潜在失效模式及后果分析FMEA的理解与实施教材

1、潜在失效模式及后果分析(FMEA)的理解与实施王松涛编制1目录第一部分分基本本原理什么是FMEAFMEA是糸统统的分析析方法FMEA分析的的方法第二部分分设计FMEA（D-FMEA）D-FMEA的的基本要要求D-FMEA报报告的栏栏目解释释D-FMEA的的实施第三部分分过程FMEA（P-FMEA）P-FMEA的的基本要要求P-FMEA报报告的栏栏目解释释P-FMEA的的实施2潜在失效效模式及及后果分分析（FMEA）的理理解与实实施第一部分分基基本原原理3潜在失效效模式及及后果分分析（FMEA）的理理解与实实施一、什么么是FMEA FMEA的的定义：在设计计阶段/更改设设计阶段段，对产产品/零零

2、件/制制造过程进行分分析，找找出潜在在失效模模式，分分析其可可能的后后果，评评估其风风险，预先采取取措施，减少失失效模式式的严重重程度，降低发发生的概概率，有有效提高高可靠性，确保顾顾客满意意的系统统化活动动。实施FMEA的时机机：开发新新产品、实施新新技术、开发新新过程时时应用；对现有有产品/过程实实施更改改；现有产产品/过过程应用用于新的的环境、场所时时；实施FMEA的目的的：寻找产产品及加加工过程程中的潜潜在失效效及其后后果；确定消消除或减减少潜在在失效发发生的措措施；将全部部分析过过程文件件化，以以供评审审；4潜在失效效模式及及后果分分析（FMEA）的理理解与实实施 FMEA是是事前行

3、行为通过FMEA确定的的措施为为预防措措施；各类失失效模式式均为“潜在”，即可可能会发发生；潜在失失效模式式是凭经经验和对对以往事事故的评评估获得得；FMEA是为为各类设设计/更更改设计计做准备备的活动动FMEA是对对“设计计策划”环节的的补充活活动；在设计计策划过过程中，通过FMEA明确如如何使顾顾客满意意；FMEA是集集休分析析的产物物FMEA的分分类D-FMEA(设计计FMEA)：在产品品设计过过程中使使用，分分析对像像为：总成/ 分总总成/零零件；P-FMEA(过程程FMEA)：在工艺艺设计过过程中使使用，分分析对像像为加工工工序及各各物流过过程；5潜在失效效模式及及后果分分析（FME

4、A）的理理解与实实施二、FMEA是是系统的的分析方方法6潜在失效效模式及及后果分分析（FMEA）的理理解与实实施FMEA分析方方法明确分折折对像的的功能性性能要求求若设计不不当，会会有什么么问题？问题后果果？问题起因因？怎样预防防探测？产重程度？发生频率？方法有效否？采取措兔兔设计更改改过程更改改特殊控制制其他更改改7潜在失效效模式及及后果分分析（FMEA）的理理解与实实施三、FMEA分分析的基基本方法法基本方方法：运运用失效效链，连连问为什什么。失效链链：定义：一个潜潜在失效效事件发发生，引引起下游系统统产生连连锁的失失效事件件，为失失效链。在失效效链中，上一个个失效是是下一个个失效的起因因

5、，在实实施FMEA中中，一定定要找到最终终失效，才能从从根本上上解决问题。8潜在失效效模式及及后果分分析（FMEA）的理理解与实实施第二部分分设设计FMEA(D-FMEA)9潜在失效效模式及及后果分分析（FMEA）的理理解与实实施一、D-FMEA的基基本要求求分析对对象：所所设计的的/更改改设计的的总成、分总成成、零件。围绕产产品设计计中的缺缺陷展开开分析；不要引引入不正正确的分分析内容容：制造造缺陷、采购缺陷、检检验缺陷陷等。要明确确产品总总成/分分总成/零件的的功能及及关联关糸糸，即采采用质量量功能展展开的形形式确定定相应的的分析思路路。10序号：10产品设计计潜在失失效模式式及后果果分析

6、（DFMEA）产品类型型：零件号：设计责任任：FMEA编号：平平台03D核心小组组：关键日期期：FMEA日期：（编制）（修订）项目/功能潜在失效模式潜在失效模式后果严重度S级别潜在失效起因/机理频度O现行设计控制探测度D风险顺序数RPN建议措施责任人措施结果采取措施SODRPN11潜在失效效模式及及后果分分析（FMEA）的理理解与实实施二、D-FMEA报告告中的栏栏目解释释项目/功能项目：被分析析的总成成/分总总成/零零件名称称。功能：被分析析产品的的作用，即设计计意图。确定功功能时，应将产产品所有有的功能能列完整整。潜在失失效模式式失效：丧失功功能；失效模模式：丧丧失功能能所表现现的形式式；

7、失效模模式的类类别；突发型型：断裂裂，破碎碎、短路路等；渐变型型：磨损损、老化化、变色色等；产生非非期望功功能：噪噪声、振振动等；12潜在失效效模式及及后果分分析（FMEA）的理理解与实实施潜在失失效后果果：潜在在失效模模式给顾顾客带来来的影响响；顾客包包括内部部顾客、主机厂厂顾客、最终顾顾客。必须明明确潜在在失效模模式影响响安全或或法规符符合性的的程度。严重度度(S)潜在失失效后果果严重程程度的级级别，用用来评估估后果的的严重性。级别的的分类：110级，S越大大，后果果越严重重。如：10级：无无先兆影影响行车车安全及及法规。9级：有有先兆影影响行车车及法规规。8级：车车辆/项项目不能能运行(

8、丧失基基本功能能)。7级：车车辆/项项目可运运行，但但性能下下降。13潜在失效效模式及及后果分分析（FMEA）的理理解与实实施级别所分析析对象的的特殊特特性的分分级(关关键、主要等)。此栏目目也可用用特殊特特性符号号标注。包括总总成/分分总成/零件的的各层次次特殊特性。若所分分析的特特性并非非特殊特特性，此此栏目不填。14潜在失效效模式及及后果分分析（FMEA）的理理解与实实施潜在失失效起因因/机理理失效起起因：由由于设计计缺陷而而造成失失效模式式的原因因。不正确确的设计计结构不正确确的设计计参数不正确确的材料料选用失效机机理：由由于设计计未进行行动态考考虑而造造成失效效模式的的原因。未考虑虑

9、材料：过早屈屈服、过过早疲劳劳、不稳稳定等未考虑虑产品本本身：过过早磨损损、氧化化、腐蚀蚀等寻找失失效起因因/机理理的原则则：运用失失效链、连问为为什么找到最最终原因因15潜在失效效模式及及后果分分析（FMEA）的理理解与实实施频度(O)失效起起因引起起失效模模式发生生的可能能性。用用来评估估失效模式出出现的概概率。级别的的分类：110级，O越大大，失效效模式出出现的可可能性越大大。如：10级：失失效率10%，持续续性失效效。8级：失失效率2%，经常性性失效。6级：失失效率0.5%，偶偶然性失失效。确定频频度O时时，要分分析：维修经经验新材料料，新技技术，新新结构的的采用量量预期的的使用寿寿命

10、16潜在失效效模式及及后果分分析（FMEA）的理理解与实实施现行设设计控制制已经使使用或正正在使用用于类似似设计过过程中的的控制方方法；采用设设计过程程中的控控制方法法，是为为了识别别设计缺缺陷；设计控控制方法法的类别别：设计评评审：预预防类控控制方法法，可防防止失效效起因发发生或降低发发生概率率；设计验验证(DV)：探测类类控制方方法，可可寻找到到失效起因；设计确确认：探探测类控控制方法法，可寻寻找到失失效模式式；3种不不同的控控制方法法，通过过不同手手段寻找找设计缺缺陷；17潜在失效效模式及及后果分分析（FMEA）的理理解与实实施探测度度(D)通过控控制方法法识别潜潜在失效效起因或或防止失

11、失效起因发生生的难易易程度。用来评评估设计计控制方方法 的有有效性。级别分分类：110级，D越大，失效起起因识别别越困难。如：10级：设计控控制不能能找到起起因/无无控制方方法。6级：设设计控制制有较少少机会找找到起因因及模式式。18潜在失效效模式及及后果分分析（FMEA）的理理解与实实施风险顺顺序数(RPN)风险顺顺序数是是严重度度S，频频度O，探测度度D的乘乘积，是对潜在在失效风风险的综综合评估估。RPN=SOD，11000。三度(S、O、D)从不同同角度将将失效模模式严重重程度量化。RPN的警或或线要依依据产品品特点凭凭经验确确定，一一般推荐为：RPN=27时，安安全，27RPN=125

12、时，风险严严重。当RPN较高高时或S较高时时，均应应采取措措施降低低。19潜在失效效模式及及后果分分析（FMEA）的理理解与实实施建议的的措施针对高高RPN及高S的项目目，准备备采取的的措施。采取措措施的目目的：降降低S/O/D，从而而降低RPN。提出建建议措施施的顺序序：降低低S降降低O降降低D。建议措措施的类类别：降低严严重度S：改变变设计结结构。降低频频度O：改度设设计结构构、改变变设计参参数，改改变使用材料料，改变变预防类类控制方方法。降低探探测度D：若控制方方法充分分，则增增加控制制程度。若控制方方法不充充分，则则增加/改变控控制方法法。20潜在失效效模式及及后果分分析（FMEA）的

13、理理解与实实施采取的的措施建议措措施实施施后，最最终确定定的设计计结果。(结构、材料、参数)所确定定的最终终结果要要在相应应的设计计文件中体现现。(进进行验证证)措施落落实后，重新评评估S、O、D及RPN值值。21潜在失效效模式及及后果分分析（FMEA）的理理解与实实施三、D-FMEA的实实施准备工工作评审过过去已发发生的事事件及维维修经验验，建立零件件关系图图。零件关关系图是是分折产产品结构构的基础础。22潜在失效效模式及及后果分分析（FMEA）的理理解与实实施零件关联联图示例例：灯罩开关电池弹簧极板灯泡铆接卡扣连接接压紧装接接压紧装接接卡扣连接接螺纹连接接23潜在失效效模式及及后果分分析（

14、FMEA）的理理解与实实施确定分分析对象象:通过特殊殊特性明明细表及及质量功功能展开开确定分析对象象。凡与特殊殊特性相相关的总总成/分总成/零件均应应进行分析。凡涉及产产品设计计/更改设计计的总成成/分总成/零件均应应进行分析析。D-FMEA的分析流流程24潜在失效效模式及及后果分分析（FMEA）的理理解与实实施D-FMEA分分析流程程：确定项目明确功能明确失效模式明确失效后果确定S确定起因因/机理确定O确定现行行控制方法法确定D丧失功能能是如何何表现的的？失效模式式出现会会有什么么后果？失效后果果有多么么严重？失效模式式为什么么会出现现？失效摸式式出现的的可能性性大吗？目前采用用什么控控制方

15、法法？控制方法法有效吗吗？计算RPN综合风险险大吗？25潜在失效效模式及及后果分分析（FMEA）的理理解与实实施D-FMEA分分析流程程：RPN及及S高否？分折结束束不高高充分不充分现行控制制方法是否充充分？增加/改变设设计控制制方法改变结结构/参参数/材材料增加控控制程度度改变结结构/参参数/材料建议措施采取措施施重新确定定S/O/D及及RPNRPN及及S高否？不高分析结束束高重新分析析26潜在失效效模式及及后果分分析（FMEA）的理理解与实实施第三部分分、过程程FMEA（P-FMEA）27潜在失效效模式及及后果分分析（FMEA）的理理解与实实施一、P-FMEA的基本要要求。分析对对象：所所

16、设计的的/更改设计计的加工工工序及物流过过程围绕过过程设计计中的缺缺陷展开开分析。不要引引入不正正确的分分析内容容：产品品设计缺缺陷、采购购缺陷、工艺实实施等。要明确确各工序序的工艺艺目的，应从工工艺流程程图中识别要要分析的的工序。28过程FMEAFMEA编号：项目名称称：工艺责任任部门：车型年/车辆类型型：关键日期期：编制：FMEA日期（编编制）：核心小组组：过程功能要求潜在失效模式潜在失效后果严重度级别潜在失效起因/机理频度现行工艺控制探测度风险顺序数建议的措施责任及目标完成日期采取的措施措施结果严重度频度探测度风险顺序数29潜在失效效模式及及后果分分析（FMEA）的理理解与实实施二、P-

17、FMEA报告告中的栏栏目解释释。过程功功能/要要求过程功功能：被被分析的的工序/过程名名称。要求：该工序序/过程程的目的的。若一个个工序有有许多工工步，每每工步会会产生不不同的失效效模式，则各工工步做为为独立工工序处理理潜在失失效模式式失效模模式：达达不到原原工序/过程目目的的表表现形式式典型的的失效模模式包括括：弯曲曲、开裂裂、开路路、变形形、毛刺、尺尺寸超差差等30潜在失效效模式及及后果分分析（FMEA）的理理解与实实施潜在失失效后果果失效后后果：失失效模式式给顾客客带来的的影响，包包括后续续工序。给最终终使用者者带来的的后果包包括：噪音、工工作不正正常、异异味、泄泄漏、顾顾客不满意、危危

18、及使用用者等给下游游工序带带来的后后果包括括：无法法加工、无法安装装、损坏坏设备、危及操操作者等等。31潜在失效效模式及及后果分分析（FMEA）的理理解与实实施严重度度（S）严重度度S：潜潜在失效效模式带带来后果果的严重重级别，用用来评估估后果的的严重性性级别分分类：110级。S越大大则后果果越严重重。对最终顾顾客：10级：无警告告，危及及使用者者安全/法规，8级：车车辆/项项目不能能正常工工作（丧丧失功能能）对下游工工序：10级：无警告告、危及及操作者者8级：造造成全部部产品报报废。32潜在失效效模式及及后果分分析（FMEA）的理理解与实实施级别。级别：所分析析工序/过程中中特殊特特性的分级

19、（关键、主要）此栏目目可用特特殊特性性符号标标注。要描述述加工工工序中过过程特殊殊特性。33潜在失效效模式及及后果分分析（FMEA）的理理解与实实施潜在失失效起因因/机理理失效起起因/机机理：由由于设计计缺陷而而造成失失效模式产生生的原因因不正确确的工艺艺方法不正确确的工艺艺参数不充分分的控制制方法寻找失失效起因因的原则则运用失失效链连问为为什么找到最最终原因因34潜在失效效模式及及后果分分析（FMEA）的理理解与实实施频度（O）频度：失效起起因引起起失效模模式发生生的可能性，用用来评估估失效模模式出现现的概率率。级别分分类：110。O越越大失效效模式出出现的可能性性越大如：10级：持续性性失

20、效，失效不不可避免免8 级：经常性性失效，发生频频率高6 级：偶然性性失效，发生频频率低35潜在失效效模式及及后果分分析（FMEA）的理理解与实实施现行过过程控制制已经使使用或正正在使用用于类似似制造过过程中的的控制方法。采用制制造过程程中控制制方法，是为了了对制造造过程进行控制制，他不不能识别别工艺设设计过程程中的失失效起因因。过程控控制方法法的分类类防错的的应用：预防类类控制方方法，可可防止失失效的发发生监视及及检查：预防类类控制方方法，可可查找失失效起因因（偏离离工艺要求的的起因），采取取预防措措施。检验：探测类类控制方方法，可可查找失失效模式式，采取取纠正措措施加工后后的评价价：探测测

21、类控制制方法，可查找找失效模模式，采采取纠正措施施。36潜在失效效模式及及后果分分析（FMEA）的理理解与实实施探测度度（D）通过控控制方法法识别失失效模式式或防止失效模模式发生生的难易易程度。用来评评估控制方法法的有效效性。级别分分类：110级，D越大失失效模式式识别/防止止越困难难。如：10级：不能探探测或没没有检查查8级：只只通过目目测检查查实施控控制。37潜在失效效模式及及后果分分析（FMEA）的理理解与实实施风险顺顺序数（RPN）风险顺顺序数是是严重度度S、频频度O探探测度D的乘积，是是对失效效风险的的综合评评价RPN=SOD，11000。三度从从不同角角度将失失效模式式严重程程度量化化。RPN的警或或线要依依据加工工特点凭凭经验确确定一般推荐荐为：RPN=27时,安安全,27RPN=125时,风险严严重。当RPN较高高或S较较高时,均要采采取措施施降低。38潜在失效效模式及及后果分分析（FMEA）的理理解与实实施建议的的措施。针对高高RPN及高S的项目目,准备备采取的的措施。采取措措施的目目的:降降低S/D/D,从而而降低RPN。提出建建议措施施的顺序序：降S，降降O，降D建议措措施的类类别：降低严严重度S：改变变工艺方方法降低频频度O：改变工工艺方法法、改变变工艺参参数，改变变预防类类控制方方法。降低探探测度D：若控制方方法充分分，则