失效模式与效应分析运用实务

1、FMEA失效模式与效应分析运用实务 AF-Edu-069 Rev：AANFON ENTERPRISE MANAGEMENT CONSULTANT CO.,LTD. 地址：东莞长安镇长荣别墅区10栋电话：0 传真：0 E-mail：网址：http: 1一、失效模式影响分析（FMEA）的描述 1 什幺是FMEA(1)FMEA 的英文全称是 Failure Mode & Effect Analysis ;FMEA 的中文意思是失效模式和效应分析 ;失效模式 (Failure Mode): 指制造过程无法达到预定或规定的要求所表现出的现象；如：坏品、不良设备状况等;一、失效模式影响分析（FMEA）的描

2、述 1 什幺是FMEA(2)效应 (Effect): 指失效模式在客户处(包括下工序)所造成的结果;FMEA 是一种用来确认风险的分析方法，它包含：确认潜在的失效模式并评价其产生的效应；确认失效模式对客户所产生的影响；一、失效模式影响分析（FMEA）的描述 1 什幺是FMEA(3)确认潜在的产品/过程失效原因；确认现有控制产品/过程失效的方法；确定排除或降低失效改善方案；设计之前预先进行风险分析，确保设计水平。一、失效模式影响分析（FMEA）的描述2 实施FMEA的好处1) FMEA 是一种统计工具：(1) * 控制工具： 设计控制 / 生产控制 / 过程控制； * 风险性分析工具；一、失效模

3、式影响分析（FMEA）的描述2 实施FMEA的好处1) FMEA 是一种统计工具(2) * 管理工具： 识别和评估潜在的失效模式及其影响； 确定能够消除或减少潜在的失效发生的改善措施。一、失效模式影响分析（FMEA）的描述 2) FMEA 可帮助我们量化确认:(1) * 哪一种失效会发生？ Failure mode * 发生后会造成什幺影响？ Effect * 其影响的严重性有多大？ Severity * 是哪一种原因导致失效？ Cause 一、失效模式影响分析（FMEA）的描述2) FMEA 可帮助我们量化确认:(2) *失效发生概率？ Occurrence *当前工序控制方法？ Curre

4、nt Process Control Plan *检测失效的能力？ Detection *风险优先指数？ Risk Priority Number (RPN)一、失效模式影响分析（FMEA）的描述2) FMEA 可帮助我们量化确认:(3)* 建议行动？ Recommended action 一、失效模式影响分析（FMEA）的描述3 FMEA的要素(1)FMEA 编号：填入FMEA号码， 以利追踪。项目名称：填入所欲分析之系统、子系统、或零件。责任部门：填入负责分析该零件之单位。填表人：填入负责工程师知姓名、电话及公司名。车型年份：填入分析之车型年份。 一、失效模式影响分析（FMEA）的描述FM

5、EA的要素(2) 主要日期 Key Date ：填入初次预定完成FMEA日期，此日期不应超过预定的产品开始量产日期以供货商而言，初次 FMEA 之预定日期不应该超过顾客所要求的生产零件及核准过程 (PPAP) 提交日期。 一、失效模式影响分析（FMEA）的描述FMEA的要素(3) FMEA日期：填入原始完成汇整FMEA日期，与最近修正日期。 核心小组：填入核心小组成员资料。 工程名称与工程机能：填入分析的项目与功能。 潜在失效模式：列举所有曾经/潜在发生之异常现象。 一、失效模式影响分析（FMEA）的描述3FMEA的要素(4) 潜在失效影响：逐项分析各失效模式一旦发生，对系统、子系统、次制程、

6、零组件、成品、客户所发生之影响。严 重 度：估计故障确实发生时，对客户、后续制造或组装厂所造成的影响之程度。 一、失效模式影响分析（FMEA）的描述3FMEA的要素(5) 等级：Critical, key, major, significant潜在失效原因/机制：逐项分析各个失效模式的发生原因。制程管制的方式，有以下两种考量类型： 1 ) 预防 2 ) 检测一、失效模式影响分析（FMEA）的描述3FMEA的要素(6) 发生度：预估失效模式可能发生之程度。 难检度：估计故障确实发生时之检出能力。 风险优先数：为发生度、严重度、侦测度相 乘的结果。 一、失效模式影响分析（FMEA）的描述3FMEA

7、的要素(7)建议措施：依RPN评价，须依优先级采取对策。建议措施责任：填入对策案之对应人员及目标达成日期。一、失效模式影响分析（FMEA）的描述3 FMEA的要素(8) 所采对策：简述所采处理措施。对策案评价及追踪：填入对策案风险优先数评价。 一、失效模式影响分析（FMEA）的描述4 实施FMEA的前期准备1)流程图一、失效模式影响分析（FMEA）的描述2) 因果分析1.设计不当2.制造不当3.使用不当4.磨耗5.安装不正确6.逐渐老化1.实体破坏2.操作中失效3.功能退化4.功能不稳定1.安全失效2.机能失效3.管制失效感觉、外观 人机 料 法 环 CAUSEMODEEFFECT一、失效模式

8、影响分析（FMEA）的描述5 FMEA列表(1)一、失效模式影响分析（FMEA）的描述5 FMEA列表(2)一、失效模式影响分析（FMEA）的描述6 系统与子系统 系统 子系统 零组件 车 体 內 部车 窗 车门密封带玻 璃外 部车 门 车门内/外板 门扣/锁如果产品机能很复杂， 可将其区分为若干子系统， 以鉴别其主要及次要机能， 予以各个分析FMEA种类二、FMEA类型及展开系 统 零组件子系统 主系统 设 计 零组件子系统主系统制 程 人力设备方法材料量测 环境 重点：使系统失效之影响降至最低目标：使系统品质、可靠性、成本及维护性提升至最佳状态重点：使设计失效之影响降至最低目标：使设计品质

9、、可靠性、成本及维护性提升至最佳状态设 备 工具、 工作站生产线作业员训练制程及量具重点：使制程失效之影响降至最低目标：使制程品质、可靠性、成本及维护性提升至最佳状态二、FMEA类型及展开l潜在失效模式与效应分析作业序列 项目/功能(要求)潜在失效模式潛在失效效應嚴重度等級潛在原因/失效機制發生度現行設計(製程)管制預防檢測偵測度RPN建議措施責任與目標完成日期措施結果採行措施嚴重度難檢度偵測度RPN功能, 特徵或要求為何?效應為何?什麼會錯誤?- 無功能- 部分/過多/ 降低功能- 間歇功能- 不預期功能有多不好?原因為何?其發生頻率為何?如何能預防及發現這種原因及錯誤?這種方法發現這種問題

10、有多好?改善風險程度能夠做什麼?- 設計變更- 製程變更- 特別管制- 標準, 程序書 或指引變更- 導入防呆措施- 加強設備保養- 加強參數控制- 加強工作技能二、FMEA类型及展开FMEA 作业说明(FMEA展开流程)編制製程流程決定製程功能決定失效模式三種評價完成？（S * O * D )確認效應評價嚴重度確認原因評價發生度確認目前管制評價偵測度輕重緩急柏拉圖分析遴選最重要失效模式知道如何影響嚴重度？發生度？偵測度？收集數據進行變更確認改變執行改變收集數據原因順序影響要因確認改變否是是否更新文件重訂優先順序二、FMEA类型及展开范例 - FMEA展开 失效原因1.設備(Machine)1

11、.11.21.31.材料(Material)1.11.21.作業員 (Man)1.11.21.方法(Method)1.11.2失效原因失效模式.1.環境Environment)1.11.2失效效應當下製程嚴重度嚴重度嚴重度嚴重度失效效應下一製程失效效應下游業者失效效應最終顧客目前管制發生度發生度偵測度發生度三、FMEA的实施步骤(程序) 1 设计FMEA实施步骤确认系统与分系统任务系统 分系统 分系统 组件组件 分系统 組立品組立品单件 单件 三、FMEA的实施步骤(程序)分解层次 系统 组立品分系统 组件 单品 三、FMEA的实施步骤(程序)机能别方块 分解系统或机器时最好以各

12、机能别来分解:动力系统/燃料系统/煞车系统/避震系统/转向系统/空调系统/音响系统/配线系统/车身.作个别分解区分三、FMEA的实施步骤(程序)可靠性方块图 踏板組立煞車踏板組立油壓裝置右煞車組立左煞車組立恢復彈簧襯套桿外殼 油壓缸油管LSPV右分壓缸左分壓缸右前煞車片右後煞車片左前煞車片左後煞車片踏板踏板軸膠套活塞油環皮腕汽缸頂桿三、FMEA的实施步骤(程序)故障模式检讨 类似件故障纪录 使用者之抱怨 经验法 脑力激荡法 三、FMEA的实施步骤(程序)故障模式整理(1)选定实施FMEA时有效的故障模式. 忽视以往类似制品失败实绩为找出重要故障模式的一项大损失.选定故障模式应充分谨慎.讨论推举

13、法 三、FMEA的实施步骤(程序)故障模式整理(2) 讨论推举法计分法上级指示 客户需求 三、FMEA的实施步骤(程序) 故障模式推定原因 将选定之各故障模式,列举其推定原因,将重要的三五项目记载于FMEA用纸上三、FMEA的实施步骤(程序)要约记入于FMEA用纸FMEA记载用纸,全公司最好统一,至少一个事业单位统一使用一种.需记载项目:制作日期/系统或机器名称/制作者/故障模式/推定原因/影响程度/发生频度/故障等级/改正措施三、FMEA的实施步骤(程序)1) 设计FMEA用纸范例 三、FMEA的实施步骤(程序) FMEA等级评价将设计条件与故障之重要程度对照,配合事先订定之基准来订定故障等

14、级. TEAM成员集体评价 评价原则:10分评价法 三、FMEA的实施步骤(程序)1） 故障评价法(1)评价要素:1.C1:影响机能故障的重要性;2.C2:受影响之系统的范围;3.C3:故障发生频度;4.C4.故障防止可能性;5.C5:新设计的程度三、FMEA的实施步骤(程序)1）故障评价法(2)故障評點Cs: (C1.C2.C3.C4.C5) 1/5(次方)可採Cs: (C1.C2.C3) 1/3(次方)可採Cs: (C1.C3) (次方)三、FMEA的实施步骤(程序) a C1影响机能故障重要程度 三、FMEA的实施步骤(程序) b C2:受影响之系统的范围三、FMEA的实施步骤(程序)

15、c C3:故障发生频率三、FMEA的实施步骤(程序) d Cs:故障评点 三、FMEA的实施步骤(程序)工程FMEA实施步骤工程名称解析之工程以工程顺序记入三、FMEA的实施步骤(程序)工程之机能l自问自答“将工程之机能确认,在此工程上操作之目的是什么”,在该工程上会达成怎样成果.三、FMEA的实施步骤(程序)被预测之故障模式l对“在此工程上为什么无法达成预测之机能,被加工后在什么条件下无法适合技术上之要求事项”作检讨来预测故障模式.三、FMEA的实施步骤(程序)故障之影响预测所记述之故障模式对装配或系统所波及故障的影响 三、FMEA的实施步骤(程序)故障之原因运用过去的经验或固有技术,来推测

16、故障原因 应留意在何种条件下会引故障模式. 三、FMEA的实施步骤(程序)故障发生频度推定(P)(1) 普遍不会发生故障:12分 也有类似之使用,故障比率较低者:34分 故障发生比率中等程度:56分 三、FMEA的实施步骤(程序)故障发生频度推定(P)(2) 在类似制品之时绩,故障发生较多者:78分 故障发生大部分已确实者:910 三、FMEA的实施步骤(程序)推定故障之严重情况(S)(1) 顾客不易发觉之轻微故障:12分 使外观机能降低之轻微故障:34分 行走中导致机能降低之中等程度:56分 三、FMEA的实施步骤(程序)推定故障之严重情况(S)(2) 导致无法行走或路上故障之重大故障:78

17、分 导致人命事故或物损事故等保安上之致命故障:910分 三、FMEA的实施步骤(程序)故障检知之难易推定(D)(1) 大部分的故障在加工,装配时可检知:12分大部分的故障在加工,装配中检测时检知: 34分大部分的故障在加工中无法检知,大多数再装配时被检知出来:56分 三、FMEA的实施步骤(程序)故障检知之难易推定(D)(2) 故障在加工,装配,动作等之通常检查或实验时无法被检出:78分 通常手段无法发现,预测顾客会在发生不适时抱怨:910分 三、FMEA的实施步骤(程序)危险优先数(RPN) 危险优先数(Risk Priority Number)=PxSxD P:发生机率 S:故障之严重程度

18、 D:检测之难易度 三、FMEA的实施步骤(程序)建议改善对策 1)改善与处置评估三、FMEA的实施步骤(程序)2)改善对策时机(1) 1.RPN大于64危险优先数之最大容许值需对策, 中心厂可与配厂协商订定. 2.当P(发生机率)或D(难检度)大于4或5时,建议需对策能降到3以下. 三、FMEA的实施步骤(程序)2)改善对策时机(2) 3.当S(严重度)是5时,P(发生机率)和D(难检度)必须是2或是更低 三、FMEA的实施步骤(程序)补充资料 设计FMEA发生率评价 1)设计FMEA发生率评价三、FMEA的实施步骤(程序)2)设计FMEA严重性评价三、FMEA的实施步骤(程序)3)设计FM

19、EA检测难易度评价三、FMEA的实施步骤(程序)制造工程FMEA发生率评价1)制造工程FMEA发生率评价三、FMEA的实施步骤(程序)2)制造工程FMEA严重性评价(1)三、FMEA的实施步骤(程序)2)制造工程FMEA严重性评价(2)三、FMEA的实施步骤(程序)3)制造工程FMEA检测难易度评价三、FMEA的实施步骤(程序)工程FMEA表四、分析阶段1 FMEA的输入输出设计FMEA的输入(1) 由第1阶段输出转入第2阶段输入 设计目标可靠性和质量目标四、分析阶段设计FMEA的输入(2)由第1阶段输出转入第2阶段输入 性能目标 材料初始清单 特殊产品和过程特性的初始清单 管理支持四、分析阶

20、段设计FMEA的其它输入(1) 跨功能小组在开展设计FMEA时，应参考以下文件和资料：保修信息。顾客抱怨、退货资料。纠正和预防措施。四、分析阶段设计FMEA的其它输入(2)跨功能小组在开展设计FMEA时，应参考以下文件和资料： 类似产品的设计FMEA APQP第一阶段输出，即第二阶段输入和任何其它相应输入。四、分析阶段设计FMEA的输出(1) 潜在设计失效模式。 潜在关键设计要求。 设计问题：曾经受到制造和装配作业挑战的设计问题。四、分析阶段设计FMEA的输出(2)新设计要求：尚无制造或组装作业的经验。设计验证计划和报告(DVP&R)改进设计，或更改原有设计。四、分析阶段P-FMEA(1) 输

21、入 编制PFMEA，多功能小组可应用的数据和参考文件： 过程FMEA-AIAG参考手册 特性矩阵 以往SPC记录 保修信息四、分析阶段P-FMEA(2) 输入 编制PFMEA，多功能小组可应用的数据和参考文件： 顾客抱怨和产品退回数据资料 纠正或预防措施 过程流程图、现场布置图、操作描述 系统和/或设计FMEA 类似产品和过程的PFMEA四、分析阶段过程FMEA输出过程/零件潜在失效模式的清单。潜在关键特性和重要特性清单。消除或减少产品失效模式出现频次的过程改进措施清单。提供全面的过程控制策略。四、分析阶段FMEA中失效模式与影响的对应关系零件固有特性对零部件的压力 电气特性 机械特性 恶化主要因素 产品构成 环境条件 运用条件故障模式对子系统的影响对系统的影响对安全性的影响对经济性的影响措 施故障原因故障发生的机制故障发生的概率故 障因零件（操作）不同而产生各种不同的故障状态、现象影 响消除对上位系统给予严重影响的故障模式四、分析阶段3