FMEA-潜在失效模式分析课件

1、 潜在失效模式及后果分析 Failure Mode and Effective Analysis FMEA 有个小孩在爬墙他母亲看见了当心! 当心摔下来!摔下来,摔痛!摔下来,摔死你!事故模式后果后故的严重推倒离开为避免事故发生FMEA是一种使用十分普遍的思维方法,日常生活中几乎每人都在使用这种方法问题在于: 自觉与不自觉 科学法则与自然法则 注意性与随意性 借鉴型与抛弃型 螺旋提高与闭环解决美国Grumman公司把FMEA思想用于一种战斗机操纵系统的设计分析50年代初60年代中正式应用FMEA技术是航天工业的一项革新，以后逐渐推广70年代中美国公布了FMEA的军用标准MIL-STD-1629

2、90年代国际电工协会（IEC）公布了FMEA的国际标准：IEC812，这个标准被我国等同采用，编号为GB7826-87系统可靠性分析技术、失效模式和效应分析（FMEA）程序FMEA简史FMEA概述FMEA过程 FMEA是一种用于确保在产品和过程开发（APQP）中潜在问题予以考虑和阐述的分析方法学。它最直观的结果是跨功能小组的集体知识的文件化。 评估和分析的部分是关于分析的评估。最重要的是对有关设计（产品或功能），功能评估和应用方面的任何更改，以及潜在失效导致的风险进行讨论。 每一种FMEA都应该确保对在产品或装配中的每个部件给予关注。与风险和安全相关的部件或过程应给予更高的优先权。 FMEA程

3、序成功执行的最重要因素之一是及时性。这意味着它是一种事前行为，而不是一种事后演习。要取得最大成效，FMEA必须在存在潜在失效模式的产品或过程执行前进行，适当预先花时间完成FMEA，产品/过程的更改会在最容易和最低成本情况下，并且将降低后期更改风险。FMEA措施将减轻或消除执行更改产生更大关注点的机会。 按理想的情况来说，DFMEA应该在设计的早期阶段开始，PFMEA应该在工装或生产设备开发和采购前进行。FMEA包含设计和制造开发过程的每一个阶段，也可以用于解决问题方面。 FMEA也能应用于非生产领域。例如FMEA可以用于对行政过程分析风险或安全系统评估。总的来讲，FMEA可应用于那些产品很重要

4、的产品设计和制造过程的失效模式。 作为风险评估方面的一种工具，FMEA被认为是一种识别失效潜在后果的严重度以及为减轻测量和减轻风险提供输入的一种方法。在许多应用中，FMEA也包含了失效要因发生可能性和导致的后果评估。这通过为提供失效模式可能性的测量拓宽了分析。为降低风险，失效发生的可能性的降低将提高产品或过程的可靠性。FMEA是一种可靠性提高方面的仪器性工具。什么是FMEA FMEA是一种系统的分析方法，即在产品发生可能的失效事件之前，通过对系统，子系统及零部件可能发生的失效，先行识别，并分析其可能造成的后果，产生的原因等，进而采取必要的措施，预防可能的失效事件发生。FMEA的目的1. 识别潜

5、在的失效模式，评价失效会造成的后果。2. 从原因分析入手，消除或减少潜在失效的发生。3. 将全过程形成文件，为今后同类产品（过程）的设计积累资料。运用FMEA的好处产品性能&稳健性内&外部顾客满意度准时供货的信誉内部沟通&跨部门的合作担保&折扣费用开发周期批量投产时的问题缺陷&成本售后服务的压力FMEA过程应用于三个基本的情形案例 情形1：新设计、新技术、新过程 FMEA的范围是完善设计、技术和过程。 情形2：现有设计和过程的修改 FMEA的机会聚焦于设计或过程的修改和市场上历史反映可能引起的交互作用，这还包括法规要求的更改。 情形3：现有设计或过程在新环境、场所应用中的使用或使用概况（包括工

6、作周期，法规要求等）FMEA的范围聚焦于新环境、场所或应用的使用对现有设计或过程的影响。 FMEA开发无论是设计或过程，使用一个共同的方法阐述： 潜在的产品或过程失效 潜在的结果 失效模式的潜在原因 现有控制的应用 风险的级别 降低风险 在FMEA文件开始前，小组必须确定项目的范围和收集现有的那些促进FMEA开发过程有效性和效率的信息。 对组织和管理层的影响 在任何公司内FMEA都是一个重要的活动。FMEA的开发是一个多学科活动、影响整个产品的实现过程，它的执行需要很好的策划才能充分有效。这个过程需要花相当多的时间和所要求的重要资源得以提供的承诺。 依据公司的规模和结果的不同，执行方法也不同但

7、原则是相同的： 范围将覆盖内部和多方供应商； 应用方面，阐述设计FMEA和过程FMEA； FMEA过程完成是APQP（项目策划）的主体部分； 工程技术评审部分； 产品或过程设计的正常签署和批准。FMEA是管理风险和支持持续改进的一个整体，因此，FMEA是产品和过程开发的关键部分。FMEA分析不应该只看作是一个单一的事件，而是完善产品和过程开发确保潜在失效得以评估和措施得以采取从而降低风险地一个长期任务。持续改进的关键方面是FNEA从过去获取所需知识的保持。组织优先利用类似的产品和过程设计进行分析。 跟进和持续改进 小组领导（具有代表性的小组领导主任工程师）负责所有的建议措施得到实施或充分阐述。

8、FMEA是一个动态性的文件，应该一直反映最新的水准，以及最新的相关措施，包括那些在生产开始后发生的情况，小组领导主任工程师要有一些方法以确保建议措施得以实施。 这些方面包括但不限于以下这些： 评审设计、过程和相关记录以确保建议措施得以实施； 确认设计安装制造文件更改的组织； 评审设计过程FMEA的应用和控制计划。 基本结构 建议FMEA格式目的为了组织收集和展示相关FMEA的信息。规定的格式可以根据组织的需要和顾客的要求而异。 基本上来讲使用格式应这样来阐述 功能、要求和产品的可交付性或需要分析的过程； 当功能要求不符合时的失效模式； 后果和失效模式的结果； 失效模式潜在的要因； 对所述失效模

9、式要因的措施和控制； 预防失效模式发生的措施。方法： FMEA开发没有单一或独特的过程，但无论则样开发都有以下所述共同要素：确定小组：如之前所提到的，FMEA的开发是一个多学科（或跨功能）小组的职责，小组成员有必要所需的知识。应包含设备专家和FMEA过程的知识。确定范围：范围确定FMEA分析的界限。根据所开发FMEA的类型来确定包含和不包含的内容，也即是，系统、子系统或部件，在FMEA开始前，必须确定对评估内容的清晰理解。在过程开始时确定范围可以确保方向和重点一致。 以下可以帮助小组确定FMEA的范围： a.功能模式 b.方块图 c.界面图 d.过程流程图 e.关系矩阵图 f.材料清单 g.示

10、意图系统FMEA: 系统FMEA由不同的子系统组成。系统的例子包括：底盘系统、传动系统或内部系统系。 系统FMEA的焦点是阐述系统、子系统、环境和顾客之间的所有界面和相互作用。 子系统FMEA：子系统FMEA是系统FMEA的一个子集。如前悬吊子系统是底盘系统的一个子集。子系统FMEA的重点是阐述子系统部件之间的所有界面和相互影响以及和其他子系统和子系统之间的相互影响。部件FMEA：部件FMEA是一个子系统FMEA的一个子集。例如:刹车片是刹车组成的一个部件，而刹车组是底盘系统的一个子系统。确定顾客 FMEA过程中有四个主要的顾客予以考虑，他们的所有需要均应在FMEA分析中予以考虑。终端顾客：使

11、用产品的人员或组织。FMEA分析对终端顾客的影响包括如：耐久力。OEM安装和制造中心（工厂）：OEM生产运作（如冲压和转动）和组装现场。阐述产品和组装过程的界面 对有效的FMEA分析是关键的。供应商链厂商：生产材料和零件的加工，制作或组装的供应商场所。这包含制作加工服务零件，装配和过程。如热处理、焊接、油漆或其他处理服务。法规：政府机构确定的要求以及监控服从那些对产品或过程有影响的安全和环境规范。 识别功能、要求和规范 识别和理解与已确定范围相关的功能、要求和规范。这个活动的目的是阐明项目设计意图或过程目的，这有助于确定每一个属性或功能的潜在失效模式的确定。识别潜在失效模式： 失效模式确定的途

12、经或方式是产品或过程未能符合设计意图或过程要求。假设发生的失效不一定会真的发生，潜在失效模式应该用技术性术语进行描述，而不是所见的现象。识别潜在后果： 失效的潜在后果按照顾客察觉的失效模式后果来定义。失效的后果或影响应根据顾客可能发现或经历的情况来描述。内部顾客应与终端顾客一样对待。 潜在后果的确定包括失效的结果、严重度或这些后果的严重性分析。识别潜在要因： 失效的前主要因，应按失效为何发生的迹象来确定，按照可纠正或可控制的情形来描述，用充分的细节识别失效模式的根本要因，能识别适当控制和 措施计划得到验证。如果有多种要因，每一个要因多要进行单独分析。识别控制： 控制是预防或探测失效要因或失效模

13、式的那些活动。在开发控制时识别什么是错的、为什么，以及如何预防或探测时重要的。识别和评估风险： FMEA过程的重要步骤之一是评价风险。风险用三种方法来评价，严重度、发生率和探测度。 严重度是失效对顾客产生影响的级别一种评估。 发生率是失效的要因可能发生的频繁程度。 探测度是对产品或过程控制探测失效要因会失效模式程度的一种评价。 建议措施和结果; 建议措施的意图是降低综合风险和失效模式发生的可能性，建议措施阐述严重度、发生率和探测度降低。 完成建议措施的职责和时间应该予以记录，一旦措施完成和获得成果，更新的严重度、发生率和探测度也应予以记录。 FMEA的最大优点就是这一方法有极大可能在失效发生以

14、前而不是出了问题之后才予解决。因此可以做到：用最小的成本，最容易的办法去改掉产品设计/过程设计中不合理的、日后可能带来隐患的地方。包括更改材质、形状、结构、技术条件,以及更改工艺流程、工艺参数、防护方法等等 。FMEA的应用范围 新的产品设计和新技术新的生产/ 服务过程及新工艺设计更改和工艺更改使用环境发生了变更的产品运行环境发生变更的过程设备的设计、维护和保养一般情况下：A team（57人）=主管工程师 + 安装工程师 + 质量工程师 + 设计师 + 设备工程师 + 有关专业的工程师 + 供应商+ 顾客FMEA团队注：必要时参加分阶段跨职能团队是FMEA的主要活动形式！充分参与识别和剔除产

15、品设计、制造或安装、服务中潜在的隐患，才有可能最大限度地降低风险集中团队智慧 设计潜在失效模式及后果分析 DFMEADFMEA 产品由于设计方面存在不足，顾客使用时不能达到预期的要求，对这类潜在失效能在产品设计开发阶段即行识别与评估，并通过修改设计予以解决，这种分析方法叫DFMEA。 设计FMEA初始阶段的工作 l在进行设计FMEA开始时，负责设计的工程师应列出设计希望做什么？不希望做什么？ 充分理解、明了设计意图 顾客要求和需求，其来源如：通过质量功能展开、车辆要求文件、已知的产品要求和/或制造、装配、服务、回收利用等要求。 期望特性的定义越明确，就越容易识别潜在的失效模式，以采取预防防和纠

16、正措施。 l设计FMEA应该从系统、子系统或零部件的框图开始分析。 l框图说明了分析中包括的各项目之间的主要关系，并建立了分析的逻辑顺序。用于DFMEA准备工作的框图文件应随附于DFMEA。制造、装配和可服务性考虑 DFMEA应该包括任何由设计导致的在制造或装配过程中发生的潜在失效模式和要因。那些失效模式可能被设计更改减轻。（如预防零件装配在错误的位置上的设计特性，也即是：放错）。当在DFNEA分析中不能减轻时（对于这样情况应该记录在措施计划），他们的验证、后果，和控制应该传递到PFMEA中，PFMEA应覆盖这些内容。DFMEA不依靠过程控制去克服潜在设计弱点，但它可以考虑对制造和装配采取技术

17、和物理限制，例如：DFMEA不依靠过程控制去克服潜在设计弱点，但它可以考虑对制造和装配采取技术和物理限制，例如： 必要的拔模斜度 表面处理的限制 装配空间 钢材硬度的局限性 公差/过程能力/性能 顾客：对DFMEA的编制人员而言，顾客包括：最终顾客：即汽车的用户整车制造企业：对一次配套商来说，整车厂是直接顾客法律.法规国家受权的监督机构 名词概念 除此以外，还有下列内部顾客和外部顾客：后来的产品设计，开发人员制造过程设计人员，包括模具，夹具，工装设计人员，工艺人员制造、装配人员维修、保养人员报废后处置人员，及所有受环境因素影响的人 设计每一个零件都必定赋予其特定的功能。一根轴、一个拨叉、一只销

18、子或者一枚螺钉都有它的功能。为了便于理解，我们通过实例加以解释：变速器壳体具有哪些功能：1. 支撑：需有足够的强度和刚性2. 联接：需确定与前/后部件的联接尺寸3. 定位：确定齿轮中心距-轴距4. 防护：内部零件防尘、防外物侵害5. 密封：储存润滑油，确保无渗漏6. 隔音：齿轮高速旋转的声音不影响周围7. 散热：使部分机械能转化的热量易散发发动机凸轮轴具有哪些功能和特性要求：1. 凸轮确定每个气缸的进气门、排气门开启/关闭的相位角，开启度大小及变化规律。凸轮轮廓曲线必须准确。2. 确定各缸喷油和点火的相位角3. 高速旋转时动平衡4. 凸轮轮廓表面和轴颈外圆耐磨，而且滑动摩擦系数小。 设计师必须

19、确保设计输出能满足上述功能要求。并能运用DFMEA找到哪些可能使某些功能丧失的潜在失效模式，并从源头上予以消除。 在实际工作中，设计任何一个零件或者部件，必定要它起特定的作用，或者说发挥特定的功能。当机器运转时，它能和其它零/部件一起，组成一个系统进行工作。倘若由于某种原因导致功能部分丧失，就称为该零/部件失效。降低风险支持设计过程 设计失效模式后果分析，也称DFMEA。DFMEA通过以下几方面降低风险支持设计过程：有助于对设计包括功能要求和设计方案在内的设计进行客观评价；对制造、装配、服务和回收要求的最初设计进行评价；提高在设计/开发过程中，考虑潜在失效模式极其对系统和车辆运行影响的可能性；

20、为全面、有效的设计、开发和项目确认的策划提供更多的信息；根据潜在失效模式对“顾客”的影响，对其进行分级列表，进而建立一套设计改进、开发和验证试验/分析的优先系统；为建议和跟踪降低风险的措施，提供一个公开的讨论形式；为将来阐述售后市场关切情况、评价设计更改及开发先进的设计提供参考（如：学到的经验）。应该考虑必备条件DFMEA应在了解所需分析的系统、子系统或零部件的开发信息和确定他们的功能要求和特性的情况下开始。为了确定DFMEA的范围，在应用到部件、子系统或系统DFMEAs中时，小组应该考虑以下方面： 1. 产品界面有什么过程，匹配部件或系统？ 2. 产品的功能和特性会影响其他部件或系统吗？ 3

21、. 有需要执行产品预期功能的其他部件或系统提供的输 入吗？ 4. 在连接的部件或系统中产品功能包含失效模式的预防或探测吗？ DFMEA需具备的条件对于作为分析对象的系统、子系统或部件，需了解它们的说明资料相关的功能要求和特性界面（与其他系统接口）其功能或表现对其它系统或部件的影响有无来自其它部件或系统的输入产品的功能包含了相关部件或系统可能的失效模式的预防和探测。识别功能要求还应包括安全特性政府法律，法规可靠性（功能的生命周期）包装与运输要求 设计目标 :骑行至少3000小时无需保养,设计寿命为骑行10000小时。适于99.5百分位成年男子骑用, 舒适便利。3.等等.功能:便于使用潜在失效模式

22、:方向把不好用脚踏板不好用功能: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)变坏漆皮开裂把手总成后轮总成链轮总成功能: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法(焊接)提供支持潜在失效模式:自行车车架前轮总成车座总成链条总成上部车架下前车管下后车管链轮管系统等级子系统等级部件等

23、级树状图分析案例Bicycle Seat to Pedal relationships自行车座椅至脚踏之关系 Seat Top 座椅面Seat 座椅框 Clamp Ring 夾緊环Seat Tube座椅柱范圍ScopeWeld焊接Horizontal:水平360 degrees 360上樑TopTubeVertical:垂直Down and Up上下Vertical:垂直Down and Up上下Weld焊接Lower后柱RearTubeSprocket Shaft 齒輪軸Pedal Crank腳踏曲軸緊固BoltPedal腳踏LowerFrontTube下前柱Weld焊接Attachment

24、連接Legend:註釋Force Transfer力传动Horizontal:水平360 degrees 360参数图了解设计功能相关的物理特性分析预期与非预期的输入和输出识别错误状态：干扰因素和控制因素错误状态 潜在失效模式 参数图 P-图是帮助小组理解有关设计功能相关物理学的结构工具。小组分析那些影响性能的受控和不受控因素的设计输入和输出。 后制动硬管参数图制动硬管特殊特性：1.管内耐压 2.管压疲劳寿命 3.内壁防腐蚀 4.外层防护 5.尺寸/形状机械方面 化学方面- 紫铜管壁厚 - 管内壁防护层的配方- 管径 与涂层技术- 焊缝强度与密封性 - 管外壁防护层的配方 弯管工艺对机械性能

25、与喷涂工艺 的影响 - 指定的制动液- 塑料夹紧固- 喇叭口与管螺帽联接控制因素 潜在失效模式- 制动管机械性破损- 制动管内壁腐蚀破损- 喇叭口连接泄漏干扰因素随使用时间的变化 制动管焊缝疲劳 制动液腐蚀管内壁 塑料夹老化，紧固松动 制动管外壁损伤外部环境引起的变化 酸性，碱性泥水溅在管外壁 树槎，石块损伤管外壁 路况坏导致制动管振动零件变差引起的问题 管与喇叭口配合变差 喇叭口锥度误差 紫铜壁焊缝隐患 弯管误差使与相近部件 太近顾客使用造成的影响 经常急刹车 车辆超载 下长坡，长时间制动 使用杂牌制动液系统的交互作用 制动管与周围部件间距 太小 车辆颠簸造成制动管紧固 松脱 制动液腐蚀管内

26、壁控制因素输入输出干扰因素机械方面： 化学方面：潜在失效模式2.外部环境因素引起的变化1.使用时间引起的变化4. 顾客使用造成的影响5.系统交互作用造成的问题3.零件变差引起的问题P图（参考格式）制动硬管框图车身底板后制动硬管后制动软管后制动钳液压缸活塞-制动摩擦块制动盘后轮毂制 动 液制动总泵塑料卡子卡紧不直接相连喇叭口管螺纹帽联接喇叭口管螺纹联接喇叭口管螺纹联接活塞在缸内受制动液压力推动摩擦块受推力压紧制动盘螺栓联接在其中在其中在其中 项目 功能要求 潜在失效模式潜在失效后果严重度S级别失效的潜在原因失效的潜在机理后制动硬管1.联接制动总泵到后制动软管2.输送制动液，传递系统压力，保持密封

27、3.耐压，耐化学腐蚀 制动管破损制动系统失压制动功能丧失引起无预兆的交通事故危及安全 10安全制动管外壁与周边零件碰擦受损而破损制动硬管与周边下部零件太近塑料卡子老化，制动管松脱塑料卡子太稀，车颠簸时制动管抖动制动硬管内壁受制动液中不良成分腐蚀受损而破损未按规定要求添加指定的制动液制动管与总泵/软管联接处泄漏系统压力达不到规定，影响制动效果制动液渗漏7安全制动硬管管径，喇叭口及管螺帽配合不好设计未经长时间道路试验验证设计FMEA框图示例 下述范例是一个关系的方块示意图，FMEA小组也可用其它类型的方块示意图阐明他们分析中考虑的项目。 开关 零件 连接方法 开/关 A.灯罩 1.不连接 B.电池

28、（2号直流电池) 2.铆接 2 C.开关 3.螺纹连接 D.灯泡总成 4.卡扣装配 灯泡总成 3 灯罩 E.平板 5.压紧装配 D A F.弹簧 4 1 4 平板 5 电池 5 弹簧 E B F 灯罩A开/关C灯泡总成D极板E电池B弹簧F243155系统名称：闪光灯工作环境极限条件温度：-20160F耐腐蚀性：规范B冲击：6英尺下落外部物质：灰尘湿度：0100RH可燃性： 1.不连接（滑动）2.铆接3.螺纹连接4.卡扣连接5.压紧连接不属于此FMEA系统、子系统和零部件框图方块示意图 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

29、件和子系统之间的相互关系。这相互关系包括：信息流、能力、力或流体。目标是理解系统的要求或输入，输入活动的执行或功能的执行，和可交付性或输出。 用于准备DFMEA的方块图应有复印件与DFMEA附在一起。 系统FMEA系统 子系统D 环境子系统A 子系统B 子系统C 接口和相互作用 功能要求 DFMEA过程的另一个步骤是设计的功能和界面要求的编辑。这个清单包括以下内容：总则：这个范畴考虑产品的目的和它的全整个意图安全政府法规可靠性（功能寿命）负载和使用周期：顾客产品使用方面安静的运作：噪声、震动和刺耳的杂音对环境的影响外形包装和运输服务装配设计可生产性设计 其他工具和信息资源可以帮助小组理解和确定

30、设计要求的其他工具和资源可包括：图表，图纸等材料清单（BOM）界面矩阵图质量功能展开（QFD）质量和可靠性设计FMEA的分析方式 设计FMEA有两种不同的分析方式：硬件分析法及功能分析法 l 硬件分析法：是将设计的每一硬件项目列出，然后就每一项目进行分析，将其所有的可能的失效模式项目找出。 l功能分析法：是将设计的项目所能执行的各种功能分类为不同的输出列出，然后就每一行输出进行分析，将其所有的失效模式找出。 当设计为一复杂系统时，DFMEA可使用两者综合的分析方法。 DFMEA的分析架构可由上至下或由下至上。 如果蓝图、工程或设计资料中很能明确的定义出硬件，则DFMEA通常使用硬件分析法且多使

31、用由下至上的架构。 若硬件不易定义或系统复杂，分析需由初始客户需求向下层分析，则DFMEA通常使用功能分析法，且多使用由上而下的架构。设计FMEA的质量目标 l 对框图中各项目分析，列出所有可能发生（但不一定发生）的失效模式，以推动设计改进为主要目标。 l 对高风险失效模式应高度重视，优先采取措施。 l 从分析开发确认和设计验证计划之间的关系开始，并衔接失效模式。 l 把过去的重大“教训”作为失效模式输入（如：高的索赔、召回等）。 l 应识别适当的特殊特性（由于公司政策），且将其为关键特性选择过程的输入。 l DFMEA文件应在产品加工图样完工之前完成，这样可有效影响产品设计。 l 小组的成员

32、应接受FMEA方法的培训，应适当的采用专家。 l认真填写FMEA文件，包含“措施行动”和新的R.P.N.值。 l 尽早做好FMEA文件，尽早提出“建议措施”并能得到实施。 系统 潜在失效模式及后果分析 FMEA编号 子系统 （设计FMEA） 共 页，第 页部件 设计责任 编制人 车型年/车辆类型 关键日期 FMEA日期（编制） （修订) 核心小组 项目 功能 要求潜在失效模式失效的潜在后果严重度S 级别 失效的潜在原因 现行设计RPN 建议措施 责任及目标完成日期 措施结果 控制（预防） 频度 控制（探测） 探测度采取的措施SODRPNDFMEA表格各栏填写说明和解释1FMEA编号 填入FME

33、A文件编号，以便查阅。2系统、子系统或零部件名称及编号 填如所分析的系统、子系统或零部件的名称、编号。3设计责任 填入整车厂（OEM）、部门和小组。4编制者 填入负责FMEA准工作的工程师姓名。5车型年度/车辆类型 填入将使用和/或将被分析的设计影响的予期车型 年 度/车辆的型号、名称。6关键日期 填入FMEA初次予定完成的日期，该日期不应该超 过计划的量产设计发布的日期。 7FMEA日期填入编制FMEA原始稿的完成日期及最新修订的日期。8核心小组列出被授权以确定和/或执行任务的责任个人和部门名称。9项目 / 功能 l 填入将被分析项目的名称和其他适当的信息（如：编号、零件等级等。在概念形成阶

34、段，应使用临时编号。 l填入时，尽可能地用简洁的说明被分析项目要满足设计意图的功能，包括系统运行环境信息（如指定温度、压力、湿度范围、设计寿命等）。 l 该项目有多种功能，且有不同的失效模式，要把所有功能、所有失效模式都单独列出。10 潜在失效模式 l 失效：产品在规定的条件下，规定的时间内丧失了规定的功能就叫失效。 l 潜在失效模式：是指系统、子系统或零部件有可能未达到或未完成设计意图的种类（如予期的功能丧失）。 l 这潜在的失效模式可能是更高一级子系统或系统的潜在失效模式的起因，也可能是比它低一级的零部件潜在失效模式所造成的后果。 l 对特定项目及其功能 ，要列出每一个潜在失效模式。前提是

35、这种失效可能发生，但不是一定发生。 l 可根据以往运行的不良报告、“顾客”抱怨等由小组集体评审。 l 应考虑在特定条件下（如：热、冷、干燥、灰尘等），以及在特定使用条件下（如：超过平均里程、不平的路段、仅在城市运行等）可能发生的潜在失效模式。 典型的失效模式可以有（但不局限于）： 破碎 变形 松动 泄漏 粘结 氧化 断裂 无法传递扭矩 滑动（无法保持全扭力） 无法支撑 支撑不足 粗糙的接合 脱离过快 无信号 间隙信号 漂移*应该用“物理的”、专业性的术语简明的描述潜在失效模式11潜在失效后果 l 潜在失效的后果就是失效模式对功能的影响。 l 要根据内、外部顾客可能发现或经历的情况来描述失效的后

36、果。 l 要清楚地说明该失效模式是否会影响到安全性或与法规不符。 l 要记住不同级别的系统、子系统和零件之间存在着系统层次上的关系。如：一个零件的断裂可能引起总成件的振动，导致系统运行中断，且会引起性能下降，最终导致顾客不满。典型的失效后果可能有（但不局限于）： 噪音 间隙运行 运行减损 运行不稳 泄漏 发热 外观不良 粗糙 定期的不符合 不稳定 不适的异味12严 重 度 (S) l 严重度是对一个已假定失效模式的最严重影响的评价等级。 l 严重度是对潜在失效模式引起的后果而言。 l 要减少失效严重度级别，只能通过设计变更来解决。 例如：“降低胎压”能减轻突然爆破的严重度。 “安全带”可以减轻

37、车辆撞击的严重度。Severity 严重度（推荐的评价准则）后果评定准则：后果的严重度严重度不能满足安全及/或法规要求 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是在具有失效预兆的前提下所发生的，影响到行车安全和/或不符合政府的法规9基本功能丧失或下降基本功能丧失（车辆不能运行，但未影响车辆的安全性）8基本功能下降（车辆可运行，但性能下降）7次要功能丧失或下降次要功能丧失（车辆可运行，但舒适性/方便性项目不能运行）6次要功能下降（车辆可运行，但舒适性/方便性项目性能下降）5给客户带来的烦恼外观存在缺陷或可能听见的噪音，车辆可运行，项目不能满足，并大部分顾客（75%）感觉

38、到4外观存在缺陷或可能听见的噪音，车辆可运行，项目不能满足，并许多顾客（50%）感觉到3外观存在缺陷或可能听见的噪音，车辆可运行，项目不能满足，并有辨别能力的顾客（100时，应采取措施，使其降下来。同时，新版FMEA也不认为RPN值高一定是需要优先考虑采取措施修改设计之处建议措施：应对高严重度，高RPN值采取预防/纠正措施（的必要性）进行工程评价。建议措施的目的是通过改进设计降低风险和提高顾客满意度。列举以下两种情况：应改进哪个项目呢？项目严重度S频度O探测度D风险顺序数RPNA92590B744112举例举例解析：A. 对轮胎突然失压的失效模式（胎破），设计低压安全胎B. 修订材料规范（橡胶

39、，帘布），增加设计的安全系数。 修改几何尺寸/公差C. 修订试验计划降低具体行动举例严重度S只能通过更改设计A频度O通过更改设计，消除或控制失效的起因/机理B探测度D增加设计验证/确认活动C 对建议措施的效果，应进行跟踪和验证，应以持续改进的办法，重复分析，改进设计。 应 对DFMEA实施动态管理。框图参数图 等等DFMEA设计验证设计验证的计划和报告PFMEA等等DFMEA的信息流程图DFMEA的工作步骤1. 确定分析的对象，从特殊特性清单识别所有的特性，尤其是安全特性和法规要求。2. 使用框图，确定与所有相关件的接口与联接方式，识别接口潜在的失效3. 确定分析项目的功能和要求功能： 如何满

40、足设计意图要求：具体的特性数值4. 使用参数图，分析输入，输出和控制因素，干扰因素，包括环境引起，使用引起等多种干扰因素。5. 从各种干扰因素造成的后果，从以往类似产品开发和实际使用的经验；从同行业竞争对手处获得的信息；以本轮设计验证等各种途径得出的潜在失效模式： a) 以往同类产品的DFMEA b) 以往同类产品使用中维修服务记录和统计 c) 以往同类产品顾客投诉，抱怨 d) 竞争对手的质量信息，出现问题的情报 e) 本轮DFMEA参数图例列出的各种干扰因素影响 f) 本轮设计验证钟暴露的薄弱环节 g) 本组织内制造，装配部门的意见6. 分析潜在失效可能对乘员，车辆，道路交通造成的后果7.

41、参照评价准则，确定严重度和级别8. 分析失效的直接原因和深层次的物理、化学、热力学等原因9. 现行设计控制采用了什么措施，确保产品满足功能要求和可靠性？现行设计控制采用了什么预防措施？10. 参照频度评价准则，将失效原因引发的频度减除预防措施可以消除的机率，即为当前的失效发生频度。11. 按照本轮设计创新程度和设计验证方法，参照评价准则，确定探测度12. RPN = S O D13. 不建议制订RPN的控制值，应视具体情况处置14. a) 对S8的项目建议通过更改设计降低S b) 对RPN值高的项目，多方论证小组应讨论有 无必要通过修改设计15. 设计修改后重新评议S.O.D,并算RPN16.

42、 将DFMEA作为审视产品设计，着手设计修改的切入口。将DFMEA积累的文件资料作为本组织产品设计的经验总结。 过程潜在失效模式及后果分析 PFMEA潜在失效模式及后果分析（过程FMEA）简介： l 过程FMEA主要是由负责制造的工程师/小组采用的一种分析技术，用来保证在可能的范围内已充分考虑到并指明失效模式及其相关的起因/机理。 l PFMEA以最严密的形式总结了小组进行过程设计时的设计思想（包括根据经验和过去的教训，对项目进行分析）。 l 这是一种系统化的方法，体现了制造工程师在制造策划过程中正常经历的思维过程，并使之规范化和文件化。过程FMEA应做的考虑是：确定该过程的功能和要求； 确定

43、潜在的失效产品和过程相关的失效模式；评审失效对顾客的影响；确定出在重点过程控制上的变量；确定制造和装配过程失效起因，及在为频度减少或失效探测而关 注的控制过程变量；展开失效模式的等级表，建立予预防和纠正措施的优先系统； 将制造/装配过程的结果形成文件。小组的努力 l在最初的PFME开发中，负责的工程师要直接地、主动地联系所有相关部门的代表。相关部门的代表包括： 设计、装配、制造、材料、质量、服务、供方以及负责下一道装配的部门。 过程FMEA中的“顾客”，不仅是“最终使用者”，也可是后续或下游制造/装配作业、服务工作以及政府法规。 l 过程FMEA应成为促进不同部门之间充分交换意见的“催化剂”，

44、以提高整个小组的工作水平。 l当负责工程师缺少PFME 和小组协调经验时，可请一位具有PFMEA有经验的专家来协助小组的工作。过程FMEA是一种动态文件 PFMEA应该起始于： l 在可行性阶段或之前开始 l在为生产的工装准备之前 l 要考虑从单个零组件到总成的所有制造作业 在新的车型或零组件项目的制造策划阶段中，尽早的对新过程或修改的过程进行评审和分析，能够促进予测、解决或监控潜在过程问题。过程FMEA初始阶段的工作 l 在进行PFMEA开始时，负责过程的工程师应首先明确过程意图，列出过程希望做什么？不希望做什么？ l PFMEA应该从整个过程流程图开始。流程图应该确定与每个作业有关的产品/

45、过程特性。 l 如果可能的话，还应该从相应的DFME来确定某些产品影响后果。 l 用于PFMEA准备工作的流程图的复印件应随付于PFMEA。过程FMEA质量目标 lPFMEA主要目标是推动过程改进，并强调以防错法解决。 lPFMEA针对所有由FMEA小组评审鉴定的高风险失效模式给予可实施的措施活动。 l 试生产和生产控制计划需考虑来自PFMEA的失效模式。 lPFMEA与过程流程图和控制计划相结合并保持一致性。如在分析时用到DFMEA，则PFMEA就需要考虑DFMEA。 l以往的重大“教训”（如高的索赔、召回事件、不符合产品、顾客抱怨等），作为失效模式的输入。 l要识别适当的关键特性，可将其作

46、为关键特性选择过程的输入。 l在生产的工装准备前开始PFMEA，在生产工装完成前完成PFMEA，这样能有效的影响产品和过程设计。 l在整个分析过程中，适当的人员参与为PFMEA小组的一员，并接受FMEA的培训。 l填写好PFMEA文件，包括措施行动和新的RPN值。 l应尽可能提早进行PFMEA，尽早提出建议措施并得到实施。PFMEA PFMEA是过程设计的一个重要环节。当产品设计已经完成，如何用最可靠最经济的方式达到产品设计输出的要求，就是制造过程设计要实现的目标。 过程潜在失效模式及后果分析是过程设计工程师们在过程从方案拟订、工艺流程制订、模具工装设计一直到完成工艺试验和试生产这整个期间，用

47、来寻找薄弱环节，包括考虑可能失误的分析方法。PFMEAPFMEA的优点是在产品正式生产之前找到制造过程潜在的问题并加以解决，避免正式生产时造成更大的损失。PFMEA也不排除正式生产开始后，出现新情况、新问题，需要持续加以研究、分析、解决。换言之，PFMEA以分析潜在失效模式，制订预防措施为主；也可以用来分析实际存在的失效，制订纠正措施。 PFMEA 考虑的范畴 产品设计完成，说明样车/样机巳达到規定的特性要求。接下来的任务就是怎样又好又省又快地批量生产。过程设计和开发就是要解决好这个问题。汽车制造业首先将整车制造划分成：车身制造；发动机制造；底盘制造；电子/电器系统制造；整车总装五大块。每一块

48、又分成若干系统，例如底盘又分成制动系统、转向系统、行走系统、悬挂系统等等。摆在我们面前的第一项工作就是确定哪些系统/总成由本企业自已制造；其余的系统/总成分别由哪些供应商提供。PFMEA考虑的范畴包括四个方面：1 .本企业自已制造的所有零件和部件。2 .本企业生产中所用的原材料。3 .本企业总装/部装中所用的供应商制造的零件/部件。4 .本企业产品的装配过程及其后的产品防护、运输过程 因为上述任何一方面一旦发生失效，都可能引发严重的质量事故，给最终用户、给员工和企业带来伤害。但是我们分析的重點必须放在第1和第4两方面，适当关注笫2方面。（一旦发现本企业产品由于原材料质量而不稳定时，应重點分析原

49、材料）对于第3方面的潜在失效模式分析，应督促相关供应商完成。实踐证明，由于供应商质量控制不严而引起的问题始终佔全部质量问题的大半，所以，对供应商有效实施质量控制是我们必须解决的课题。PFMEA的前提在做PFMEA分析时，我们假定产品的设计开发已经成功，已能满足顾客实际使用的需求。因此，不考虑用PFMEA去克服产品设计中的薄弱环节。但产品设计上的弱点仍可成为过程潜在失效的原因之一而包含在PFMEA内。它所造成的后果及如何才能避免则包含在该项目的DFMEA中，应通过修改产品设计去克服。 另一方面，我们也不能指定改变产品设计来克服制造过程中的薄弱环节。那是修改制造过程设计的事。PFMEA的目的识别零

50、件加工、部件装配过程潜在失效模式。识别生产过程的波动，聚焦于如何降低失效的频度，或增加探测的过程控制建立预防措施/纠正措施和过程控制的优先顺序PFMEA的时机/包含的内容在制造可行性分析之前或同时在模具、工装设计/制造完成之前；应包括所有的零件加工，部件装配过程，还应包括包装、标签、流转、搬运、储存过程 PFMEA的输入和输出 PFMEA的输入之一： 1 产品图纸，工程規范，与顾客达成一致的特殊特性清单 2 同类型产品的通用工艺流程 输出： 本产品的工艺流程图，并确定每道工序/工步需达到的加工要求 PFMEA的输入之二： 1 各工序/工步的产品不合格率 2 以往同类产品的PFMEA 3 以往设

51、备、模具、工装损坏情况，操作工伤害情况 4 装配线、整车厂、最终用户的抱怨 输出： 确定各道工序/工步的失效模式，進而分析其可能造成的后果，产生的原因，确定严重度S，频度O ，探测度D从过程流程图开始流程应包括来料，投料 交付，工序（工步）应尽量详细，完整。每道工序（工步）都有过程目的，即该工序（工步）欲实现的产品特性/过程特性。一直到完成总成装配，达到总成特性为止。 包括：所有自制零件的加工制造过程；总成装配过程来料，包括原材料，辅料和外包加工零件获 得的过程。过程流程图应识别与每个操作相关的产品/过程特点描述从来料到出货的过程。包括在制造或装配过程每个步骤,从处理个别的组件到装配,包括装运

52、、接收、材料运输、存贮和运送标签等尽可能详细以识别潜在失效模式。工序号制造移动储存检测返工操作说明标识关键产品特性/KCC标识关键过程性能/KPC5钢板材质检测储存从库房转运至剪板机剪板尺寸检查10152025工艺流程图是PFMEA的起点初步的风险评估应运用过程流程图去识别哪些操作或步骤能影响产品。这些步骤则须包含于PFMEA内。下一步: 识别要求 每个功能的“过程意图”推荐由相同的多功能性团队开发过程流程图, PFMEA和控制计划。在建立分析的范围后,整个团队需从评估以往的信息开始。评估的范围包括:先前产品和过程设计中吸取的经验。规范和标准、标准零件识别或防错措施。质量绩效信息能从相似的,以

53、前的产品和过程设计取得,包括: 过程合格率、PPM、过程能力指数(CpK 和PpK)及维修保养数据。 特性矩阵图的作用-标明关键过程注 ：产品质量先期策划参考手冊中建议采用特性矩阵图 严重度S ，频度O ，探測度D的确定 PFMEA編制人在确定严重度、频度、探測度时，必须遵照参考手冊推荐的评价准则对照潜在失效模式加以选取，必须使用统一的表格填写。不允许任何自作主張的修改。特性矩阵图 工序名称 特殊特性 PFMEA表格各栏填写说明和解释1FMEA编号 填入FMEA文件编号，以便查阅。2项目名称 填入将要被分析的系统、子系统或零部件的过程名称、编号。3过程责任部门 填入整车厂（OEM）、部门和小组

54、。4编制者 填入负责FMEA的工程师姓名。5车型年度/车辆类型 填入将使用和/或将被分析的设计影响的予期车型 年度/车辆的型号、名称。6关键日期 填入初次FMEA予定完成的日期，该日期应先于计划开始生产的日期。7FMEA日期 填入编制FMEA原始稿的完成日期及最后修订的日期。8核心小组 列出被授权以确定和/或执行任务的责任个人和部门名称。9过程功能/要求 l 简单描述将被分析的过程或作业（如：车、钻、攻丝、焊接、装配）。 l 记录下该将被分析的步骤的相关过程/作业编号。 l 小组应评审可适用的性能、材料、过程、环境和安全标准。 l 简要说明将被分析的过程或作业目的。 l 如果过程包括许多具有不

55、同潜在失效模式的作业（例如：装配），就要把这些作业以独立项目列出来。10. 潜在失效模式 l 潜在失效模式：是指过程可能潜在不满足过程要求/或设计意图的种类，是对某具体作业不符合要求的描述。 l 它可能是引起下一道作业的潜在失效模式的起因，也可能是上一道作业潜在失效的后果。 l 要假定提供的零件/材料是合格的。 l 根据零组件、子系统、系统或过程特性，对特定的作业列出每一个潜在失效模式，前提是假设这种失效可能发生，但不一定必然发生。 l 把相似过程的比较和顾客（最终用户或后续作业）对类似零组件的投诉情况的研究作为出发点。 l 对设计目的的了解也很必要。典型的失效模式可能有（但不局限于） 弯 曲

56、 变 形 断 裂 短 路 搬运损坏 孔位错误 表面太粗糙 孔未加工 开 路 孔太深 毛 刺 表面太平滑 孔太浅 未贴标签 脏 污 证实潜在失效模式可通过评估:过去运行情况不良、客户反馈、拒收或报废报告单和头脑风暴。包括相似过程的比较和评估相似部件的客户投诉(最终使用者和后随的运作)。11. 潜在失效后果 l 潜在失效后果是指失效模式对顾客的影响。 l 应依据顾客可能注意到的或经历的情况来描述失效的后果。 l如果失效模式影响到安全或造成违反法规，则要清楚陈述。 l 顾客应是内部顾客和最终使用者，如：下一个作业、后续的作业或地点、销售商和/或车主。对最终使用者， 对内部顾客（后续作业），失效后果可

57、能有： 失效后果可能有：噪音 粗糙 无法固定 无法结合作业不正常 过度 无法钻孔/攻丝 无法配合费力 不起作用 无法设置 导致工具过度磨损异味 不稳定 无法加工表面 危害操作者作业减弱 阻力 损坏设备间隙性作业 外观不良 无法安装漏水 车辆控制减弱返工/返修 顾客不满意废弃失效的潜在后果 对本企业，直接顾客和最终顾客可能造成下列后果： 1. 可能给最终用户留下隐患，车辆行驶钟相关零 部件早期失效，使车辆无法正常运行，甚至威胁到乘员的生命财产安全或违反法规 2. 可能影响整车装配，造成整车厂停产 3. 可能引起本企业工伤，或机器设备，工装模具损坏 4. 可能出现批量报废，批量返工 5. 可能使后

58、道加工无法正常进行，影响部件装配，及时交付噪音 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12. 严重度 ( S ) l 严重度是对一个已假定失效模式的最严重影响的评价等级。是失效模式对顾客/后续作业造成后果的严重程度。 l 如果失效模式影响的是制造商、装配厂或产品使用者，严重度的评价、可能超出了本过程工程师/小组的经验或知识范围，则应与设计FMEA、设计工程师和/或后续制造厂/装配厂的过程工程师进行协商、讨论。 l 要减少严重度级别数值，只能通过对系统、子系统或零组件的设计变

59、更或对该过程重新设计来实现。严重度 后果的严重性，参见推荐的评价准则进行评定。应分别评定对直接顾客，最终用户造成后果的严重程度（二者取重的）和对本组织造成后果的严重程度。推荐的PFMEA严重度评价准则后果准则:产品后果的严重度(顾客后果) 严重度值后果准则:过程后果的严重度(制造厂/总装厂的后果)不能满足安全/法规要求潜在失效模式影响车辆安全运行/在无预兆的情况下违反政府的法规10不能满足安全/法规要求在无预兆的情况下可能伤害操作者（损坏机器或总成）潜在失效模式影响车辆安全运行和/或在有预兆的情况下违反政府的法规9有预兆的情况下可能伤害操作者（损坏机器或总成）基本功能丧失或下降基本功能丧失，车

60、辆不能运行（不影响到行车安全）8严重破坏100%产品可能需要报废，生产线停产或停止交付基本功能下降（车辆能运行，但性能水平下降7显著破坏一部分产品需要报废，原先的过程发生的偏差包括降低降低生产线的节拍和增加人力次要功能丧失或下降次要功能丧失（车辆能运行，但舒适性、方便性功能不能运行）6中等破坏100%产品需要离开生产线进行返工并被接受次要功能下降（车辆能运行，但舒适性、方便性功能的性能水平下降）5部分产品需要离开生产线进行返工并被接受推荐的PFMEA严重度评价准则(续）后果准则:产品后果的严重度(顾客后果) 严重度值后果准则:过程后果的严重度(制造厂/总装厂的后果)烦恼车辆能运行，外观或噪声项