cFMEA失效模式及后果分析

2022/10/15陈瑞泉1潜在失效模式及后果分析

PotentialFailureModeandEffectsAnalysis

FMEA2020-02-08陈瑞泉2潜在的失失效模式式潜在的失失效模式式(Potentialfailuremode)是指可能能发生，，但不一定非非得发生生的失效效模式，，这是工工程技术术人员在在设计、、制造和装配配中认识识到或感感觉到的的可能存存在的隐隐患。潜在失效效后果潜在失效效后果(potentialeffectfailure)是指一种种潜在失失效模式会给给顾客带带来的后后果，这这里所说说的顾客客，包括括外部的的汽车主机厂厂、下一一道工序序、使用用者直至至产品的的最终用用户；内内部的顾客则则包括生生产流程程的工序序、作业业部门和和操作人人员等。。2020-02-08陈瑞泉3后果分析析后果分析析(effectanalysis)指的是一一种失效效模式若若发生，，会给顾顾客带来多多大的危危害。。在FMEA中，危害害性包含含有三层层意思，，并且都设法定定量化，，这三层层意思是是：①一种失失效模式式所产生生后果的的严重度度(seventy)；②一种失失效模式式的起因因发生的的频度(frequencyofoccurrence))；③一种失失效模式式的起因因不可探探测的程程度(likelihoodofdetection))。2020-02-08陈瑞泉420世纪50年代初期期，美国国Grumman公司第一一次把FMEA思想用于于一种战战斗机操操作系统统的设计计分析，，取得较较好效果果，但正正式应用用FMEA技术是在在60年代中期期，作为为航天工工业的一一项革新新，以后后逐渐推推广。70年代中期期，美国国公布了了FMEA的军用标标准MIL--STD-1629。1980年又改版版为MIL——STD-1629A。1985年国际电电工协会会(IEC)公布了FMEA的国际标标准：IEC812，这个标标准被我我国等同同采用，，编号为为GB7826—1987《《系统可靠靠性分析析技术、、失效模模式和效效应分析析(FMEA)程序》。2020-02-08陈瑞泉5FMEA的早期应应用局限限在航空空、航天天领域，，但自80年代后期期，在民民用产品品生产领领域，随随着顾客客对产品品质量要要求的不不断提高高，法律律法规对对制造商商的产品品责任框框架要求求日趋严严峻，加加之市场场竞争激激烈，降降低产品品风险，，缩短开开发周期期，减少少浪费，，优化成成本的需需求，越越来越多多的企业业意识到到事先预预防的必必要性。。汽车工工业首先先引用了了FMEA技术．力力求在产产品形成成的早期期阶段最最大限度度地识别别和采取取防范措措施。特特别在90年代后期期，汽车车、电机机、电器器等行业业不但陆陆续将FMEA技术引入入企业自自身的质质量管理理体系中中，并且且将其逐逐渐发展展为对供供应商的的要求。。2020-02-08陈瑞泉6潜在FMEA作为一种种可靠性性分析技技术，可可以推动动设计过过程、制制造过程程或服务务过程层层次的质质量改进进，是对对上述过过程各个个组成部部分及其其接口进进行事先先分析的的方法。。此种事事先分析析主要包包括以下下几项内内容：(1)查明上述述过程中中可能存存在的各各种潜在在失效模模式；(2)评价每个个失效模模式可能能产生的的后果(对顾客)，以及严严重程度度；(3)评价每个个失效模模式的起起因及其其发生可可能性的的大小；；(4)找出减少少失效模模式发生生或失效效发生的的控制变变量，由由此确定定一个失失效模式式可控程程度，我我们称之之为不易易探测度度；(5)提出建议议的措施施，预防防风险最最大一个个或几个个失效模模式的发发生；(6)书面总结结上述分分析结果果。

2020-02-08陈瑞泉7FMEA是一组系系统化的的活动，，其目的的是：1）发现、、评价产产品/过程中潜潜在的失失效及其其失效后后果；2）找到能能够避免免或减少少这些潜潜在失效效发生的的措施；；3）将上述述整个过过程文件件化。它是对设设计过程程的更完完善化，，以明确确必须做做什么样样的产品品设计和和制造过过程设计计才能满满足顾客客的需要要。2020-02-08陈瑞泉8所有FMEA的重点在在于设计计，无论论是用在在产品的的设计还还是制造造过程的的设计。。全面实施施FMEA能够避免免许多事事件的发发生。要要完成FMEA需依靠集集体的协协作，必必须综合合每个人人的智慧慧，需要要有设计计、制造造、装配配、售后后服务、、质量及及可靠性性等各方方面的专专业人才才。2020-02-08陈瑞泉9及时性是是成功实实施FMEA的最重要要因素之之一，它它是一个个“事前的行行为”，而不是是“事后的行行为”。为达到到最佳效效益，FMEA必须在设计或过程失效模式式被无意意地纳入入设计产产品之前前进行。。事先花花时间很很好地进进行综合合的FMEA分析，能能够容易易、低成成本地对对产品或或过程进进行修改改，从而而减轻事事后修改改的危机机。FMEA能够减少少或消除除因修改改而带来来更大损损失的机机会。适适当地应应用FMEA是一个相相互作用用的过程程，永无无止境。。2020-02-08陈瑞泉10设计FMEA与过程FMEA设计FMEA（DFMEA）是产品品设计与与开发阶阶段的输输出文件件，是产产品制造造过程设设计与开开发阶段段的输入入。过程FMEA（PFMEA）是产品品制造过过程设计计与开发发阶段的的输出文文件，是是产品验验证与确确认阶段段的输入入。2020-02-08陈瑞泉11设计FMEA与过程FMEA设计FMEA不是靠制制造过程程设计（（过程控控制）来来克服产产品设计计中潜在在的缺陷陷；过程FMEA不依靠产产品设计计变更来来克服过过程中的的潜在失失效。2020-02-08陈瑞泉12设计FMEA与过程FMEA的区别使用对象的区别

设计FMEA１.最终使用者。２.整车设计或更高一级的工程师们、设计组。３.在生产过程中负责生产、装配和售后服务的工程师们。过程FMEA１.最终使用者。２.后续的或下一道制造、装配工序，以及服务工作。请考虑谁谁是你公公司设计计FMEA的使用对对象？谁是你公公司过程程FMEA的使用对对象？2020-02-08陈瑞泉13设计FMEA与过程FMEA的区别实施时段的区别

设计FMEA开始于设计概念，直至产品图纸完成。过程FMEA从可行性研究开始，直至产品与过程的确认、保证最终产品满足顾客要求和期望的全过程。2020-02-08陈瑞泉14设计FMEA与过程FMEA的区别参加者的区别侧重面的区别

设计FMEA设计FMEA参加的人员较广。设计FMEA是为了避免或降低在产品设计过程中发生失效的风险。

过程FMEA过程FMEA参加的人员较窄一些。过程FMEA是为了避免或降低在制造过程中发生失效的风险。2020-02-08陈瑞泉15设计FMEA与过程FMEA的区别

设计FMEA

过程FMEA实施要求的区别所有的新部件、更改过的部件、应用或环境有变化的沿用零件。所有新的部件/过程，更改过的部件/过程及应用或环境有变化的原有部件/过程。2020-02-08陈瑞泉16设计FMEA与过程FMEA的区别

设计FMEA

过程FMEA潜在失效模式的区别

指系统、子系统或零部件有可能未达到设计意图的形式。它可能引起更高一级子系统、系统的潜在失效，也可能是它低一级的零部件潜在失效的影响后果。

指过程可能发生的不满足过程要求和/或设计意图的形式，是对某具体工序不符合要求的描述。它可能是引起下一道工序的潜在失效模式，也可能是上一道工序潜在失效的后果。2020-02-08陈瑞泉17设计FMEA与过程FMEA的区别

设计FMEA

过程FMEA典型的失效模式潜在的失效后果

可以是但不限于下列情况：裂纹、变形、松动、泄漏、粘结、短路（电器）、氧化、断裂等。失效模式对系统功能的影响，就如顾客感受的一样。

可能是但不限于下列情况：弯曲、粘合、毛刺、转运损坏、断裂、变形、脏污、安装调试不当、接地、开路、短路、工具磨损等。失效模式对顾客的影响。顾客可以是下一道工序、代理商或车主。2020-02-08陈瑞泉18设计FMEA与过程FMEA的区别

设计FMEA

过程FMEA潜在失效的起因/机理

是指一个设计薄弱部分的迹象，其作用结果就是失效模式。起因可能包括：规定的材料不对、设计寿命估计不当、应力过大、润滑不足、维修保养寿命不当、环境保护不够、计算错误。机理可能包括屈服、疲劳、材料不稳定性、蠕变、磨损和腐蚀。

是指失效是怎么发生的，要在尽可能广的范围内，列出每个可以想到的失效原因。如扭矩、焊接、测量、热处理不正确，润滑不当或无润滑、零件漏装或错装。2020-02-08陈瑞泉19设计FMEA与过程FMEA的区别

设计FMEA

过程FMEA严重度（S）

潜在失效模式发生时，对下序零件、子系统、系统或顾客影响后果的严重程度的评价指标。

潜在失效模式发生时对下序零件、子系统、系统或顾客影响后果的严重程度的评价指标。频度（O）

探测度（D）

某一特定失效起因或机理出现的可能性。分为1～10级。

用现行设计控制方法来探测潜在失效原因/机理以及探测可发展为后续的失效模式能力的评价指标。

某一特定失效起因或机理出现的可能性。分为1～10级。

用现行过程控制方法来找出失效起因/机理过程缺陷的可能性以及找出后续发生的失效模式的可能性的评价指标。2020-02-08陈瑞泉20推荐的DFMEA严重度评评价准则则后果评定准则：后果的严重度严重度无警告的严重危害严重级别很高。潜在失效模式影响车辆安全运行和/或包含不符合法律、法规的要求。失效发生时无预警。10有警告的严重危害严重级别很高。潜在失效模式影响车辆安全运行和/或包含不符合法律、法规的要求。失效发生时有预警。9很高车辆／系统无法运行（丧失基本功能）。8高车辆／系统能运行，但性能下降。顾客很不满意7中等车辆／系统能运行，但舒适性／方便性方面性能下降。顾客不满意。6低车辆／系统可运行，但舒适性／方便性方面性能下降。顾客有些不满意。5很低装配和外观／尖响声和卡嗒响声不符合要求。多数顾客（75%以上）发现有缺陷。4轻微装配和外观/尖响声和卡嗒响声不符合要求。50%的顾客发现有缺陷。3很轻微装配和外观/尖响声和卡嗒响声不符合要求。有辨识能力的顾客（25%以下）发现有缺陷。2无没有可识别的影响。12020-02-08陈瑞泉21推荐的DFMEA频度评价价准则失效发生的可能性可能的失效率级别很高：持续性发生的失效≥100件每1000辆车1050件每1000辆车9高：反复发生的失效20件每1000辆车810件每1000辆车7中等：偶尔发生的失效5件每1000辆车62件每1000辆车51件每1000辆车4低：相对很少发生的失效0.5件每1000辆车30.1件每1000辆车2极低：失效不太可能发生≤0.010件每1000辆车12020-02-08陈瑞泉22推荐的DFMEA探测度评评价准则则探测度评价准则：被设计控制探测出来的可能性级别绝对不肯定设计控制将不能和／或不可能找出潜在的起因／机理及后续的失效模式，或根本没有设计控制１０很极少设计控制只有很极少的机会能找出潜在起因／机理及后续的失效模式９极少设计控制只有极少的机会能找出潜在起因／机理及后续的失效模式８很少设计控制只有很少的机会能找出潜在的起因／机理及后续的失效模式７少设计控制有较少的机会能找出潜在的起因／机理及后续的失效模式６中等设计控制有中等多的机会能找出潜在的起因／机理及后续的失效模式５中上设计控制有中上多的机会能找出潜在的起因／机理及后续的失效模式４多设计控制有较多的机会能找出潜在的起因／机理及后续的失效模式３很多设计控制有很多的机会能找出潜在的起因／机理及后续的失效模式２几乎肯定设计控制几乎肯定能找出潜在的起因／机理及后续的失效模式１2020-02-08陈瑞泉232020-02-08陈瑞泉24严重度、、频度与与探测度度如果潜在在失效的的严重度度很高，，分析时时就应该该直接考考虑“建建议措施施”了。。如果潜在在失效的的频度很很高，分分析时也也应该直直接考虑虑“建议议措施””了。某些顾客客提出对对组织的的FMEA文件进行行审查和和批准，，其目的的就是审审查组织织产品和和制造过过程设计计的可靠靠性。严重度、、频度、、探测度度三者之之间没有有必然的的因果关关系。2020-02-08陈瑞泉25推荐的PFMEA严重度评评价准则则后果评价准则：后果的严重度这级别导致当一个潜在失效模式造成了在最终顾客和/或制造/装配厂的缺陷。应该随时首先考虑到最终顾客。如果在两者都发生缺陷，则采用较高一级的严重度。（顾客后果）评价准则：后果的严重度这级别导致当一个潜在失效模式造成了在最终顾客和/或制造/装配厂的缺陷。应该随时首先考虑到最终顾客。如果在两者都发生缺陷，则采用较高一级的严重度。（制造/组装后果）级别无警告的严重危害严重级别很高。潜在失效模式影响车辆安全运行和/或包含不符合法律法规情形。失效发生时无警告。或，可能危及作业人员（机器或组装）而无警告。10有警告的严重危害严重级别很高。潜在失效模式影响车辆安全运行和/或包含不符合法律法规情形。失效发生时有警告。或，可能危及作业人员（机器或组装）但有警告。9很高车辆/系统无法运行（丧失基本功能）或，产品100%不能使用，或者车辆/系统要在修理部门花上1个多小时来加以返工修理。8高车辆/系统能运行，但性能下降。顾客非常不满意。或，产品必须要挑选，且一部分（少于100%）不能使用，或车辆/系统要在修理部门花上0.5~1小时来加以返工修理。72020-02-08陈瑞泉26推荐的PFMEA严重度评评价准则则中等车辆/系统能运行，但舒适性/方便性项目失效。顾客不满意或，产品不需要挑选，且一部分（少于100%）不能使用，或车辆/系统要在修理部门花上少于0.5小时的时间来加以返工修理。6低车辆/系统能运行，但舒适性/方便性项目运行性能下降。或，100%的产品需要重新修整，或车辆/系统要在生产线外修理调整，但不用到专门的修理部门。5很低装配和外观/尖响声和卡嗒响声等项目令人不舒服。大多数（75%以上）顾客发现有缺陷或，产品可能必须要挑选，能够使用，但一部分（少于100%）的产品需要在线外调整。4轻微装配和外观/尖响和卡嗒响声令人不舒服。50%的顾客发现有缺陷。或，产品不需要挑选，能够使用。一部分（少于100%）产品必须要在生产线外的工位进行调整。3很轻微装配和外观/尖响和卡嗒响声令人不舒服。很少顾客（25%以下）发现有缺陷。或，产品能够使用，一部分（少于100%）产品必须要在生产线外的工位上重新调整。2无没有可识别的影响或，轻微的对作业或操作者不方便，或没有影响。12020-02-08陈瑞泉27推荐的PFMEA频度评价价准则失效发生的可能性可能的失效率级别很高：持续性发生的失效≥100件每1000件1050件每1000件9高：反复发生的失效20件每1000件810件每1000件7中等：偶尔发生的失效5件每1000件62件每1000件51件每1000件4低：很少有关的相似失效0.5件每1000件30.1件每1000件2极低：失效不大可能发生≤0.010件每1000件12020-02-08陈瑞泉28推荐的PFMEA探测度评评价准则则（A防错B测量C人工检查查）探测度评价准则检查类型推荐的探测度分级方法级别ABC几乎不可能确定绝对无法探测X无法探测或没有检查10很微小现行控制方法将不可能探测X只能通过间接或随机检查来达到控制9微小现行控制方法只有很小的机会去探测X仅能以目测检查来达到控制8很小现行控制方法只有很少的机会去探测X仅能以双重的目测检查来达到控制7小现行控制方法可能可以探测XX以图表的方法，如SPC（统计过程控制）来达到控制6中等现行控制方法可能可以探测X在零件离开工位之后以计量测量来控制，或在零件离开工位后100%执行Go/NoGo的测量52020-02-08陈瑞泉29推荐的PFMEA探测度评评价准则则（A防错B测量C人工检查查）中上现行控制方法有好的机会去探测XX在后续的作业中来探测错误，或执行作业前准备和首件的测定检查（仅适用发生于作业前准备）4高现行控制方法有好的机会去探测XX当场侦错，或以多重的接收准则在后续作业中探测错误，如库存、挑选、设置、验证。不接受缺陷零件。3很高现行控制方法几乎确定可以探测XX当场探测错误（自动测量并自动停机）。缺陷零件不能通过。2几乎肯定现行控制方法肯定可以探测X该项目在过程/产品设计中采用了防错措施，不会生产出缺陷零件。12020-02-08陈瑞泉302020-02-08陈瑞泉31设计FMEA与过程FMEA的区别RPN＝S×O××D

设计FMEA

过程FMEA风险顺序数（RPN）

风险顺序数是严重度数、频度数和探测度数的乘积，是对设计风险性的度量。

风险顺序数是严重度数、频度数和探测度数的乘积，用于对过程中的那些担心事项进行排序。2020-02-08陈瑞泉32设计FMEA与过程FMEA的区别

设计FMEA

过程FMEA

纠正后的RPN

当明确了纠正措施后，计算并记录纠正后的RPN值。所有纠正后的RPN值都应复查，而且如果有必要考虑进一步的措施，还应重新提出纠正措施、予以实施并进行纠正后的RPN计算，以度量风险的降低程度。

当明确了纠正措施后，计算并记录纠正后的RPN值。所有纠正后的RPN值都应复查，而且如果有必要考虑进一步的措施，还应重新提出纠正措施、予以实施并进行纠正后的RPN计算，以验证风险是否降低到可接受的程度。2020-02-08陈瑞泉33关于潜在在失效模模式风险险的评价价关于风险险评价的的风险顺顺序数（（RPN）。RPN==S(严重度)ｘO（频度））ｘD（不可探探测度）），它表表示一个个FMEA的风险程程度。需需要说明明的是，，判定是是否需要要对一个个FMEA采取针对对性的措措施，RPN值不应作作为唯一一推荐的的方法。。我们现现在首先先假定RPN是一个相相对的风风险大小小的测量量（实际际情况往往往不是是），同同时还假假定先不不考虑其其持续的的改进。。2020-02-08陈瑞泉34关于潜在在失效模模式风险险的评价价例如：如如果顾客客要求将将RPN值为100的失效模模式风险险作为必