DFMEA的编制与案例

1、 FMEA 潜在失效模式及后果分析Failure Mode and Effects Analysis1第三次课课：DFMEA的编制制与案例例 课程回顾 准备工作表头部分主体部分2概念DesignFailureModeEffectsAnalysisandDesignFailureMode andEffects Analysis设计失效效模式及及后果分分析3成功实施施FMEA项目目的最重重要因素素之一是是及时性。含义事件发生生前的措施，而不是是事件发生生后的演练。FMA Failure Mode Analysis事后分析4设计FMEA（DFMEA）是阶段的输出文件，是是设计与开开发阶段段的输入入。

2、产品设计计产品制造造产品设计计与开发发产品制造造过程DFMEA：只只聚焦于于系统或或产品本本身，假假定过程程是完美美的。56由一个人人编制的的FMEA是无无意义的的！应采采用TEAMWORK的形形式！-头头脑风暴暴。7第三次课课：DFMEA的编制制与案例例 课程回顾 准备工作表头部分主体部分8必备条件DFMEA应在在了解所需需分析的的系统、子系统统或零组组件的开开发信息息和确定定他们的的功能要要求和特特性的情况下开开始：为了确定定DFMEA的的范围，在应用用到部件件、子系系统或系系统DFMEAs中时时，小组组应该考考虑一下下方面：产品界面面有什么么过程，匹配部部件或系系统？产品的功功能或特特性

3、会影影响其他他部件或或系统吗吗？有需要执执行产品品与其功功能的其其他部件件或系统统提供的的输入吗吗？在连接的的部件或或系统中中产品功功能包含含失效模模式的预预防或探探测吗？9FMEA推荐的的理解设设计要求求的工具具产品的方块示意图表示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。指出了设计范围内部件和子系统之间的相互关系方块图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不受控因素的设计输入（信号）和输出（反映或功能）P-图图表、图纸等材料清单（BOM)内部关系矩阵 界面矩阵图质量功能展开质量和可靠性历史其他这些工具具的使用用，以及及工程师师经

4、验和和历史信信息的支支持，可可以帮助助确定一一套综合合的要求求和功能能。在考虑这这些要求求以后，开始填填写表格格。10第三次课课：DFMEA的编制制与案例例 课程回顾 准备工作表头部分主体部分113-1DFMEA编号（A）：填入DFMEA文件的编编号，以以便查询询。设计FMEA的编号原原则：DFMEA例如：DFMEA20Z02W001A0版本号流水号图纸编号号车型（产产品）代代号设计FMEA名称简称称123-2、系统、子系统统或零部部件的名名称及编编号（B）：注明适当当的分析析级别并并填入被被分析的的系统、子系统统或零部部件的名名称及编编号。设设计FMEA小组必须须为展开开DFMEA特定的活活

5、动确定定系统、子系统统或部件件的组成成。A）系统FMEA的范围：一个系系统可以以看作是是由各个个子系统统组成的的。典型的系系统FMEA可能包括括下列系系统：底底盘系统统、传动动系统、内饰系系统等。B）子系统统FMEA的范围： 一个个子系统统FMEA通常是一一个大系系统的一一个组成成部分。如：前悬悬挂系统统是底盘盘系统的的一个组组成部分分。C）部件FMEA的范围：部件FMEA通常是一一个以子子系统的的组成部部分为焦焦点的FMEA。如；螺杆是前前悬挂（底盘系系统的一一个子系系统）的的一个部部件。部件FMEA系统FMEA子系统FMEA133-3设计责任任（C）：填入整车车厂（或或负有设设计责任任OE

6、M）、或本本公司设设计部门门和小组组。如果果适用，还应包包括供应应商的名名称。143-4车型年度度/项目目（D）：填入将使使用和/或所分析析设计影影响的预预期车型型年度/项目（如如果知道道的话。153-5、关键日日期（E）：填入初次次DFMEA应完成的的时间/日期，该该日期不应超过过计划的的生产设设计发布布 的日日期（该日期期的期限限是不应应超过产产品设计计图纸完完成的期期）。163-6、DFMEA日期（F）：填入编制制DFMEA原始稿的的日期及及最新修修订的日日期。17列出有权权确定和和/或执行任任务的责责任部门门的名称称和个人人姓名（建议所所有参加加人员的的姓名、部门、电话、地址等等都应记

7、记录在一一张分发发表上）。3-7、 核心心小组（G）：18DFMEA核心小组组成员清清单制定部门门：技术术部制制定日期期：2004年08月01日产品名称规格/型号顾客名称序号姓 名部门职务住 址家庭住址电 话公司内部电 话传 真备注1刘工技术部经理上海市清华路1998弄10楼980号13812345678021-98765432021-98766666组长2刘甲质量部部长上海市清华路1998弄10楼980号13823456789021-12345678021-98766666成员3张三生产部部长上海市清华路1998弄10楼980号13909876543021-23456789021-98766

8、666成员4李四销售部部长上海市清华路1998弄10楼980号13567890123021-34567890021-98766666成员5王五采购部部长上海市清华路1998弄10楼980号13165432109021-87654321021-98766666成员6钱已技术部部长上海市清华路1998弄10楼980号13923987654021-76543210021-98766666成员备 注193-8编制者（H）：填入负责责编制DFMEA的工程师师的姓名名、电话话和所在在公司的的名称。20第三次课课：DFMEA的编制制与案例例 课程回顾 准备工作表头部分主体部分214-1、项目/功能（a1）：

9、填入被分分析项目目的名称称和其他他相关信信息项目/功能可以以分成2栏或合并并成一栏栏来表述述。项目：输输入通过过方块图图、P图，图表表和其他他图纸以以及由其其小组进进行的其其他分析析所识别别的项目目、界面面或零件件。功能：填填入根据据顾客要要求和小小组讨论论必须符符合设计计目的的的那些需需要进行行分析的的项目的的功能或或界面。224-1、项目/功能（a1）：用尽可能能简明的的文字来来说明被被分析项项目要满满足设计计意图的的功能，包括该该系统的的运行环环境：（如：规规定温度度、压力力、湿度度范围、设计寿寿命）及及相关的的信息（如：度度量/测量变量量）。功能：设计这个个系统、子系统统、零部部件做什

10、什么？设设计要求求是什么么？设计计意图是是什么？“设计意意图：对给定的的部件/子系统/系统，对对希望它它做什么么或不希希望它做做什么的的描述。23DFMEA功能的分分析：给出完成成功能的的重要的的环境条条件：A)如：大气气温度、湿度、大气压压、道路路、灰尘尘和腐蚀蚀介质质等；B)如：变速速箱的润润滑系统统的正常常工作与与环境温温度有重重要关系系等。给出设计计要求的的寿命：“设计寿命命”的概概念和定定义：设设计所预预期的能能完成其其要求的的时间间间隔(如周期、时间、里程等等)。A)、以上这这些要求求都应尽尽可能给给出可度度量的（即定量量的）的的要求； 如：储存液液体(升)、支撑护护罩(磅)、各档

11、速速比、传传递的扭扭距、功功率、工工作温度度等。24潜在的失失效模式式及后果果分析（设计FMEA）第页，共页QR-707-2-03A0254-1要要求（a2）在附加栏栏中，“要求”的的增加加可以使使失效模模式的分分析更加加精炼。填入需需要分析析的每一一个功能能的要求求。如果果在不同同的失效效模式下下，功能能有一个个以上的的要求，高度建建议单独独列出每每一项要要求和功功能。264-2潜潜在失失效模式式（b）潜在失效效模式是是指零部部件、子子系统或或系统有有可能未未达到或或不能实实现项目目/功能能栏中所所描述的的预期功功能的情情况。潜在失效效模式仅仅仅在与与确定的的操作条条件（如如冷、热热、干燥燥

12、、灰尘尘）和使使用条件件（如超超过平均均里程、不平的的路段、仅在城城市行驶驶）一致致的情况况下发生生。在确定潜潜在失效效模式时时，工程程部技术术科和/或设计计工程师师们可以以将对以往运运行出错错的研究究、疑虑虑、报告告和小组组头脑风风暴结果果的回顾顾作为起点点274-3潜在的失失效后果果（c）：概念及定定义：指指失效模模式可能能带来的的对完成成规定功功能的影影响，以以致带来来顾客的的不满意意，和不不符合安安全和政政府法规规规定。填入失效效模式对对系统功功能的影影响，就就如顾客客感受的的一样，应根据据顾客可可能发现现或经历历的情况况来描述述失效的的后果（应记住住顾客可可能是内内部的顾顾客，也也可

13、能是是外部最最终的顾顾客）。28失效后果果分析：要运用“失效链链分析”方法，弄清楚楚直接后后果、中中间后果果和最终终后果。查阅历史史和类似似的FMEA报告、保保修资料料、抱怨怨报告、使用情情况报告告、市场场收回及及其他文文件，确确定历史史上失效效模式的的影响。29充分考虑虑潜在后后果/影响：如如果零件件故障，会发生生什么后后果？零件本身身的作业业、功能能和状态态？总成的作作业、功功能和状状态？系统的作作业、功功能和状状态？整车的作作业、功功能和状状态？顾客将看看到、感感到或经经历什么么？对政府法法规的符符合性？ “顾客”泛泛指下步步作业、后续作作业、组组装厂和和最终用用户。当顾客是是后续作作业

14、时，这种影影响应以以过程表表现加以以说明（如：粘着于模模具、损损坏夹具具、装配配不上，危害操操作者等等）。当顾客是是最终用用户时，应以产产品或系系统的表表现描述述这种影影响(如：外观观不良、噪音太太大、系系统不工工作等)。304-4严重度-S（d）：严重度是是与所给给的失效效模式的的最严重重后果相相符的一一个值。是潜在在失效模模式发生生时对顾顾客影响响后果的的严重程程度的评评价指标标。严重重度在单单独FMEA的范围内内相对排排序。DFMEA小组应对对评定准准则和分分级规则则达成一一致意见见，尽管管个别产产品分析析可做修修改，不不推荐/建议修改改确定为为9和10的严重度度数值，对严重重度数值值定

15、级为为1的失效模模式不作作进一步步的分析析。严重度数数值的降降低只有有通过改改变设计计才能够够实现。（如：“瘪胎”可以减减轻突然然爆胎的的严重度度，“安安全带”可以减减轻车辆辆碰撞的的严重程程度）。314-5分分类/级别（e）用于强调调高优先先的失效效模式和和他们相相关的要要因。填入对那那些可能能需要附附加的设设计或过过程控制制的部件件、子系系统或系系统的产产品特殊殊特性的的分级（如：安安全性、关键、主要、重要、重点）。产品品的特殊殊特性符符号应在在此栏目目中予以以明确标标识/注注明。 当严严重度8时，应将其其确认为为特殊特特性。 当严严重度9时，应将其其确认为为关键特特性。 当严严重度为为5

16、8，而频频度3时，可可以将其其确认为为重要特特性。324-6、失效模模式的潜潜在要因因/机理理（f1/f2）要因/机机理可以以分成多多栏也可可以合并并成一栏栏。在FMEA的开开发中，识别失失效模式式的所有有潜在要要因是后后续分析析的关键键。失效机理理-是是物理的的，化学学的，电电子的或或其他过过程导致致的失效效模式。失效的潜潜在要因因应按按设计过过程如何何让失效效发生一一种迹象象来定义义，用可可纠正或或可控制制的情形形来描述述。所有有潜在要要因的识识别是后后续分析析的关键键。研究失效效可能的的起因与与机理，是为了了能够正正确采取取控制措措施，防防止失效效的发生生或减少少其发生生的可能能性。33

17、注意：简明扼要要，但要要尽可能能全面地地列出可可能想到到的失效效起因和和机理，以便对对症下药药，采取取纠正措措施。注：不要要把产品品的工作作环境（如：道道路产生生的振动动、冲击击、气温温的变化化、湿度度、粉尘尘、电磁磁干扰等等）作为为我们的的分析目目标。工作环境境是造成成失效的的重要外外因，但但它是客客观存在在，难以以控制的的。我们们要分析析的是：在外因因作用下下的内因因。34与制造、装配无无关的起起因可采采用的途途径现有的类类似产品品的FMA资料料；应用失效效链，找找出直接接原因，中间原原因和最最终原因因；应用“五五个为什什么？”应用因果果图，从从人、机机、料、法、环环等方面面进行分分 析，

18、应用排排列图，相关分分析法，试验设设计（DOE）等方法法，从可可能的的多因素素原因中中找出主主要原因因。应用失效效树分析析（FTA）找找出复杂杂系统的的失效起起因和机机理；充分发挥挥多方论论证小组组的经验验，采用用头脑风风暴法，对可能能的起因因进行归归纳分析析。35分析起因因的两个个角度与制造、装配无无关的起起因（当当制造与与装配符符合技术术规范的的情况下下，发生生了失效效）与制造/装配有有关的原原因36案例二：门锁扣不不上？ 第一一个：为什么门门锁扣不不上？锁舌与锁锁座错位位。 第二二个：为什么锁锁舌与锁锁座错位位？车门下沉沉。 第三三个：为什么车车门下沉沉？门铰链变变位。 第四四个：为什么

19、门门铰链变变位？固定门铰铰链的框框架变形形。 第五五个：为什么固固定门铰铰链的框框架变形形？框架刚度度不足。结论：当时产品品设计工工程师在在设计框框架钢度度时考虑虑的不够。修改设计计，提高高框架总总成刚度度。水箱支架断裂水箱后倾水箱与风扇碰撞水箱冷却水管被风扇刮伤水箱冷却液泄漏冷却系统过热发动机气缸损坏汽车停止行驶(1失效原因)(1失效模式)(1失效后果)(2失效原因)(2失效模式)(2失效后果)(3失效原因)(3失效模式)(3失效后果)时 间FMEA的失效链链（连续续“五个以上上为什么么？”）37因果图又又叫“石石川馨图图”，也也称为鱼鱼刺图、特性要要因图等等。它是是利用“头脑风风暴法”，集

20、思思广益，寻找影影响质量量、时间间、成本本等问题题的潜在在因素，然后用用图形形形式来表表示的一一种十分分有用的的方法，它揭示示的的是是质量特特性波动动与潜在在原因的的关系。因果图有有三个显显著的特特征：1.是是对所所观察的的效应或或考察的的现象有有影响的的原因的的直观的的表示；2.这这些可可能的原原因的内内在关系系被清晰晰地显示示出来；3.内内在在关系一一般是定定性的和和假定的的。3839与制造/装配有有关的原原因可采采用的途途径指由于所所拟定采采用的制制造/装装配设计计在技术术上或操操作者体体力上的的限制与与难度，以及容容易产生生误操作作而引起起的潜在在失效效。也就就是与产品设设计中可可制造

21、性性与装配配性有关关的问题题。纯属制造造与装配配过程有有关的问问题，原原则上由由过程FMEA来进行行分析。40 设计计FMEA小组应基基于二个个假定考考虑失效效原因：失效模式式由设计计缺陷造造成，零零件的制制造和装装配在工工程规范范之内；失效模式式由制造造或装配配的缺陷陷所引起起，但这这种制造造和装配配错误是是由设计计缺陷造造成的。即设计计缺陷可可造成组组装过程程的错误误。根据上述述假定，可分为为以下二二种情况况确定原原因：A)假定零件件的制造造和装配配在工程程规范内内。B)假定零件件的设计计使制造造或装配配过程的的变差不不能接受受：41A)假定零件件的制造造和装配配在工程程规范内内。审查过去

22、去的测试试报告、保修资资料、抱抱怨报告告、记录录和其它它文件。审查同同类FMEA报告。列列出已知知失效模模式原因因的因子子。试问：什么原因因造成了了零件的的这种故故障？在什么情情况下零零件的功功能失常常？怎样或为为什么才才能造成成零件背背离工程程规范的的要求？什么原因因导致零零件不能能实现它它预期的的功能？42B)、假定零零件的设设计使制制造或装装配过程程的变差差不能接接受：审查以往往通过制制造或装装配错误误而引发发失效模模式的设设计缺陷陷。例如如：材料处理理的规定定使那些些处于上上公差值值内的材材料在机机加工时时不能满满足规范范要求。采用不对对称设计计，防止止装反。充分考虑虑潜在的的设计缺缺

23、陷，试试问：零件的方方向和直直线度设设计对零零件的功功能十分分重要？零件在装装配时还还出现颠颠倒吗？零件的工工程规范范和公差差是否与与制造/装配相适适？434-7发发生率率（g）发生率是是在设计计寿命内内由特定定要因/机理将将导致失失效模式式发生的的可能性性。发生率可可能性的的排序值值比绝对对值更有有意义。发生率值值是在FMEA范围内内的相对对排序，不能反反映发生生的实际际可能性性444-8:现行设计计控制（h）现有设计计控制是是那些作作为已完完成的设设计过程程的一部部分而执执行的活活动，将将确保设设计功能能和可靠靠性要求求予以充充分考虑虑。有2类设设计控制制应予以以考虑：预防：消消除（预预防

24、）失失效的机机理的要要因或失失效模式式的发生生，或降降低发生生率探测：在在项目放放行到生生产前，通过解解析方法法或物理理方法识识别（探探测）要要因，失失效的机机理或失失效模式式是否存存在。如果可能能的话，更建议议使用预预防控制制方法。注：设计控制制如果使使用单栏栏表格，应使用用下列前前缀。在在所列的的每一个个预防控控制前加加上一个个字母“P”(Prevent)标明。在在所列的的每一个个探测控控制前加加上一个个字母“D”(Detect)标明。45预防控制制：基准研究究自动防故故障装置置设计设计和材材料标准准文件以以往最好好实践的的记录、教训模拟研究究确定定设计要要求的概概念分析析防错探测控制制：

25、设计评审审原型试验验验证试验验模拟研究究设计计验证设计试验验，包括括可靠性性试验使用类似似零部件件的模型型现行设计计控制的的采用：没有任何何设计控控制，设设计将具具有很大大的盲目目性，风风险极大大。从时间角角度考虑虑，设计计控制采采取的越越早越好好。这将将有利于于失效的的早期识识别和预预防，降降低开发发成本，缩短开开发周期期，降低低风险。用于制造造、装配配过程的的检验和和试验不不能视为为设计控控制。小组应充充分考虑虑分析、试验、评价和和其他活活动以确确保设计计充分,如：464-9、探测度度（i）探测度是是对在现现行设计计控制探探测栏中中列出的的最好的的探测控控制的对对应等级级。当识识别出一一种

26、以上上控制时时，建议议对每种种控制进进行探测测度排序序，将最最低排序序值记录录在探测测度栏。不要因为为发生率率自动假假设探测测等级是是低的就就放行，应进一一步控制制或降低低这些低低频率失失效模式式的风险险。47小组应对对相互一一致的评评定准则则和定级级方法达达成一致致意见，尽管对对个别产产品分析析可作调调整。在在设计开开发过程程 中，最好是是尽早采采用探测测控制。在确定定了探测测度定级级之后，DFMEA小小组应评评审频度度数定级级并确保保频度数数定级仍仍是适宜宜的。在评估探探测度时时： 首先先确定现现有的设设计控制制是否能能用来检检出失效效模式的的起因/机理。 其次次应评价价出其检检出失效效模

27、式的的有效性性。 正确确选择试试验条件件，增加加试验样样品的数数量，能能提高设设计控制制方法的的有效性性。484-10：风险险顺序数数-RPN值（j）使用风险险优先系系数是协协助把措措施优先先排序的的一种方方法对于确定定是否有有措施需需要，不不建议使使用RPN极限限。494-10、确定定优先措措施一旦小组组完成了了最初的的失效模模式和后后果、要要因以及及控制的的识别，包括对对严重度度、发生生率和探探测度的的排序，他们必必须确定定是否进进一步努努力来减减少风险险。由于于在资源源、时间间、技术术和其他他因素方方面的内内在控制制，小组组必须确确定优先先措施。小组的最最初焦点点定位于于严重度度最高级级

28、别的失失效模式式，当严严重度等等级为9或10时，小小组必须须强制确确保风险险通过存存在的设设计控制制或建议议措施来来陈述。对于严重重度等级级为8或或8以下下的失效效模式，小组应应考虑最最高发生生率或探探测度的的要因。识别信信心，确确定方法法，将风风险降低低措施排排序最优优化小组的最最初焦点点定位于于严重度度最高级级别的失失效模式式，当严严重度等等级为9或10时，小小组必须须强制确确保风险险通过存存在的设设计控制制或建议议措施来来陈述。对于严重重度等级级为8或或8以下下的失效效模式，小组应应考虑最最高发生生率或探探测度的的要因，将风险险降低措措施排序序最优化化504-11建议措施施（k）：任何建

29、议议措施的的意图都都是要依依以下顺顺序降低低其风险险级别：严重度度(S)、频度(O)、探测度度(D)。51应从以下下情况中中进行考考虑但不不局限下下列措施施：修改设计计几何尺尺寸和/或公差；修改材料料规范；试验设计计（尤其是是存在多多重或相相互作用用的起因因时或其其它解决决问题的的技术）；修改试验验计划。对于一个个特定的的失效模模式/起因/控制的组组合，如如果工程程评价认认为无需需采用建建议措施施，则在在该栏中中填写“无”，予以明明确注明明。52要减少或降低需要考虑的措施完成或可达到的目的严重度改变/修改设计(如：试验设计、修改设计几何尺寸/公差、修改材料性能/规范、修改试验计划)消除或降低失

30、效模式的严重度频度改变设计或改进过程/工艺(如：进行试验设计、修改试验计划)防止或预防原因，或减少/降低其发生频率探测度增加设计确认和验证工作或改进控制的措施/方法(如：增加上游的控制措施，以免除下游的检测，进行更好的测试，对计划的测试增加设备)改进在失效模式发生前检测失效模式或检测原因的能力当严重度数数(S)或RPN数值很高高时，必须考虑虑下列类类型的措措施：53确定措施施 提出出建议措措施是一一个创造造性过程程。小组组人员应应当不加加约束地地考虑各各种建设设性措施施。 一般般说来，一个建议议措施应应当针对对一个失失效原因因。在措施不不确定时时，应当当通过试验设计计(DOE)对小组人人员提出出的各种种措施作作系统性性试验。 应对对每一个个失效模模式作研研究，并并针对原原因提出出