担心一些什么 呢

2、？ o FMEA：将问题扼杀在摇篮之中 5 1.关于潜在的理解 潜在意味着： 2021-8-36 1. 预防观念 问题 总数 项目 策划 项目 实施验收 使用 问题 总数 项目 策划 项目 实施 验收 使用 优质企业 劣质企业 7 2.何谓失效 o 在规定条件下(环境、操作、时间)不能完成 既定功能 在规定条件下，产品参数值不能 维持在规定的上下限之间； o 产品在工作范围内，导致零组件的破裂、断 裂、卡死等损坏现象。 8 2.何谓失效 o 产品失效一般的表现形式如下： 硬式失效： 产品非常明显表达一种功能停止现象实体 破坏 软式失效： 产品机能因退化(Degradation)、老化 (Agi

3、ng)、不稳定(Unstable)而不能满足原 有设计要求标准(其失效现象及判定标准必 须加以量化)、功能退化、功能不稳定等 9 3. 后果应关注的内容 后果的分类 功能、性能方面 可靠性、维护性方面 安全性方面 经济性方面 操作性方面 修复性方面 环境方面 公共安全方面 废弃方面等 10 4 风险是否存在风险是否存在 o 渔夫与秀才的故事渔夫与秀才的故事 通过这样的故事，在面对一件事时，给我通过这样的故事，在面对一件事时，给我 们的思考是什么？们的思考是什么？ 从前，有个秀才进京赶考，由于天气原因耽误了行程，只好改走水路。可是，来到 渡口时，最后一班渡船也走了。这时，有只小渔船经过，秀才便向

4、渔夫问道：“船 家，能不能捎我一程啊？”渔夫得知他要进京赶考，很爽快的答应了他，让秀才上 了船。当船在山水之间穿过，秀才诗性大发，开始吟诗作对。这时，他回头问渔夫： “船家，你可会吟诗作对啊？”渔夫说：“老夫只会划船，不曾学过啊！”秀才轻 视的笑着说：“太遗憾了，你将会失去人生的30%啊！不一会，秀才又看到岸上的 秀丽景色，于是又轻吟旋曲歌赋。他又问渔夫：“船家，你可会旋曲歌赋啊？”渔 夫笑一笑道：“老夫只会捕鱼，不曾学过啊！”秀才又嗤笑道：“唉！遗憾！，你 又将失去生命的30%啊，你整天只知道摇船捕鱼，其他什么也不会，生命的一大半 都没有了啊！” 这时候，江面上忽起风浪，小渔船被打翻，渔夫和

5、秀才都掉进 江里了，渔夫问秀才：“秀才，你会游泳吗？”秀才高声喊道：“我只会诗文歌赋， 怎么能会游泳呢！”渔夫笑道：“那你将会失去生命的全部啊！” 11 5. 对FMEA理解 o Potential Failure Mode and Effects Analysis 潜在 失效 模式 及 后果 分析 o FMEA：是通过对可能发生的(和/或已经发生的) 失效模式进行分析与判断其可能造成 (和/或已经 产生的)的后果而产生的风险程度的一种量化的定 性分析计算方法，并根据风险的大小，采取有针对 性的改进，从而了解产品(和/或制造过程)设计能 力，达成一种事先预防并实施改进措施，实施改进 的方法工具

6、。 12 CH2 FMEA基础知识 o 1. FMEA起源与发展 o 2. 何谓FMEA o 3. 面对问题时FMEA应发挥的作用 o 4. FMEA解决问题的逻辑思路 o 5. FMEA类型 o 6. FMEA实施的时间与时机 o 7.实施FMEA的影响 o 8. FMEA的综合收益 13 1. FMEA的起源与发展 o 20世纪50年代，美国格鲁曼公司开发了FMEA，主要 用于飞机制造业和发动机故障评估，取得很好的实 效； o 美国航空及太空署（NASA）实施阿波罗登月计划时， 在合同中明确要求实施FMEA； o 七十年代-1972年，美国福特汽车公司受到美国太 空总署许可正式在汽车行业使

7、用FMEA； o 今天FMEA已经是一个国际化标准要求； o 现在已经进入一般性工业，如：电子，医药，计算 机等。 14 2.何谓FMEA o FMEA是一组系统化的活动，其目的是： n 发现、评价产品/过程中潜在的失效及其后果。 n 找到能够避免或减少这些潜在失效发生的措 施。 n 书面总结上述过程。 o 它是对设计(产品/过程)过程的完善，以明确什 么样的设计才能满足顾客要求。 o FMEA重点在于设计，无论是设计开发产品，还 是过程设计 15 要做的事 可能会发生的问题 事先分析 了解原因 已做的事 发生了什么事 什么原因 3.面对问题时FMEA应发挥的作用 16 4. FMEA解决问题

8、的逻辑思路 现行预计的产品/过程 可能产生的失效模式 分析 对顾客或下工程的影响 哪些原因可能造成这个 失效模式 分析 可采取的对策 是否消除 17 4. FMEA解决问题的逻辑思路 项目/功能 要求 潜在 失效模式 失效 潜在后果 严 重 度 等 级 潜在失效 起因/机理 频 度 现行 设计(过程)控制 预防探测 探 测 度 R P N 建议措施 责任与 目标 完成日期 措施执行结果 采行措施 严 重 度 频 度 探 测 度 R P N 功能、特征功能、特征 或要求是或要求是 什么？什么？ 可能有何错误？可能有何错误？ - -功能功能丧失丧失 - -部分部分/ /全部功能全部功能 降低降低

9、- -功能间歇性中断功能间歇性中断 - -非预期的功能非预期的功能 影响是影响是 什么？什么？ 有多有多 严重？严重？ 起因是起因是 什么？什么？ 其发生的其发生的 几率为何？几率为何？ 为有可能为有可能 被预防和被预防和 探测吗？探测吗？ 探测它探测它 的方法的方法 有多好？有多好？ 可以做什么？可以做什么？ - -设计变更设计变更 - -过程变更过程变更 - -特别的控制特别的控制 - -标准、程序或标准、程序或 指南的更改指南的更改 18 5.FMEA的类型 o 依据产品实现阶段不同可分为： 设计DFMEA 过程PFMEA o 依据产品复杂程度不同可分为： 系统FMEA 子系统FMEA

10、零件FMEA 材料FMEA 2021-8-319 DFMEA： 产品工程师所采用的一种工具； 考虑的是产品设计造成的失效； 为产品设计的策划和试验提供信息； PFMEA： 工艺工程师所采用的一种工具； 考虑的是制造过程中造成的失效； 为制造工艺的控制提供信息； 5.FMEA的类型 20 6. FMEA实施的时间与时机 概念 初始设计 设计完成 样件制造 设计/过程确认 制造开始 o DFMEA：开始早于过程设计，完成时间在 早期的图样完成及任何工装的制造开始之前 o PFMEA：开始于基本的操作方法讨论完成 时，完成时间早于制造计划制定和制造批准 之前 DFMEAPFMEA 2021-8-32

11、1 6. FMEA实施的时间与时机 营 销 产品规划 质量目标 设 计 产品方案 设计FMEA 制造技术 制造设备 过程FMEA 采 购 外购零件 供货商质保 生 产 制造过程 统计控制 售后服务 产品使用 故障分析 产 品 形 成 的 全 过 程 在哪些阶段使用FMEA？ 22 7.实施FMEA的影响-范围和重点 o 新设计、新技术或新制程，这时的FMEA是完整的 设计、技术、或制程。 o 修改现有的设计或制程(假设其设计或制程FMEA已 存在)这时的FMEA的焦点在修改的设计、制程，以 及由于修改设计、制程而导致的相互作用。 o 使用现有的设计或过程于新的环境、地点(假设其 设计或制程FM

12、EA已存在)，这时的FMEA范围是针 对环境、地点对现有的设计、过程的影响。 23 7.实施FMEA的影响-阶段 o FMEA作为一种重要的可靠度分析工具，可广泛应 用于组织产品活动中的各个阶段：包括从系统-子 系统-零件的策划-设计开发阶段有计划地展开， 由设计阶段延伸到制造和应用阶段 o 在产品设计阶段，改进的重点是：用于指出设计上 的问题点，改进设计，用以确认产品设计是否满足 顾客要求 o 在制造设计阶段，改进的重点是：用于指出加工、 装配、制造、设计方面的问题点，反推至前一过程 或前一阶段，要求进行必须的改进 24 7.实施FMEA的影响-及时性 o 及时性是成功实施FMEA最重要因素

13、之一，它 是一个“事前的行为”(“机会之窗”关闭前实 施)，不是“事后的行为”，为达到最佳效益， FMEA必须在设计或过程失效模式被无意纳入 设计产品之前进行 o 事前花时间很好地进行综合的FMEA分析，能 够容易、低成本地对产品或过程进行修改，从 而减轻事后修改的危机 o 适当应用FMEA是一个相互作用的过程，永无 止境 25 7.实施FMEA的影响-RPN分值 o 不适合将一个小组的FMEA分数和其它组的 FMEA分数进行比较，因为即使设计或过程 是一样的，但由于每个状况不一样所以打出 来的分数也会不一样 o RPN分值的高低并不是唯一判断FMEA的风 险大小、实施相应对策的评价标准。需要

14、综 合考虑S、O、D的先后顺序，以及对此三种 影响着风险大小的理解与评估 26 7.实施FMEA的影响-管理和组织 o FMEA实施的方法随着公司规模、组织结构、产品 类别与流程不同而不同，尽管其原则是相同的。适 用时应考虑： n 范围包括公司内部和各阶层供应商产生的FMEA； n 适用时，应阐明DFMEA和PFMEA； n 通过将FMEA过程作为APQP过程的一个完整部分； n 作为工程技术评审的一部分； n 产品和过程设计定期的审核和批准的一部分。 27 7.实施FMEA的影响-跟踪和持续改进 o为了确保FMEA所采取的预防措施是有效的，所以应对这些 行动进行追踪，对这方面的要求无论怎样强

15、调都不过份，一个 经过彻底思考，周密开发的FMEA，如果没有积极有效的预防/ 纠正措施其价值将是非常有限的 o领导团队（FMEA小组）应确保所有建议的措施已被执行或评 估，FMEA是一份动态的文件，应反映出最新的状态，以及最 新的相关措施活动，包括在开始制造后才发生的活动。有多种 方式确认建议的措施是否实施，包含但不限于： n评审设计、制程、图面以确认建议的措施是否已实施 n确认各项的设计、制程、组装的变更是否已整合到相关的文件 中 n评估设计FMEA 、过程FMEA，系统FMEA的应用以及控制计划 的合理性 2021-8-328 7.实施FMEA的影响-跟踪和持续改进 量产控制 更新DFME

16、A 更新PFMEA 工程内不良 和顾客抱怨 过程开发 初版PFMEA 更新PFMEA 产品规范和 工程内不良 产品开发 初版DFMEA 更新DFMEA 顾客要求和 顾客抱怨 29 8. FMEA的综合收益 概念 Concept 设计 Design 产品 Produce 过程 Process 时间 Time 纸面 Paper 硬件 Materia 传统模式 Traditional FMEA 工作量 Resource for problem solving 30 8. FMEA的综合收益 o 有效实施预防计划； o 识别改变需求，降低成本，减少浪费； o 降低无增值操作，集中资源，循序改善产品设计

17、和 制程； o 避免采用高风险的设计，有助于设计改进； o 循环改善，不断提升设计和制程可靠度； o 制程检验，测试标准，检验程序、规范等； o 可实施产品可靠性，制程安全性，环保的评估； o 有助于工程师培训与演练。 31 各阶段纠正问题的成本各阶段纠正问题的成本 客户投诉客户投诉 制造及装配制造及装配 设计装配设计装配 FMEA 成本 1000 100 10 1 制造制造 应用应用 设计设计 产品策划产品策划 时间时间 寻找方法寻找方法 及解决及解决 问题问题 预防预防 32 CH3 FMEA通用策略指南 o 1. FMEA目标 o 2. FMEA基本框架结构 o 3. FMEA分析方法及

18、共同确认的要素 o 4. FMEA分析步骤流程 33 1. FMEA目标 o FMEA开发，无论是设计还是过程，都应用一个共 同的方法以期达成： n 对潜在的产品或过程失效进行识别以达到预期； n 明确潜在的后果； n 分析失效模式的潜在原因； n 分析现行控制的应用； n 确定风险等级； n 有效降低风险。 34 2. FMEA基本框架结构 o 无论FMEA是怎样的格式，要求的格式应依据组织 的需要和顾客的要求相应的变化。可基本上，其格 式应反映： n 分析和确定产品或过程的功能、要求和可交付性； n 不能满足功能性要求时的失效模式； n 失效模式可能带来的影响及后果； n 失效模式可能的各

19、种潜在原因与机理； n 针对失效模式的原因/机理的措施和控制； n 预防失效模式及重复出现的措施。 o 常见的FMEA表格具体见附件 35 3. FMEA分析方法及共同确认的要素 1) 确定小组 2) 定义范围 3) 定义顾客 4) 识别功能、要求和规定 A. 潜在失效模式 B. 潜在后果 C. 潜在起因 D. 现行控制 E. 识别和评估风险 F. 建议措施和后果 36 3. FMEA分析方法及共同确认的要素 1) 确定小组 FMEA开发是一个多方论证的小组的责任，需 要这个多功能小组的成员包含必要的主题内容知识。 应包括产品或过程所需的专业知识，以及对FMEA 实施过程的了解。推荐一种团队合

20、作方式确保 FMEA开发过程收益，并能得到所有可能影响功能 的输入和协作。 FMEA小组成员建议应掌握的相关资源和专业 知识如下页附表所示内容。 Prepared by finnchen Not Copy Without Permission 2021-8-337 3. FMEA分析方法及共同确认的要素 小 组 成 员 能 力 要 求 FMEA展开主题相关资源或专家 范围项目管理，顾客，整体负责人 功能、要求或期望顾客，项目管理、整体负责人、服务作业、安全、制造 和组装、包装，后勤，原材料 潜在失效模式过程或产品可能失效的方法顾客，项目管理、整体负责人、服务作业、安全、制造 和组装、包装，后勤

21、，原材料，质量 失效的后果或结果对组织的过程或下游顾客顾客，项目管理、整体负责人、服务作业、安全、制造 和组装、包装，后勤，原材料，质量 潜在失效的要因顾客，制造和组装、包装，后勤，材料，质量，可靠性， 工程分析，统计分析，设备制造商，维护 潜在失效发生的频率顾客，制造和组装、包装，后勤，材料，质量，可靠性， 工程分析，设备制造商，维护 现行控制的应用预防制造和组装、包装，后勤，材料，质量，设备制造商， 维护 现行控制的应用探测顾客，制造和组装、包装，后勤，材料，质量，维护 必须的建议措施顾客，项目管理、整体负责人、服务作业、安全、制造 和组装、包装，后勤，材料，质量可靠性，工程分析， 统计分

22、析，设备制造商，维护 38 3. FMEA分析方法及共同确认的要素 2) 定义范围 FMEA应用前首先确定分析的界限，需要确定包含内容和排除 内容一样重要，一般建议的界定范围的方法如下： 产品或过程功能模式清单 方块(界线)示意图 参数(P)图 接口示意图 过程流程图 相互关系矩阵 图表 原材料清单BOM 39 3. FMEA分析方法及共同确认的要素 2) 定义范围-关于系统的理解 o 系统FMEA：是由多个子系统FMEA组成。焦点在于 确定所有系统、子系统、环境和顾客之间的接口和相 互作用。如整车系统、底盘系统、传动系统等 o 子系统FMEA：是一个系统FMEA的子集。其重点在 于明确所有子

23、系统、零部件之间的联系和相互作用， 包括与其它子系统或系统之间的相互作用。如前悬吊 子系统就是底盘系统的一部分 o 零部件FMEA：是子系统FMEA的一个子集。如刹车 片是刹车总成的一部分，而刹车总成又是底盘系统的 一个子统 40 3. FMEA分析方法及共同确认的要素 2) 定义范围-系统的界面和相互作用，如下案 例 41 3. FMEA分析方法及共同确认的要素 42 3. FMEA分析方法及共同确认的要素 3)定义顾客。FMEA实施过程中需要考虑有四类顾客实施过程中需要考虑有四类顾客： o 最终使用者：将会使用产品的个人或组织。如影响最终 使用者的FMEA分析可包括耐用性、防错、操作简便性

24、 等 o OEM组装和制造中心(工厂)：制造作业和成品组装发 生的OEM场所。需要确定产品和它组装过程之间的关 系，如组装的防错、组装效率的提升等 o 供应链制造：制造原材料或零部件的制造，加工或组装 发生的供应商场所。这包括加工制造件、售后件、组装 和表面处理过程。可能是任何后续和/或下一道工序 o 监管机构：定义要求和监督是否符合影响产品或过程的 安全、环境规范、法律法规的政府机构 43 3. FMEA分析方法及共同确认的要素 供应链供应链 制造商制造商 OEM 的装配的装配 和制造和制造 中心中心 最终最终 使用者使用者 法律法律 法规法规 FMEA的顾客的顾客 44 3. FMEA分析

25、方法及共同确认的要素 4)识别功能、要求和规定-A.潜在失效模式 失效模式：是指产品或过程可能不能满 足设计意图或过程要求的方式或方法，假定 的失效可能发生，但不一定发生 一个简明且易于理解的失效定义是非常 重要的，它可以使分析更加集中，企业需要 自行结合行业特点加以明确失效模式不同于 顾客所关注的现象，需要用专业技术术语加 以描述 45 3. FMEA分析方法及共同确认的要素 4)识别功能、要求和规定-B.潜在后果 潜在失效后果就是失效模式的影响，就 如顾客的感受一样，这种顾客可能包括上述 所描述的所有类别的顾客（四种类型的顾 客）。 确定潜在失效后果包括失效后果的分析， 以及这些后果的严重

26、程度或严重性分析，是 FMEA的重要理解 注：后果、结果、结论的理解 46 3. FMEA分析方法及共同确认的要素 4)识别功能、要求和规定-C.潜在起因 潜在失效起因是指失效是如何发生的一种源由， 并依据可以实施的纠正或被控制的原则进行描述潜 在失效起因是一种设计缺陷的表现一种设计缺陷的 表 ，它的后果就是失效模式 一个起因和它所能导致的失效模式有着直接 的关系（起因发生，其失效模式一定发生）。充分 详细识别失效模式的根本原因，就能识别合适的控 制和措施计划如有多个起因，需要对每一个可能的 起因进行单独的潜在起因分析，一个失效模式可能 对应多个可能失效起因 47 3. FMEA分析方法及共同

27、确认的要素 4)识别功能、要求和规定-D.现行控制 现行控制是指采取预防或探测失效起因 或失效模式的活动。在设计开发现行控制中， 需要确定什么方面易出错，为什么，和如何 实施预防或探测是很重要的，控制可应用于 产品设计或制造过程 应将预防作为重点的现行控制将会得到 最大化的回报 48 3. FMEA分析方法及共同确认的要素 4)识别功能、要求和规定-E.识别和评估风险 风险评估是FMEA最后的结论之一，风险评估 可从三个方面进行，即：严重度、频度和探测度 n 严重度S是指顾客受失效影响程度进行的评估 n 频度O是指失效起因发生的频率 n 探测度D是对产品或过程如何探测失效起因或失效 模式起因的

28、一种评估 并结合此三个方面综合评估，确定风险顺序 49 3. FMEA分析方法及共同确认的要素 4)识别功能、要求和规定-F. 建议措施和后果 建议措施的意图是减少综合风险和失效模式发生的 可能性。建议措施的顺序是先降低严重度、再频度 后探测度 为使建议有效，并确保采取恰当的措施，可包括： n 确保达到包括可靠性的设计要求 n 评审工程图纸和规范 n 确定组装/制造过程中的合并 n 评审相关FMEA、控制计划和作业指导书 n 建议措施的时间、责任人员应记录，一旦完成措施 和获得结果，需要重新评估风险 50 4. FMEA分析步骤流程 o 实施前准备 o 确定FMEA评分标准 o 实施FMEA分

29、析 o 讨论、总结和评估分析结果 o 实施改进对策 o 进行追踪确认效果 51 4. FMEA分析步骤流程 组成FMEA团队 资料收集 订定执行方案 组织实施分析 产品设计 制造工艺 环境 使用维修 表格格式 分析层次 失效定义 确定时机 成果整合 (见下页) 52 4. FMEA分析步骤流程 分析过程特性 定义制造流程 分析产品特性 分析失效模式 分析失效原因 分析频度 分析现行控制方法 分析探测度 计算风险优先数 决定优先改善的 失效模式 分析失效后果 分析严重度 改善实施及评估 建议改善措施 53 CH4 DFMEA应用与实施 1. DFMEA简介 2. DFMEA开发 3. DFMEA

30、分析 4. DFMEA的拓展 5. DFMEA案例分析 6. DFMEA维护和链接 54 1. DFMEA简介 设计目的 顾客需求 顾客期望 产品要求 制造/装配要求 典型的设计考虑 什么是设计期望 什么是设计不期望 -能够被指定或测量 -某些不能解释 质量功能展开 与顾客接触 竞争对手分析 知名产品质量 可靠性要求 制造要求 想想在你们公司从什么文件 /资料定义这些 55 1. DFMEA简介-作用 o有助于客观评价设计，包括功能要求及设计方案提供帮助 o评价制造、装配、服务和回收等要求所作的最初设计 o提高在设计/开发过程中，已考虑潜在失效模式及其对系统和车 辆运行影响的可能性(概率) o

31、为全面和有效的设计、开发和确认项目的策划，提供更多的信 息 o根据潜在失效模式对顾客的影响，对其进行排序列表，进而建 立一套改进设计和开发试验的优先控制系统 o为推荐和跟踪降低风险的措施提供一个解决问题的格式 o为将来分析研究现场情况，评价设计更改及开发更先进的设计， 提供参考(如习得经验) 56 1. DFMEA简介-作用 o DFMEA是一种动态文件，主要体现在： 在一个设计概念最终形成之时或之前开始 o 在产品开发各阶段中，当设计有变更或获得 信息增加时，要及时地修改 o 在最终制造放行之前完成 o 成为将来设计循环的经验来源 57 1. DFMEA简介应用时机 概念开发 可行性 分析

32、设计 设计 验证 设计 评审 设计 确认 设计 发布 58 2. DFMEA开发 o DFMEA聚焦于交付给最终顾客的产品设计。分析 产品设计的主要工作任务包括： n 建立工作小组 n 确定范围 n 创建描述产品功能和要求的工具，如方块图、P图 等 n 对预期产品的清晰和完整的定义有助于潜在失效模 式的识别，DFMEA表格用于任何建议措施和职责 在内的分析结果的文件化 o DFMEA过程应反映顾客或组织的产品开发过程 59 2. DFMEA开发 o DFMEA在了解所需分析的系统、子系统或零组件的 开发信息和确定他们的功能要求和特性的情况下展开。 o 在应用到部件、子系统或系统DFMEA时，小

33、组应考 虑以下适用的内容： n 产品有什么过程，匹配零部件或系统接口？ n 产品的功能或特性是否对其它零部件或系统的影响？ n 是否有其它零部件或系统提供，需要发挥产品的预期 功能的输入信息？ n 产品功能是否包括在相连接的零部件或系统中对可能 的失效模式的预防或探测？ 60 2. DFMEA开发 o 考虑到设计的系统性，DFMEA分析从产品特点方 面要求，可从最底层零件(甚至于材料选择和材料 分析)设计开始分析 o DFMEA在分析实施的方法应从系统、子系统或零 部件的框图开始，通过框图明确设计输入、设计输 出以及设计过程的活动，并建立各项目的逻辑关系 顺序，作为DFMEA分析的依据，此框图

34、应附于 DFMEA文件中。 o DFMEA常用框图的主要工具有： n 方块(界线)图工具 n 参数(P)图工具等 61 2. DFMEA开发-方块(界线)图 o 产品方块图显示了产品零部件之间的物理和逻辑关 系 o 产品方块图显示了范围内的零部件和子系统之间的 相互作用的关系，这种相互作用关系可能是：信息信息、 能量能量、力力和液体流动液体流动的传输等 o 产品方块图主要目的：就是理解系统的要求和输入， 输入或功能发挥所进行的活动，可交付结果或输出 等 o 用于DFMEA准备的方块图应作为DFMEA的副件之 一 62 2. DFMEA开发-方块(界线)图 Block (Boundary) Di

35、agrams 信息流信息流能量能量流体流体压力压力 产品的方块示意图表示了产品部件之间的物理和物流关系，方块图的结构 有不同的方法和形式。 方块图指出了在设计范围内，部件和子系统之间的相互关系。这些相互关 系 包括：信息流、能量、力或流体。 目标是理解系统的要求或输入。 63 2. DFMEA开发-方块(界线)图案例 64 2. DFMEA开发-方块(界线)图案例 65 2. DFMEA开发-方块(界线)图案例 66 2. DFMEA开发-方块(界线)图案例 （练习） 67 2. DFMEA开发-方块(界线)图案例 （练习） 68 2. DFMEA开发-参数(P)图 o 参数图是帮助小组理解与

36、设计功能相关的物质的一 种结构化工具 o 小组需分析设计的预期输入(信号)和输出(回应或 功能)及那些会影响性能的受控或非受控因素 o 对产品的输入及输出，即预期或非预期的产品功能， 对于识别错误现象、噪音因素、控制因素等是非常 有价值 o 用于DFMEA准备的参数图应作为DFMEA的副件之 一 2021-8-369 2. DFMEA开发-参数(P)图案例 Parameter Diagrams 70 2. DFMEA开发-参数(P)图案例 一般催化式排气净化器参数P图范例 71 2. DFMEA开发 oDFMEA的另一过程是对产品所设计的功能和界面要求信息的确 定，一般可包括： n概要：这个范

37、畴考虑产品目的和它的总体设计意图 n安全性、政府法律法规 n可靠性(功能周期) n负载和工作周期：顾客产品使用档案 n安静运行：噪音、震动和刺耳声(NVH) n液体滞留 n人体工程学、外观 n包装、运输和服务 n装配设计、制造设计等 72 2. DFMEA开发 o 在DFMEA实施过程中常用到的工具还包括： n 图解、图纸等 n 材料清单(BOM) n 相互关系矩阵图 n 接口矩阵 n 质量功能展开(QFD) n 质量和可靠性历史 73 3. DFMEA分析-步骤过程 产品或系统框图 每一部分功能 失效模式分析 依FMEA表逐项分析 74 3. DFMEA分析-应用方法 o 硬件法 针对零件清

38、单上的每一个零件，一次一个的逐个 分析，直到整个产品分析完 o 功能法 针对该产品之所有功能予以列表出来，然后逐个 功能项目来加以分析 o 功能块法 成组的零件/组成/次组成或子系统结合成功能块其 对功能之影响性，影响性最大者将得到较多的注意 和优先权 75 3. DFMEA分析-应用方法 o 可靠度块法 将产品组合成可靠度块，然后依据其重要性 来分析每一个区块 o 由上而下法 由最上层分析到最下层 o 由下而上法 由最下层分析到最上层 76 3. DFMEA分析-应用方法(系统DFMEA 关联性) 77 3. DFMEA分析-应用方法案例 o 产品：橡胶油封 失效模式：外围渗漏 原因：材料之

39、耐久性；后果：污染；目前之控制方法： 加速寿命试验。 原因：材料之兼容性；后果：污染；目前之控制方法： 产品兼容性研究。 原因：允容设定；后果：污染；目前之控制方法：最 差的公差设定研究。 78 4. DFMEA的拓展 o DFMEA应该包括任何可能在作为设计结果 或制造、组装过程中发生的潜在失效模式和 起因。这样的失效模式可能会引起必要的设 计变更(如设计一个阻止错误的方向组装一 个零部件的设计特征，即防错设计)而得到 降低风险。如果在DFMEA分析过程中没有 降低，那么它们的识别、后果和控制等，则 转入并包含到PFMEA分析中 79 4. DFMEA的拓展 o DFMEA不是靠过程控制来克

40、服设计中潜在 的缺陷，可必须要考虑到制造/装配过程中 的技术、物质等限制。如： n 必要的拔模(斜度) n 表面处理能力的限制 n 装配空间/工具可接近 n 要求的钢材强度 n 公差/过程能力/性能等 80 4. DFMEA的拓展 o DFMEA还可能要考虑到一旦产品投入使用， 产品的维护(服务)及回收利用在技术/物质 等方面的限制。如： n 便利的维修工具可获得性 n 诊断能力水平 n 材料的分类符号(回收利用) n 用于制造过程中的材料/化学等物质等 81 5. DFMEA案例分析 o DFMEA应用说明：不能靠过程控制来克服 在设计中潜在的缺陷 o 建议编制产品潜在失效模式清单，然后建立

41、 考虑纠正措施的优选体系 o 考虑到制造/装配和产品设计的要求是一致 的 o DFMEA在体现设计意图的同时，还应保证 制造和装配的设计意图 o DFMEA为产品设计的策划和试验提供信息 82 5. DFMEA案例分析 o DFMEA是一个车前门案例，其主要功能有： n 车辆的出入口 n 对使用者的保护：如天气（舒适）、噪音 （舒适）、侧面碰撞（安全） n 对门附件起到支持性作用。如车视镜、门铰 链、门锁、门窗调控器等 n 外观，如油漆、抛光等 n 维持内门板的完整 83 5. DFMEA案例分析 2021-8-384 5. DFMEA案例分析 p FMEA编号 p 系统、子系统、零件名称及编

42、号 p 设计责任 p 编制者 p 系统 p 车型年度/项目 p 关键日期 p FMEA日期 p 核心小组 系 统 子 系 统 子 系 统 子 系 统 零 件 零 件 零 件 零 件 零 件 零 件 2021-8-385 p填入被分析项目/功能/要求的名称和编号，并指明其设计 水平，项目/功能/要求可以合并或各自独立成一栏目。 p项目：为输入通过方块图、P图或其他图纸，包括小组进 行分析识别的项目、接口或零件，所使用的术语应与顾客要 求、使用在其他设计文件和分析相一致，确保其追溯性。 p功能：根据顾客要求和小组讨论必须符合设计目的的那些 需要进行分析的项目功能或接口用尽可能简明的文字来说明 被分

43、析项目/功能/要求要满足设计意图的功能 p如果该项目有多种功能，且有不同的失效模式，应把这些 失效模式单独列出 项目/功能 要求 潜在 失效模式 失效 潜在后果 严 重 度 等 级 潜在失效 起因/机理 频 度 现行的 设计控制 预防探测 探 测 度 R P N 建议措施 责任与 目标 完成日期 措施执行结果 采行措施 严 重 度 频 度 探 测 度 R P N 2021-8-386 p潜在失效模式：指可能未达到或未完成在项目/功能中所描述设 计意图的形式 p识别与功能/要求相关的潜在失效模式，应用专业性术语加以描 述，而不同于顾客所见的现象 p失效模式可能是更高一级子系统或系统的潜在失效模式

44、的起因， 也可能是比它低一级的零部件潜在失效模式的后果。 p前提是这种失效模式可能发生，但不一定发生 p建议将以往TGW(运行情况不良)的研究，问题报告、小组的头 脑风暴作为考虑失效模式的出发点 p在特定的条件下产生的失效也应该考虑 p每一种功能可能有多种失效模式。单一功能被识别多种失效 p模式可能表示要求没有得到很好定义 项目/功能 潜在 失效模式 失效 潜在后果 严 重 度 等 级 潜在失效 起因/机理 频 度 现行的 设计控制 预防探测 探 测 度 R P N 建议措施 责任与 目标 完成日期 措施执行结果 采行措施 严 重 度 频 度 探 测 度 R P N 2021-8-387 典型

45、的失效模式(应该用物理的、专业性的术语 加以描述) ： o裂纹变形 o松动泄露 o粘结氧化 o断裂不传输扭矩 o打滑无支撑 o脱离太快信号不足 项目/功能 潜在 失效模式 失效 潜在后果 严 重 度 等 级 潜在失效 起因/机理 频 度 现行的 设计控制 预防探测 探 测 度 R P N 建议措施 责任与 目标 完成日期 措施执行结果 采行措施 严 重 度 频 度 探 测 度 R P N 2021-8-388 p潜在失效的后果：就是失效模式对系统功能的影响，就如顾客 感受的一样 p要根据顾客可能发现或经历的情况来描述失效后果 p顾客可以是：内部的顾客、外部的采购顾客和外部最终顾客 p失效后果应

46、从具体的系统、子系统、零件和系统之间的关系来 考虑。如零件破裂 n-可能使装配震动可能使装配 n-导致系统间隙性运动 n-导致性能下降 n-最终导致顾客不满意 项目/功能 潜在 失效模式 失效 潜在后果 严 重 度 等 级 潜在失效 起因/机理 频 度 现行的 设计控制 预防探测 探 测 度 R P N 建议措施 责任与 目标 完成日期 措施执行结果 采行措施 严 重 度 频 度 探 测 度 R P N Prepared by finnchen Not Copy Without Permission 2021-8-389 典型的失效后果： p噪音 p工作不正常 p外观不良 p不稳定 p间歇运行

47、 p泄漏 项目/功能 潜在 失效模式 失效 潜在后果 严 重 度 等 级 潜在失效 起因/机理 频 度 现行的 设计控制 预防探测 探 测 度 R P N 建议措施 责任与 目标 完成日期 措施执行结果 采行措施 严 重 度 频 度 探 测 度 R P N o 粗糙 o 不起作用 o 异味 o 工作减弱 o 发热 o 定期的不符合等 2021-8-390 p严重度是对一个已假定的失效模式造成的最严重影响的评 价定级 p严重度的评级要在整个小组内达成一致 p推荐的严重度评价准则如附件，如果该评价表不适合，可 结合本公司的产品特点进行适当调整 p对于严重度级别为1时，不应该进行分析 p高严重度级别

48、有时候通过设计修改来降低，其能抵销或减 轻 p失效产生的严重度。如：“降低胎压”能减轻突然爆破的 严重度；“安全带”可以减轻车辆撞击的严重度 项目/功能 潜在 失效模式 失效 潜在后果 严 重 度 等 级 潜在失效 起因/机理 频 度 现行的 设计控制 预防探测 探 测 度 R P N 建议措施 责任与 目标 完成日期 措施执行结果 采行措施 严 重 度 频 度 探 测 度 R P N 91 DFMEA 严重度S 评级 2021-8-392 p这个字段用来区分任何对零件、子系统或系统、 可能要求附加于设计或过程控制的特殊特性的分级， 一般用公司所固有的(或顾客认可的)符号表示 p特性的分类可以

49、是：关键的、主要的、重要的、 重点的关键的、主要的、重要的、重点产品特性， 一般用公司所固有的(或顾客认可的)符号表示 p此栏意图是突出某些产品特性以优先进行评定； 项目/功能 潜在 失效模式 失效 潜在后果 严 重 度 等 级 潜在失效 起因/机理 频 度 现行的 设计控制 预防探测 探 测 度 R P N 建议措施 责任与 目标 完成日期 措施执行结果 采行措施 严 重 度 频 度 探 测 度 R P N 2021-8-393 p失潜在失效起因：是按设计过程如何让失效发生的一种迹 象加以定义，可用纠正或可控制的情形描述，是指一个设计 弱点的迹象，其结果是失效模式 p潜在失效机理：是物理的、

50、化学的、电的或其他过程导致 的失效模式。失效模式一般是可观察的或外部的，失效模式 后的实际物理现象或降级过程或导致特别失效模式的发生 p在可能的范围内，应对每一种失效模式列出所有可能的潜 在失效机理，并用简捷和完整的语言加以逐一列出 p原因应具体、明确，如操作者未安装密封圈；不能用含糊 不清的词语，如机器不正常，操作不当等 p试讨论起因与机理的区别 项目/功能 潜在 失效模式 失效 潜在后果 严 重 度 等 级 潜在失效 起因/机理 频 度 现行的 设计控制 预防探测 探 测 度 R P N 建议措施 责任与 目标 完成日期 措施执行结果 采行措施 严 重 度 频 度 探 测 度 R P N

51、2021-8-394 典型的失效起因可包括，但不限于： o规定的材料不正确 o设计寿命估计不足 o压力过大 o润滑能力不足 o维修保养说明错误 o软件规范错误 o表面加工规范错误 o流程规范错误 o规定的磨擦材料不当等 项目/功能 潜在 失效模式 失效 潜在后果 严 重 度 等 级 潜在失效 起因/机理 频 度 现行的 设计控制 预防探测 探 测 度 R P N 建议措施 责任与 目标 完成日期 措施执行结果 采行措施 严 重 度 频 度 探 测 度 R P N 2021-8-395 p典型的失效机理可包括，但不限于： o屈服 o疲劳 o材料不稳定性 o蠕变 o磨损 o腐蚀 o化学性氧化 o电

52、位移等 项目/功能 潜在 失效模式 失效 潜在后果 严 重 度 等 级 潜在失效 起因/机理 频 度 现行的 设计控制 预防探测 探 测 度 R P N 建议措施 责任与 目标 完成日期 措施执行结果 采行措施 严 重 度 频 度 探 测 度 R P N 2021-8-396 p频度是指在设计的寿命中某一特定的失效起因/机理发生的 可能性。描述频度级别数重在其含义，而不是具体的数值。 频度可能性的排序比其绝对值更有意义 p通过设计更改或设计过程更改(如设计查检表、设计评审、 设计指南)，来预防或控制该失效模式的起因/机理是降低频 度级别的唯一途径 p推荐采用手册中频度的评价准则(如附件)，必要

53、时修改 p建议一个一致的频度级别系统应该确保其能持续的被使用 p只有通过设计更改或设计过程更改预防失效模式的起因， 是降低频度的唯一方法 项目/功能 潜在 失效模式 失效 潜在后果 严 重 度 等 级 潜在失效 起因/机理 频 度 现行的 设计控制 预防探测 探 测 度 R P N 建议措施 责任与 目标 完成日期 措施执行结果 采行措施 严 重 度 频 度 探 测 度 R P N 97 DFMEA 发生频度O 评级 2021-8-398 在确定频度时可以从这些方面考虑： v类似零件的维修档案及维修服务经验； v是否为沿用以前使用的零件，还是与其相似； v相对先前水平的零件所做的变化有多显著；

54、 v是否与原有水平的零件有根本的不同； v是否是全新的零件； v零部件的用途有无变化； v有哪些环境变化； v针对用途，是否作了工程分析来估计其预期的可比较的 频度数； 项目/功能 潜在 失效模式 失效 潜在后果 严 重 度 等 级 潜在失效 起因/机理 频 度 现行的 设计控制 预防探测 探 测 度 R P N 建议措施 责任与 目标 完成日期 措施执行结果 采行措施 严 重 度 频 度 探 测 度 R P N 2021-8-399 列出已经完成或承诺要完成的设计确认/验证(DV)或其它活 动； 现行的控制方法是指那些已经用于或正在用于相同或相似 设计中的那些方法； 比如道路试验、设计评审、

55、失效与安全(减压阀)、计算研 究、台架/试验、可行性评审、样件试验、使用实验等； 有三种类型的措施可以考虑： v防止起因/机理或失效模式/后果出现； v查处起因并就此找出纠正措施的； v查明失效模式； 项目/功能 潜在 失效模式 失效 潜在后果 严 重 度 等 级 潜在失效 起因/机理 频 度 现行的 设计控制 预防探测 探 测 度 R P N 建议措施 责任与 目标 完成日期 措施执行结果 采行措施 严 重 度 频 度 探 测 度 R P N 2021-8-3100 p预防：预防失效起因/机理或预防失效模式的发生，或降低 它们发生的概率 p探测：在项目投产之前，通过分析或物理的方法，检测失

56、效起因/机理或失效模式 p应尽量先使用预防控制，假如预防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 p探测度的最初定级将以检测失效模式的起因/机理或失效模 式的设计控制为基础 p一旦设计控制被鉴别，如果任何频度等级被更改时，要评 审所有的预防控制以供确认； 项目/功能 潜在 失效模式 失效 潜在后果 严 重 度 等 级 潜在失效 起因/机理 频 度 现行的 设计控制 预防探测 探 测 度 R P N 建议措施 责任与 目标 完成日期 措施执行结果 采行措施 严 重 度 频 度 探 测 度 R P N 2021-8-3101 预防控制一般采用的方法有： 基准研究 自动防错装置

57、设计 设计和材料标准（内部的和外部的） 文件-类似设计中最好实践的记录、以往的教训等 模拟研究-确定设计要求的概念分析 防错 项目/功能 潜在 失效模式 失效 潜在后果 严 重 度 等 级 潜在失效 起因/机理 频 度 现行的 设计控制 预防探测 探 测 度 R P N 建议措施 责任与 目标 完成日期 措施执行结果 采行措施 严 重 度 频 度 探 测 度 R P N 2021-8-3102 探测控制一般采用的方法有： 设计评审 原型试验 验证试验 模拟研究-设计验证 项目/功能 潜在 失效模式 失效 潜在后果 严 重 度 等 级 潜在失效 起因/机理 频 度 现行的 设计控制 预防探测 探

58、 测 度 R P N 建议措施 责任与 目标 完成日期 措施执行结果 采行措施 严 重 度 频 度 探 测 度 R P N 2021-8-3103 p探测度是对现有设计控制探测栏中列出的最好的探测 控制的对应等级。当识别一种以上控制时，建议对每种 控制进行探测度排序作为控制描述的一部分包含在内 p现有设计控制探测度建议方法是：假设失效已经发生， 然后评价现有设计控制探测失效模式能力 p探测度是一个在某一FMEA范围内的相对级别为了 取得较低的探测度数值，计划的设计控制(如确认、和/ 或验证等活动)需要不断改进 p建议按照手册中所列的探测度准则进行评价，必要时 可以调整(如附件) 项目/功能 潜

59、在 失效模式 失效 潜在后果 严 重 度 等 级 潜在失效 起因/机理 频 度 现行的 设计控制 预防探测 探 测 度 R P N 建议措施 责任与 目标 完成日期 措施执行结果 采行措施 严 重 度 频 度 探 测 度 R P N 104 DFMEA 探测度D 评级 2021-8-3105 pRPN=(S)(O)(D) p应用RPN是协助实施措施优先排序的一种方法 p对于已确定的需要采取措施的，不建议使用RPN评估 p为了确定一个可接受的风险，应规定RPN目标值，以便识 别采取措施的机会。小组应考虑在资源、时间、技术和其他 因素方面的内在限制。例如可采用的准则： nRPN100的项目 nS8

60、的项目，小组必须强制确保风险通过存在的设计控制 或建议措施来陈述。 n前三项RPN值最高的项目 n顾客认可的RPN分值等 项目/功能 潜在 失效模式 失效 潜在后果 严 重 度 等 级 潜在失效 起因/机理 频 度 现行的 设计控制 预防探测 探 测 度 R P N 建议措施 责任与 目标 完成日期 措施执行结果 采行措施 严 重 度 频 度 探 测 度 R P N 2021-8-3106 p一般来说，预防措施比探测措施更为有效可取。建议措施的一般来说，预防措施比探测措施更为有效可取。建议措施的 目的是改善设计，因此降低风险的排序如下：目的是改善设计，因此降低风险的排序如下：首先是严重度，首先