潜在的失效模式及后果最新

潜在的失效模式及影响分析

（FMEA第四版）

编写：SIMON1/8/20231前言1986年1月28日美国“挑战者”号航天飞机在执行51—L任务时，发射后一分钟突然爆炸，一个女教师在内的7名宇航员身亡。调查结果是一个价值几美分的O型密封圈损坏而引起。2003年美国“哥伦比亚”号航天飞机，在返回途中爆炸。又一次7名宇航员身亡。2001年日本三菱公司帕捷洛—130在我国发生多起车毁人亡事故。均由于油管破裂，不得不召回。2003年德国奔驰面包车，由于油管堵塞，不得不召回。1/8/20232目的：

发现、评价设计/过程中潜在的失效模式及影响;

找到能够避免或减少这些潜在失效发生的措施;

书面总结上述过程。对设计/过程完善，确保顾客满意。

1/8/20233发展历史：

首次正式应用FMEA技术是20世纪60年代中期航天工业的一项革新。形式：设计的潜在的失效模式及影响分析（DFMEA）;过程的潜在的失效模式及影响分析（PFMEA）.※对象：产品设计过程;过程设计过程.证实：航空航天工业;汽车行业.1/8/20234时机：

新设计、新技术或新过程；对现有设计或过程的修改（已有FMEA）；将现有的设计或过程用于新的环境、场所或应用（已有FMEA）。1/8/20235改版内容严重度的評分标准，发生度的評分标准，探測度的評分标准做了调整。一些部份的描述及說明做了调整。1/8/20236FMEA的实施注意事項由于不断追求产品质量是一個企业不可推卸的責任，所以应用FMEA技术來识別并消除潜在隐患有著举足轻重的作用。对车辆回收的研究結果表明，全面实施FMEA能夠避免許多事件的发生。虽然FMEA的准备工作中，每项职责都必須明确到个人，但是要完成FMEA还得依靠集体协作，必須综合每個人的智慧。例如，需要有設計、制造、裝配、售后服务、质量及可靠性等各方面的专业人才。1/8/20237FMEA的实施注意事項及时性是成功实施FMEA的最重要因素之一，它是一個“事前的行为”，而不是“事后的行为”，為达到最佳效益，FMEA必須在设计或过程失效模式被无意纳入设计产品之前进行。事前花時間很好地进行综合的FMEA分析，能够容易、低成本地对产品或过程进行修改，从而减轻事后修改的危机。FMEA能够减少或消除因修改而带來更大损失的机会。适当的应用FMEA是一个相互作用的过程，永无止境。1/8/20238FMEA的实施注意事項不适合将一个小组的FMEA分数和其他组的FMEA分数进行比较，因为即使用设计或过程是一样的，但由于每個个的狀况不一样所以打出來的分数也会不一样。对FMEA的文件对照FMEA的目标來進行评审(review)是被推荐的，包含管理评审。建立FMEA失效模式库。1/8/20239現行預計的过程可能产生的失效模式式分析分析对顾客或下工序的影响那些原因可能能造成这个失效模式采取可行的对策评审、验证并将更更改加入到其它文文件12/29/202210顾客的定义设计FMEA中“顾客”的的定义，一般般是指指“最最終使使用者者”，，但也也可以以是更高一级工程师及负责生产、装配和服务活动的工程师，或政府府法規規。过程FMEA中“顾顾客””的定定义，，一般般是指指“最最終使使用者者”，，但也也可以以是后序工序、维修工序或政府府法規規。12/29/202211下工序OEM使用者者都是FMEA所要考考虑的对象但最主主要的的是针对使用者者可能产生的失失效模式使用者下工序上工程设计过程12/29/202212小组组责任任工工程程师师：：产产品品工工程程师师，，对对产产品品的的设设计计、、制制造造、、服服务务均均熟熟悉悉的的人人员员担担任任；；成员员视视情情况况可可包包括括（（但但不不限限于于））装装配配、、制制造造、、设设计计、、分分析析/试试验验、、可可靠靠性性、、材材料料、、质质量量、、服服务务和和供供方方等等参参与与。。12/29/202213设计计FMEA12/29/202214设计FMEA作作用：有助于对对设计要要求的评评估及对对设计方方案的相相互权衡衡。有助于对对制造和和装配要要求的最最初设计计。提高对系系统和车车辆运行行影响的的可能。。对设计试试验计划划和开发发项目提提供更多多的信息息。有助于建建立一套套改进设设计和开开发试验验的优先先控制系系统。为推荐降降低风险险的措施施提供一一个公开开的讨论论形式。。为将来的的分析研研究现场场情况，，评价设设计的更更改及开开发更先先进的设设计，提提供参考考。※12/29/202215时间要求求：在一个设设计概念念最终形形成之时时或之前前开始。。在产品开开发的各各个阶段段，发生生更改或或获得更更多的信信息时，，持续予予以更新新。在产品加加工图样样完工之之前全部部完成。。12/29/202216考虑因素：与上一层部件件的装配关系系；产品与零部件件的装配关系系；特殊特性；材料/外协件件/标准件；；可维修性；回收；搬运；可制造性（可可适当考虑，，此项主要在在过程FMEA中考虑））12/29/202217定义：潜在失效模式式:指过程可能发发生的不满足足过程要求或或设计意图的的形式,是对对某具体工序序不符合要求求的描述.潜在失效影响响:指失效模式对对顾客的影响响(顾客可以以是下一道工工序,后续工工序或工位、、代理商).严重度(S):潜在失效模式式对顾客的影影响影响的严严重程度的评评价指标.发生度(O):指具体的失效效起因/机理理在设计寿命命内发生的频频率.探测度(D):用现行控制方方法找出失效效模式或失效效起因可能发发生的概率.12/29/202218定义：风险顺序数数RPN=S×O×D风险顺序数数（RPN）规定：：一般工厂应应规定RPN=80或100要要制定改改进措施。。安全件应规规定RPN=60要要制定改进进措施。12/29/202219严重度(S)推荐荐评价准则则表影响

标准：对产品的影响严重性（对顾客的影响）

等级

不符合安全性或法规要求

潜在失效模式影响了汽车的安全运行；或者包含不符合政府法规的情形，失效发生时无预警。10潜在失效模式影响了汽车的安全运行；或者包含不符合政府法规的情形，失效发生时有预警。9基本功能丧失或功能降低

基本功能丧失（汽车无法运行，不影响汽车安全运行）。

8基本功能降低（汽车可以运行，但是性能下降）。7次要功能丧失或功能降低次要功能丧失（汽车可以运行，但舒适/便捷功能不可实施）。6次要功能降低（汽车可以运行，但舒适/便捷功能下降）。5干扰有外观、可听噪音、汽车操作项目上的问题，并且被绝大多数顾客（＞75%）察觉到。4有外观、可听噪音、汽车操作项目上的问题，并且被许多顾客（50%）察觉到。3有外观、可听噪音、汽车操作项目上的问题，但只被少数顾客顾客（＜25%）察觉到。2没有影响没有可识别的影响112/29/202220关于严重度度（S）说说明：严重度（S）一般不不变。严重度（S）≥8以上，无无论RPN大小如何何。应引起起关切。严重度为1时，不应应进行进一一步分析。。12/29/202221发生生发发生生度度（（O））推推荐荐评评价价准准则则表表：：失效发生的可能性可能的失效率发生度数很高≥100个每1000件10高50个每1000件920个每1000件810个每1000件7中等2个每1000件60.5个每1000件50.1个每1000件4低0.01个每1000件30.001个每1000件2很低通过预防控制消除了失效112/29/202222探测测度度（（D））推推荐荐评评价价准准则则表表探测性

评价准则

探测度数（D）

绝对不可能

不能找出潜在原因及后续的失效模式

10很极少

很极少找出潜在原因及后续的失效模式

9极少

极少找出潜在原因及后续的失效模式

8很少

很少找出潜在原因及后续的失效模式

7少

少找出潜在原因及后续的失效模式

6中等

中等找出潜在原因及后续的失效模式

5中上

中上找出潜在原因及后续的失效模式

4多

多找出潜在原因及后续的失效模式

3很多

很多找出潜在原因及后续的失效模式

2几乎肯定

几乎肯定找出潜在原因及后续的失效模式

112/29/202223对FMEA的的几几点点要要求求：：FMEA只只要要写写作作业业指指导导书书，，不不用用写写程程序序。。对部部件件进进行行““FMEA框框图图/环环境境极极限限条条件件””分分析析.（（附附录录A））通过过项项目目小小组组（（多多功功能能小小组组））作作FMEA。。DFMEA是是动动态态文文件件，，在在产产品品加加工工图图样样完完成成前前全全部部结结束束。。跟踪踪：：用用““FMEA检检查查表表””检检查查DFMEA的的结结果果。。DFMEA不不是是靠靠过过程程控控制制来来克克服服潜潜在在的的缺缺陷陷，，但但要要考考虑虑过过程程中中能能力力的的限限制制，，如如：：必要的拔拔模（斜斜度）；；要求的表表面处理理；装配空间间/工具具可接近近；要求的钢钢材硬度度；过程能力力。※12/29/202224DFMEA框图图/环境境极限条条件（1）系统名称称：车型年：：FMEA识别号号：工作环境境极限条条件：1．温度度：2．湿度度：3．外部部材料：：4．可燃燃性（靠靠近的热热源是什什么？））：5．抗腐腐蚀性：：6．冲击击：7．振动动：8．其他他：9.设计框图图例子12/29/202225DFMEA框图/环环境极限条条件（2））2341455开关开/关C灯罩A灯泡总成D＋极板E电池B－极板F连接方法：：不连接（滑滑动配合））铆接螺纹连接卡扣装接压紧装置设计框图实实例12/29/202226附表的几点点说明（1）关键日期：：DFMEA——在在制造样件件以前完成成。设计责任：：整车厂(OEM)、部门和和小组，还还包括供方方名称。项目/功能能：项目的的名称和编编号。如果果一个项目目有多种功功能，有不不同的失效效模式，应应把所有的的功能都单单独列出。。设计潜在失失效模式：：要注意针针对设计目目标、强度度、刚度、、试验（振振动、破坏坏、裂纹、、变形、松松动、泄漏漏、粘结、、防腐、电电路（电器器）、氧化化、断裂……）、设计计工装………“设计潜在在失效影响响”应根据据可能发现现或经历的的情况描述述。（项目目小组发挥挥集体智慧慧）分级（重要要程度）：：关键、重重要、一般般。潜在失效的的起因/机机理：设计计薄弱部分分的迹象，，要尽可能能的范围广广：典型的失效效起因：材材料不对、、设计寿命命估计不当当、应力过过大、润滑滑不足、维维修保养不不够、计算算错误…典型的失效效机理：屈屈服、疲劳劳、材料不不稳定、蠕蠕变、磨损损、腐蚀……12/29/202227FMEA编号：填入fmea文件编号,以便可以以追踪使用。制成fmea表编号如下:编号XXXX–XXXXXXXX-XX年月代号号(如：0406；04年6月)零件代号版本号12/29/202228項目填入將被分分析的系統、子系系統或零件件名称和编号；12/29/202229设计責任填入整車厂(OEM)、部門和小小組,如果知道也也包括供应商名称整車厂GM(通用汽車)FORD(福特汽車)BENZ-CHRYSLER(奔馳─克萊斯勒)VW(大众汽車)TOYOTA(丰田)12/29/202230编制者者填入入負負責責编制制FMEA工作作的的工工程程師師姓姓名名、、电话及及所所在在公公司司名名称。姓名名：：XXX部门：XXX电话：：XXX公司司名名称：XXX12/29/202231车型年年/项目填入入所分析析的设计计将要应用和/或或影影响响的的车车型型年年/项项目目(如果果已已知知的的话)。什么牌子子什么車型型什知年份份12/29/202232关键日期填入初次FMEA預定完成的日日期，該日期期不应超过生产设计发布日期。备注：在此例的的供应商，初始FMEA的最后完成日必須不不超过产品图纸设计完成日期。关键日期产品图纸发布日期12/29/202233FMEA日期填入編制FMEA原始稿的日期期及最新修訂訂的日期。第一版第二版第三版原始稿日期最新修修訂日日期12/29/202234核心小小組:列出有有权限参与或执行這項項工作作負責責人姓名和单位(建义將所有有小組組成員員名字字、单位、电话号码、地址址等另另行列列表)。12/29/202235项目/功能填入被分析项目的名称和其它相关信息。。用尽可能简明的文字来说明被分析项目满足设计意图的功能,如:温度、湿度度、压力、寿命、外观、尺寸、功能、性能、可靠性等；如该项项目有有多种种功能能，且且有不不同的的失效效模式式，应应把所所有的的功能能单独独列出出。12/29/202236潜在失效模式式所谓潜在失效模式是指部件、子系统或系统有可能会未达到或不能实现项目/功能能栏中所描描述的预期期功能的情情况。对于特定的项目及其功能，列出每一个潜在的失效模式。要考虑非正正常使用条条件下的失失效模式。。典型的失效效模式如：：裂纹、变形、松动、泄漏、粘结、氧化、断裂、不传输扭矩、打滑、无支撑、支撑不足、刚性啮合、脱离太快、信号不足、信号间断、无信号等。12/29/202237失效模式式：尽可能的思思考，在在這台汽汽車上會會出現那那些的故故障呢？？沒有剎剎車、空空調不冷冷、照明明不亮等等等。12/29/202238潜在失效效的影响响潜在失效效影响定定义为顾顾客受到到的失效效模式对对功能的的影响。。描述时应应尽可能能从零件件到部件件、子系系统、系系统。典型的失失效影响响可能是是；噪音、粗粗糙、工工作不正正常、不不起作用用、外观观不良、、异味、、不稳定定、工作作减弱、、运行间间歇、热热衰变、、泄漏、、不符合合法规。。12/29/202239严重度严重度是给失失效模式最严严重的影响影影响的级别；；严重度数值只只有通过改变变设计才能够够实现；严重度的评定定准则见下表表；严重度为9、、10时应制制订措施；严重度为1时时不应进行后后序分析。12/29/202240严重度(S)推荐荐评价准则则表影响

评定准则；影响的严重程度

严重度（S）

无警告的严重危害

无预兆；影响安全或违反政府规章

10有警告的严重危害

有预兆；影响安全或违反政府规章

9很高

车辆（系统）不能运行，丧失基本功能

8高

车辆（系统）能运行，性能下降，顾客

7中等

车辆（系统）能运行，舒适性下降，顾客不舒服

6低

车辆（系统）能运行，舒适性下降，顾客轻微不舒服

5很低

配合、外观等项目不符合要求，大多数顾客能发现缺陷

4轻微

配合、外观等项目不符合要求，有一半顾客能发现缺陷

3很轻微

配合、外观等项目不符合要求，有很少顾客能发现缺陷

2无

无影响

112/29/202241级别：对需要附加加过程控制制的零件或或子系统的的特殊过程程特性进行行分级(如如关键、主主要、重要要、重点等等),若确确定了级别别应通知设设计工程师师检查文件件标识.特殊特性标标识（顾客客规定的标标识或组织织自定标识识）。12/29/202242失效效的的潜潜在在起起因因/机机理理所谓谓失失效效的的潜潜在在起起因因是是指指设设计计薄薄弱弱部部分分的的迹迹象象，，其其结结果果就就是是失失效效模模式式。。尽可可能能列列出出每每一一失失效效模模式式的的每每一一个个潜潜在在的的起起因因/机机理理。。可能能是是；；规规定定的的材材料料不不正正确确、、设设计计寿寿命命设设想想不不足足等等。。12/29/202243发生生度度（（O））发生生度度是是指指某某一一特特定定的的起起因因/机机理理在在设设计计寿寿命命内内出出现现的的可可能能性性。。可根根据据下下表表确确定定发发生生度度值值。。可参参照照FMEA库库判判定定发发生生度度值值。。应考考虑虑维维修修的的经经验验；；零零件件变变化化情情况况；；用用途途变变化化情情况况；；环环境境变变化化情情况况。。12/29/202244发生度（（O）推推荐评价价准则表表：失效发生的可能性可能的失效率Ppk发生度数很高:持续性失效≥100个每1000件＜0.551050个每1000件≥0.559高:经常性失效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≥1.67112/29/202245Ppk換算12/29/202246现行设计控控制列出已经完完成或承诺诺要完成的的预防措施施、设计确确认/验证证或其它活活动，并且且确保设计计对于所考考虑的失效效模式和/或起因/机理是足足够的。措施可能是是设计评审审、失效与与安全设计计、数学研研究、台架架/试验室室试验、可可性行评审审、样件试试验、道路路试验、车车队试验、、计算机模模拟等。设计控制分分为两类：：设计控制预预防、设计计控制探测测。12/29/202247探测度探测度是与与设计控制制中所列的的最佳探测测控制相关关联的定级级数探测度数值值确定见下下表12/29/202248探测度（D）推荐评评价准则表表探测性

评价准则

不易探测度数（D）

绝对不可能

不能找出潜在原因及后续的失效模式

10很极少

很极少找出潜在原因及后续的失效模式

9极少

极少找出潜在原因及后续的失效模式

8很少

很少找出潜在原因及后续的失效模式

7少

少找出潜在原因及后续的失效模式

6中等

中等找出潜在原因及后续的失效模式

5中上

中上找出潜在原因及后续的失效模式

4多

多找出潜在原因及后续的失效模式

3很多

很多找出潜在原因及后续的失效模式

2几乎肯定

几乎肯定找出潜在原因及后续的失效模式

112/29/202249风险顺序数风险顺序数是严重度數(S)、頻度数(O)和探測数(D)的乘积，見公式。。RPN=(S)×(O)×(D)风险顺序数作为(S)××(O)××(D)的积，是对设计风险性的度量量。风险顺序数应当用于对过程中那些担心事項进行排序。RPN取值在1-1000之间。。一般工厂应应规定RPN=80或100要要制定改改进措施。。安全件件应规定RPN=60要要制定定改进措施施。12/29/202250建议议的的措措施施应首首先先对对高高严严重重度度高高RPN值值的的项项目目采采取取措措施施；；顺序序一一般般为为；；严严重重度度为为9和和10的的项项目目，，RPN值值大大的的项项目目；；采取取措措施施应应先先考考虑虑严严重重度度，，其其次次发发生生度度，，再再次次探探测测度度；；可能能的的方方法法有有：：修修改改设设计计几几何何尺尺寸寸/公公差差、、修修改改材材料料规规范范、、试试验验设设计计、、修修改改试试验验计计划划。。12/29/202251建议议措措施施的的责责任任填入入每每一一项项建建议议措措施施的的责责任任组组织织的的名名称称和和个个人人的的姓姓名名以以及及目目标标完完成成日日期期采取取的的措措施施在措措施施实实施施之之后后，，填填入入实实际际措措施施的的简简要要说说明明以以及及生生效效日日期期。。12/29/202252措施的结果记录采取措施施的后的RPN值；评审定级数值值；评价进一步采采取措施的必必要性；12/29/202253跟踪措施保证设计要求求得到实现；；评审工程图样样和规范；确认这些已反反映在装配/生产文件之之中；评审过程FMEA和控制制计划。12/29/202254过程FMEA12/29/202255PFMEA作作用：确定与产品相相关的过程潜潜在失效模式式；评价失效对顾顾客的潜在影影响;确定过程时失失效的原因，，确定减少失失效发生或找找出失效的条条件的过程变变量；编制潜在失效效模式分级表表，然后建立立纠正措施优优选体系;将制造或装配配过程的结果果编制成文件件.12/29/202256关键日期期填入初初次FMEA預定完完成的的日期期，該該日期期不应超过计划划的投投入生生产日期。。备注：在在此例例的供供应商，初初始FMEA的最后完成日日必須須不超超过PPAP提交交日期。。关键日期期PPAP提提交日期12/29/202257过程功能能/要求填入被分析析过过程的名称称和工工序的简要要说明明。。用尽可能能简明明的文字字来说明明被分析析过过程或工序序的目的的；；如该该过过程程有有多多种种功功能能，，且且有有不不同同的的失失效效模模式式，，应应把把所所有有的的功功能能单单独独列列出出。。12/29/202258潜在失效模模式所谓潜在失效模式式是指部件、子系统或系统有可能会未达到或不能实现过程/功能能栏中所所描述的的过程功功能或设设计意图图的情况况。对于特定的过程及及其功能，列出每一个潜在的失效模式。要考虑非非正常使使用条件件下的失失效模式式。典型的失失效模式式如：弯曲、毛刺、孔错位、断裂、开孔太深、漏开孔、变形、开路、贴错标签等。12/29/202259潜在失效效的影响响潜在失效效影响定定义为顾顾客受到到的失效效模式对对功能的的影响。。描述时应应尽可能能从零件件到部件件、子系系统、系系统。典型的失失效影响响可能是是；噪音、粗粗糙、工工作不正正常、不不起作用用、外观观不良、、异味、、不稳定定、工作作减弱、、运行间间歇、热热衰变、、泄漏、、不符合合法规、、报废、、顾客不不满意。。12/29/202260严重度(S)推推荐评评价准则则表影响标准：对产品影响的严重度（对顾客的影响）等级影响标准：对过程影响的严重度（对制造/装配的影响）不符合安全性或法规要求潜在失效模式影响了汽车的安全运行；或者包含不符合政府法规的情形，失效发生时无预警。10不符合安全性或法规要求会使操作员身处危险（机械或装配），失效发生时无预警。潜在失效模式影响了汽车的安全运行；或者包含不符合政府法规的情形，失效发生时有预警。9会使操作员身处危险（机械或装配），失效发生时有预警。基本功能丧失或功能降低基本功能丧失（汽车无法运行，不影响汽车安全运行）。8严重中断产品需要被100%废弃。生产线关闭或中止发运。基本功能降低（汽车可以运行，但是性能下降）。7显著中断一部分产品必须废弃。偏离基本过程，包括降低生产线速度或增人力12/29/202261严重度(S)推荐荐评价准则则表（续））次要功能丧失或功能降低次要功能丧失（汽车可以运行，但舒适/便捷功能不可实施）。6中等中断100%产品必须离线返工后再被接受.次要功能降低（汽车可以运行，但舒适/便捷功能下降）。5一部分产品必须离线返工后再被接受.干扰有外观、可听噪音、汽车操作项目上的问题，并且被绝大多数顾客（＞75%）察觉到。4中等中断100%产品在处理前，必须在线返工。有外观、可听噪音、汽车操作项目上的问题，并且被许多顾客（50%）察觉到。3一部分产品在处理前，必须在线返工。有外观、可听噪音、汽车操作项目上的问题，但只被少数顾客顾客（＜25%）察觉到。2微小中断对过程，操作或操作员造成轻微的不便没有影响没有可识别的影响1没有影响没有可识别的影响12/29/202262失效的潜潜在起因因/机理理所谓失效效的潜在在起因是是指失效效是如何何发生的的，并应应依据可可以纠正正/控制制的原则则予以描描述。尽可能列列出每一一失效模模式的每每一个潜潜在的起起因/机机理。可能是；；扭矩不不当；焊焊接不当当-电流流、时间间、压力力；测量量不精确确等。12/29/202263现行过程程控制现行的过过程控制制是对尽尽可能地地防止失失效模式式或其起起因/机机理的发发生或者者探测将将发生的的失效模模式或其其起因/机理的的控制的的说明。。措施可能能是防错错、统计计过程控控制、过过程后的的评价等等。过程控