(DFMEA)汽车行业设计失效模式分析23

1DFMEA培训资料料2FMEA的基本概概念FMEA表及开发发顺序：：潜在失效模式潜在失效后果严重度S级别潜在失效起因/机理频度O现行控制探测度DRPN建议措施责任及目标完成日期措施结果预防探测采取的措施SODRPN子系统功能要求求功能、特特性或要求求是什么？？会是什么么问题？？-无功能能-部分功功能/功功能过强/功功能降级级-功能间间歇-非预期期功能后果是什么？有多糟糕？起因是什么？发生的频频率如何？？怎样能得得到预防和探探测？该方法在在探测时有多好？？能做些什什么？-设计更更改-过程更更改-特殊控控制-标准、、程序或或指南的更更改3DFMEA步骤一、定定义顾顾客二二、、成立立DFMEA小组三、绘绘制功功能框框图四四、、设计计输入入清单单五、列列出项项目/功能要要求六六、、列出出潜在在失效效模失失七、列列出失失效后后果八八、定定义级级别九、分分析失失效原原因十十、分分析频频度十一、、分析析现行行控制制、十十二、、分析析探测测度十三、、分析析RPN值十十四、、建议议措施施十五、、采取取措施施十十六、、措施施说明明十七、、重新新评估估RPN值注：1、表头头说明明2、DFMEA时机3、DFMEA与PFMEA关系4、小结结4顾客的的定义义1、终端端客户户2、OEM安装或或制造造中心心3、供应应商或或下道道工序序4、法规规最主要要的顾顾客是是最终终使用用者即即终端端客户户一、客客户定定义5二、建建立DFMEA小组在最初初的设设计FMEA过程中中，希希望负负责设设计的的工程程师能能够直直接地地、主主动地地联系系所有有有关关部门门的代代表。。这些些专长长和责责任领领域应应包括括（但但不限限于））装配配、制制造、、设计计、分分析/试验验、可可靠性性、材材料、、质量量、服服务和和供方方以及及负责责更高高或更更低一一层次次的总总成或或系统统、子子系统统或部部件的的设计计领域域。FMEA应成为为促进进各相相关部部门之之间相相互交交换意意见的的一种种催化化剂，，从而而推进进小组组协作作的工工作方方式。。应建立立一名名有经经验的的小组组组长长6三、绘绘制功功能框框图（（方块块图））方框图图最好好地展展示了了部件件与部部件之之间的的物理理和物物流关关系。。功能能框图图指出出了在在设计计范围围内部部件与与子系系统之之间的的相互互关系系，这这种关关系包包括：：信息息流、、能量量、力力和流流体；；7闪光灯灯方块块图8四、制制定设设计输输入清清单9填入被被分析析项目目的名名称和和其他他相关关信息息（如如编号号、零零件级级别等等）。。利用用工程程图纸纸上标标明的的名称称并指指明设设计水水平。。在初初次发发布（（如在在概念念阶段段）前前，应应使用用试验验性编编号。。用尽可能简简明的文字字来说明被被分析项目目满足设计计意图的功功能，包括该系统统运行环境境（规定温温度、压力力、湿度范范围、设计计寿命）相相关的信息息（度量/测量变量量）。如果果该项目有有多种功能能，且有不不同的失效效模式，应应把所有的的功能单独独列出。五、列出项项目/功能要求10潜在失效模模式所谓潜在失失效模式是是指部件、、子系统或或系统有可可能会未达达到或不能能实现项目目/功能栏栏中所描述述的预期功功能的情况况（如预期期功能失效效）。这种种潜在的失失效模式可可能会是更更高一级的的子系统或或系统的潜潜在失效模模式的起因因或者是更更低一级的的部件的潜潜在失效模模式的影响响后果。对于特定的的项目及其其功能，列列出每一个个潜在的失失效模式。前提是这这种失效可可能发生，，但不一定定发生。推推荐将对以以往TGW（运行出错））研究、疑疑虑、报告告和小组头头脑风暴结结果的回顾顾作为起点点。只可能出现现在特定的的运行条件件下（如热热、冷、干干燥、粉尘尘等）和特特定的使用用条件下（（如超过平平均里程、、不平的路路面、仅在在城市内行行驶等）的的潜在失效效模式应予予以考虑。。六、列出潜潜在失效模模式11失效模式：：尽可能的的思考，在在所分析的的汽车、系系统、部件件上会出现现那些的故故障：没有剎车、、空调不冷冷、照明不不亮……。三、设计FMEA开发12典型的失效效模式可包包括，但不不限于：裂纹变变形松动泄泄漏粘结氧氧化化断裂不不传传输扭矩打滑（不能承承受全部扭矩矩）无支支撑（结构的的）支撑不足（结结构的）刚刚性啮啮合脱离太快信信号不不足信号间断无无信号号注：潜在失效效模式应以规规范化或技术术术语来描述述，。13潜在失效的后后果定义为顾顾客感受到的的失效模式对对功能的影响响。要根据顾客可可能发现或经经历的情况来来描述失效的的后果，要记记住顾客既可可能是内部的的顾客也可能能是最终用户户。如果失效模式式影响可能影影响安全性或或对法规的符符合性，要清清楚地予以说说明。失效的后果应应按照所分析析的具体的系系统、子系统统或部件来说说明。还应记住不同同级别的部件件、子系统和和系统之间存存在着一种系系统层次上的的关系。例如如，一个零件件可能会断裂裂，这样会引引起总成的振振动、从而导导致一个系统统间歇性运行行。系统的间间歇性运行可可能会造成性性能的下降并并最终导致顾顾客的不满。。分析的意图图就是在小组组所拥有的知知识层次上，，尽可能的预预测到失效的的后果。七列出潜在失失效后果14失效后果：尽尽可能的思考考，在汽车上上出现此失效效模式时对顾顾客有什么影影响、会造成成什么后果呢呢？15典型的失效后后果可能是但但不限于以下下情况：噪音粗粗糙糙工作不正常不不起作用外观不良异异味不稳定工工作减弱运行间歇热热衰衰变泄漏不不符合法规16八、评估严重重度（S）严重度是一给给定失效模式式最严重的影影响后果的级级别。严重度度是单一的FMEA范围内的相对对定级结果。。严重度数值值的降低只有有通过改变设设计才能够实实现。严重度度应以表2为为导则进行估估算：小组应对评定定准则和分级级规则达成一一致意见，尽尽管个别产品品分析可做修修改。（见表表2）注：不推荐修修改确定为9和10的严严重度数值。。严重度数值值定级为1的的失效模式不不应进行进一一步的分析。。注：有时，高高的严重度定定级可以通过过修改设计，，使之补偿或或减轻失效的的严重度结果果来予以减小小。例如，“瘪胎”可以减轻突然然爆胎的严重重度，“安全带”可以减轻车辆辆碰撞的严重重程度。17表2.推荐的的DFMEA严重度评价准则18本栏目可用于于对那些可能能需要附加的的设计或过程程控制的部件件、子系统或或系统的产品品特殊特性的的分级（如关关键、主要、、重要、重点点）。本栏目还可用用于突出高优优先度的失效效模式，以便便在小组认为为有所帮助时时或部门管理理者要求时进进行工程评价价。产品或过过程特殊特性性符号及其使使用服从于特特定的公司规规定，在本文文件中不予以以标准化。九、定义级别别19所谓失效的潜潜在起因是指指设计薄弱部部分的迹象，，其结果就是是失效模式。。尽可能地列出出每一失效模模式的每一个个潜在起因和和/或失效机机理。起因/机理应尽可可能简明而全全面的列出，，以便有针对对性地采取补补救的努力。。典型的失效起起因可包括但但不限于：规定的材料不不正确设计寿命设想想不足应力过大润滑能力不足足维护说明书不不充分算法不正确维护说明书不不当软件规范不当当表面精加工规规范不当行程规范不足足十、分析失效的潜在起起因/机理20导致此失效模式的发生?A原因？B原因？C原因？2122频度是指某一一特定的起因因/机理在设设计寿命内出出现的可能性性。描述出现现的可能性的的级别数具有有相对意义，，而不是绝对对的数值。通通过设计变更更或设计过程程变更（如设设计检查表、、设计评审、、设计导则））来预防或控控制失效模式式的起因/机机理是可能影影响频度数降降低的唯一的的途径。（见见表3）潜在失效起因因/机理出现现频度的评估估分为1到10级。在确确定此值时，，需考虑以下下问题：•类似的部件、、子系统或系系统的维修史史/现场经验验如何？•部件是沿用先先前水平的部部件、子系统统或系统还是是与其相类似？•相对于先前水水平的部件、、子系统或系系统变化有多多显著？•部件是否与先先前水平的部部件有着根本本的不同？•部件是否是全全新的？十一、分析频度（O）23失效模式A原因B原因C原因D原因频度？频度？频度？频度？24表3.推荐的的DFMEA频度评价准则则25列出已经完成成或承诺要完完成的预防措措施、设计确确认/验证（（DV）或其它活动，，并且这些活活动将确保设设计对于所考考虑的失效模模式和/或起起因/机理是是足够的。现现行控制是指指已被或正在在被同样或类类似的设计所所采用的那些些措施（如设设计评审，失失效与安全设设计（减压阀阀），数学研研究，台架/试验室试验验，可行性评评审，样件试试验，道路试试验，车队试试验）。小组组应一直致力力于设计控制制的改进；例例如，在实验验室创立新的的系统试验或或创立新的系系统模型化运运算方法等。。要考虑两种类类型的设计控控制：预防：防止失失效的起因/机理或失效效模式出现，，或者降低其其出现的几率率。探测：在项目目投产之前，，通过分析方方法或物理方方法，探测出出失效的起因因/机理或者者失效模式。。十一、分析现现行设计控制制26如果可能，最最好的途径是是先采用预防防控制。假如如预防性控制制被融入设计计意图并成为为其一部分，，它可能会影影响最初的频频度定级。探探测度的最初初定级将以探探测失效起因因/机理或探探测失效模式式的设计控制制为基础。对于设计控制制，本手册中中的设计FMEA表中设有两栏栏（即单独的的预防控制栏栏和探测控制制栏），以帮帮助小组清楚楚地区分这两两种类型的设设计控制。这这可迅速而直直观地确定这这两种设计控控制均已得到到考虑。最好好采用这样的的两栏表格。。注：在这里的的示例中，小小组没有确定定任何预防控控制。这可能能是因为同样样或类似的设设计没有应用用过预防控制制。设计控制如果果使用单栏表表格，应使用用下列前缀。。在所列的每每一个预防控控制前加上一一个字母“P”。在所列的每一一个探测控制制前加上一个个字母“D”。一旦确定了设设计控制，评评审所有的预预防措施以决决定是否有需需要变化的频频度数。27探测度是与设设计控制中所所列的最佳探探测控制相关关联的定级数数。探测度是是一个在某FMEA范围内的相对对级别。为了了获得一个较较低的定级，，通常计划的的设计控制（（如确认和/或验证活动动）必须予以以改进。推荐的评价准准则小组应对相互互一致的评定定准则和定级级方法达成一一致意见，尽尽管对个别产产品分析可作作调整。在设计开发过过程中，最好好是尽早采用用探测控制。。注：在确定了了探测度级别别之后，小组组应评审频度度数定级并确保频度度数定级仍是是适宜的。探测度应用表表4作为估算算导则。注：级数1专专用于“几乎肯定”的情况。十二、分析探测度（D）28表4.推荐的的DFMEA探测度评价准准则29风险顺序数是是严重度（S）、频度（O）和探测度（D）的乘积。RPN=（S）×（O））×（D）在单一FMEA范围内，此值值（1-1000）可用用于设计中所所担心的事项项的排序。十三、计算风风险顺序数RPN30十四、建议的的措施应首先针对高严重度，高高RPN值和小组指定定的其它项目目进行预防/纠纠正措施的工工程评价。任任何建议措施施的意图都是是要依以下顺顺序降低其风风险级别：严严重度、频度度和探测度。。一般实践中，，不管其RPN值是多大，当当严重度是9或10时，，必须予以特特别注意，以以确保现行的的设计控制或或预防/纠正正措施针对了了这种风险。。在所有的已已确定潜在失失效模式的后后果可能会给给最终用户造造成危害的情情况下，都应应考虑预防/纠正措施，，以便通过消消除，减弱或或控制起因来来避免失效模模式的产生。。在对严重度值值为9或10的项目给予予特别关注之之后，小组再再考虑其它的的失效模式，，其意图在于于降低严重度度，其次频度度，再次探测测度。31应考虑但不限限于以下措施施：•修改设计几何何尺寸和/或或公差；•修改材料规范范；•试验设计（尤尤其是存在多多重或相互作作用的起因时时或其它解决决问题的技术术）；和修改改试验计划。。建议措施的主主要目的是通通过改进设计计，降低风险险，提高顾客客满意度。只有设计更改改才能导致严严重度的降低低。只有通过过设计更改消消除或控制失失效模式的一一个或多个起起因/机理才才能有效地降降低频度。增增加设计确认认/验证措施施将仅能导致致探测度值的的降低。由于于增加设计确确认/验证不不是针对失效效模式的严重重度和频度的的，所以该种种工程措施是是不太期望采采用的。对于一个特定定的失效模式式/起因/控控制的组合，，如果工程评评价认为无需需采用建议措措施，则应在在本栏内注明明“无”。十四、建议的的措施32填入每一项建建议措施的责责任组织的名名称和个人的的姓名以及目目标完成日期期。22）措施的的结果在确定了预防防/纠正措施施以后，估计计并记录严重重度、频度和和探测度值的的结果。计算算并记录RPN的结果。如果果没有采取任任何措施，将将相关栏空白白即可。所有修改了的的定级数值应应进行评审。。如果认为有有必要采取进进一步措施的的话，重复该该项分析。焦焦点应永远是是持续改进。。十五、措施的的责任人、目目标及完成时时间33十六、采取的的措施在措施实施之之后，填入实实际措施的简简要说明以及及生效日期34十七、重新评评估RPN值35注1、表头说明36注2、DFMEA和PFMEA之关的关系和和联系一、DFMEA在产品设计之之前进行；PFMEA是产品已经设设计定型，在在制造前进行行；二、DFMEA和PFMEA的严重度必须须一致，即PFMEA严重度必须按按DFMEA的定义执行；；三、特殊特性性选择：DFMEA识别产品特殊殊特性；PMEA根据产品特殊殊特性识别过过程特殊特性性；但不能认认为一定是先先有DFMEA之后才有特殊殊特性，有些些时候会有先先有DFME，如：以汽车车为例，汽车车的尾气排放放量属于特殊殊特性，这个个特性在产品品设计时是作作为其设计输输入要求的特特性，也是与与法律法规密密切相关的产产品特性，不不用DFMEA即可确定，但但有的产品特特性可能需要要在DFMEA的过程中对其其重要性和风风险予以评审审和确认，从从而形成特殊殊特性。四、特殊特性性符合必须相相对应；五、DFMEA不能用检测作作业控制方法法；而PFMEA可以；六、DFMEA来源于功能框框图;PFMEA来源于过程流流程图37注3、DFMEA时机FMEA的开发时机：：在进行FMEA时有三种基本本的情形，每每一