潜在失效模式及后果分析9

1、潜在失效模式及后果分析 -设备设计FMEA主讲：11.什么是FMEAFMEA=Potentialfailure modeand effectsanalysis潜在失效效模式及及后果分分析FMEA可以描述述为一组组系统化化的活动动，其目目的是通通过以下下活动达到到顾客满满意：（a）评价设设备/过程中的的潜在失失效模式式以及该该失效模模式的后后果；（b）采取能能够消除除或减少少潜在失失效模式式发生的的措施；（c）将全部部过程形形成文件件。注1.此教材参参考了戴戴姆勒克克莱斯勒勒、福特特和通用用汽车公公司FMEA第三版（QS-9000）及福特特设备FMEA；注2.FMEA注重于设设计，无无论是设设备

2、设计计还是过过程设计计；注3.设备即Machinery。2始于20世纪50年代末，美国的的格鲁曼曼公司用用于飞机制造造业发动动机的故障分分析；美国航空空及太空空署（NASA）用于阿波罗登登月计划划的失效分分析；目前，被被用于汽车行业业的失效分分析（同同时被其其它制造业/服务业应用）；福特公司司提出应应用于设备失效分析析的FMEA。2.FMEA发展史33.设备FMEA形式1.MFMEA(非标设备备设计FMEA)；2.DFMEA(标准设备备设计FMEA)；3.PFMEA生产/装配过程程(P：Process)。注：本教教材介绍绍MFMEA。注1：FMEA种类1.设计FMEA：MFMEA、DFMEA2

3、.PFMEA：过程FMEA3.SFMEA：系统FMEA（S：System）4.PFMEA：采购FMEA(P：Purchase)5.SFMEA：服务FMEA(S:Service)注2：MFMEA是福特公公司基于于SAEJ1739要求上提提出的44.FMEA的实施意义：1.最大程度度地减少少潜在的的隐患；2.防止很多多客户投投诉/客户退货货事件的的发生如汽车行行业即召召回事件件。关键：1.时间性指指“事件件发生前前”的措措施，而而不是“事实出出现后”的演练练，也就就是在设设备或过过程失效效模式被被纳入到到设备或或过程之之前进行行。注：实施施FMEA的好处1.最容易、低成本本地对设设备或过过程进行行

4、更改；2.最大程度度地降低低后期更更改的危危机。55.进行FMEA三种基本本情形情形1：新设计计、新技技术或新新过程。FMEA的范围是是全部设设计、技技术或过过程。情形2：对现有有设计或或过程的的修改（假设现现有设计计或过程程已有FMEA）。FMEA的范围应应集中于于对设计计或过程程的修改改对设备备/工艺的影影响。情形3：将现有有的设计计或过程程用于新新的环境境、场所所（假设设现有设设计或过过程已有有FMEA）。FMEA的范围是是新环境境或场所所对现有有设计或或过程的的影响。注：通常常涉及到到情形1和情形2两种情况况。66.FMEA的编制1.FMEA成员：设计（工工程机械、电电气）、质量及及可

5、靠性性和分析析/试验（品品质）、制造造（加工工）、装装配、服服务、回回收（无无）、采采购等方方面有丰丰富经验验的人员员；注：括号号内为我我司部门门状况，且应依依项目的的难易及及关联而而选择部部门，我我司的采采购需参与，业业务应参参与。2.FMEA启动：项目负责责人发起起，责任任单位可可能是原原设备制制造厂（OEM：Originalequipmentmanufacturer，即生产产最终设设备）、供方或或分承包包方。注：对我我司来说说，责任任单位可可能有客客户/供方相关关人员/我司FMEA小组成员员。3.编制责任任：通常应指指派到人人。77.MFMEA过程顺序序8潜在失效效模式和和后果分分析-M

6、FMEA91.什么是MFMEAMFMEA是用于允许许选择零零件/设备结构构/工装/负载/冷冻剂的的少量非非标设备的分析析由负责设设计的工工程师/小组主要要采用的的一种分分析技术术，用以最大限限度地保保证各种种潜在的的失效模模式及相相关的起起因/机理已得到到充分的的考虑和和说明；对系统、每个子子系统和和部件都都进行评评估；以最严密密的方式式总结了了设计一一个部件件，子系系统或系系统时小小组的设设计思想想（其中中包括根根据以往往的经验验可能会会出错的的一些项项目的分分析）；并使这种种系统化化的分析析方法规规范化和和文件化化。102.如何降低低失效产产生的风风险为客观地地评价设设计,包括功能能要求及

7、及设计方方案,提供帮助助；评价为生生产、装装配、服服务要求求所做的的设计；提高潜在在失效模模式及其其对设备运行影响响已在设设计和开开发过程中得到到考虑和和说明的的可能性性；为完整和和有效的的设计、开发和和确认项项目的策策划提供供更多的的信息；根据潜在在失效模模式后果果对“顾顾客”的的影响，开发潜潜在失效效模式的的排序清清单，从从而为设设计改进进、开发发和确认认试验/分析建立立一套优优先控制制系统；为推荐和和跟踪降降低风险险的措施施提供一一个公开开的讨论论形式；为将来分分析研究究现场情情况，评评价设计计的更改改及开发发更先进进的设计提提供参考考（如获获得的教教训）。113.顾客定义义顾客指以以下

8、：1.最终使用用者；2.法律法规规；3.负责生产产、装配配和服务务活动的的下游过过程或工工序。124.MFMEA的时机MFMEA是动态文文件：在一个设设计概念念最终形形成之时时或之后后开始；在设备开开发的各各个阶段段，发生生更改或或获得更更多的信信息时，持续予予以更新新；在零件图图开始设设计之前前完成。注：生产或装装配过程程中可能能发生的的潜在失失效模式式和/或其原因/机理不需需、但也也可能包包括在设设计MFMEA当中，当MFMEA未包括时时，应在在过程FMEA中识别、控制。135.克服缺陷陷考虑事事项MFMEA不依靠过过程控制制来克服服潜在的的设计缺缺陷，但但应考虑虑1.制造/装配过程程的技

9、术术/体能的限限制：必需的拔拔模斜度度-设计倒角角表面处理理的限制制-依实际要要求选择择氧化/电镀/热处理等等装配空间间/工具的可可接近性性-尽量可以以一致钢材淬硬硬性的限限制-硬度要求求公差/过程能力力/性能-公差设计计2.设备维护护(服务）的技术/体能的限限制：工具的可可接近性性-尽量可以以一致诊断能力力-故障时应应容易诊诊断维修能力力-故障时应应容易维维修146.MFMEA进行步骤骤（1）明确客客户的期期望及需需求文字描述述形式或或通过QFD质量功能能展开。内容应应包括客客户明示示要求、隐含要要求、法法律法规规要求（如适用用）。（2）成立跨跨部门小小组（3）选择分分析对象象确定分析析对象

10、属属于系统统/子系统/零部件中中的哪个个层次（4）依MFMEA表格要求求填写15167.MFMEA填写1）MFMEA编号：方便查询询，可依依组织内内部需求求自行编编号如可使用用编号MCP05B002-101(B002:系统，1XX子系统，-X01零部件），或直直接将MFMEA编号与项项目号对对应。2）系统、子系统统或零部部件的名名称及编编号系统即填入项项目名称称；子系统即电气部部分（可可依需要要再细分分）与MODULE部分；零/部件即组成电电气部分分与MODULE部分的零零/部件。注1：汽车行行业通常常将系统统分为底底盘系统统、传动动系统、内饰系系统，分分析系统统时要确确保组成成系统的的各个子

11、子系统的的接口及及交互作作用被覆覆盖到。注2：子系统统的分析析时要确确保组成成子系统统的各个个部件的的接口及及交互作作用被覆覆盖到。注3：系统、子系统统的划分分可以根根据FMEA小组而变变的。177.MFMEA填写3）设计责任任：我司工程程（机械械、电气气）人员员.4）编制者者：项目负责责人姓名名 。187.MFMEA填写5）项目：填入项目目编号。6）评审日日期：填入初次次FMEA应完成的的时间，该日期期不应超超过零件件图的绘绘制完成成日期。7）FMEA日期：填入编制制FMEA原始稿的的日期及及最新修修订的日日期。8）核心小小组：依实际需需要列出出有权确确定和/或执行任任务的责责任部门门的名称

12、称和个人人的姓名名。注：可以以采用附附件的形形式。197.MFMEA填写9）项目/功能：填入被分分析项目目的名称称（即系统统/子系统/部件）；利用工程程图纸上上标明的的名称并并指明设设计水平平（即目前前版本）；用尽可能能简明的的文字来来说明被被分析项项目满足足设计意意图的功功能，包包括该系系统运行行环境（规定温温度、压压力、湿湿度范围围、设计计寿命等等）相关关的信息息；如果该项项目有多多种功能能，应把把所有的的功能列列出。20217.MFMEA填写10)潜在失效效模式：潜在的失失效模式式是指零零部件、子系统统或系统统有可能能会未达达到或不不能实现现项目/功能栏中中所描述述的预期期功能的的情况（

13、如预期期功能失失效）；潜在的失失效模式式可能会会是更高高一级的的子系统统或系统统的潜在在 失效效模式的的起因或或者是更更低一级级的部件件的潜在在失效模模式的影影响后后果；应列举出出所有的的潜在失失效模式式；典型的失失效模式式 ：安全问题题（漏电电、未接接地）/运行间歇歇/定时失灵灵/运行速度度慢、产产能不足足/开路/短路/泄漏/腐蚀/线路错位位/程序出错错/人体工程程问题（操作不不便/维修不便便）/零件错误误/磨损/破裂/弯曲/异响/无防呆措措施/氧化/表面颜色色偏差/环保问题题（噪音音、废气气）227.MFMEA填写11）潜在失失效的后后果：潜在失效效的后果果定义为为顾客感感受到的的失效模模

14、式对功功能的影影响。典型的失失效后果果情形，分析时时通常取取最严重重的情形形：a)危害安全全(操作者、工厂、保养人人员安全全或影响响到法律律法规的的符合性性）；b)功能失效效/减弱（如如双轴同同时工作作变为单单轴工作作、精度度降低、不运行行、不稳稳定）；c)调整损耗耗（如操操作时变变自动为为人工、无防呆呆措施、无法装配配）；d)辅修中断断（产品品卡住通通道、工工序成为为瓶颈工工序、与与其它设设备不协协调）；e)循环周期期减少（Cycletime变大）；f)开机损耗耗大（增增加报废废或退货货）；g)导致产品品缺陷；h)导致工装装问题（裁切机机、夹具具、焊接接钛泵、冲压机机等失效效/破损或恶恶化/

15、磨损）；I)感观问题题（噪音音/外观不良良）。237.MFMEA填写12）严重度度：严重度是是一给定定失效模模式最严严重的影影响后果果的级别别（同一一失效模模式可能能引起多多种后果果）；严重度是是单一的的FMEA范围内的的相对定定级结果果；MFMEA的严重度度值依MFMEA严重度评评价准则则进行估算算；严重度值值评为9或10的，应优优先进行行分析；严重度值值评为1的不应进进行分析析；严重度值值的降低低原则上上只有通通过改变变设计才才能够实实现。举举例注：有时使之之补偿或或减轻失失效的严严重度结结果来予予以减小小。例如如，“瘪瘪胎”可可以减轻轻突然爆爆胎的严严重度，“安全全带”可可以减轻轻车辆碰

16、碰撞的严严重程度度。24257.MFMEA填写13)级别：本栏目可可用于对对那些可可能需要要附加的的设计或或过程控控制的部件、子子系统或或系统的的设备特特殊特性性的分级级（如关关键、主主要、重重要）；本栏目还还可用于于突出高高优先度度的失效效模式，以便在在小组认认为有所帮助助时或部部门管理理者要求求时进行行工程评评价；设备或过过程特殊殊特性符符号及其其使用服服从于特特定的客客户规定定。此栏目用用于控制制严重度度值为9或10的，此栏栏用*表示示，且应应优先采采取措施施降低，（另顾顾客定义义为与安安全有关关的特殊殊特性时时依顾客客要求或或无要求求时以*表示，与与安全无无关的特特殊特性性以*表示）。

17、267.MFMEA填写14)失效的潜潜在起因因/机理尽可能地地列出每每一失效效模式的的每一个个潜在失失效起因因和/或失效机机理。起起因/机理应尽尽可能简简明而全全面地列列出，以以便有针针对性地地采取补补救的措措施。失效的潜潜在起因因：所谓失效效的潜在在起因是是指设计计薄弱部部分的迹迹象，其其结果就就是失效效模式。典型的失失效起因因：规定的材材料不正正确或部部件选择择不正确确设计设想想不足（如安全全、配合合、寿命命、精度度或运行行速度等等）润滑能力力不足压力过大大/不足维护说明明书不充充分维护说明明书不当当程序不正正确表面加工工规范不不当表面加工工不当局部过热热且芯线线未受保保护规定的公公差不当

18、当装配操作作不当277.MFMEA填写典型的失失效机理理屈服化学氧化化疲劳电位移材料不稳稳定性蠕变磨损腐蚀287.MFMEA填写15）频度（O）：频度是指指某一特特定的失失效起因因/机理在设计寿命命内出现的可可能性（运行间间歇及平平均失效效时间）。描述出现现的可能能性的级级别数，而不是是绝对的的数值。通过设计计变更或或设计过过程变更更来预防防或控制制失效模模式的起起因/机理是可可能影响响频度数数降低的的唯一一的途径径。在确定此此值时，需考虑虑以下问问题：类似的部部件、子子系统或或系统的的维修史史/现场经验验；是沿用先先前水平平的部件件、子系系统或系系统还是是与其相相类似；相对于先先前水平平的部

19、件件、子系系统或系系统变化化有多显显著；部件是否否与先前前水平的的部件有有着根本本的不同同；部件是否否是全新新的；部件的用用途是否否有变化化；环境有何何变化；针对该用用途，是是否采用用了工程程分析（如可靠靠性）来来估计其其预期的的可比较的频频度数；是否采取取了预防防性控制制措施。注：应采采用一致致的频度度分级规规则，以以保持连连续性。频度数数是FMEA范围内的的相对级级别，它它不一定定反映实实际出现现的可能能性。29307.MFMEA填写16）现行设设计/设备控制制 ：防止失效效的起因因/机理或失失效模式式出现，或者降降低其出出现的几几率。探测出失失效的起起因/机理。探测出失失效模式式。设计控

20、制制：破坏性测测试；降低额定定值；公差分析析；模拟；设计评审审；安全极限限（如限限位-硬STOP）；设备控制制接近传感感器；温度传感感器；指示灯（如油压压指示灯灯，异常常时的报报警装置置）；前期维护护；振动传感感器。317.MFMEA填写17）探测度度（D）：探测度是是现行的的设计/设备控制制预防、探测出出失效模模式起因因/机理或失失效模式式的能力力；探测度是是一个在在某一FMEA范围内的的相对级级别；选取所列列的最佳佳探测控控制相关关联的定定级数；为了获得得一个较较低的定定级，通通常计划划的设计计控控制必须须予以改改进；在设计开开发过程程中，最最好是尽尽早采用用探测控控 制。32337.MF

21、MEA填写18）风险顺顺序数（RPN）：风险顺序序数是严严重度（S）、频度度（O）和探测测度（D）的乘积积即RPN=（S）*（O）*（D）；此值范围围1000RPN1；此值（1-1000）可用于于设计中中所担心心的事项项的排序序。19）建议的的措施定义对以以下几种种情况应应采取措措施：1.应首先针针对高严严重度9或10及客户指指定特殊殊特性；2.高RPN值（RPN1125，无论其其S值大小）；3.125RPN164，8S5.措施应以以降低严严重度、频率及及探测度度为优先先顺序。措施种类类（不仅仅限于以以下）：设计控制制设备控制制注原则只有有设计更更改才能能导致严严重度的的降低；只有通过过设计更更改消除除或控制制失效模模式的一一个或多多个起因因/机理才能能有效地地降低频频度；增加设备