潜在失效模式与影响分析课件

CIP专项培训：FMEA

质管体系组

2015.9潜在失效模式与影响分析

PotentialFailureModeandEffectsAnalysis主要内容容CH1引言CH2FMEA基础知识识CH3PFMEA应用与实实施PotentialFailureModeandEffectsAnalysis潜在失失效模模式及及后后果分分析析FMEA定义：是在产品设计阶段段和过程程设计阶阶段，对构成成产品的的子系统统、零件件，对构构成过程程的各个个工序逐逐一进行行分析，，找出所所有潜在在的失效效模式，，并分析析其可能能的后果果，从而而预先采取取必要的的措施，以提高高产品的的质量和和可靠性性的一种种系统化化的活动动，并将将全部过过程形成文件件。什么是FMEA?何谓失效在规定条件件下(环境、操操作、时时间)不不能完成成既定功功能在规定条条件下，，产品参参数值不不能维持持在规定定的上下下限之间间；产品在工作范围围内，导致致零组件件的破裂裂、断裂裂、卡死死等损坏坏现象。。FaultTreeAnalysis(FTA))房间变暗OROR没有电灯泡烧了保险丝坏了开关失效停电失效树分分析FMEA的起源质量管理理理念的的发展：：检验制造（FMEA使用）设计（FMEA使用）管理FMEA的发展史史世界上首首次采用用FMEA这种概念念与方法法的是20世纪60年代中期期美国的的航天工业。进入20世纪70年代，美美国的海海军和国防部相继应用用推广这这项技术术，并制制订了有关的标准。。20世纪70年代后期期FMEA被美国汽车工业业界所引用用，作为为设计评评审的一一种工具。1993年2月美国三三大汽车车公司联联合编写写了FMEA手册，并正式式出版作作为QS-9000质量体系系要求文文件的参参考手册册之一，，1995年2月出版了了第2版，2001年7月出版了第第3版，已由由中国汽汽车技术术研究中中心翻译译成中文文。1994年，美国国汽车工工程师学学会SAE发布了SAEJ1739—潜在失效效模式及及后果分析析标准。FMEA还被广泛泛应用于于其他行业业，如粮食食、卫生生、运输输、燃气气等部门门。2001年，SAEJ1739修订，FMEA手册也修修订为第第三版，，并已译译成中文文。

预见风险险，防止失失败，促促进提升升周全考虑虑，应变风险险，事半功功倍FMEA的作用主要内容容CH1引言CH2FMEA基础知识识CH3PFMEA应用与实实施1.FMEA的理解FMEA是一组系统统化的活动，，其目的的是：发现、评评价产品/过程中潜潜在的失失效及其其后果找到能够够避免或减减少这些潜在在失效发发生的措施书面总结结上述过程它是对设设计(产品/过过程)过程的完完善，以以明确什什么样的的设计才才能满足足顾客要求。所以FMEA重点在于于设计，无论是是设计开开发产品品，还是是过程。已做的事事发生了什什么事什么原因因要做的事事可能会发发生的问问题事先分析析原因2.面面对问题题时FMEA应发挥的的作用主动的被动的3.FMEA解决问题的逻辑思路1.项目/功能要求2.潜在

失效模式3.失效

潜在后果4.严

重

度等

级5.潜在失效起因/机理6.频

度7.现行

设计(过程)控制预防探测8.探测度R

P

N8.建议措施责任与

目标

完成日期措施执行结果采行措施严

重

度频

度探测度R

P

N1.功能、特征或要求是什么？2.可能有何错误？-功能丧失-部分/全部功能降低-功能间歇性中断-非预期的功能3.影响是什么？4.有多严重？5.起因是什么？6.发生的几其率为何？7.为有可能被预防和探测吗？8.探测它的方法有多好？8.可以做什么？-设计变更-过程变更-特别的控制-标准、程序或指南的更改4.TS16949-----FMEA类型依据产品品实现阶阶段不同同可分为为：设计DFMEA过程PFMEA依据产品品复杂程程度不同同可分为为：系统FMEA子系统FMEA零件FMEA材料FMEAFMEA分析的程程度：越细越好好，重复复没关系系，但不不要漏项项DFMEA：产品设计计工程师师所采用用的一种种工具考虑的是是产品设计计造成的的失效为产品设设计的策策划和试试验提供供信息PFMEA：工艺工程程师所采采用的一一种工具具考虑的是是制造过程程中造成成的失效效为制造工工艺的控控制提供供信息5.FMEA实施的时时间与时时机新设计、、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。6.FMEA分析步骤骤流程实施前准准备确定FMEA评分标准准实施FMEA分析讨论、总总结和评评估分析析结果实施改进进对策进行追踪踪确认效效果6.FMEA分析步骤骤流程分析过程程特性定义制造造流程分析产品品特性分析失效效模式分析失效效原因分析现行行控制方方法分析失效效后果分析频度度分析探测测度分析严重重度计算风险险优先数数决定优先先改善的失效模式式建议改善善措施改善实施施7.FMEA实施过程程中注意意事项--责任明确分析析的责任任；要完成FMEA还得依靠靠集体协协作。FMEA的评审是是至关重重要的如何组建建FMEA研究团队队？1、首先找找到一个个合适的的TeamLeader该人选目目前基本本上是在在产品/过程设计计工程师师中进行行选拔，，该人选选需要具具备下列列基本素素质：良好的协调能力力和沟通通良好的领领导能力力接受过FMEA培训接受过团团队管理理训练对产品能能做准确确的描述述，对加加工工艺艺有一定定的了解解（DFMEA）了解与其其他部件件、系统统之间的的关系熟悉加工工流程和和工艺，，对产品品的设计计有一定定的了解解（PFMEA）除非负责责工作的的工程师师有FEMA和团队工工作推进进经验，，否则，，有一位位有经验验的FMEA推进员来来协调小小组工作作是非常常有益的的2、适合FMEA的小组成成员：装配、制制造人员员（带来来现场的的经验））设计人员员（包括括其他部部件、子子系统、、系统和和总成））工艺人员员（包括括其他部部件、子子系统、、系统和和总成））可靠性分分析/试验人员员（带来来失效的的经验））材料工程程师（带带来材料料的要求求）质量工程程师（带带来质量量控制的的要求和和相关的的解决方方案）服务人员员（带来来客户处处抱怨））包装和物物流人员员（带来来储存和和运输中中的要求求和失效效经验））必要时，包括括供方以以及客户户（供方方的制造造要求、、客户的的期望））没有完美美的个人人只有完美美的团队队FMEA工作组FEMA小组设计开发试验质保采购物流销售生产注：必要要时请FMEA推进员协协助小组组工作！！规划为了有效效地实施施FMEA，应当实实施一个个综合性性的培训训方案，，它包括：：管理者的总体体认知对使用者的培训训对供应商的培训训对辅导员员的培训7.FMEA实施过程程中注意意事项—及时性及时性是是成功实实施FMEA最重要因因素之一一，它是是一个““事前的行行为”(“机机会之窗窗”关闭闭前实施施)，不不是“事事后的行行为”，，为达到到最佳效效益，FMEA必须在设设计或过过程失效效模式被纳入设计产品品之前进进行；7.FMEA实施过程程中注意意事项--关于分值值同一小组组分值要要一样；；分析前的的培训和和思路的的统一很很重要；；不同过程程分值可可以不同同（设计计过程与与制造过过程）FMEA分值制定定成立一个个分值制制定小组；分析产品品特性和和失效机机理；结合产品品的使用方向向的实际际；充分评审，要相对的稳稳定；计算RiskPriorityNumber(RPN))RPN==S*O**D衡量风险险大小,,进行排排序,供供采取措措施决策策时用在单独的的FEMA范围内，，这个值值可以在在1到1000范围内对于确定定是否有有措施需需要，不建议使用用RPN极限这是一张张典型的的DFMEA的表格如果你是是用于TS,那么就必必须完全全使用它它!!如果你是是用于其其他场合合,完全全可以由由你自己己设计9.FMEA实施措施施后追踪踪为了确保保FMEA所采取的的预防措措施是有有效的，，所以应对这些些行动进进行追踪踪，对这方方面的要要求无论论怎样强强调都不不过份，，一个经经过彻底底思考，，周密开开发的FMEA，如果没有有积极有有效的预预防/纠纠正措施施其价值值将是非非常有限限的。责任工程程师应确确认建议议的措施施已被执执行或评评估，FMEA是一份动态的文文件，必须是是最新的的状况，，以及最最新的相相关活动动，包括括在开始始生产后后才发生生的活动动。主要内容容CH1引言CH2FMEA基础知识识CH3PFMEA应用与实实施顾客的图图纸、标标准、规规范、法法律法规规、初步步设计方方案和初初始过程程流程图图初始特殊殊性清单单DFEMAPFEMA控制计划划产品特殊殊特性作业指导导书过程特殊殊特性检验指导导书工艺流程程图PFMEA目的确定与产品和和过程相相关的潜潜在失效效模式确定潜在制造造或装配配过程起起因并确确定要采采用控制制来降低失效效产生的的频度或或失效探探测度的的过程变变量编织一个潜在在失效模模式分级级表，以以便建立立一个考考虑预防防/纠正正措施的的优选体系PFMEA是集体的努努力的结结果在最初PFMEA中，负责责的工程程师要直直接地、、主动地地组织所所有相关关部门的的代表。。PFMEA是不同部部门之间间充份交交换意见的结果不不是一个个人可以以搞出来来。一位有经经验的FMEA组织推进进员非常常关键PFMEA实施准备备：创建建流程图图1)、请教熟熟悉过程程的人员员帮助建建立流程程图2)、对过程程流程的的起始和和结束点点形成一致3)、从左到右、、从上到到下，有有标准的的符号和和箭头连连接每个个步骤4)、关注改改进提高高的区域域□过程程是否符符合标准准，或者者操作者者是否使使用相同同的方法法进行操操作？□操作步骤骤是否频频繁出现现错误？？□操作作步骤是是否循环环返工？？这是一张张典型的的PFMEA的表格：FMEA编号：:页码:第页共页项目名称称:过程责任任部门:编制者:车型年度度/车辆类型型:关键日期期:FMEA日期:(编制)((修订)核心小组组：：5.PFMEA表格填写写5.PFMEA表格表头头填写注注意FMEA编号填填入FMEA文件的编编号，以便查查询。项目注注明正在在进行过过程分析析的系统统、子系系统或部部件的名名称和编编号过程责任任填入入整车厂厂、部门门和小组组。如已已知，还还包括供供方的名名称编制者填入入负责编编制FMEA的工程师师姓名、、电话和和所在公公司的名名称车型年/项目填填入所分分析的设设计/过程将要要应用和和/或影响的的车型年年/项目（如如已知）关键日期期填入入初次FMEA应完成的的时间，，该日期期不应超超过计划划的投入入生产日日期。注注：对于于供方，，初始的的FMEA日期不应应超过顾顾客要求求的生产产件批准准过程（（PPAP）的提交交日期FMEA日期填填入初次次FMEA原始稿的的日期以以及最新新修订的的日期核心小组组输入入负责开开发DFMEA的小组成成员。成成员的联联系方式式可以记记录在另另一份补补充文件件内5.PFMEA表格填写写说明a1）过程步步骤填入分析析过程或或工序的的简要说说明。建建议记录录所分析析的步骤骤的相关关过程/工序的编编号。编编号和名名称需与与过程流流程图保保持一致致，a1）过程功功能输入与每每个受分分析的过过程步骤骤/操作相应应的过程程功能。。过程功功能描述述的是操操作的目目的。a2）要求列出每个个受分析析的过程程步骤/操作的工工程功能能的要求求。要求求是针对对规定过过程的输输入，以以期达到到设计目目的和其其他顾客客要求。。b）潜在失失效模式式：是指有有可能不不能满足足过程功功能列出特定定工序的的每一个个潜在的的失效模模式。前前提是这这种失败败可能发发生，但但不一定定发生。。应提出并并回答下下列问题题：过程/零件怎样样不满足足要求？？无论工程程规范如如何，顾顾客（最最终使用用者、后后续工序序或服务务）认为为可拒收收的条件件是什么么？c）潜在失失效后果果失效的潜潜在失效效后果是是指失效效模式对顾客产产生的影影响。顾客可能能是内部部的顾客客也可能能是外部部的顾客客，对于最最终使用用者来说说，失效效的后果果应一律律采用产产品或系系统的性性能来描描述，例例如：噪噪声、粗粗糙、工工作不正正常、费费力、异异味、不不能工作作、工作作减弱、、不稳定定、间歇歇性工作作、牵引引阻力、、泄露、、外观不不良、返返工/返修、报报废、顾顾客不满满意。如果顾客客是下到到工序或或后续工工序/工位。失效的的后果应应采用过过程/工序性能能来描述述。例如如：无法法紧固、、无法安安装、无无法加工工表面、、损坏设设备、不不能配合合、不能能连接、、不匹配配、引起起工装过过度磨损损、危害害操作者者为了确定定潜在失失效模式式的影响响，应当当问下列列问题：：潜在失效效模式是是否物理理性阻碍碍下游操操作，或或者对设设备和操操作人员员构成潜潜在危害害？对最终顾顾客的潜潜在影响响是什么么？d）严重度度（S）严重重度是一一给定失失效模式式最严重重的影响响后果的的级别。。严重度度是单一一的FMEA范围内相相对定级级结果。。严重度度数值的的降低只只有通过过设计更更改或重重新设计计才能够够实现。。e）级别，，根据特特殊特性性的定级级规定进进行f）失效的的潜在起起因/机理所谓失效效的潜在在起因是是指失效效是怎样样发生的的，并依依据可以纠正正或可以以控制的的原则予以描述述尽可能地地列出可可归结到到每一次次失效模模式的每每一个潜潜在起因因，如果果起因对对失效模模式来说说是唯一一的，也也就是说说如果纠纠正该起起因对该该失效模模式有直直接的影影响，那那么这部部分FMEA考虑的过过程就完完成了。。潜在失效效的起因因/机理的分分析途径径参考现有有类似产产品的FMEA资料应用失效效树分析析（FTA），找出出直接原原因，中中间原因因和最终终原因应用“五五个为什什么”（（4W1H）应用因果图，从人人、机、、料、法法、环等等方面分分析。充分发挥挥小组的的经验，，采用头头脑风暴暴法，对对可能的的原因进进行归纳纳分析g）频度（（O）频度度是指某某一特定定的起因因/机理发生生的可能能性h）现行过过程控制制现行的过过程控制制是对尽尽可能地地防止失效模式式或其起起因/机理的发生或者探测将发生的的失效模模式或其其起因/机理的控制的说明。。这些控控制可以以是诸如如防失误误/防错、统统计过程程控制（（SPC）或过程程后的评评价等。。过程控制制分为两两类：预防：防防止失效效的起因因/机理或失失效模式式的出现现，或者者降低其其出现的的几率，，预防措措施可以以改变频频度数。。探测：探探测出失失效的起起因/机理或者者失效模模式，导导致采取取纠正措措施i）探测度度（D）探测度是与过过程控制制栏中所所列最佳佳探测控控制相关关联的定定级数探测数是是一个在在某一FMEA范围内的的相对级级别，为为了获得得一个较较低的定定级，通通常计划划的过程程控制必必须予以以改进决定措施施的优先先级别当小组完完成失效效模式与与影响、、原因与与控制的的初始识识别，包包括严重重度、发发生频数数、探测测度的等等级评估估，小组组必须决决定是否否还要进进一步采采取措施施降低风风险。由由于资源源、时间间、技术术等其他他因素的的固有限限制，小小组必须须选取最最佳的优优先措施施。小组首先先要关注注的是严严重度等等级最高高的失效效模式，，当严重重度等级级达到9或10，小组必必须确保保该风险险已经通通过现有有设计控控制或者者推荐措措施得到到处理。。严重度等级小小于等于于8的失效模模式，小小组应当当考虑最最有高发发生频度度或探测测度等级级的原因因。小组组有职责责关注已已识别到到的信息息，商讨讨一个方方法，并并确定如如何最优优的排列列风险降降低措施施的顺序序以最好好地服务务组织和和顾客j）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。RPN==（S）×（O）×（D）在单一一FMEA范围内，，此值（（1~1000）可用于于设计中中所担心心的事项项的排序序k）建议的的措施应关注高高严重度度和RPN高序级别别。总的来说说，预防防措施（（降低发发生率））比探测测措施更更好。降低严重度：只有有设计更更改或过过程修订订能够降降低严重重度。降低发生生频度等等级：要要求对过过程控制制预防措措施进行行改进。。降低探测测度等级级：最好好的方法法是使用用防错/防误，通常增加加检查频频次并不不是有效效措施，，应当只只作为一一个暂时时的测量量方法来来收集过过程的额额外信息息，以便便能够实实施永久久性预防防/纠正措施施。如果对一一个特定定的失效效模式/原因/控制评估估后，没没有建议议措施，，则在栏栏内输入入“无””，输入入“无””的同时时还注明明理由将将非常有有用，特特别是在在严重度度高的情情况下l）职责与与目标完完成日期期输入负责责完成建建议措施施的个人人或组织的名名字，包包括目标标完成日日期，负负责过程程的工程程师/小组领导导人应当当确保所所有的建建议措施施都已实实施或受受到妥善善处理m-n）措施结结果这个部分分包含的的事所有有措施的的实施结结果，以以及它们们对S，O，D等级和RPN的影响m）采取措措施和完完成日期期实施措施施后，输输入已采采取的措措施的简简要描述述，以及及措施的的完成日日期n）严重度度、发生生频度、、探测度度和RPN在实施了了预防/纠正措施施后，确确定并记记录其严严重度、、发生频频度和探探测度等等级。计计算并记记录衍生生措施（（风险））的优先先指标（（如RPN）FMEA线路图准备功能框图或过程流程图确认任务活动用头脑风暴考虑所有可能的问题和忧虑确定失效模式和原因确认现行控制建立频度确认探测方法并建立探测度确认后果并建立严重度输入信息到FMEA表格完成FMEA分析使用排列图：根据需求选择需改进之处针对改进的目的完成FMEA分析FMEA的开发步骤FMEA的输入步骤FMEA的改进步骤修订最初的FMEA评定FMEANO符合FMEA目标吗？推荐的PFMEA严重度评评价准则则（第三三版）后果评定准则：后果的严重度当潜在失效模式导致最终顾客和/或一个制造/装配厂产生缺陷是便得出相应的定级结果。最终顾客永远是要首先考虑的。如果两种可能都存在的，采用两个严重度值中的较高者。（顾客的后果）评定准则：后果的严重度当潜在失效模式导致最终顾客和或一个制造/装配厂产生缺陷时变得出相应的定级结果。最终顾客永远是要首先考虑的。如果两种可能都存在的，采用两个严重度值中的较高者。（制造/装配后果）严重度级别无警告的危害当潜在的失效模式在无警告的情况下影响车辆安全运行和/或设计不符合政府法规的情形时，严重度等级非常高或可能在无警告的情况下对（机器或总成）操作者造成危害10有警告的危害当潜在的失效模式在有警告的情况下影响车辆安全运行和/或设计不符合政府法规的情形时，严重度等级非常高或可能在有警告的情况下对（机器或总成）操作者造成危害9很高车辆/项目不能工作（丧失基本功能）。或100%的产品可能需要报废，或者车辆/项目需在返修部门返修1个小时以上8高车辆/项目可运行但性能水平下降。顾客非常不满意。或产品需进行分检、一部分（小于100%）需报废，或者车辆/项目需在返修部门返修0.5-1个小时之间。7中等车辆/项目可运行但舒适性/便利性项目不能运行。顾客不满意。或一部分（小于100%）产品可能需要报废，不需分检或者车辆醒目需在返修部门返修少于0.5小时6低车辆/项目可运行但舒适性/便利性项目性能水平有所下降。或（100%）的产品可能需要返工或者车辆/项目在线下返修，不需要送往返修部门处理5很低配合和外观/尖响和卡嗒响项目不舒服。多数（75%以上）的顾客能发觉缺陷。或产品可能需要分件，无需报废