FMEA潜在失效模式及后果分析

1、潜在失效模式及后果分析Potential Failure Modeand Effects Analysis东南汽车城合理化事务局2现 任：厦门智库企管特聘资深体系培训顾问师 厦门佳兴电器有限公司总经理学 历：上海工业大学机械自动化及机器人专业工学士 西安交通大学计算机技术工程硕士经 历：先后在国有、合资和多个跨国公司从事过产品研 发、工程设计和改进、品管、生管、设备维护和 体系认证等工作资 历：IRCA注册QMS主任审核员 IATF认可的ISO/TS16949:2002主任审核员。 近8年的体系审核和培训经验讲师简介严景堂3课程安排 DAY 18:30 讲师、学员介绍；课程介绍8:40 产品风

2、险与可靠度 FMEA的基本概念 10:00 休息10:15 DFMEA的开发 12:00 午餐13:30 DFMEA的开发 14:30 练习一、学员演练DFMEA16:00 第一天结束8:30 前一天小结8:45 PFMEA的开发 10:30 练习二、学员演练PFMEA12:00 午餐13:30 PFMEA演练 14:30 FMEA实施步骤 FMEA精义与要项说明 应用FMEA提升产品可靠度 如何有效实施FMEA DFMEA质量目标 PFMEA质量目标16:00 课程结束课程安排 DAY 2课堂课堂守则守则一、产品风险与可靠度汽车工业的质量管理系统：nTS16949（QS9000）为汽车工业的

3、品质管理系统，其以持续改进为目标，强调缺点预防，降低品质差异，减少生产过程的浪费与废弃物。n面对市场开放与日本的竞争压力，美国福特、克莱斯勒、通用汽车等三大汽车厂共同主导制定QS9000品质系统，并结合美国品管学会（ASCQ）与车辆工程学会(SAE)，开始研究如何将可靠度之失效预防观念工程技术导入汽车业。n改善现有之可靠度工程分析工具（如FMEA、FTA等）作为前端工程作业，以提高开发产品过程中之工程决策支援，并发展新的前端工程分析工具。n汽车工业的质量管理系统之各种作业程序与参考手册，成为美国汽车工业共同的作业准则，其将被TS16949替代并已成为全世界汽车行业共同规范。n工程人员普遍缺乏整

4、体系统开发观念，前端工程分析作业无法连贯，分析工作变成多余而无效的，造成许多在研发初期就应该作好的预防工作，却要等到进入原型生产才能提出修改建议进行矫正。如此，不仅浪费时间，而且浪费资源、金钱。n必须有整体性的规划，并且循序渐进地逐步改善企业的研发环境。一、产品风险与可靠度QS9000品质系统要求ISO9000:1994品质系统客户要求QS9000+IASGPPAP/客户特殊要求质量手册程序文件作业文件/记录客户参考手册客户参考手册APQP&CPAPQP&CPFMEAFMEAMSAMSASPCSPCPPAPPPAP一、产品风险与可靠度TS16949：2000汽车工业质量体系要求ISO9000:

5、2000质量管理体系要求客户要求TS16949+IATFPPAP/客户特殊要求质量手册程序文件作业文件/记录客户参考手册客户参考手册APQP&CPAPQP&CPFMEAFMEAMSAMSASPCSPCPPAPPPAP一、产品风险与可靠度二、FMEA的基本概念 “早知道 就不会”n早知道 作好防震设计 就不会 造成大楼倒塌n早知道 改进电力输配设计 就不会 造成美国等国的大停电n早知道 不滥砍滥伐 就不会 造成泥石流n早知道 作好桥梁设计 就不会 造成重庆彩虹大桥倒塌有些 早知道 是必需的！有些 就不会 是不允许发生的n核电厂、水库、卫星、飞机、十大召回事件 有效运用 FMEA 可减少事后追悔P

6、art 1: Introduction to Reliability失效发现得太迟的后果失效发现得太迟的后果二、FMEA的基本概念 “我先 所以没有”n我先 看了气象预报 所以没有 淋成落汤鸡n我先 评估金融大楼高度 所以没有 影响飞机安全n我先 设计电脑防火墙 所以没有 被骇客入侵n我先 作好桥梁设计 所以没有 造成重庆彩虹大桥倒塌有些 我先 是必需的！有些 所以没有 是可预期避免的n核电厂、水库、卫星、飞机、十大召回事件 有效运用 FMEA 可减少事后追悔二、FMEA的基本概念预防观念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二、FMEA的基本

7、概念FMEAFMEA的意图的意图n改进所评估产品的质量、可靠性及安全性n降低产品开发周期及成本n确定降低风险的措施n辅助开发设计验证计划n帮助工程师确定改进的优先顺序n提高客户/消费者满意度二、FMEA的基本概念Failure Mode and Effect AnalysisFMEA FMEA 对工艺过程及设计改变的影响对工艺过程及设计改变的影响 设计设计 开始开始 开发开发 生产生产 放行放行 生产生产 时间时间 工程改变的数量工程改变的数量 传统方法传统方法FMEA FMEA 方法方法二、FMEA的基本概念n及时性是成功实施FMEA的最重要因素之一。n它是“事前的预防”而不是“事后的追悔”

8、。n事先花时间进行FMEA分析，能够容易且低成本地对产品设计或制程进行变更，从而减轻事后变更的危机。nFMEA能够减少或消除因变更而带来更大损失的机会。它是一个相互作用的过程，永无止境的“动态”改善活动。nFMEA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”二、FMEA的基本概念FEMAFEMA内容：内容：n利用表格方式协助工程师进行利用表格方式协助工程师进行工程分析工程分析，使其在工程设计，使其在工程设计早期早期发现发现潜在缺陷及其影响程度，潜在缺陷及其影响程度，及早及早谋求解决之道，以避免或减少失效之谋求解决之道，以避免或减少失效之

9、发生或降低其发生时产生之影响。发生或降低其发生时产生之影响。n失效模式分析（失效模式分析（Failure Mode analysis) FMFailure Mode analysis) FM 由下而上分析由下而上分析，即由零件、组件至系统，确定在系统内不同，即由零件、组件至系统，确定在系统内不同结构层或功能层次的失效模式。结构层或功能层次的失效模式。n失效效应分析（失效效应分析（Failure effects analysis) EAFailure effects analysis) EA 对每一个失效模式，确定其失效对对每一个失效模式，确定其失效对其上一层模组其上一层模组及及最终系统最终系统

10、的失效影响，了解其的失效影响，了解其组件界面失效关联性组件界面失效关联性，作为改进的依据。，作为改进的依据。n关键性分析关键性分析( (Critical analysis) CACritical analysis) CA 对每一个失效模式，依其对每一个失效模式，依其严重等级、频度严重等级、频度和和探测度探测度等综合评综合评估并予以分类，以便确定预防或改正措施的内容和估并予以分类，以便确定预防或改正措施的内容和优先顺序优先顺序。二、FMEA的基本概念失效的定义：n在失效分析中，首先要明確產品的失效是什麼，否則產品的數據分析和可靠度評估結果將不一樣。 n根据據Collins (1981 )的定义失

11、效为一件装备、装备的组件或一件零件发生任何形状、尺度或材料性质的变化，造成这些物品处于无法充分地执行其特定的功能的状态。 nGOOD/NO GOOD计数型：较易研究判定n计量型：功能与规格界限不易确定二、FMEA的基本概念一般而言，失效是指：1在規定條件下 (環境、操作、時間 )不能完成既 定功能。2在規定條件下，產品參數值不能維持在規定的上 下限之間。3產品在工作範圍內，導致零組件的破裂、斷裂、 卡死等損壞現象。二、FMEA的基本概念物品直接表现失效的形式如下：l1、实体破坏：硬式失效l2、操作功能终止l3、功能退化 软性失效 l4、功能不稳定l24项物品机能因老化（Aging)、退化（De

12、gradation)或不稳定（Unstable)而不能满足原设定的要求标准，所以失效现象及研判准则必须量化。二、FMEA的基本概念将失效依照其应用的目的或特性加以分类：1、依失效发生原因分类 2、依失效发生的时间情况分类 先天性弱点的失效 突发性失效 误用失效 渐次性失效3、依失效范围程度分类 4、依失效根源分类 局部性失效 老化、组件、环境、人员 全面性失效二、FMEA的基本概念 列出极板的失效定义（附录C)(功能、外观、尺寸)列出下列系统对极板的特殊功能需求 车用 电池 灯罩 有否见过极板极端失效的情况二、FMEA的基本概念极板的失效模式浸润不良开路同面性差间隙太大二、FMEA的基本概念F

13、MEA的演变：的演变：GrummanAircraft Company1950 FMEA飛機主飛機主操縱系統失效分析操縱系統失效分析Boeing & Martin MariettaAerospace Company1957 工程手冊中正式工程手冊中正式列出列出FMEA程序程序Nation Aeronautics andSpace Administration (NASA)1960 FMEA成功地成功地應用於航太計劃應用於航太計劃Defense DepartmentInternational ElectricalCommission (IEC)Chrysler, FordGM, ASQ, AIAG

14、1974出版出版Mil-STD-1629 FMECA1980出版出版Mil-STD-1629A FMECA1985出版出版IEC812 FMEA1993出版出版FMEA手冊手冊1995出版出版FMEA手冊手冊2001出版出版FMEA手冊手冊二、FMEA的基本概念FMEA的演变：的演变：1、FMEA的前身为FMECA，是在1950由格鲁曼飞机提出，用在飞机主控系统的失效分析2、波音与马丁公司在1957年正式编订FMEA的作业程序，列在其工程手册中3、60年代初期，美太空总署将FMECA成功的应用于太空计划。美军同时也开始应用FMECA技术，并于1974年出版MIL-STD-1629 FMECA作

15、业程序4、1985由国际电工委员会（IEC）出版的FMECA国际标准（IEC812),即参考MIL-STD-1629A加以部分修改而成二、FMEA的基本概念国际间采用FMEA的状况：1、ISO9004 8.5节FMEA作为设计审核的要项，另FTA、EN1441风险分析亦是。2、CE标志，以FMEA作为安全分析方法。3、ISO14000，以FMEA技术作为重大环境影响面分析与改进方法。4、TS16949/QS9000以FMEA作为设计与制程失效分析方法。二、FMEA的基本概念产品品质规划进程图(五大阶段)规划计划和确定项目(产品策划)产品设计和开发验证(设计开发)过程设计和开发验证(过程规划)产

16、品和过程确认(试作)反馈、评定和纠正措施(量产)构想核准专案核准原型样品试作量产产品设计和开发DFMEA过程设计过程设计/ /发展发展PFMEAPFMEA产品/制程验收反馈、评定和纠正措施策划二、FMEA的基本概念1.计划与定义专案计划与定义专案 构想核准构想核准 专案核准专案核准 原型样品原型样品 试作试作 量产量产 规划规划 规划规划 产品设计和开发产品设计和开发 制程设计与开发制程设计与开发 产品与制程验收产品与制程验收 生产生产 回馈、评定和纠正措施回馈、评定和纠正措施 产品与产品与制制程确认程确认反馈、评定反馈、评定和纠正措施和纠正措施计划计划/确确定项目定项目产品设计产品设计与开发

17、验与开发验证证制程设计与制程设计与开发验证开发验证输入（输入（Input)顾客的声音顾客的声音-市场研究市场研究-品质保证及资讯历史档品质保证及资讯历史档-研发小组的经验研发小组的经验事业经营计划事业经营计划/行销策略行销策略产品产品/制程标竿策略制程标竿策略产品产品/制程假设制程假设产品可靠度探讨产品可靠度探讨顾客的意见建议顾客的意见建议输出（输出（Output)设计目标设计目标可靠度及品质目标可靠度及品质目标初始材料清单初始材料清单初期制程流程图初期制程流程图产品和过程特殊特性的初始清单产品和过程特殊特性的初始清单产品保证计划产品保证计划管理者支持管理者支持 构想核准构想核准 专案核准专案

18、核准 原型样品原型样品 试作试作 量产量产 规划规划 规划规划 产品设计和开发产品设计和开发 过程设计和开发过程设计和开发 产品与过程确认产品与过程确认 生产生产 反馈、评定和纠正措施反馈、评定和纠正措施 2.产品设计与开发验证产品设计与开发验证计划和计划和确定项确定项目目产品设计产品设计和开发验和开发验证证制程设计与制程设计与开发验证开发验证产品与产品与制程确制程确认认反馈、评反馈、评 定和纠正措定和纠正措施施输出（设计者责任输出（设计者责任)设计失效模式与效应分析（设计失效模式与效应分析（DFMEA）可制造性和装配设计可制造性和装配设计设计验证设计验证设计审查设计审查原型样件之制造原型样件

19、之制造工程图面工程图面,包括数学资料包括数学资料工程规格工程规格材料规格材料规格图面及规格变更图面及规格变更输出（产品品质规划小组输出（产品品质规划小组)新设备、工装和设施需求新设备、工装和设施需求产品及制程特殊特性产品及制程特殊特性原型样件控制计划原型样件控制计划量具量具/试验设备要求试验设备要求小组可行性承诺及管理者支持小组可行性承诺及管理者支持3.制程设计与开发验证制程设计与开发验证 构想核准构想核准 专案核准专案核准 原型样品原型样品 试作试作 量产量产 规划规划 规划规划 产品设计和开发产品设计和开发 产品设计与开发产品设计与开发 产品与过程确认产品与过程确认 生产生产 反馈、评定和

20、纠正措施反馈、评定和纠正措施 计划计划/确确定项目定项目产品设计产品设计与开发验与开发验证证制程设计与制程设计与开发验证开发验证产品与产品与制制程确认程确认反馈、评反馈、评 定和纠正措定和纠正措施施输出（输出（Output)包装标准包装标准产品产品/制程制程/品质系统审查品质系统审查制造流程图制造流程图现场计划布置图现场计划布置图特性矩阵图特性矩阵图制程失效模式与效应分析的制程失效模式与效应分析的(PFMEA)输出（输出（Output)量产前控制计划量产前控制计划制程说明书制程说明书量测系统分析计划（量测系统分析计划（MSA）初期制程能力探讨计划初期制程能力探讨计划 (SPC)包装规格包装规格

21、管理者支持管理者支持4.产品与制程验收产品与制程验收 构想核准构想核准 专案核准专案核准 原型样品原型样品 试作试作 量产量产 规划规划 规划规划 产品设计和开发产品设计和开发 制程设计与开发制程设计与开发 产品与制程确认产品与制程确认 生产生产 反馈、评定和纠正措施反馈、评定和纠正措施计划计划/定定义专案义专案产品设计产品设计与开发验与开发验证证制程设计与制程设计与开发验证开发验证产品与产品与制制程确认程确认反馈、评反馈、评 定和纠正措定和纠正措施施输出（输出（Output)生产试作执行生产试作执行测量系统评价测量系统评价 (MSA)初始过程能力研究初始过程能力研究 (SPC)生产零件批准生

22、产零件批准 (PPAP)生产验收测试生产验收测试包装评价包装评价量产控制计划量产控制计划质量策划签署及管理者支持质量策划签署及管理者支持5.回馈稽核与矫正措施回馈稽核与矫正措施 构想核准构想核准 专案核准专案核准 原型样品原型样品 试作试作 量产量产 规划规划 规划规划 产品设计和开发产品设计和开发 制程设计与开发制程设计与开发 产品与制程确认产品与制程确认 生产生产 反馈、评定和纠正措施反馈、评定和纠正措施计划计划/定定义专案义专案产品设计产品设计与开发验与开发验证证制程设计与制程设计与开发验证开发验证产品与产品与制制程确认程确认反馈、评定反馈、评定和纠正措施和纠正措施输出输出(Output

23、)降低变异降低变异顾客满意顾客满意交付与服务交付与服务FMEAFMEA是是PPAP(PPAP(生产性零组件核准程序生产性零组件核准程序) )的强制要求项目的强制要求项目二、二、FMEAFMEA的基本概念的基本概念二、二、FMEAFMEA的基本概念的基本概念典型汽车工业开发三步骤典型汽车工业开发三步骤：APQP Timeline过程流程图过程流程图（包含所有流程）（包含所有流程）由由APQP 程序启动过程程序启动过程 有些要素可能含在关键特性与失效影响讲题制程制程FMEA(所有过程）所有过程）过程控制计划过程控制计划（FMEA识别出关键过程）识别出关键过程）关键特性与特性控制讲题DFMEA（所有

24、潜在用途）（所有潜在用途）二、二、FMEAFMEA的基本概念的基本概念汽车文件发展汽车文件发展：发展过程流程清单将流程清单主要的流程填入FMEA 表格内运用FMEA思索 每一过程的要素针对关键特性 发展控制计划检查顾客需求仔细考量什麽是主要的过程使用RPN指标及相关咨询决定关键特性对关键特性发展合适的控制机制仔细考量每一阶段的控制计划PrototypePre-launchProductionFMEA的功用： 阶阶 段段1、设计阶段2、开发阶段 3、制造阶段4、客户服务/抱怨阶段 功功 用用1、发掘所有可能的失效模式2、依固有的技术进行设计变更3、必要时，采用可靠性高的零组件1、明确把握失效原因

25、，并实施适当改善2、零件安全的宽放确认的确定3、寿命、性能、强度等1、活用工程设计，进而改善制程上的弱点2、利用FMEA的过程制定必要控制计划1、不同环境产生的失效，以FMEA克服2、不同使用法产生的失效，以FMEA克服二、FMEA的基本概念FMEA的特征：1、是一项以失效为讨论重点的支援性与辅助性的可靠度技术。2、用表格方式进行工程分析，使产品在设计与制程规划时，早期发现缺陷及影响程度以便及早提出解决之道。3、是一种系统化的工程设计辅助工具。4、FMEA因分析对象不同分成“设计FMEA”及“过程FMEA”，而MIL-STD-1629A因分析项目缺少现行控制方法，故适合设计时使用。5、FMEA

26、为归纳法应用，根据零组件的失效资料，由下而上推断系统的失效模式及其效应，是一种向前推演的方法。二、FMEA的基本概念FMEA的开发时机：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已有FMEA）。 FMEA的范围应集中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 设计或过程的影响。二、FMEA的基本概念

27、FMEA的开发小组共同努力：虽然FMEA的编制责任通常都指派到某个人，但是FMEA的输入应是小组的努力。小组应由知识丰富的人员组成（如设计、分析/试验、制造、装配、服务、回收、质量及可靠性等方面有丰富经验的工程师(不一定是领导不一定是领导)）。FMEA由责任单位的工程师开始启动，责任单位可能是原设备制造厂（OEM，即生产最终产品）、供方或分承包方。即使产品/过程看起来完全相同，将一个小组FMEA的评分结果与另一个小组FMEA的评分结果进行比较也是不适宜的，因为每个小组的环境是不同的，因而各自的评分必然是不同的（也就是说，评分是评分是带有主观性的带有主观性的）。建议根据FMEA的质量目标（见附录

28、A和附录B）对FMEA文件进行评审，包括管理评审。二、FMEA的基本概念FMEAFMEA的跟踪：的跟踪：采取有效的预防/纠正措施并对这些措施加以适当的跟踪，对这方面的要求无论怎样强调也不算过分。措施应传递到所有受影响的部门。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。责任工程师负责确保所有的建议措施都得到实施或充分的强调。FMEA是动态文件，应始终反映最新水平以及最近的相关措施，包括开始生产以后发生的。应随时更新应随时更新责任工程师有几种方法来确保建议的措施得到实施，包括但不限于以下几种： a. 对设计、过程及图样进行评审，以确保建议措施得到实

29、施； b. 确认更改已纳入到设计/装配/制造文件中； c. 对设计/过程FMEA、FMEA的特殊应用以及控制计划进行评审。二、FMEA的基本概念初始FMEA修正FMEA1DFMEA必须在计划的产品设计发布前PFMEA必须在计划的试生产日期前各项未考虑的失效模式的发现、评审和更新修正FMEA2时间各项未考虑的失效模式的发现、评审和更新FMEAFMEA动态文件：动态文件：二、FMEA的基本概念FMEA表及开发顺序：潜在失效模式潜在失效后果严重度S级别潜在失效起因/机理频度O现行控制探测度DRPN建议措施责任及目标完成日期措施结果预防探测采取的措施SODRPN子系统功能要求功能、特性或要求是什么？会

30、是什么问题？-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-标准、程序或指南的更改二、FMEA的基本概念MLD-STD-1629A FMECA：表表 1： 失失 效效 模模 式式 與與 效效 應應 分分 析析 表表系 統 日 期 層 次 第 頁 共 頁參 考 圖 號 分 析 者 任 務 審 查 者 失 效 效 應編 號名 稱 /規 格功 能失 效 模 式失 效 原 因本 身上 一 層最 高 層檢 測 方 法補 救 措 施嚴 重等 級備 註二、F

31、MEA的基本概念设计中的设计中的潜在失效模式和后果分析潜在失效模式和后果分析（设计（设计FMEAFMEA）n设计FMEA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。n设计FMEA为设计过程提供支持，它以如下的方式降低失效

32、（包括产生不期望的结果）的风险：l为客观地评价设计，包括功能要求及设计方案，提供帮助；三、设计FMEA开发l评价为生产、装配、服务和回收要求所做的初步设计；l提高潜在失效模式及其对系统和车辆运行影响已在设计和开发过程中得到考虑的可能性；l为完整和有效的设计、开发和确认项目的策划提供更多的信息；l根据潜在失效模式后果对“顾客”的影响，开发潜在失效模式的排序清单，从而为设计改进、开发和确认试验/分析建立一套优先控制系统；l为推荐和跟踪降低风险的措施提供一个公开的讨论形式；l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（如获得的教训）。三、设计FMEA开发现行预计的设计可能产生的

33、失效模式 分析分析对顾客的影响 哪些原因可能造成这个失效模式 每个原因造成这个失效模式的的可能性采取可行的对策 三、设计FMEA开发n顾客的定义 设计FMEA中“顾客”的定义，不仅仅是“最终使用者”，而且也包括负责整车或更高一层总成设计的工程师/设计组以及负责生产、装配和服务活动的生产/工艺工程师。n小组的努力 在最初的设计FMEA过程中，希望负责设计的工程师能够直接地、主动地联系所有有关部门的代表。这些专长和责任领域应包括（但不限于）装配、制造、设计、分析/试验、可靠性、材料、质量、服务和供方以及负责更高或更低一层次的总成或系统、子系统或部件的设计领域。FMEA应成为促进各相关部门之间相互交

34、换意见的一种催化剂，从而推进小组协作的工作方式。三、设计FMEA开发更高一层系统 汽车制造商最终使用者都是DFMEA所要考虑的对象，但最主要的是针对最终使用者。 本设计可能产生的失效模式的影响 三、设计FMEA开发n除非负责的工程师有FMEA和团队工作推进经验，否则，由一位有经验的FMEA推进员来协助小组的工作是非常有益的。n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开始； 在产品开始的各个阶段，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。（结束了吗？）n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

35、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。三、设计FMEA开发n设计设计FMEAFMEA不依靠过程控制来克服潜在的设计缺陷，但是它的确需要不依靠过程控制来克服潜在的设计缺陷，但是它的确需要考虑制造考虑制造/ /装配过程的技术装配过程的技术/ /身体的限制身体的限制，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。n设计设计FMEAFMEA还应考虑产品维护（服务）及回收的技

36、术还应考虑产品维护（服务）及回收的技术/ /身体的限制身体的限制，例如： 工具的可接近性； 诊断能力； 材料分类符号（用于回收）。三、设计FMEA开发n负责设计的工程师掌握一些有益于设计FMEA准备工作的文件是有帮助的。 一般而言在執行FMEA之前應掌握以下几個方面的資料 A.有關產品設計方面的資料。 B.有關制造工藝方面的資料。 C.有關使用維修方面的資料。 D.有關環境方面的資料。三、设计FMEA开发n设计设计FMEAFMEA从列出设计期望做什么和不期望做什么的清单，即设计意从列出设计期望做什么和不期望做什么的清单，即设计意图开始。图开始。顾客的希望和需求可通过质量功能展开（QFD）、车辆

37、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，以便采取预期望特性定义的越明确就越容易识别潜在的失效模式，以便采取预防防/ /纠正措施。纠正措施。n设计设计FMEAFMEA应从所要分析的系统、子系统或零部件的框图开始。应从所要分析的系统、子系统或零部件的框图开始。n附录C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）完成的过程（功能）以及由方框所交付的内容（输出）。n框图说明了分析中

38、的各项目之间的主要关系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。n为了便于潜在的失效模式及其影响后果分析的文件化文件化，附录D给出了设计FMEA的空白表。三、设计FMEA开发n负责设计的工程师掌握一些有益于设计FMEA准备工作的文件是有帮助的。设计设计FMEAFMEA从列出设计期望做什么和不期望做什么的清单，即从列出设计期望做什么和不期望做什么的清单，即设计意图开始。设计意图开始。顾客的希望和需求可通过质量功能展开（QFD）、车辆要求文件、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

39、效模式，以便期望特性定义的越明确就越容易识别潜在的失效模式，以便采取预防采取预防/ /纠正措施。纠正措施。n设计设计FMEAFMEA应从所要分析的系统、子系统或零部件的框图开始。应从所要分析的系统、子系统或零部件的框图开始。n附录C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）完成的过程（功能）以及由方框所交付的内容（输出）。n框图说明了分析中的各项目之间的主要关系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

40、件应伴随FMEA过程。n为了便于潜在的失效模式及其影响后果分析的文件化文件化，附录D给出了设计FMEA的空白表。三、设计FMEA开发三、设计FMEA开发附录D：设计 FMEA的标准表潜在失效模式潜在失效后果严重度S级别潜在失效起因/机理频度O现行控制探测度DRPN建议措施责任及目标完成日期措施结果预防探测采取的措施SODRPN子系统功能要求潜在失效模式及后果分析潜在失效模式及后果分析（设计（设计FMEA）FMEA编号： 共 页，第 页编制人 ： FMEA日期（编制） （修订） 系统 子系统 部件 设计责任 年车型年/车辆类型 关键日期 年核心小组 功能项目 系统 潜在失效模式及后果分析潜在失效

41、模式及后果分析 FMEA编号 1234 X子系统 （设计（设计FMEAFMEA） 共 1 页，第 1 页 部件 01.03/车密封 设计责任 车身工程部队 编制人 泰特-X6412-车身工程师 车型年/车辆类型 199X/狮牌 4门/旅行车 关键日期 9X年03 01 FMEA日期(编制)8X 03 22修订 8X 07 14核心小组T.芬德轿车产品开发部、切利得斯制造部、J福特总装厂 （Dalton，Fraser，Henley 总装厂矿 潜在失效后果潜在失效后果严重度S级别 潜在失效起因/机理频度O 现行设计控制预防现行设计控制探测探测度DRPN 建议措施责任及目标完成日期措施结果确良采取的

42、措施(21)SODPRN左前车门H8HX-0000-A上、下车保护乘员免受天气、噪声侧碰撞的影响车门附件视镜、门锁、门铰链及门窗升降器等的固定支撑为外观项目提供适当的表面喷漆和软内饰车门内板下部腐蚀车门寿命降低，导致：因漆面长期生锈，使顾客对外观不满使车门内附件功能降低7车门内板保护蜡上边缘规定得太低6整车耐久性试验T-188T-109T-3017294增加实验室强化腐蚀试验泰特-车身工程师8X 09 30根据试验结果（1481号试验），上边缘规范增加125cm722287蜡层厚度规定不足4整车耐久性试验同上7196增加实验室强化腐蚀试验对蜡层厚度进行实验设计（DOE）结合观察和试验验证蜡的上

43、边缘泰特-车身工程师9x 01 15试验结果（1481号试验）表明要求的厚度是充分的。实验设计表明规定的厚度变差在25%范围内可以接受72287蜡的西文规定得不当2理化实验室实验-报告No。1265228无7混入的空气静止蜡进入边角部分5用非功能喷头进行设计辅助调查8280利用正式生产喷蜡设备和规定的蜡，增加小组评价车身工程部和总装厂8X 11 15根据试验，在有关区域增设3个通气孔71321三、设计FMEA开发1）FMEA编号 填入FMEA文件编号，以便查询。 注：1-22项的举例见表1。 2）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及编号。

44、FMEA小组必须为他们特定的活动确定系统、子系统或部件的组成。划分系统、子系统和部件划分系统、子系统和部件的实际界限是任意的并且必须由的实际界限是任意的并且必须由FMEAFMEA小组来确定。小组来确定。下面给出了一些说明，具体示例见附录F。 三、设计FMEA开发附录F 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）系统环境子系统D子系统B子系统C子系统A图F1 接口和交互作用FMEA小组负责确定相关确定相关FMEAFMEA的范围的范围。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

45、、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。例1：接口和交互作用接口接口 n子系统之间通过接口直接连接子系统之间通过接口直接连接。n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。n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。交互作用交互作用 n一个子系统的变化可能会引起另一个子系统的变化一个子系统的变化可能会引起另一个子系统的变化。n在图F1中，任何接口系统间都可能发生交互作用（例如，子

46、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。三、设计FMEA开发n示例示例2 2：项目、功能和失效模式n图F2（见下页）描述了以以“树形排列树形排列”方式展示项目、功能和失效模方式展示项目、功能和失效模式式的一种方法，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

47、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具体的）。n“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 潜在的失效模式A 潜在的失效模式B 等等 功能2 潜在的失效模式A 潜在的失效模式B 等等三、设计FMEA开发l系统系统FMEAFMEA的范围的范围 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，系统系统FMEAFMEA的焦点是要确保组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成系统的各

48、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他系统和顾客的接口都要覆盖。l子系统子系统FMEAFMEA的范围的范围 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。l部件部件FMEAFMEA的范围的范围 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。三、设计FMEA开发3)3)设计责任设计责任 填入整车厂、部门和小组。如适用，还包括供方的名称。 4)4)编制者编制者 填

49、入负责编制FMEA的工程师的姓名、 电话和所在公司的名称。 5)5)车型年车型年/ /项目项目 填入所分析的设计将要应用和/或影响的车型年/项目（如已知的话）。 6)6)关键日期关键日期 填入初次初次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。7)7)FMEAFMEA日期日期 填入编制FMEA原始稿的日期及最新修订的日期 。 三、设计FMEA开发第一版第二版第三版原始稿日期最新修订日期三、设计FMEA开发8)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（建议所有参加人员所有参加人员的姓名、部门、电话、地址等都应记录在一张分发表上。）9)项目/功能 填入被分析

50、项目的名称和其他相关信息（如编号、零件级别等）。利用工程图纸上标明的名称并指明设计水平。在初次发布（如在概念阶段）前，应使用试验性编号。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）。如果该项目有多种功能，且有不同的失效模式，应把所有的功能所有的功能单独列出。 三、设计FMEA开发10)潜在失效模式潜在失效模式n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

51、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。n对于特定的项目及其功能，列出每一个潜在的失效模式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（Things-gone-wrong,运行出错）研究、担心、报告和小组头脑风暴结果的回顾作为起点。n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。三、设计FMEA开发失效模式：尽可能的思考，在所分析的汽车、系统、部件上会出现那些的故障：没有剎车、空调不冷、照明不亮。 三、设计FMEA开发

52、n典型的失效模式可包括，但不限于（以分析项目而不同） 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n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。三、设计FMEA开发11)11)潜在失效的后果潜在失效的后果 n潜在失效的后果定义为顾客顾客（哪些？）感受到的失效模式对功能的影响。n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。如果失效模式影响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

53、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，尽可能的预测到失效的后果。三、设计FMEA开发失效后果：尽可能的思考，在汽车上出现此失效模式时对顾客有什么影响、会造成什么后果呢？三、设计FMEA开发n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1212）严重度（）严重

54、度（S S） 严重度是一给定（given）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。严重度建议建议以表2为导则进行估算：三、设计FMEA开发推荐的评价准则 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2）n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的失效模式不应进行进一步的分析。n注：有时，高的严重度定级可以通过修改设计，使之补偿或减轻失效的严重度结果来予以减小。例如，“瘪胎”可以减轻突然爆胎的严重度，“安全带”可以减轻车辆碰撞的严重程度。13）级别 本栏目可用于对那些可

55、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特定的公司规定，在本文件中不予以标准化。三、设计FMEA开发表表2.2.推荐的推荐的DFMEADFMEA严重严重度度评价准则评价准则后果评定准则：后果的严重度严重度无警告的严重危害这是一种非常严重的失效形式，它是在没有任何失效预兆的情况下影响到行车安全或不符合政府的法规10有警告的严重危害这是一种非常严重的失效形式，是在具有失效预兆的前提下所发生的，影响到行

56、车安全和/或违反了不符合政府的法规 9很高车辆/项目不能运行(丧失基本功能) 8高车辆/项目可运行，但性能下降，顾客非常不满意 7中等车辆/项目可运行，但舒适性或方便性项目不能运行，顾客不满意 6低车辆/项目可运行，但舒适性或方便性项目的性能下降，顾客有些有些不满意 5很低配合和外观/尖响和卡嗒响等项目不舒服，大多数顾客(75%以上)能感觉到有缺陷4轻微配合和外观/尖响和卡嗒响等项目不舒服，50%的顾客能感觉到有缺陷3很轻微配合和外观/尖响和卡嗒响等项目不舒服，有辩识能力的顾客(25%以下)能感觉到有缺陷2无无可辨别的后果11414）失效的潜在起因）失效的潜在起因/ /机理机理n所谓失效的潜在

57、起因是指设计薄弱部分的迹象，其结果就是失效模式。n尽可能地列出每一失效模式的每一个潜在起因和/或失效机理。起因/机理应尽可能简明而全面的列出，以便有针对性地采取补救的努力。n典型的失效起因可包括但不限于： n 规定的材料不正确规定的材料不正确 n 设计寿命设想不足设计寿命设想不足n 应力过大应力过大n 润滑能力不足润滑能力不足n 维护说明书不充分维护说明书不充分 n 算法不正确算法不正确n 维护说明书不当维护说明书不当 n 软件规范不当软件规范不当n 表面精加工规范不当表面精加工规范不当n 行程规范不足行程规范不足三、设计FMEA开发n规定的摩擦材料不当n过热n规定的公差不当典型的失效机理包括

58、但不限于： 屈服 化学氧化 疲劳 电移 材料不稳定性 蠕变 磨损 腐蚀导致此失效模式的发生?A原因？B原因？C原因？三、设计FMEA开发1515）频度（）频度（O O）n频度是指某一特定的起因某一特定的起因/ /机理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3）n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

59、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？三、设计FMEA开发失效模式A原因B原因C原因D原因 频度？ 频度？ 频度？ 频度？三、设计FMEA开发 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（非强制性） 小组应对相互一致的评定准则和定级方法达成一致的意见，尽管对个别产品分析可作调

60、整。（见表3）频度应采用表3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。三、设计FMEA开发表3.推荐的DFMEA频度评价准则失效失效发生发生的可能性的可能性可能的失效率可能的失效率频度频度很高：持续性失效100个 每1000辆/项目10 50个 每1000辆/项目9高：经常性失效 20个 每1000辆/项目8 10个 每1000辆/项目7中等：偶然性失效 5个 每1000辆/项目6 2个 每1000辆/项目5 1个 每1000辆/项目4低：相对很少发生的失效 0.5个 每1000辆/项目3 0.1个 每1000辆/项目2极低：失效不太可能发生 0.01个 每1000