DFMEA-培训教材

1、FMEA（失效模式及后果分析）Failure Mode and Effect Analysis学习目的：学习目的： 掌握FMEA的概念和运用时机发现、评价产品/过程中潜在的失效及其后果找到能够避免或减少这些潜在失效发生的措施。所有可能出错的地方都将会出错！FMEA：什么是 FMEA ？默菲定律默菲定律： FMEA 是先期质量策划中评价潜在失效模式及其起因的一种工具 依照其发生在失效的风险优先排列，并采取行动排除或降低其发生的方法 为未来使用和持续改进提供文件化的预防经验/方法 FMEA自身并不是问题的解决者， 它通常与其它问题解决的工具联合使用，“FMEA提出问题解决的时机并不是解决问题” 将

2、问题扼杀在摇篮之中。 FMEA 的起源FMECA（Failure Mode Effects and Criticality Analysis）1950s 起源于宇航和美国军方对关注的问题加以分类和排列将评定结果作为预防的目标坚持安全的观点FMEA (Failure Mode Effects Analysis)1960s-70s第一次被注意和使用在工程可靠性多个小组准备对产品/过程潜在失效模式和产品性能影响的文件化体系评定产品或过程潜在失效模式的文件，采取相应措施来消除或降低潜在失效的影响术语定义SEV : Severity OCC : Occurrence DET : DetectionRPN

3、 : Risk Priority Number失效模式（失效模式（ Failure Mode Failure Mode ）可能失败或失败；如）担当不知自己的业务）可能失败或失败；如）担当不知自己的业务影响（影响（ Effect Effect ）：顾客敏感的（顾客关心的）：顾客敏感的（顾客关心的）要因（要因（ Cause Cause ）：引起故障的，顾客敏感的）：引起故障的，顾客敏感的当前管理（当前管理（ Current Design Controls Current Design Controls ）：现管理方法对顾客时对策方法）：现管理方法对顾客时对策方法发生率（发生率（ Occurrenc

4、e Occurrence ）（）（OCCOCC）：故障发生的频繁度）：故障发生的频繁度严重度严重度（ Severity Severity ）（）（SEVSEV）：顾客认为的关心度）：顾客认为的关心度探测力探测力（ Detection Detection ）（）（DETDET）：检查怎样才能知道）：检查怎样才能知道风险优先数（风险优先数（ Risk Priority Number Risk Priority Number ） (RPN)(RPN)： SEVSEVOCCOCCDET DET 严重度，发生率，探测力等所发生的全部严重度，发生率，探测力等所发生的全部失效在規定条件下在規定条件下, ,

5、( (环境、操作、环境、操作、时间时间) )不能完不能完成既定功能。成既定功能。在規定条件下在規定条件下, , 产品参数值不能产品参数值不能维持在規定的上维持在規定的上下限之间下限之间产品在工作范围产品在工作范围內內, , 导致零组件导致零组件的破裂、断裂、的破裂、断裂、卡死、損坏現象卡死、損坏現象失效的定义 列出所有失效，不一定肯定发生 利用经验和头脑风暴 过程/零件怎样不满足要求 无论工程规范如何，顾客认为的拒收条件是什么潜在失效模式弯曲弯曲 毛刺毛刺 孔错位孔错位断裂断裂 转运损坏转运损坏 漏开孔漏开孔脏污脏污 变形变形 表面太光滑表面太光滑短路短路 开路开路表面粗糙表面粗糙 开孔太深开

6、孔太深 失效模式应以规范化技术术语描述，不同于顾客察觉的现象典型的失效模式噪音 粗糙 费力工作不正常 异味渗漏 不能工作报废 外观不良 无法紧固 不能配合不能连接 无法安装损坏设备 危害操作者工装过度磨损对最终使用者对下道工序潜在失效的后果系统SFMEA设计DFMEA过程PFMEA部件子系统主系统注意：将系统的失效模式降为最小部件子系统主系统注意：将设计的失效模式降为最小作用：是用来在早期构思设计阶段分析系统与子系统人机料法环测机器工具工作站生产线操作者培训过程测量注意：将全过程的失效模式降为最小典型的FMEAs作用：是用来在生产发布前分析研究产品作用：是用来分析制造、装配和管理过程概念初始设

7、计设计完成样件制造设计/过程确认生产开始DFMEAPFMEADFMEA 开始早于过程，完成时间在早期的图样完成但任何工具的制造开始之前PFMEA 开始于基本的操作方法讨论完成时，完成时间早于生产计划制定和生产批准之前 FMEA 的时间顺序 改进产品的质量、可靠性与安全 提升企业的形象和竞争力 降低成本 减少浪费 降低保证成本 书面规定并跟踪减少风险所需的措施 FMEA 的益处主要作用主要作用预防！预防！目的：识别关健特性和重要特性。聚焦于产品和过程问题的消除，防止问题再次发生。评估潜在的设计和工序不足。减少产品开发时间和成本。 FMEA 的特点和目的主要目的：筛选着重点！特点：FMEA开始于一

8、个过程所有功能的定义（功能驱动）FMEA必须由小组进行，以确保其有效（团队力量） 决定前召开小组会议 决定谁将参加 预先准备议题 主张进行会议笔记或记录 建立基本准则 遵守事先的议程 评价会议 不允许中断FMEA 小组的守则控制方向和焦点建立自身的统一性负责并使用测量方法有全体的支持是横向多功能小组成功的FMEA 小组 头脑风暴是一种技法，可以激发小组成员产生大量的有创意的点子。 由纽约广告代理的老板Alex F Osborn在1930年发明，其前提是在一般的讨论中，人们害怕别人批评而约束自己，因此而不能产生有创意的点子。 脑力风暴包括创造一种氛围，让人们感到无拘无束，此时人们可能提出在平时认

9、为不太可能提出的解决方案，但往往收到意想不到的效果。头脑风暴 Brainstorming4个原则（会议前向成员解释） 暂缓下结论 不要批评其他人的观点，更不要嘲笑人或其观点 自由 鼓励参与者梦想或遐想，鼓励大胆及愚蠢的建议，但不提议无任何建议或离座闲逛 数量 要求大量的建议 交叉培养 鼓励一个小组的建议被其他小组的成员扩展或开发，将所有人的建议写在题板上以便被全部人都能够看到，同时编号。但建议减少或小组成员感到空洞时，千万不要说丧气话头脑 风暴 四大原则 在筹备样件期间开始 设计工程师-通常的小组领导 检验工程师 可靠性工程师 制造工程师 最终服务工程师 项目经理 质量工程师 顾客联系人 其他

10、：销售、开发、过程、QA/QC等小组成员设计FMEAv 过程工程师-通常的小组领导v 生产操作者v 工艺工程师v 设计工程师v 可靠性工程师v 加工工程师v 维修工程师v 项目经理v 质量工程师v 其他：销售、供应商、QA/QC等过程FMEA概念DFMEAPFMEA失效润滑能力不足润滑油使用不够失效错误的原料说明错误的原料使用顾客最终使用者：使用产品的人后序的操作者最终使用者：使用产品的人注意DFMEA与PFMEA概念混淆风险顺序度数 RPNRPN = ( S ) x ( O ) x ( D )S=Severity 严重度严重度 -后果到底有多糟？后果到底有多糟？O=Likelihood of

11、 Occurrence 频度频度 -经常发生吗？经常发生吗？D=Likelihood of Detection 探测度探测度 -发现得了吗？控制程度如何发现得了吗？控制程度如何?项目/功能潜在失效模式潜在失效后果严重度S级别潜在失效的起因/机理频度O现行设计控制探测度DRPN项目/功能潜在失效模式潜在失效后果严重度S级别潜在失效的起因/机理频度O现行设计控制探测度DRPNDFMEAPFMEA来自经验和数据来自预测设计过程起因后果控制失效模式频度严重度探测度RPN 流程零件及功能要求潜在失效模式潜在失效的后果严重度数S级 别潜在失效的起因/机理频 度 数现行设计控制不易探测度数D风险顺序数RPN

12、建议措施责任和目标完成日期措施结果预防探测采取的措施严重度数频度数不易探测度数R.P.N功能、特征或要求会有什么问题无功能部分功能功能过强功能降级功能间歇非预期功能有多糟糕起因是什么后果是什么发生频率如何怎样预防和探测该方法在探测时有多好能做些什么设计更改过程更改特殊控制采用新程序或指南的更改 跟踪评审确认控制计划FMEA的顺序DFMEA 简介 由“设计主管工程师小组”采用的一种分析技术 以其最严密的形式总結了设计一个零部件、子系统或系统时，工程师小组的设计思想 在最大范围內保证已充份的考虑到并指明潜在失效模式及与其相关的后果起因机理 在任何设计过程中正常经历的思维过程是一致的，并使之规范化D

13、FMEA的目的 评价对制造、装配、服务、回收要求所作的最初设计 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产品运行影响的可能性（概率） 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为全面和有效的设计、开发和策划，提供更多的信息为客观评价设计、包括功能要求及设计方案提供帮助 为推荐和跟踪降低风险的措施提供一个公开的讨论形式 为将来分析研究现场情况，评价设计的更改及开发更先进的设计，提供参考在设计概念最终形成之时或之前开始，在产品开发各阶段中，当设计有变化或得到其他信息时，应及时、不断地修改最终在产品加工图样完成前全部结束DFMEA三步

14、曲DFMEA在体现设计意图时，还应保证制造和装配能够实现设计意图例如：必要的拔模（斜度）要求的表面处理装配空间/工具可接近要求的钢材强度过程能力/性能DFMEA的拓展动态DFMEA由“制造/装配工程师小组”采用的一种分析技术在最大范围內保证已充份的考虑到并指明潜在失效模式及与其相关的后果起因机理以其最严密的形式总結了开发一个过程时，工程师小组的设计思想在任何制造策划过程中正常经历的思维过程是一致的，并使之规范化。PFMEA简介 确定过程功能和要求 确定与产品和过程相关的潜在失效模式 评价潜在失效对顾客产生的后果 确定潜在制造或装配过程起因并确定要采用控制来降低失效产生的频度或失效条件探测度的过

15、程变量 确定过程变量以此聚焦于过程控制 编织一个潜在失效模式分级表，以便建立一个考虑预防/纠正措施的优选体系 记录制造或装配过程的结果PFMEA的目的 PFMEA“顾客”的定义，通常指“最終使用者”， 也可以是随后或下游制造、装配工序，维修工序或政府法规。PFMEA顾客的定义推荐的严重评价准则（参考）后果（影响）平分标准严重度无警告的严重危害在没有任何征兆的情况下发生的，影响使用安全或违反有关法律法规的极其严重的故障模式10有警告的严重危害在有征兆的情况下发生的，影响使用安全或违反有关法律法规的极其严重的故障模式9很大产品（或系统）不能工作，丧失基本功能的严重故障模式，顾客非常不满8大产品（或

16、系统）能工作，但性能下降的故障模式，顾客不满7中等产品（或系统）能工作，但提供舒适和方便的一些部件损坏，顾客感觉不满6小产品（或系统）能工作，但提供舒适和方便的一些部件降级工作，顾客感觉有些不满5很小加工精细、外观、噪声等方面不符合要求，大部分顾客能发现缺陷4轻微加工精细、外观、噪声等方面不符合要求，有一半顾客发现有缺陷3很轻微加工精细、外观、噪声等方面不符合要求，但很少有顾客发现缺陷2无 无影响1推荐的频度评价准则推荐的频度评价准则 （参考）（参考）故障概率设计寿命期内可能的故障率频度数很高：故障几乎不可避免大于或等于 1/ 2101 / 39高：反复发生的故障1 / 881 / 207中等

17、：偶尔发生的故障1 / 8061 / 40051 / 20004低：相对很少发生的故障1 / 1500031 / 1500002极低：几乎不可能发生的故障 1 / 15000001推荐的探测度评价准则推荐的探测度评价准则 （参考）（参考）检测可能性利用现行设计控制方法检测故障模式的可能性检测难度绝对不可能没有设计控制方法能检测故障模式10很微小利用现行设计控制方法检测故障模式的可能性很微小9微小利用现行设计控制方法检测故障模式的可能性微小8很小利用现行设计控制方法检测故障模式的可能性很小7小利用现行设计控制方法检测故障模式的可能性小6中等利用现行设计控制方法检测故障模式的可能性中等5中等偏上利

18、用现行设计控制方法检测故障模式的可能性中等偏上4高利用现行设计控制方法检测故障模式的可能性高3很高利用现行设计控制方法检测故障模式的可能性微小2几乎肯定能利用现行设计控制方法几乎肯定能检测故障模式1NO零件功能名称潜在失效模式 潜在失效的后果潜在失效的起因/机理改善建议及措施责任及完成日期采取的措施措施严重度频 度 数探测度度RPN严重度检测图片RPN频 度 数DFMEA实例1 U 板微波分布不均匀-Forming高度不稳定影响微波反射效果.-微波反射分布3-底面阶梯型Forming 结构，强度补强 “A”尺寸重点确认-模具品尺寸确认设计(10/30)料理加热速度慢效果差Ceramic配合高低

19、不平顾客清洁不方便感性不良-Ceramic安装后倾斜,不平- 微晶盘位置固定制造(10/30)3-使用机器自动涂胶， 固定JIG使用-熟练工两名教育培养-Lower B平面平坦度 0.5mm以下要求生技(12/30）设计(10/30)AB3273931-图面修正完成 “A”尺寸重点确认IQC使用平台测量3 133 13-固定JIG开始使 用，保证Ceramic安装的平坦度，Pilot再确认合格-Lower平坦度 要求图面体现 IQC平坦度平台测量11NO零件功能名称潜在失效模式 潜在失效的后果潜在失效的起因/机理改善建议及措施责任及完成日期采取的措施措施严重度频 度 数探测度度RPN严重度检测

20、图片RPN频 度 数搅拌片2 3 -Round部 Flange 平坦不良-折弯不良-微波搅拌泄漏、热变规格(泄漏)不满足生产性差-Round Flange部分 平坦管理-折弯工程重点管理-折弯JIG定期检验采购/制造(Pilot)-折弯工程重点管 理，平坦度Line 检查3 波导焊接处打火和泄漏-波导_L焊接料理速度慢料理效果差规格无法满足存在安全隐患-单品毛刺-侧面点焊处缝隙大5 -Burr0.06mm以下管理-Welding强度破坏性 检验-焊接后内部焊点毛刺 管理-焊接条件选定采购/QA(Pilot)-折弯处焊接角度非90o 5 -焊接JIG制作，焊接 角度90o保证 采购/QA(Pil

21、ot)微波分布不均匀料理效果差-Burr0.06mm以下管理，图面注释已完成，生产线焊接破坏性检查.保证焊接强度，内部焊点毛刺管理-焊接JIG制作完成，焊接角度重点确认.3 273 3 162120 45 110234535 31515 3- IQC平坦度平台使用，重点确认Forming尺寸30-Forming高度差异 5 5125 -Forming尺寸重点管理 高度：10.50.2 10.20.2 采购/QA(Pilot)输出功率低预备预备CTQ导出导出52DFMEA实例NO零件功能名称潜在失效模式 潜在失效的后果潜在失效的起因/机理改善建议及措施责任及完成日期采取的措施措施严重度频 度 数

22、探测度度RPN严重度检测图片RPN频 度 数4 微波搅拌风扇系统-Stirrer Fan 平坦度差,但不与Ceramic 接触5 -Bead追加-Stirrer Fan平坦 度尺寸重点管理-平坦度：0.5mm以下 管理设计/QA(10/30）微波分布不均-搅拌电机 微波反射分布料理速度慢效果差微波泄漏- 波导盒组件规格无法满足存在安全隐患-折弯处焊接角度非90o 5 -焊接JIG制作，焊接 角度90o保证采购/QA(Pilot)-焊接强度弱.3 -焊接条件选定采购/QA(Pilot)-焊接JIG制作完成，焊接角度90保证，Line重点确认-生产线焊接破坏 性检查332745335 31513

23、131-Stirrer Fan平坦度尺寸0.5mm以下重点管理IQC平坦度测量使用三点定基面仪器扫瞄最高点图面注释已完成512555 3302-Roller高度与设计要求不符5 QA(10/30）5 315-Supporter尺寸 要求图面体现 CTQ尺寸追加IQC进货检验 卡尺测量完成37551-IQC加强进货管理.-Supporter尺寸模具品确认DFMEA实例NO零件功能名称潜在失效模式 潜在失效的后果潜在失效的起因/机理改善建议及措施责任及完成日期采取的措施措施严重度频 度 数探测度度RPN严重度检测图片RPN频 度 数5 -Stirrer Fan 变形,与Ceramic 接触5 -B

24、ead追加-Stirrer Fan平坦 度尺寸重点管理-平坦度：0.5mm以下 管理设计/QA(10/30） 打火Ceramic 变色Stirrer Fan破坏发生危险-Stirrer Fan 安装不到位5 -Bead追加-Stirrer Fan平坦 度尺寸重点管理-平坦度：0.5mm以下 管理设计/QA(10/30） 打火Holder 与Wave Guide孔接触发生危险345115335 1105 1521-Stirrer Fan平坦 度尺寸0.5mm以下重点管理IQC平坦度测量使用三点定基面仪器扫瞄最高点图面注释已完成-Stirrer Fan平坦 度尺寸0.5mm以下重点管理 Stirr

25、er安装Line重点确认，保证安装到位微波搅拌风扇系统-搅拌电机 微波反射分布DFMEA实例NO零件功能名称潜在失效模式 潜在失效的后果潜在失效的起因/机理改善建议及措施责任及完成日期采取的措施措施严重度频 度 数探测度度RPN严重度检测图片RPN频 度 数高压变压器6-提供MGT工作电压料理速度慢料理效果差5设计(Pilot时)-H.V.T工作时,与OUT CASE产生共振.工作时噪音大 Claim 发生输出偏低-二次电压偏低-灯丝电压低-噪音试验后决定改善 对策339-Screw固定保证.设计(pilot时)-HVT结构缺陷，与Inner距离过近-立式变压器开发133横向横向HVT纵向纵向

26、HVTSafety-噪声实验再确认 61dB，合格.1 11-立式变压器开发 完成，Pilot时 Inner距离再确认合格设计(E/S时)5 15-二次电压2190V 灯丝电压3.2V使用保证，功率 满足要求，IQC进货重点检验-H.V.T二次电压保证. 219030V-H.V.T灯丝电压保证 3.20.1V预备预备CTQ导出导出51255113 13111DFMEA实例NO零件功能名称潜在失效模式 潜在失效的后果潜在失效的起因/机理改善建议及措施责任及完成日期采取的措施措施严重度频 度 数探测度度RPN严重度检测图片RPN频 度 数延时保险丝7-主回路短路保护性能不满足5微波炉无电源-监控开

27、关压合不良Safety温控器8-过热保护微波炉不能动作515-Thermostat通断温度 特性保证采购/QA(E/S时)微波炉持续动作炉体温度过高-Thermostat规格110/60不满足Safety-与基准型号恒温 器共用，Pilot认 定实验确认合格9发热管-微波 防止泄漏泄漏发生规格(泄漏)不满足-Halogen螺旋灯丝部分过短 容易导致微波在直线部分发 生泄漏(无负荷状态)3 -Halogen Heater螺旋 电阻丝部分长度IQC 进行管理。 L 270mm泄漏 270mmLine泄露3mW/cm2以下保证-Fuse延时性能保证设计/QA(E/S时)5 15-与基准型号Fuse

28、共用 IQC延时特性抽检 Pilot再确认合格315215 151133643 162DFMEA实例NO零件功能名称潜在失效模式 潜在失效的后果潜在失效的起因/机理改善建议及措施责任及完成日期采取的措施措施严重度频 度 数探测度度RPN严重度检测图片RPN频 度 数10发热关罩-微波 防止泄漏泄漏发生规格(泄漏)不满足-Curling Type H/Cover由于定位基准不明确造成压合偏移泄漏发生工程不良率很高3 -发热管罩表面 防止泄漏 变色感性不满足-Heater附近温度高，长时间受热后，发生变色。1 11发热管连接线泄漏发生规格(泄漏)不满足-Heater Wire过长容易导致微波延wire方向传导引发泄漏3 -E/S时确认现基准是否 有重要影响？需要的 话图面示方修正。设计(E/S时)-H/Cover Caulking形 式使用,以保证压合稳 定性。-Caulking设计(E/S时)3 13-新图面设计H/Cover Caulking形式使用生产线H/Cover处泄露检测32731-现水准促进-模具品陶瓷喷涂后再 检讨设计(PILOT时)1 55-模具品检讨 Pilot时再确认 合格551133643 16-Heater加热丝 270mm