FMEA制造和装配过程潜在失效模式和后果

PFMEA

（ProcessPotentialFailureModeandEffectsAnalysis）

（制造和装配）过程潜在失效模式

和后果分析十五事业部GB18305-2003/ISOTS16949：2002体系建立系列培训之七主讲：谢伦琴过程FMEA过程FMEA是由负责制造/装配的工程师/小组主要采用的一种分析技术，用以最大限度地保证各种潜在失效模式及其相关的起因/机理已得到充分的考虑和论述。PFMEA以最严密的方式总结了开发一个过程时小组的思想（其中包括根据以往的经验可能会出错的一些项目的分析）。这种系统化的方法体现了一个工程师在任何制造策划过程中正常经历的思维过程，并使之规范化。过程FMEA的作用

确定过程功能和要求；

确定与产品和过程相关的潜在的失效模式；

评价潜在失效对顾客产生的后果

确定潜在制造或装配过程失效的起因，及在为频度减少或失效情况探测而关注的控制过程过程变量；

确定出重点过程控制上的变量；

展开潜在失效模式的等级表，然后建立一个预防/纠正措施的优选系统；

记录制造或装配过程的结果。过程FMEA质量目标

注：特定的项目要求优先1.设计改进FMEA主要的目标是驱使过程改进，并强调以防错法解决。2.高风险失效模式FMEA针对所有由FMEA小组所鉴定的高风险失效模式给予可实行的措施行动，所有其他的失效模式也要可被考虑。3.控制计划试生产和生产控制计划需考虑来自过程FMEA的失效模式。4.整合FMEA与过程流程图和控制计划向结合并保持一致。如果在分析时要用到设计FMEA，则过程FMEA就需要考虑设计FMEA。5.学到的经验FMEA要考虑到所有主要的“学到的经验”（如高的索赔、召回，不符合产品，顾客抱怨等），其为失效模式的输入。过程FMEA质量目标（续）6.特殊或关键特性如由于公司政策，FMEA识别适当的关键特性，可将其为关键特性选择过程的输入。7.时间FMEA在“机会当下”中被完成，此时这是最有效的影响产品和过程的设计。8.小组在整个分析中，适当的人员参与为FMEA小组的一分子，并适当的接受FMEA方法培训。应该适当的采用专家。9.文件化FMEA文件完全按照本手册填写，包含“措施行动”和新的RPN值。10.时间花费对一个增值的结果而言，FMEA小组尽可能提早所花费的时间，是时间最有效和效率的利用。这是假设措施已依需求被鉴别，其措施都已实施。过程FMEA中的“顾客”定义过程FMEA中“顾客”的定义通常是指“最终使用者”。然而，顾客也可以是随后或下游的制造或装配工序，维修工序或政府法规。小组的努力在最初的过程FMEA过程中，希望负责的工程师能够直接地、主动地联系所有有关领域的代表。这些领域包括（但不限于）设计、装配、制造、材料、质量、服务和供方，以及负责下一层次装配的部门。过程FMEA应成为促进各相关部门之间相互交换意见的一种催化剂，从而提高小组协作的工作水平。除非负责的工程师有FMEA和团队工作推进经验，否则，有一位有经验的FMEA推进员来协助小组的工作是非常有益。过程FMEA是一个动态文件它应起始于：

在可行性分析阶段或之前开始；

在为生产用工装准备之前；要考虑到从单个零组件到总成的所有的制造工序。在新车型或零组件项目的制造策划阶段，及早对新的或更改的过程进行评审和分析，以便预测、解决或监控潜在的过程问题。过程FMEA是一个动态文件过程FMEA假定所设计的产品能够满足设计要求。设计缺陷产生的潜在失效模式可包括在过程FMEA中，而其后果和避免包括在设计FMEA当中。过程FMEA并不依靠改变产品设计来克服过程中的薄弱环节，但是它的确要考虑与计划的制造或装配过程有关的产品设计特性，以最大限度的保证产品能够满足顾客的要求和期望。下工序经销商最终使用者都是PFMEA所要考虑的对象，但最主要的是针对最终使用者。

本过程可能产生的失效模式的影响怎样进行过程FMEA开发已经发生生失效起因因已经发生生失效模式式运用现行过程程控制（（查出失效效起因/失效模式式）的方法到顾客处处的漏网之鱼鱼有多少？过程FMEA开发怎样进行行过程FMEA开发过程FMEA应该从过过程流程程图开始始。流程程图应该该确定与与每个作作业有关关的产品品/过程特性性。用于于FMEA的准备工工作的流流程图的的附件应应该随付付于FMEA。过程流程程图-格格式附录G：过程FMEA的标准表表潜在失效模式潜在失效后果严重度S分类潜在失效起因/机理频度O现行预防过程控制

现行探测过程控制探测度DR.P.N建议措施责任及目标完成日期措施结果采取的措施SOD.RPN子系统功能要求求潜在失效效模式及及后果分分析（过程FMEA）FMEA编号：共页页，第第页页编制人：：FMEA日期（编编制）（（修修订）系统子系统部件过程责任任年车型年/车辆类类型关键日期期年核心小组组等过程FMEA示例怎样填写写PFMEA表格1）FMEA编号填入FMEA文件的编编号，以以便查询询。注：有关关1-22项的的示例见见表5。2）项目目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。3）过程程责任填入整车车厂（OEM）、部门门和小组组。如已已知，还还包括供供方的名名称。4）编制制者填入负责责编制FMEA的工程师师的姓名名、电话话和公司司的名称称。5）车型型年/项项目填入将使使用和/或被分析析的过程程影响的的车型年年度/项项目（如如已知））。6）关键键日期填入初次次FMEA预定完成成的时间间，该日日期不应应超过计计划开开始生产产日期。。怎样填写写PFMEA表格注：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）的提交日日期。7）FMEA日期填入编制制FMEA原始稿的的日期及及最新修修订的日日期。8）核心心小组列出被授授权以鉴鉴定和/或执行任任务的责责任部门门的名称称和个人人的姓名名（建议议所有参参加人员员的姓名名、部门门、电话话，地址址等都应应记录在在一张分分发表上上）。怎样填写写PFMEA表格怎样填写写PFMEA表格9）过程程功能/要求简单描述述被分析析过程或或作业（（如车削削、钻孔孔、功丝丝、焊接接、装配配等）。。建议记记录所分分析的步步骤的相相关过程程/工序序编号。。小组应应评审适适用的性性能、材材料、过过程、环环境和安安全标准准。以尽尽可能简简洁的方方式指明明所分析析的过程程或工序序的目的的，包括括关于系系统、子子系统或或部件的的设计（（度量/变量））的信息息。怎样填写写PFMEA表格如果过程程包括许许多具有有不同潜潜在失效效模式的的工序（（如装配配），那那么，可可以把这这些工序序作为独独立过程程列出。。怎样填写写PFMEA表格10）潜潜在失效效模式所谓潜在在失效模模式是指指过程有有可能不不能满足足过程功功能/要要求栏中中所描述述的过程程要求和和/或设设计意图图。它是是对该特特定工序序上的不不符合的的描述。。它可能能是下一一（下游游）工序序的某个个潜在失失效模式式的一个个相关起起因或者者是前一一（上游游）工序序的某个个潜在失失效模式式的一个个相关后后果。潜在过程程失效模模式应注注意的问问题然而，在在准备FMEA时，应假假定所接接收的零零件/材材料是正正确的。。当历史数数据表明明进货零零件质量量有缺陷陷时，FMEA小组可做做例外处处理。根据零组组件、子子系统、、系统或或过程特特性，对对特定的的作业列列出每一一个潜在在的失效效模式。。前提是是假设这这种失效效可能发发生，但但不一定定必然发发生。潜在过程程失效模模式应注注意的问问题过程工程程师应能能提出并并回答下下列问题题:过程/零零件怎样样不满足足要求？？不考虑工程规范范如何，，顾客（（最终使使用者、、后续工工序或服服务）认认为的可可拒收的的条件是是什么？？以对类似似过程的的比较和和对顾客客（最终终使用者者和后续续工序））对类似似零组件件的投诉诉研究为为起点。。另外，，对设计计意图的的了解也也是必要要的。失效模式式：尽可可能的思思考，在在所分析析的汽车车、系统统、部件件上会出出现那些些的故障障：没有剎车车、空调调不冷、、照明不不亮………。典型的过过程失效效模式典型的过过程失效效模式可可能是但但不局限限于下列列情况：：弯曲毛毛刺孔孔错位断裂开开孔太太浅漏漏开孔转运损坏坏脏脏污污开开孔太深深表面太粗粗糙变变形形表表面太太平滑开路短短路路未未贴贴标签注：应以以物理的的专业术术语来描描述潜在在失效模模式，不不同于顾顾客所见见的现象象。11）潜潜在后果果失效的潜潜在后果果是指失失效模式式对顾客客产生的的影响。。要根据顾顾客可能能发现或或经历的的情况来来描述失失效的后后果，这这里的顾顾客既可可能是内内部的顾顾客也可可能是最最终用户户。如果果失效模模式可能能影响安安全性或或对法规规的符合合性，要要清楚地地予以说说明。因为顾客客可以是是下道工工序、后后续工序序或工位位、经销销商和/或车主主。当评评价潜在在失效怎样填写写PFMEA表格顾客是最最终用户户的失效效模式后果时，，这些因因素都必必须予以以考虑。。对于最终终使用者者来说，，失效的的后果应应一律采采用产品或系系统的性性能来描描述，例例如噪音粗粗糙工作不正正常费费力异味不不能工作作工作减弱弱不不稳定顾客是最最终用户户的失效效模式：：间歇性工工作牵牵引阻力力泄漏外外观不良良返工/返返修车车辆控制制减弱报废顾顾客不满满意顾客是下下工序/后续作业业如果顾客客是下工工序/后续作业业/地点，该该后果应应该以过过程/作业性能能来描述述。例如：无法紧固固不不能配合合无法钻孔孔/攻丝丝不不能连接接无法安装装不不匹配无法加工工表面引引起工装装过度磨磨损损坏设备备危危害操作作者怎样填写写DFMEA表格12）严严重度（（S）严重度是是一已假假定失效效模式最最严重的的评价等等级。严严重度是是单一的的FMEA范围内的的一个比比较级别别。严重重度数值值的降低低只有通通过对系系统、子子系统或或零组件件的设计计或对该该过程的的重新设设计才能能够实现现。如果受失失效模式式影响的的顾客是是装配厂厂或产品品的使用用者，严严重度的的评价可可能超出出了本过过程工程程师/小小组的经经验或知知识范围围。在这这种情况况下，应应与设计计FMEA以及设计计工程师师和/或或后续的的制造或或装配厂厂的过程程工程师师协商讨讨论。推荐的评评价严重重度的准准则推荐的评评价准则则小组应对对评定准准则和分分级规则则达成一一致意见见，尽管管个别过过程分析析可做修修改。严重度可可参照表表6来估估算。注：不建建议修改改为9和和10的的严重度度数值。。严重度度定级为为1的失失效模式式不应进进行进一一步的分分析。推荐的PFMEA严重度评评价准则则表6后果判定准则：后果的严重度导致当一个潜在失效模式造成了最终顾客和/或制造/装配厂的缺陷时应该随时考虑最终顾客.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）判定准则：后果的严重度导致当一个潜在失效模式造成了最终顾客和/或制造/装配厂的缺陷时应该随时考虑最终顾客.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到车辆安全运行和/或涉及不符合政府法规的情况时，严重度级别很高.或可能在无警告的情况下对（机器或组装）作业员造成危害10有警告的危害

严重度定级很高。当潜在的失效模式在有警告的情况下影响到车辆安全运行和/或涉及不符合政府法规的情况时。或可能在有警告的情况下对（机器或组装）操作员造成危害9很高车辆/系统不能工作（丧失基本功能）

或100%的产品可能需要报废；或者车辆／系统在修理部门花1个小时以上来修理8高车辆/系统可运行但性能水平下降。顾客非常不满意。或产品需进行挑选、一部分(小于100%)报废，或者车辆／系统在返修部门进行返修的时间在0.5-1小时之间。

7推荐的PFMEA严重度评评价准则则表6中等车辆/系统可运行但舒适性/方便性项目失效。顾客不满意。或可能有一部分(小于100%)产品不需挑选地报废，或车辆／系统需在返修部门返修少于0.5小时6低车辆/系统可运行但舒适性/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／系统要下生产线修理，不需送返修部门处理。5很低

配合和外观/尖响和卡嗒响等项目不舒服。大多数顾客(75%以上)能发现缺陷或产品可能必须筛选，无需报废，但部分产品(小于100%)需返工。4轻微

配合和外观/尖响和卡嗒响等项目不舒服。50%的顾客能发现缺陷或部分(小于100%)产品可能需要返工，无需报废，在生产线上其它工位返工。3很轻微

配合和外观/尖响和卡嗒响等项目不舒服。很少有顾客(25%以下)能发现缺陷或部分(小于100%)产品可能需要返工，无报废，在生产线上原工位返工。2无

无可识别的后果或轻微地对作业或作业员不方便或无影响1怎样填写写DFMEA表格13）级级别本栏目可可用于对对那些可可能需要要附加的的过程控控制的部部件、子子系统或或系统的的特殊过过程特性性（如关关键、主主要、重重要、重重点）进进行分类类。本栏目还还可用于于强调其其高风险险的失效效模式以以进行工工程评定定。如果过程程FMEA中确定了了分类，，应通告告负责设设计的工工程师，，因为这这可能影影响涉及及控制项项目标识识的工程程文件。。特殊产品品或过程程特性符符号及其其使用服服从于特特定的公公司规定定，在本本文件中中不予以以标准化化。怎样填写写PFMEA表格14）潜潜在失效效的起因因/机理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？并应应依据可可以被纠纠正或可可以控制制的原则则予以描描述。尽可能的的列出可可归结到到每一失失效模式式的每一一个潜在在起因。。如果起起因对失失效模式式来说是是唯一的的，也就就是说如如果纠正正该起因因对该失失效模式式有直接接影响，，那么这这部分FMEA考虑的过程程就完成了了。但是，，失效的许许多起因往往往并不是是相互独立立的，要纠纠正或控制制一个起因因，需要考考虑诸如试试验设计之之类的方法法，来明确确典型的失效效起因可包包括但不限限于：哪些起因起起主要作用用，哪些起起因最容易易得到控制。起因列列出的方式式应有利于于有的放矢矢地针对起因采取补补救的努力力。典型的失效效起因可包包括但不限限于：扭矩不当———过大或或过小焊接不当———电流、、时间、压压力不正确确测量不精确确——量具不精确确热处理不正正确——时间、温度度有误典型的失效效起因可包包括但不限限于：浇口/通气气口不正确确润滑不足或或无润滑零件漏装或或错装定位器磨损损工装磨损定位器上有有碎屑损坏的工装装机器设置不不正确/不不正确的程程序编制应列出具体体的错误或或故障情况况（如操作作者未安装装密封件））；不应使使用含糊不不清的词语语（如操作作者错误、、机器工作作不正常））。失效机理的的分析方式式导致此失效模式的发生?A原因？B原因？C原因？15）频度度（O）频度是指具具体的失效效起因/机机理发生的的可能性。。频度的可可能性分级级数字重在在其相关含含义而不是是具体的数数值。而不不是绝对的的。通过设设计更改或或过程更改改来预防或或控制失效效模式的起起因/机理理是可能导导致发生频频度数降低低的唯一途途径。潜在失效起起因/机理理发生频度度的评估分分为1到10级。一个一致的的频度级别别应该确保保其持续地地被使用。。频度级别别数是FMEA范围内的一一个比较级级别，可能能并不反映映真实发生生的可能性性。怎样填写PFMEA表格怎样填写PFMEA表格“可能的失失效率”是是根据过程程实施中预预计发生的的失效来确确定的。如如果能从类类似的过程程中获取统统计数据，，这些数据据便可应用用于确定频频度数。除除了此种情情况外，可可以利用下下表左栏中中的文字说说明以及类类似过程已已有的历史史数据来进进行主观评评定。过程失效频频度评价准准则推荐的评价价准则小组对评价价准则和相相互一致的的分级方法法应达成一一致意见，，尽管个别别过程分析析可做些调调整。应以表7为为导则估算算频度数：：注：级数1专门用于于“极低：：失效不大大可能发生生”。表7.推荐的PFMEA频度评价准准则失效发生可能性可能的失效率*频度很高：持续发生失效≧100个每1000件1050个每1000件9高：反复发生失效20个每1000件810个每1000件7中等：偶然性失效5个每1000件62个每1000件51个每1000件4低：相对很少发生的失效0.5个每1000件30.1个每1000件2极低:失效不太可能发生0.01个每1000件1可能性类似的失效率Ppk频度很高：持续发生失效100/1000<0.551050个每1000件0.559高：经常发生失效20个每1000件0.78810个每1000件0.867中等：偶然性失效5个每1000件0.9462个每1000件1.0051个每1000件1.104低：相对很少发生的失效0.5个每1000件1.2030.1个每1000件1.302极低:失效不太可能发生0.01个每1000件1.671附录I：推荐的带有有Ppk的PFMEA频度评价准准则怎样填写PFMEA表格16）现行行过程控制制现行的过程程控制是对对尽可能地地防止失效效模式或其其起因/机机理的发生生或者探测测将发生的的失效模式式或其起因因/机理的的控制的描描述。这些些控制可以以是诸如防防错、统计计过程控制制（SPC）或过程后的的评价等。。评价可以以在目标工工序或后续续工序进行行。怎样填写PFMEA表格有两类过程程控制可以以考虑：预防：防止止失效的起起因/机理理或失效模模式出现，，或者降低低其出现的的几率。探测：探测测出失效的的起因/机机理或者失失效模式，，导致采取取纠正措施施。怎样填写PFMEA表格如有可能，，最好的途途径是先采采取预防控控制。让预预防性控制制成为过程程意图的一一部分，它它可能会影影响最初的的频度定级级。探测度度的最初定定级将以探探测失效起起因/机理理或探测失失效模式的的过程控制制为基础。。怎样填写PFMEA表格如果一个栏栏位的格式式被使用：：对于预防防控制，在在所列的每每一个预防防控制前加加上一个字字母“P”。；对于探测测控制，在在所列的每每一个探测测控制前加加上一个字字母“D”。一旦确定了了过程控制制，如果任任何频度等等级被更改改时，要评评审所有的的预防控制制以供确认认。17）探测测度（D）17）探测测度（D）探测度是结结合了列在在与过程控控制栏中最最佳的探测测控制等级级。探测度度是一个单单独的FMEA范围中的一一个比较等等级。为了了取得一个个较低的探探测度数值值，计划的的过程控制制必须不断断改进。17）探测测度（D）假定失效模模式已经发发生，然后后，评价所所有的“现现行过程控控制”的能能力，以防防止具有此此种失效模模式或缺陷陷的零件被被发运出去去。不要因因为频度低低就自动地地假定探测测度值也低低（如使用用控制图时时）。但是是，一定要要评审发生生频度低的的失效模式式的过程控控制的能力力或者是防防止它们在在过程中进进一步蔓延延的能力。。17）探测测度（D）随机的质量量抽查不太太可能探测测出一个孤孤立的缺陷陷的存在并并且不应该该影响探测测度数值的的大小。以以统计原理理为基础的的抽样检查查是一种有有效的探测测读控制。。推荐的D评价准则小组应对相相互一致的的评定准则则和定级方方法达成一一致意见，，尽管对个个别产品分分析可作调调整。探测度应用用表8的指指南作为估估算导则。。注：级数1专用于“几乎肯定能能探测出”的情况。表8推荐的PFMEA的探测度评评价准则探测度评价准则检查类别推荐的探测度分级方法级别ABC几乎不可能绝对/肯定无法探测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验来实现控制9微小现行控制方法只有很少的机会能探测出X仅以目视检查来实现控制8很小现行控制方法只有很少的机会能探测出X仅能以双重目测检查方法来实现控制7小现行控制方法可能能探测出XX用图表的方法，如SPC来实现控制6探测度准则检查类别探测方法的推荐范围

探测度ABC中等现行控制方法可能能探测出X当零件离开工位后以计量测量的控制，或者零件离开工位后100%的G/NG量具测量。5中上现行控制方法有好的机会可探测出XX在后续工位上的误差探测，或在作业准备时进行测量和首件检查（仅适用于作业前准备）4高现行控制方法有好的机会可探测出XX在工位上的误差探测，或以多重的接收准则在后续工序上进行探测错误：库存、挑选、设置、验证。不接受有差异零件。3很高现行控制方法几乎确定能探测出XX在工位上的误差探测(自动测量并自动停机）。不能通过缺陷零件。2几乎肯定现行控制方法肯定能探测出X该项目已通过过程/产品设计采用了防错措施，缺陷零件不可能产出。1检验类别：：A.防错B.测量C.人工检验表8推荐的PFMEA的探测度评评价准则怎样填写DFMEA表格18）风险险顺序数（（RPN）风险顺序数数是严重度（（S）、频度（O）和探测度（（D）的乘积。RPN=（（S）×（（O）×（（D）在单一FMEA范围内，该该值（1-1000）可用于于设计中所所担心的事事项的排序序。19）建议议的措施建议的措施施的重要目目的是经由过程程改进来增增强顾客满满意度的。。怎样制订建建议的措施施19)建议议的措施应首先针对对高严重度、、高RPN值和小组指指定的其它它项目进行预防/纠正措施施的工程评评价。任何何建议措施施的意图都都是要依以以下顺序降降低其级别别：严重度度、频度和和探测度。。一般实践中中，不论RPN值是多大，，当严重度度是9或10时，必必须予以特特别注意，，以确保现现行的设计计措施/控控制或过程程控制或预预防/纠正正措施针对对了这种风风险。怎样制订建建议的措施施在所有的已已确定潜在在失效模式式的后果可可能会给制制造/装配配人员造成成危害的情情况下，都都应考虑预预防/纠正正措施，以以便通过消消除或控制制起因来避避免失效模模式的产生生，或者应应对操作人人员的适当当防护予以以规定。建议的措施施应考虑的的方面应考虑但不不限于以下下措施：为了减少失失效发生的的可能性，，需要进行行过程和/或或设计更改改。为了持续续改进，预预防缺陷产产生，可以以利用统计计方法，通通过持续的的信息反馈馈到适当的的工序，来来进行以纠纠正措施为为目的过程程分析。只有修改设设计和/或或过