FMEA失效模式的管理作用

1、潜在失效模式及后果分析Failure mode and effect analysis (FMEA)1课程大纲纲FMEA的定义FMEA的发展FMEA的种类FMEA的作用FMEA作业流程程PFMEA制作讲解解27.3.3.2 制造造过程设设计输出出制造过程程输出必必须以能能针对制制造过程程设计输输入要求求进行验验证和确确认的方方式表达达。制造造过程设设计输出出必须包包含：规范和和图纸；制造过过程流程程图场场地平面面布置图图；过程FMEA；控制计计划；作业指指导书；37.3.1.1 多方方论证组织必须须使用多多方论证证的方法法来进行行产品实实现的准准备工作作，包括括如下：开发决定特特殊特性性以及对

2、对其监视视。开发和和评审FMEA，包括为为降低潜潜在风险险而采取取的措施施。开发和和评审控控制计划划。注：典型型的多方方论证包包括组织织的设计计、制造造、工程程、质量量、生产产和其它它适当的的人员。4FMEA定义FMEA是一种工程技术术（一种种工具），用以定义义、确认认及消除除在系统统上、设设计、制制程及服服务还没没有到达达顾客前前已知的的或潜在在的失效效、问题题等。5FMEA的演变变GrummanAircraft Company1950 FMEA飛機主操縱系統失效分析Boeing & Martin MariettaAerospace Company1957 工程手冊中正式列出FMEA程序Na

3、tion Aeronautics andSpace Administration (NASA)1960 FMEA成功地應用於航太計劃Defense DepartmentInternational ElectricalCommission (IEC)Chrysler, FordGM, ASQ, AIAG1974出版Mil-STD-1629 FMECA1980出版Mil-STD-1629A FMECA1985出版IEC812 FMEA1993出版FMEA手冊1995出版FMEA手冊2001出版FMEA手冊6FMEA的演变变FMEA的前身为为FMECA，是在1950由由格鲁曼曼飞机提提出，用用在飞机

4、机主控系系统的失失效分析析波音与马马丁公司司在1957年年正式编编订FMEA的作业程程序，列列在其工工程手册册中60年代代初期，美太空空总署将将FMECA成功地应应用于太太空计划划。美军军同时也也开始应应用FMECA技术，并并于1974年年出版MIL-STD-1629FMECA作业程序序。1985由国际际电工委委员会（IEC）出版的FMECA国际标准准（IEC812),即参考MIL-STD-1629A修改而成成。FMEA是QS9000五大工具具之一，最新版版为第四版。7FMEA种类系统统管理系统统（质量、安全、环境管理理）设计计零组件子系统主系统过程程人/设备备/方法法材料/量量测/环环境重点

5、：使系统失失效的影影响降至最低低目标：使系统品品质、可靠性性、成本本及维护性性提升至最最佳状态态重点：使设计失失效的影影响降至最低低目标：使设计品品质、可靠性性、成本本及维护性性提升至最最佳状态态设备备工具、工工作站站生产线操作员训训练制程及量具重点：使过程失失效的影影响降至最低低目标：使制程品品质、可靠性性、成本本及维护性性提升至最最佳状态态8累积经验验，早期期发现失失效原因因及采取取因应之之道促进设计计改良。改善作业业方法。帮助作业业人员训训练，使使其能学学到正确确找出失失效原因因的方法法及采取取有效的的措施。公司对经经验的累累积及技技术能制制度化的的保存。实施FMEA的目的及及意义9FM

6、EA的时机新设计、新技术术或新制制程，这时的的FMEA是完整的的设计、技术、或制程程。修改现有有的设计计或制程程(假设其其设计或或制程FMEA已存在)这时的的FMEA的焦点在在修改的的设计、制程，以及由由于修改改设计、制程而而导致的的相互作作用。使用现有有的设计计或过程程于新的的环境、地点(假设其其设计或或制程FMEA已存在)，这时时的FMEA范围是针针对环境境、地点点对现有有的设计计、过程程的影响响。10预防观念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业劣质企业业11质量先期期策划(APQP)流程图概念启始始认可1.规划划计划认可原型试作作量试2.产品品设计

7、3.过程程设计过程设计计/验证产品设计计/验证计划/定定义研发立案案生产生产阶段段/回馈纠正正产品/ 过程程确认4.产品品/过程程确认规划5.回馈馈与纠正正量产DFMEAPFMEA12FMEA作业流程程任务确认认决定分析层级级列举故障模式式机能方块图流程步骤骤分析表选定故障模式式制作FMEA表提出对策方案案试验报告告不良报告告顾客抱怨怨DFMEAPFMEA系统、子系统、零件列举故障原因因RPN评价选定对象象试验报告告不良报告告顾客抱怨怨经验累积积13FMEA制作说明明(FMEA团队选择择及流程程)FMEA团队选择择（多功功能小组组）*跨部门门团队的的组成*选部门门人员(设计工工程师、制程工工程

8、师、生产管管理、品品质工程程师.等人人)*选FMEA负责工程程师决定过程程或选标标准过程程/收集集资料*使用方方块图/流程图图以展示示目前或或计划的的制程/类似产产品的信信息详细的原原因- 失效效 后后果*脑筋激激荡/确确认失效效模式*确认第第一层原原因(第第二层、第三层层、第四四层等多多层原因因)*定义失失效模式式的后果果14计算风险险*严重度度(每种种失效模模式取最最大值)*风险顺序序数(RPN)为最大值值的严重重度乘以以最大值值的频度度，再乘乘以最大大值的探探测度建立柏拉拉图(可运用用不同统统计技术术)*针对严严重度、频度及及风险优优先指数数逐一建建立柏拉拉图*确认“重要的的少数失失效模

9、式式”展开建议议行动*专注于于少数重重要的失失效模式式FMEA作业说明明(FMEA团队选择择及流程程-续)15项目/功能(要求)潜在失效模式式潜在失效后果果严重度等级潜在原因因/失效机制制频度现行设计计(制程)管制预防检测探测度RPN建议措施施责任与目标完成日期期措施结果果采行措施施严重度频度探测度RPN潜在失效效模式与与后果分分析功能,特特征或要求为为何?后果为何何?什么会错错误?-无无功能-部部分/过过多/降低功能能-间间歇功能能-不不预期功功能有多不好好?原因为何何?其发生频率为何何?如何能预防及发发现这种原因及错错误?这种方法法发现这种种问题有多好?改善风险险程度能够做什什么?-设设计

10、变更更-过过程变更更-特特别管制制-标标准,工工艺文文件或指引变变更-导导入防呆呆措施-加加强设备备保养-加加强参数数控制-加加强工作作技能16PFMEA（过程）制作1718过程FMEA中对顾顾客的的定义过程FMEA中，对顾客 的定定义通常常是指最终使使用者，但也也可能是是后续或或下游制制造或组组装作业业、服务务作业、或政府法规规。19过程FMEA的制定过程FMEA会假定产品符合合所设计计的要求求。潜在在失效模模式有可可能是因因为设计计弱点造造成，其其后果及及避免方方法应包包含于DFMEA。20过程FMEA的制定过程FMEA的输入：PFMEA的制定首首先将过程流程程图完成，并并将产品品过程程特

11、性鉴鉴别出；特性矩阵阵图，识别产产品特性性与过程程特性的的关系；如果有的的话，则则应包括括相关的的DFMEA准备PFMEA所使用的的流程图图应附于于该PFMEA文件中。21流程图制制定22主要日期期此日期不不应超过过预定的的产品开开始量产产日期附注：以供货商商而言，初次FMEA之预定日日期不应应该超过过顾客所所要求的的生产零件件及核准准过程(PPAP)提交日期期。23过程功能能要求求小组应针针对性能能、材料料、制程程、环境境以及安安全标准准等。并尽可能能精确地地指出此此制程或或操作程程序的目目的。如如果特定定制程包包含多项项的操作作程序(如如：组装装 )且且有不不同的潜潜在失效效模式，最好是是

12、把这些些操作程程序列为为单独的的项目分分析。24潜在失效效模式在准备PFMEA作业中，会假定进进料零零件均为为合格， 除非非FMEA小组依据据历来的的数据显显示进料料的品质质有缺点点，则可可纳入分分析。弯曲毛毛边边孔偏位破裂孔太浅未未打孔搬运损坏坏脏脏污孔太深表面太粗粗糙变变形形表面太光光滑开放电路路短短路未贴卷标标25潜在失效效模式26潜在失效效后果对于顾客客的定义义，可以以是下一个制制程，后后续的作作业或地地点，经经销商和和或汽汽车车主主。当评估失失效潜在在效应后后果时，每一个对对象均应应考虑到到。对于最终终使用者者而言，其后果以以产品或或系统性性能的感感受，如如：噪音粗粗糙糙操操作不不规

13、律作业过多多不不舒服的的气味无无法操操作操作不良良不不稳定作作业中中断渗漏外观不良良重工修修理报废顾顾客客不满意意对于下一一个制程程或后续续的作业业地点点，其后果以以制程操作性性能的感感受，如如：无法系紧紧无无法配配合无无法法钻孔无法连接接无无法安安装无无法法选配无法装面面板造成过多多的工具具磨耗损坏装备备危及作作业27潜在失效效后果案例28严重度严重度是是针对失失效模式式中最严严重的效效应等级级。严重度等等级指数数可对系系统、子子系统或或零部件件的设计计变更，或制程程之重新新设计来来降低。附记：失效模式式后果的的严重度度为1 分者者，则不不需要作作进一步步分析。29等级本栏亦可可用以区区分任

14、何何特殊产品或过程特性（如如：安安全特性性、关键键特性）30潜在失效效原因机制扭力不当当 过过度或或不足定位装置置磨损焊接不当当 电电流、时间或或压力工具磨损损量测不精精确定位装置置有碎屑屑热处理不不当 时间间或温度度工具损坏坏不当的浇浇注空空气流通通机器设定定不当润滑不足足或未润润滑程序运作作不当零组件遗遗失或误误置使用明确确的错误误或功能能失效用用语(如如：操操作员未未安装封封口) ；不不可使用用不明确确的用语语 (如如 ：操操作员失失误，机机器失效效 )。31潜在失效效原因机制案案例32频度度频度是特特定原因因机制制可能发发生的机机率。频频度的评评价等级级分数是是相对值值，而非非绝对值值

15、。可由由设计变变更或过过程变更更预防或或控制失失效原因因/机制制，是降降低频度度的唯一一方法。频度评价价等级分分数为FMEA制定时的的相对评评分，并并不一定定是反映映实际可可能的发发生率。33现行的过过程管制制过程控制制的方式式，有以以下两种种类型：1 )预预防：预防失失效的原原因机机制，或或降低发发生的机机率。2 )检检测：检测失失效的原原因机机制，或或失效模模式据以以采取纠纠正措施施。如果可能能的话，第一种种方式(预防管管制)是是较好的的方式。本手册PFMEA的过程控控制有两两栏( 意即即：分开开预防控制制及检测控制制)，以协协助小组组能迅速速以目视视区分两两种类型型控制方方式。34探测度

16、探测度的的评价等等级是与与所列的的过程控控制有关关。为了降低低侦测度度评价等等级，一一般来说说所规划划的制程控制制必须改善善。35风险顺序序(RPN)RPN=(S)x(O)x(D)风险顺序序数是严严重度数数(S)、频率数(O)和不易探探测数(D)三者的乘乘积。风险顺序序数RPN是对设计计风险性性的度量量。36PFMEA严严重度评评级表37PFMEA频频度评级级表38PFMEA探探测度评评估39PFMEA探探测度评评估40风险顺序序(RPN)RPN=(S)x(O)x(D)风险顺序序数是严严重度数数(S)、频率数(O)和不易探探测数(D)三者的乘乘积。风险顺序序数RPN是对设计计风险性性的度量量。

17、41建议措施施建议措施施，应首首先考虑虑高严重重度，不建议用用RPN目标值决决定采取取措施一般来说说不论RPN高低，当当严重度度是9 或10时时，特特须注意意现行的的设计控控制或预预防纠纠正措施施要将该该风险列列入控制制并采取取措施。42建议措施施建议措施施的考虑虑顺序应应为：降降低严重重度、频频度及探探测度。降低严重重度S等级：只只有修改改设计才才能降低低严重度度等级。43建议措施施降低频度度O等级：通通过对设设计进行行修改，进而移移除或控控制一个个或多个个的失效效模式的的起因或或机现，可以降降低频度度的级别别。应该考虑虑但不限限于下列列措施：设计防错错以消除除失效模模式修改设计计几何尺尺寸

18、利公公差修改设计计以降低低压力或或替代缺缺陷（高高失效可可能性）零部件件增加冗余余修改材料料规格44建议措施施降低探测测度D等级：首首选的方方法是用用防错的的方法，增加设设计确认认验证证措施应应会导致致探测度度等级的的降低。在一些些情况下下，为增增加探测测可能性性（如：降低探探测度等等级）可可能会要要求对特特定零部部件的设设计变更更。另外，也也需考虑虑下列内内容：试验设计计（特别别在失效效模式的的多种或或相互作作用的起起因存在在时）修改试验验计划45建议措施施46措施结果果追踪过程负责责工程师师可使用用下列方方法确定定建议措措施已执执行：确定过程程产品品要求已已达到。审查工程程图面，制程产品规规格，和和工序流流程确定所有有的组装装制造造文件的的变更。审查控制制计划和和作业指指导书。47练习PFMEA48FMEA总结FMEA流程DFMEA与PFMEA的关系FMEA与控制计计划关系系FMEA第四版总总变更49NoNoNoYesYesYesFMEA低优先顺顺序高RPN防错法?修订FMEA是否客户户之重要特性性?优先持续续改善防错措施施定出特殊特性性的防呆作作业列在控制计划划中列在作业指导导书FMEA流程图50设计FMEA与过程FMEA的关系零件性能 失效 模式影响原因现行控制(DVP&R)零件过程 失效 模式影响原因现行控制(CP)现行探测测- 保修修-外部质