DFMEA的编制与案例

FMEA

潜在失效模式及后果分析

FailureModeandEffectsAnalysis1第三次课：DFMEA的编制与案例

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准备工作表头部分主体部分2概念DesignFailureModeEffectsAnalysisandDesignFailureModeandEffectsAnalysis设计失效模式及后果分析3成功实施FMEA项目的最重要因素之一是及时性

。含义—事件发生前的措施，而不是事件发生后的演练。FMA

FailureModeAnalysis事后分析4设计FMEA（DFMEA）是

阶段的输出文件，是

设计与开发阶段的输入。产品设计产品制造产品设计与开发产品制造过程DFMEA：只聚焦于系统或产品本身，假定过程是完美的。56由一个人编制的FMEA是无意义的！应采用TEAMWORK的形式！---头脑风暴。7第三次课：DFMEA的编制与案例

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准备工作表头部分主体部分8必备条件DFMEA应在了解所需分析的系统、子系统或零组件的开发信息和确定他们的功能要求和特性的情况下开始：为了确定DFMEA的范围，在应用到部件、子系统或系统DFMEAs中时，小组应该考虑一下方面：产品界面有什么过程，匹配部件或系统？产品的功能或特性会影响其他部件或系统吗？有需要执行产品与其功能的其他部件或系统提供的输入吗？在连接的部件或系统中产品功能包含失效模式的预防或探测吗？9FMEA推荐的理解设计要求的工具产品的方块示意图表示产品部件之间的物理和物流关系。方块图的结构有不同的方法和形式。指出了设计范围内部件和子系统之间的相互关系方块图P-图是帮助小组理解有关设计功能相关物理学的结构工具，小组分析那些影响性能的受控不受控因素的设计输入（信号）和输出（反映或功能）P-图图表、图纸等材料清单（BOM)内部关系矩阵界面矩阵图质量功能展开质量和可靠性历史其他这些工具的使用，以及工程师经验和历史信息的支持，可以帮助确定一套综合的要求和功能。在考虑这些要求以后，开始填写表格。10第三次课：DFMEA的的编制与案例例

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准备工作表头部分主体部分113-1DFMEA编号号（A）：填入DFMEA文件的编编号，以便查查询。设计FMEA的编号原则则：DFMEA□□□□□□□□□□□例如：DFMEA20Z02W001A0版本号流水号图纸编号车型（产品））代号设计FMEA名称简称123-2、系统统、子系统或或零部件的名名称及编号（（B）：注明适当的分分析级别并填填入被分析的的系统、子系系统或零部件件的名称及编编号。设计FMEA小组组必须为展开开DFMEA特定的活动动确定系统、、子系统或部部件的组成。。A）系统FMEA的范围围：一个系统统可以看作是是由各个子系系统组成的。。典型的系统FMEA可能能包括下列系系统：底盘系系统、传动系系统、内饰系系统等。B）子系统FMEA的范范围：一个个子系统FMEA通常是是一个大系统统的一个组成成部分。如：前悬挂系系统是底盘系系统的一个组组成部分。C）部件FMEA的范围围：部件FMEA通常是是一个以子系系统的组成部部分为焦点的的FMEA。。如；螺杆是前悬挂挂（底盘系统统的一个子系系统）的一个个部件。部件FMEA系统FMEA子系统FMEA133-3设计计责任（C）：填入整车厂（（或负有设计计责任OEM）、或本公公司设计部门门和小组。如如果适用，还还应包括供应应商的名称。。143-4车型年度/项项目（D）：填入将使用和和/或所分析析设计影响的的预期车型年年度/项目（（如果知道的的话。153-5、关键键日期（E）：填入初次DFMEA应完完成的时间/日期，该日日期不应超过计划划的生产设计计发布的日日期（该日期的期期限是不应超超过产品设计计图纸完成的的期）。163-6、DFMEA日日期（F）：填入编制DFMEA原始始稿的日期及及最新修订的的日期。17列出有权确定定和/或执行行任务的责任任部门的名称称和个人姓名名（建议所有有参加人员的的姓名、部门门、电话、地地址等都应记记录在一张分分发表上）。。3-7、核核心小组（G）：18DFMEA核核心小组成成员清单制定部门：技技术部制制定日期：：2004年年08月01日产品名称规格/型号顾客名称序号姓名部门职务住址家庭住址电话公司内部电话传真备注1刘工技术部经理上海市清华路1998弄10楼980号13812345678021-98765432021-98766666组长2刘甲质量部部长上海市清华路1998弄10楼980号13823456789021-12345678021-98766666成员3张三生产部部长上海市清华路1998弄10楼980号13909876543021-23456789021-98766666成员4李四销售部部长上海市清华路1998弄10楼980号13567890123021-34567890021-98766666成员5王五采购部部长上海市清华路1998弄10楼980号13165432109021-87654321021-98766666成员6钱已技术部部长上海市清华路1998弄10楼980号13923987654021-76543210021-98766666成员备注193-8编制制者（H）：：填入负责编制制DFMEA的工程师的的姓名、电话话和所在公司司的名称。20第三次课：DFMEA的的编制与案例例

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准备工作表头部分主体部分214-1、项目目/功能（a1）：填入被分析项项目的名称和和其他相关信信息项目/功能可可以分成2栏栏或合并成一一栏来表述。。项目：输入通通过方块图、、P图，图表表和其他图纸纸以及由其小小组进行的其其他分析所识识别的项目、、界面或零件件。功能：填入根根据顾客要求求和小组讨论论必须符合设设计目的的那那些需要进行行分析的项目目的功能或界界面。224-1、项目目/功能（a1）：用尽可能简明明的文字来说说明被分析项项目要满足设设计意图的功功能，包括该该系统的运行行环境：（如如：规定温度度、压力、湿湿度范围、设设计寿命）及及相关的信息息（如：度量量/测量变量量）。功能：设计这个系统统、子系统、、零部件做什什么？设计要要求是什么？？设计意图是是什么？“设计意图：：对给定的部件件/子系统/系统，对希希望它做什么么或不希望它它做什么的描描述。23■DFMEA功功能的分析析：◆给出完成成功能的重要要的环境条件件：A)如：大大气温度、湿湿度、大气压压、道路、灰灰尘和腐蚀蚀介质等；B)如：变变速箱的润滑滑系统的正常常工作与环境境温度有重要要关系等。◆给出设计计要求的寿命命：—“设计寿命””的概念和定定义：设计所所预期的能完完成其要求的的时间间隔(如周期、时时间、里程等等)。A)、以上这这些要求都应应尽可能给出出可度量的（（即定量的））的要求；如如：储存液液体(升)、、支撑护罩(磅)、各档档速比、传递递的扭距、功功率、工作温温度等。24潜在的失效模模式及后果分分析（设计FMEA）第页，共页QR-707-2-03A0254-1要求求（a2）在附加栏中，，“要求””的增加加可以使失效效模式的分析析更加精炼。。填入需要分分析的每一个个功能的要求求。如果在不不同的失效模模式下，功能能有一个以上上的要求，高高度建议单独独列出每一项项要求和功能能。264-2潜在在失效模式（（b）潜在失效模式式是指零部件件、子系统或或系统有可能能未达到或不不能实现项目目/功能栏中中所描述的预预期功能的情情况。潜在失效模式式仅仅在与确确定的操作条条件（如冷、、热、干燥、、灰尘）和使使用条件（如如超过平均里里程、不平的的路段、仅在在城市行驶））一致的情况况下发生。在确定潜在失失效模式时，，工程部技术术科和/或设设计工程师们们可以将对以往运行出出错的研究、、疑虑、报告告和小组头脑脑风暴结果的的回顾作为起点274-3潜在在的失效后果果（c）：概念及定义：：指失效模式式可能带来的的对完成规定定功能的影响响，以致带来来顾客的不满满意，和不符符合安全和政政府法规规定定。填入失效模式式对系统功能能的影响，就就如顾客感受受的一样，应应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（应记住顾客客可能是内部部的顾客，也也可能是外部部最终的顾客客）。28■失效后果分析析：要运用“失效效链分析”方方法，弄清楚楚直接后果、、中间后果和和最终后果。。■查阅历史史和类似的FMEA报告告、保修资料料、抱怨报告告、使用情况况报告、市场场收回及其他他文件，确定定历史上失效效模式的影响响。29■充分考虑潜在在后果/影响响：如果零件件故障，会发发生什么后果果？—零件本身身的作业、功功能和状态？？—总成的作作业、功能和和状态？—系统的作作业、功能和和状态？—整车的作作业、功能和和状态？—顾客将看看到、感到或或经历什么？？—对政府法法规的符合性性？■“顾客””泛指下步作作业、后续作作业、组装厂厂和最终用户户。—当顾客是后续续作业时，这这种影响应以以过程表现加加以说明（如：粘着于模具、、损坏夹具、、装配不上，，危害操作者者等）。—当顾客是最终终用户时，应应以产品或系系统的表现描描述这种影响响(如：外观不不良、噪音太太大、系统不不工作等)。。304-4严重重度-S（d）：严重度是与所所给的失效模模式的最严重重后果相符的的一个值。是是潜在失效模模式发生时对对顾客影响后后果的严重程程度的评价指指标。严重度度在单独FMEA的范围围内相对排序序。DFMEA小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，不推荐荐/建议修改改确定为9和和10的严重重度数值，对对严重度数值值定级为1的的失效模式不不作进一步的的分析。严重度数值的的降低只有通通过改变设计计才能够实现现。（如：“瘪胎胎”可以减轻轻突然爆胎的的严重度，““安全带”可可以减轻车辆辆碰撞的严重重程度）。314-5分类类/级别（e）用于强调高优优先的失效模模式和他们相相关的要因。。填入对那些可可能需要附加加的设计或过过程控制的部部件、子系统统或系统的产产品特殊特性性的分级（如如：安全性、、关键、主要要、重要、重重点）。产品品的特殊特性性符号应在此此栏目中予以以明确标识/注明。■当严重度度≧8时，应应将其确认为为特殊特性。。■当严重度度≧9时，应应将其确认为为关键特性。。■当严重度度为5－8，，而频度>3时，可以将将其确认为重重要特性。324-6、失效效模式的潜在在要因/机理理（f1/f2）要因/机理可可以分成多栏栏也可以合并并成一栏。在FMEA的的开发中，识识别失效模式式的所有潜在在要因是后续续分析的关键键。失效机理--是物理的，，化学的，电电子的或其他他过程导致的的失效模式。。失效的潜在要要因—应按设设计过程如何何让失效发生生一种迹象来来定义，用可可纠正或可控控制的情形来来描述。所有有潜在要因的的识别是后续续分析的关键键。研究失效可能能的起因与机机理，是为了了能够正确采采取控制措施施，防止失效效的发生或减减少其发生的的可能性。33注意：简明扼要，但但要尽可能全全面地列出可可能想到的失失效起因和机机理，以便对对症下药，采采取纠正措施施。注：不要把产产品的工作环环境（如：道道路产生的振振动、冲击、、气温的变化化、湿度、粉粉尘、电磁干干扰等）作为为我们的分析析目标。工作环境是造造成失效的重重要外因，但但它是客观存存在，难以控控制的。我们们要分析的是是：在外因作作用下的内因因。34与制造、装配配无关的起因因可采用的途途径—现有的类似产产品的FMA资料；—应用失效链，，找出直接原原因，中间原原因和最终原原因；—应用“五个为为什么？”—应用因果图，，从人、机、、料、法、环环等方面进行行分析，应应用排列图，，相关分析法法，试验设计计（DOE））等方法，从从可能的多多因素原因中中找出主要原原因。—应用失效树分分析（FTA）找出复杂杂系统的失效效起因和机理理；—充分发挥多方方论证小组的的经验，采用用头脑风暴法法，对可能的的起因进行归归纳分析。35分析起因的两两个角度与制造、装配配无关的起因因（当制造与与装配符合技技术规范的情情况下，发生生了失效）与制造/装配配有关的原因因36案例二：◆门锁扣不上？？●第一个：：为什么门锁扣扣不上？锁舌与锁座错错位。●第二个：：为什么锁舌与与锁座错位？？车门下沉。●第三个：：为什么车门下下沉？门铰链变位。。●第四个：：为什么门铰链链变位？固定门铰链的的框架变形。。●第五个：：为什么固定门门铰链的框架架变形？框架刚度不足足。结论：当时产品设计计工程师在设设计框架钢度度时考虑的不不够。修改设计，提提高框架总成成刚度。水箱支架断裂水箱后倾水箱与风扇碰撞水箱冷却水管被风扇刮伤水箱冷却液泄漏冷却系统过热发动机气缸损坏汽车停止行驶(1失效原因)(1失效模式)(1失效后果)(2失效原因)(2失效模式)(2失效后果)(3失效原因)(3失效模式)(3失效后果)时间FMEA的的失效链（连连续“五个以上为什什么？”）37因果图又叫““石川馨图””，也称为鱼鱼刺图、特性性要因图等。。它是利用““头脑风暴法法”，集思广广益，寻找影影响质量、时时间、成本等等问题的潜在在因素，然后后用图形形式式来表示的一一种十分有用用的方法，它它揭示的的是是质量特性波波动与潜在原原因的关系。。因果图有三个个显著的特征征：1.

是对对所观察的效效应或考察的的现象有影响响的原因的直直观的表示；；2.

这些些可能的原因因的内在关系系被清晰地显显示出来；3.内内在关系一般般是定性的和和假定的。3839与制造/装配配有关的原因因可采用的途途径◆指由于所拟定定采用的制造造/装配设计计在技术上或或操作者体力力上的限制与与难度，以及及容易产生误误操作而引起起的潜在失效效。也就是是与产品设计中中可制造性与与装配性有关关的问题。◆纯属制造与装装配过程有关关的问题，原原则上由过程程FMEA来来进行分析。。40■设计FMEA小组应应基于二个假假定考虑失效效原因：◆失效模式由设设计缺陷造成成，零件的制制造和装配在在工程规范之之内；◆失效模式由制制造或装配的的缺陷所引起起，但这种制制造和装配错错误是由设计计缺陷造成的的。即设计缺缺陷可造成组组装过程的错错误。■根据上述假定定，可分为以以下二种情况况确定原因：：A)假定零件的制制造和装配在在工程规范内内。B)假定零件的设设计使制造或或装配过程的的变差不能接接受：41A)假定零件的制制造和装配在在工程规范内内。审查过去的测测试报告、保保修资料、抱抱怨报告、记记录和其它文文件。审查同同类FMEA报告。列出出已知失效模模式原因的因因子。■试问：—什么原因因造成了零件件的这种故障障？—在什么情情况下零件的的功能失常？？—怎样或为为什么才能造造成零件背离离工程规范的的要求？—什么原因因导致零件不不能实现它预预期的功能？？42B)、假定零零件的设计使使制造或装配配过程的变差差不能接受：：■审查以往通过过制造或装配配错误而引发发失效模式的的设计缺陷。。例如：◆材料处理的规规定使那些处处于上公差值值内的材料在在机加工时不不能满足规范范要求。◆采用不对称设设计，防止装装反。■充分考虑潜在在的设计缺陷陷，试问：◆零件的方向和和直线度设计计对零件的功功能十分重要要？◆零件在装配时时还出现颠倒倒吗？◆零件的工程规规范和公差是是否与制造/装配相适？？434-7发生生率（g）发生率是在设设计寿命内由由特定要因/机理将导致致失效模式发发生的可能性性。发生率可能性性的排序值比比绝对值更有有意义。发生率值是在在FMEA范范围内的相对对排序，不能能反映发生的的实际可能性性444-8:现行设计控制制（h）现有设计控制制是那些作为为已完成的设设计过程的一一部分而执行行的活动，将将确保设计功功能和可靠性性要求予以充充分考虑。有2类设计控控制应予以考考虑：预防：消除（（预防）失效效的机理的要要因或失效模模式的发生，，或降低发生生率探测：在项目目放行到生产产前，通过解解析方法或物物理方法识别别（探测）要要因，失效的的机理或失效效模式是否存存在。如果可能的话话，更建议使使用预防控制制方法。注：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”(Prevent)标明。在所列列的每一个探探测控制前加加上一个字母母“D”(Detect)标明。45预防控制：基准研究自动防故障装装置设计设计和材料标标准文件—以往最最好实践的记记录、教训模拟研究—确确定设计要求求的概念分析析防错探测控制：设计评审原型试验验证试验模拟研究—设设计验证设计试验，包包括可靠性试试验使用类似零部部件的模型现行设计控制制的采用：■没有任何设计计控制，设计计将具有很大大的盲目性，，风险极大。。◆从时间角度考考虑，设计控控制采取的越越早越好。这这将有利于失失效的早期识识别和预防，，降低开发成成本，缩短开开发周期，降降低风险。◆用于制造、装装配过程的检检验和试验不不能视为设计计控制。小组应充分考考虑分析、试试验、评价和和其他活动以以确保设计充充分,如：464-9、探测测度（i）探测度是对在在现行设计控控制探测栏中中列出的最好好的探测控制制的对应等级级。当识别出出一种以上控控制时，建议议对每种控制制进行探测度度排序，将最最低排序值记记录在探测度度栏。不要因为发生生率自动假设设探测等级是是低的就放行行，应进一步步控制或降低低这些低频率率失效模式的的风险。47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。在设设计开发过程程中，最好好是尽早采用用探测控制。。在确定了探探测度定级之之后，DFMEA小组应应评审频度数数定级并确保保频度数定级级仍是适宜的的。在评估探测度度时：◆首先确定定现有的设计计控制是否能能用来检出失失效模式的起起因/机理。。◆其次应评评价出其检出出失效模式的的有效性。◆正确选择择试验条件，，增加试验样样品的数量，，能提高设计计控制方法的的有效性。484-10：风风险顺序数-RPN值（（j）使用风险优先先系数是协助助把措施优先先排序的一种种方法对于确定是否否有措施需要要，不建议使使用RPN极极限。494-10、确确定优先措施施一旦小组完成成了最初的失失效模式和后后果、要因以以及控制的识识别，包括对对严重度、发发生率和探测测度的排序，，他们必须确确定是否进一一步努力来减减少风险。由由于在资源、、时间、技术术和其他因素素方面的内在在控制，小组组必须确定优优先措施。小组的最初焦焦点定位于严严重度最高级级别的失效模模式，当严重重度等级为9或10时，，小组必须强强制确保风险险通过存在的的设计控制或或建议措施来来陈述。对于严严重度度等级级为8或8以下下的失失效模模式，，小组组应考考虑最最高发发生率率或探探测度度的要要因。。识别别信心心，确确定方方法，，将风风险降降低措措施排排序最最优化化小组的的最初初焦点点定位位于严严重度度最高高级别别的失失效模模式，，当严严重度度等级级为9或10时时，小小组必必须强强制确确保风风险通通过存存在的的设计计控制制或建建议措措施来来陈述述。对于严严重度度等级级为8或8以下下的失失效模模式，，小组组应考考虑最最高发发生率率或探探测度度的要要因，，将风风险降降低措措施排排序最最优化化504-11建建议议措施施（k）：：任何建建议措措施的的意图图都是是要依依以下下顺序序降低低其风风险级级别：：严重重度(S)、频频度(O)、探探测度度(D)。。51应从以以下情情况中中进行行考虑虑但不不局限限下列列措施施：◆修改设设计几几何尺尺寸和和/或或公差差；◆修改材材料规规范；；◆试验设设计（尤其其是存存在多多重或或相互互作用用的起起因时时或其其它解解决问问题的的技术术）；◆修改试试验计计划。。对于一一个特特定的的失效效模式式/起起因/控制制的组组合，，如果果工程程评价价认为为无需需采用用建议议措施施，则则在该该栏中中填写写“无””，予以以明确确注明明。52要减少或降低需要考虑的措施完成或可达到的目的严重度改变/修改设计(如：试验设计、修改设计几何尺寸/公差、修改材料性能/规范、修改试验计划)消除或降低失效模式的严重度频度改变设计或改进过程/工艺(如：进行试验设计、修改试验计划)防止或预防原因，或减少/降低其发生频率探测度增加设计确认和验证工作或改进控制的措施/方法(如：增加上游的控制措施，以免除下游的检测，进行更好的测试，对计划的测试增加设备)改进在失效模式发生前检测失效模式或检测原因的能力当严重度数数(S)或RPN数值值很高时时，必须考虑虑下列类类型的措措施：53确定措施施◆提出出建议措措施是一一个创造造性过程程。小组组人员应应当不加加约束地地考虑各各种建设设性措施施。◆一般般说来，，一个建议议措施应应当针对对一个失失效原因因。◆在措施不不确定时时，应当当通过试验设计计(DOE)对小组人人员提出出的各种种措施作作系统性性试验。。◆应对对每一个个失效模模式作研研究，并并针对原原因提出出建议性性措施，，以降低低RPN数◆任何何措施都都应当验验证，以以确定正正确性和和有效性性。544-12建议措措施的责责任（L）：填入每一一项建议议措施的的责任组组织的名名称和个人人的姓名名以及目目标完成成日期。。554-13、措施施结果（（m-n）：这个部分分识别任任何已完完成措施施的结果果和他们们对严重重度、发发生率、、探测度度排序以以及RPN的影影响。采取措施施和和完成日期期（m））严重度、、发生率率、探测度和和RPN(n））在措施实实施之后后，填入入实际