潜在失效模式及其后果分析FMEA

1、w w w . t u v . c o m1w w w . t u v . c o m你坐车时会系安全带吗？你坐车时会系安全带吗？开篇思考与讨论开篇思考与讨论在投资股市之前你犹豫了吗？在投资股市之前你犹豫了吗？过年回家你会选择坐汽车吗？过年回家你会选择坐汽车吗？2w w w . t u v . c o m“早知道早知道就不会就不会”早知道不吃果子狸就不会发生非典了早知道作好防震设计 就不会造成大楼倒塌早知道不滥垦滥伐 就不会 造成泥石流早知道作好设备维护 就不会 造成停产有效运用FMEA可以减少事后追悔！3w w w . t u v . c o m“我先我先所以没有所以没有”我先看了天气预报所

2、以没有被淋成落汤鸡我先检查了汽车所以没有半路拋锚我先设计了电脑防火墙所以没有被黑客入侵有效运用FMEA可以加强事前预防4w w w . t u v . c o m那么，在产品生产之前我们都担心一些什么呢？那么，在产品生产之前我们都担心一些什么呢？默菲定律：所有可能出错的地方都将会出错！FMEA：将问题扼杀在摇篮之中5w w w . t u v . c o m FMEA：Potential Failure Mode and Effects Analysis 潜在失效模式及其后果分析 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是FM

3、A（失效模式分析）和FEA（失效后果分析）的合并使用什么是什么是FMEA？6w w w . t u v . c o mFMEA的发展史60年代中期: 开始于航天业(阿波罗计划). 7080年代：在国防、轮船、汽车、医疗器械等行业得到运用；1991年: ISO9000系列改版后建议用FMEA来提高产品及过程的设计. 1994年: FMEA成为QS-9000证书获得的不可缺少的一部分. 随着QS9000在全世界范围内的推广，FMEA在各个行业得到了广泛应用。7w w w . t u v . c o mFMEA的的好处好处改进企业产品的质量、可靠性与安全性改进企业公司的形象与竞争力帮助增加客户的满意

4、程度降低产品开发时间与成本能够减少或消除因修改而带来的更大损失的机会书面规定并跟踪减少风险所需的措施8w w w . t u v . c o m时间客户投诉制造及装配设计确认FMEA产品策划设计制造应用预防寻找方法及解决问题成本1000100101各阶段纠正问题的成本各阶段纠正问题的成本9w w w . t u v . c o mFMEA的分类 DFMEA（设计FMEA） PFMEA（过程FMEA） SFMEA（系统FMEA）10w w w . t u v . c o m三三种种FMEAFMEA的的差异差异系统FMEA-早期构思设计阶段分析系统与子系统的潜在失效模式一个系统与其他系统间的相互作

5、用系统的单元间的相互作用的分析设计FMEA-用来在产品交付生产前重点分析由设计缺陷引起的产品潜在失效模式过程FMEA-用来分析制造与装配过程重点分析由制造或装配过程缺陷引起的潜在失效模式11w w w . t u v . c o m何何时开始时开始FMEAFMEA？设计新的系统、产品与过程时更改现有设计或生产过程时当设计/过程要用于新用途或新环境时当完成纠正/预防措施后(例：8D研究)对于系统FMEA：在系统功能确定后，但在特定硬件确定前对于设计FMEA： 在产品设计的早期阶段,在设计概念完成前对于过程对于过程FMEAFMEA：在工装和设备开发好和采购前在工装和设备开发好和采购前. .12w

6、w w . t u v . c o m系统FMEA在系统设计成形，各硬件确定时设计FMEA在生产设计放行之前在在生产之前生产之前何何时时完成完成FMEAFMEA？13w w w . t u v . c o m管理层负责管理层负责FMEAFMEA的开发和维护的开发和维护管理层是管理层是FMEAFMEA过程的拥有者过程的拥有者谁谁FMEAFMEA过程的拥有者过程的拥有者？14w w w . t u v . c o m最终用户最终用户整车厂装配和制造中心整车厂装配和制造中心供应链的制造场所供应链的制造场所法律法规的制定者法律法规的制定者谁谁FMEAFMEA过程顾客过程顾客？15w w w . t u

7、 v . c o m潜在失效模式潜在失效后果严重度级别 潜在失效起因、机频度探测度RPN建议措施责任及目标完成日期功能要求SO预防 探测D采取的措施SODRPN现行控制措施结果会有什么问题?无功能部分功能/功能过强/功能降级功能间歇非预期功能功能，特性或要求是什么？后果是什么？有多糟糕？起因是什么？发生的频率如何？怎样能得到预防和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-标准，程序或指南地更改FMEAFMEA的逻辑顺序的逻辑顺序16w w w . t u v . c o mFMEA是一份动态文件动态文件更新条件凡对产品设计、应用、环境、材料或对产品的制造或装配过程考虑有

8、更改时在设计或制造/装配过程中发生显著变化时发现有未考虑到的失效模式时何時更新何時更新FMEAFMEA？17w w w . t u v . c o mDFMEA设计FMEA中对顾客的定义 设计FMEA中 顾客 的定义，不仅仅是 最终使用者 ，并且包括车型设计或更高一级装配过程设计的工程师们 / 设计组，以及在生产过程中负责生产、装配和售后服务的工程师们。 FMEA的全面实施要求对所有新部件、更改过的部件以及应用或环境有变 化的沿用零件进行设计FMEA。FMEA由负责设计工作的工程师制定，但对有专利权的设计来说，可能由供方制定。谁是贵组织的设计FMEA的顾客？18w w w . t u v .

9、c o mDFMEA的开发 DFMEA的开发步骤： 列出设计期望做什么和不期望做什么的清单，即设计意图。顾客的希望和需求可通过质量功能展开（QFD）、产品要求文件、已知的产品要求和/或制造/装配/服务/回收要求等确定。期望特性定义的越明确就越容易识别潜在的失效模式。 组成团队 确定范围 开发方框图和P图来描写产品的功能和要求19w w w . t u v . c o mDFMEA的开发DFMEA的开发步骤： 列出设计期望做什么和不期望做什么的清单，即设计意图。顾客的希望和需求可通过质量功能展开（QFD）、产品要求文件、已知的产品要求和/或制造/装配/服务/回收要求等确定。期望特性定义的越明确就

10、越容易识别潜在的失效模式。 明确系统、子系统和零部件，作出框图 识别各系统、子系统及零部件的功能和相互关系 分析/开发DFMEA20w w w . t u v . c o m设计设计FMEA框图示例框图示例失效模式及后果分析失效模式及后果分析(FMEA)框图框图 / 环境极限条件环境极限条件系统名称： 闪光灯汽车生产年份： 1994年新产品FMEA识别号： XXX110D001工作环境极限条件温度： - 20 160 F 耐腐蚀性： 试验规范 B 震动测试： 不适用冲击： 六ft (英尺) 下落 外物： 湿度： 0-100% RH可燃性 (靠近热源的组件是什么？ )：其它：字母 = 零件 =

11、附着的 / 相连的 -=接口， 不相连 = 不属于此FMEA数字 = 连接方式下述示例是一个关系框图，FMEA小组也可以用其它形式的框图阐明它们分析中考虑的项目。零件： 连接方式： A. 灯罩 1. 不连接 (滑动配合) B. 电池(两节电池) 2.柳接C. 开 / 关 开关 3.螺纹连接D. 灯泡总成 4. 卡扣装接E. 电极 5. 压紧装接F。弹簧 开关 开 / 关 C灯泡总成 D 灯罩 A 极板 电池 弹簧3412421w w w . t u v . c o m设计FMEA22w w w . t u v . c o m边界图（boundary Diagram) 边界图用于描述分析的边界范

12、围和接口，说明各组件、零部件之间的关系。23w w w . t u v . c o m接口矩阵(Interface Matrix) 接口矩阵用以显示接口所表示的组件、零部件之间的关系，量化了相互作用的程度，用来检查故障原因的完整性。24w w w . t u v . c o mP图(P Diagram) P图是一种结构化工具，用于分析输入和输出关系，描述干扰因素、控制因素的作用，确定理想状态和错误状态和描述噪声控制因素和错误状态，帮助确定故障原因、故障模式（降级）和故障影响等。系系统统描描述述理理想想功功能能错错误误状状态态控控制制因因子子输输入入信信号号干干扰扰因因子子25w w w . t

13、 u v . c o mP图(P Diagram)潜在失效的模式和后果现行的控制方法潜在失效的原因26w w w . t u v . c o mDFMEA的内容v FMEA的编号：FMEA的文件编号，以便查询v 系统、子系统或零部件的名称及编号：注明适当的分析级别并填入被分析的系统、子系统或部件的名称和编号。v 设计责任：负责设计的部门或小组v 编制者：负责编制FMEA的工程师的姓名、电话及所在公司的名称v 年型/车型：所分析的设计将要应用或影响的车型年/项目v 关键日期：初次FMEA应完成的时间，该日期不应超过计划的生产设计发布日期v FMEA日期：编制FMEA原始稿的日期及最新修订的日期v

14、 核心小组：列出有权确定和/或执行任务的责任部门的名称和个人的姓名27w w w . t u v . c o mDFMEA的内容28w w w . t u v . c o mDFMEA的内容29w w w . t u v . c o mDFMEA的内容注意：是顾客的感受哦！30w w w . t u v . c o mDFMEA的内容后果有多糟糕？31w w w . t u v . c o m32w w w . t u v . c o m严重度判别流程故障故障影响安全吗？影响安全吗？87丧失丧失降低降低Yes910无预警无预警有预警有预警Yes65丧失丧失降低降低Yes432多数用户多数用户部

15、分用户部分用户少量用户少量用户Yes影响基本功能吗？影响基本功能吗？No影响附加功能吗？影响附加功能吗？No是用户不满是用户不满意的缺陷吗？意的缺陷吗？No1No33w w w . t u v . c o mDFMEA的内容34w w w . t u v . c o mDFMEA35w w w . t u v . c o mDFMEA36w w w . t u v . c o m失效的潜在起因潜在失 效模式潜在失 效后果起因、模式和后果之间的关系37w w w . t u v . c o mDFMEA的内容 频度O（评价准则）：指某一特定的起因/机理在设计寿命内出现的可能性通过设计变更或设计过

16、程变更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。应保持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。经常发生吗？38w w w . t u v . c o m39w w w . t u v . c o mDFMEA的内容40w w w . t u v . c o m设计预防与设计探测设计预防 手机SIM卡，自动报警等设计探测 图纸评审、样件试验等41w w w . t u v . c o m设计预防与设计探测42w w w . t u v . c o mDFMEA43w w w . t u v . c o mDFMEA

17、的内容不易探测度D（评价准则）：是与设计控制栏目中所列的最佳探测控制相关联的定级数发现得了吗？44w w w . t u v . c o m45w w w . t u v . c o mDFMEA的内容 风险顺序数： RPN=S*O*D在单一FMEA范围内，此值可用于设计中所担心的事项的排序46w w w . t u v . c o mDFMEA的内容建议措施应首先针对高严重度，高RPN值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风险级别：严重度，频度和探测度不管RPN是多大，应对严重度达到9或10的项目给予特别关注；之后再考虑其它的失效模式，其意

18、图在于降低严重度，其次频度，再其次探测度。不建议用不建议用RPNRPN的值来决定改进的建议需求的值来决定改进的建议需求应考虑但不限于以下措施： 修改设计几何尺寸和/或公差 修改材料规范 试验设计 修改试验计划只有设计更改才能导致严重度降低；只有通过设计更改消除或控制失效模式的一个或多个 起因/机理才能有效地降低频度；设计的更改不会自动地改变严重度和频度,需要小组的评价.47w w w . t u v . c o mDFMEA的内容 责任（对建议措施）：每一项建议措施的责任组织名称和个人的姓名以及目标完成日期48w w w . t u v . c o mDFMEA的内容 采取的措施：在措施实施之

19、后，填入实际措施的简要说明及生效日期我要射门啦！49w w w . t u v . c o mDFMEA的内容 纠正后的RPN 在确定了预防/纠正措施以后 ，估计并记录严重度、频度和探测度值的结果。计算并记录RPN的结果。如果没有采取任何措施，将相关栏空白即可。 所有修改了的定级数值应进行评审。如果认为有必要采取进一步措施的话，重复分析该项。50w w w . t u v . c o m连接PP51w w w . t u v . c o m案例分析1. 现在，可以完成您小组的产品DFMEA了吗？52w w w . t u v . c o mPFMEA53w w w . t u v . c o

20、m过程过程FMEAFMEA中对顾客的定义中对顾客的定义过程潜在FMEA中 顾客 的定义，一般是指 最终使用者 ，但是也可以是后继或下一制造或装配工序，以及服务工作。当全面实施FMEA时，要求在所有新的部件 / 过程、更改过的部件 / 过程及应用或环境有变化的原有部件 / 过程进行过程FMEA。过程FMEA由负责过工程部门的一位工程师来制定。谁是贵组织的过程谁是贵组织的过程FMEAFMEA的顾客？的顾客？54w w w . t u v . c o m55w w w . t u v . c o mPFMEA的假定 过程FMEA假设所设计的产品符合设计的意图. 由设计的弱点所造成的潜在失效模式可以包

21、括在PFMEA中, 潜在失效的后果和影响应包含在DFMEA中. PFMEA不依靠设计的更改来克服过程中的局限. PFMEA仅仅是针对那些增值的或者反过来说对产品有负面影响的过程 PFMEA应假设来料(零件)是正确的.56w w w . t u v . c o mPFMEA的开发步骤识别过程，作出过程流程图，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;确定各过程的失效后果并对其进行风险评定;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;编制一个潜在失效模式的分级表，以便建立一个考虑预防/纠正措施的优选体系;记

22、录制造或装配过程的结果;57w w w . t u v . c o mPFMEA的内容FMEA的编号：FMEA的文件编号，以便查询系统、子系统或零部件的名称及编号：注明适当的分析级别并填入被分析的系统、子系统或部件的名称和编号。过程责任：与过程有关的责任部门或小组编制者：负责编制FMEA的工程师的姓名、电话及所在公司的名称年型/车型：所分析的设计将要应用或影响的车型年/项目关键日期 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 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FMEA日期：编制FMEA原始稿的日期及最新修订的日期核心小组：列出有权

23、确定和/或执行任务的责任部门的名称和个人的姓名58w w w . t u v . c o mPFMEA的内容59w w w . t u v . c o mPFMEA的内容60w w w . t u v . c o mPFMEA的内容61w w w . t u v . c o mPFMEA的内容62w w w . t u v . c o mPFMEA63w w w . t u v . c o mPFMEA的内容64w w w . t u v . c o mPFMEA的内容65w w w . t u v . c o m66w w w . t u v . c o m67w w w . t u v . c o mPFMEA的内容68w w w . t u v . c o m69w w w . t u v . c o m70w w w . t u v . c o m 风险顺序数