失效模式及影响分析

失效模式及影响分析第1页，共83页，2023年，2月20日，星期六FMEAWhat?Why?When?How?第2页，共83页，2023年，2月20日，星期六主要内容概述(概念)推动实施FMEA(Why?When?How?)FMEA(FMEA、FMECA)设计FMEA(QS9000)过程FMEA(QS9000)//FMEA的步骤顺序进行FMEA应注意的问题案例分析总结(技术回顾、难点分析)失效模式与失效分析(失效分析、分析案例)第3页，共83页，2023年，2月20日，星期六概述

FMEA概念

失效模式及影响分析(FailureModeEffectAnalysis,FMEA)就是在产品设计过程、生产过程中，通过对产品各组成单元潜在的各种失效模式及其对产品功能的影响进行分析，并把每个潜在失效模式按它的严酷程度予以分类，提出可以采用的预防改进措施，以提高产品可靠性的一种设计、过程分析方法。实质：通过FMEA及其改进措施的实施，降低产品设计、过程的潜在失效风险。第4页，共83页，2023年，2月20日，星期六FMEA的三个核心元素

失效模式－指产品失效的表现形式。失效影响－指失效模式会造成对安全性、产品功能的影响。(严酷度－某种失效模式影响的严重程度。)失效原因(失效机理)－使产品发生失效的根本原因。第5页，共83页，2023年，2月20日，星期六FMEA的历史发展

50年代初美国第一次将FMEA思想用于战斗机操作系统的设计分析；60年代中期，FMEA应用于航天工业(Apollo计划)；80年代初，FMEA进入微电子工业；80年度中期，汽车工业开始应用FMEA；88年，美国联邦航空局发布咨询通报要求所有航空系统的设计及分析都必须使FMEA；91年，ISO－9000推荐使用FMEA提高产品和过程的设计；94年，FMEA成为QS－9000的认证要求。“潜在失效模式及后果分析（FMEA）”（2002年第三版）是美国三大汽车公司推出的汽车零组件生产和所属供应商的强制性要求。第6页，共83页，2023年，2月20日，星期六推动实施FMEA为什么要实施FMEA（Why？）实施FMEA的时机（When？）如何实施FMEA（How？）

第7页，共83页，2023年，2月20日，星期六为什么要实施FMEA(Why)实施“预防措施”而非“纠正措施”增加可探测的几率确定最严酷的失效并降低其影响降低失效的发生将质量、可靠性引入产品设计和制造过程第8页，共83页，2023年，2月20日，星期六实施FMEA的时机(When)FMEA是事前行为设计FMEA(DFMEA)应在初始产品设计阶段进行过程FMEA(PFMEA)在产品制造过程(工艺)设计阶段进行过程FMEA可以在现有产品的制造过程中应用FMEA可重复进行第9页，共83页，2023年，2月20日，星期六如何实施FMEA(How)－1掌握必要的信息和资料

产品结构和功能的资料产品运行和维修资料产品使用的环境产品的最低工作要求产品质量、可靠性数据掌握产品的潜在失效模式

潜在失效模式失效模式发生的几率失效原因/失效机理对失效模式/机理的控制能力第10页，共83页，2023年，2月20日，星期六如何实施FMEA(How)－2掌握FMEA的基本方法与实施步骤

FMEA基本概念

FMEA表的基本组成严酷度、频度、探测度等级的评定方法如何实施预防措施并落实其效果第11页，共83页，2023年，2月20日，星期六失效模式及影响分析(FMEA)－1FMEA分析方法

根据产品的复杂程度及功能关系划分产品层次在约定的层次进行FMEA硬件法－根据产品的功能对每个潜在失效模式及其影响进行分析评价。(产品结构、设计图纸及其他资料确定。严格的FMEA)功能法－根据产品的功能输出对其失效模式及其影响进行分析评价。(产品初期，设计尚未完成，资料不全面。简单的FMEA。自上而下的功能FMEA)第12页，共83页，2023年，2月20日，星期六失效模式及影响分析(FMEA)－2确定重要件和关键件

可靠性关键件和重要件指的是其失效会严重影响系统安全性、可用性、任务成功、维修及寿命周期费用等的产品。

关键件是具有关键特性的产品。关键特性是指，如有失效可能危及人身安全、导致武器系统或完成所要求使命的主要系统失效的特性。(GJB190)

重要件是具有重要特性的产品。重要特性是指，该特性虽不是关键特性，但如有失效，可能导致最终产品不能完成所要求使命的特性。(GJB190)

GJB190－主要考虑系统的安全、功能、任务第13页，共83页，2023年，2月20日，星期六失效模式及影响分析(FMEA)－3可靠性关键件和重要件的判别准则（1）失效会导致人员伤亡、财产严重损失，或违反法规的产品。（2）从寿命周期费用来说是昂贵的产品。虽然不会严重影响系统的安全，但是它的采购费或使用维护费用极其昂贵。那么从经济的角度看，它也是个关键件。（3）只要它发生失效就会引起系统失效的产品。虽然不一定影响安全，但严重影响任务的完成。（4）历来使用表现不理想的产品，虽然失效并不影响系统的安全，但严重地影响了系统的可用性，增加了维修费用及对备件的需求量。（5）难以采购的，或由于采用新工艺而难以制造的产品。这种产品一旦发生了失效，由于难以制造和采购，就可能因缺件而影响系统的可用性和任务完成。（6）已知需要对其进行特殊处理，储存、运输或试验、防护的产品。

第14页，共83页，2023年，2月20日，星期六失效模式及影响分析(FMEA)－4传统的FMEA和FMECA

FMEA表代码产品或功能标志功能故障模式故障原因任务阶段与工作方式故障影响故障检测方法补偿措施严酷度类别备注局部影响高层次影响最终影响第15页，共83页，2023年，2月20日，星期六失效模式及影响分析(FMEA)－5传统的FMEA和FMECA

FMECA表

代码产品或功能标志功能故障模式故障原因任务阶段与工作方式严酷度类别故障概率或故障率数据源故障率λp

故障模式频数比αj故障影响概率βj

工作时间t故障模式危害度Сmj

产品危害度备注第16页，共83页，2023年，2月20日，星期六失效模式及影响分析(FMEA)－6传统的FMEA和FMECA

λp－失效率，参考手册或通过预计得到

αj－失效模式频数比，参考失效率原始数据或试验及使用数据推出，也可以根据产品功能分析判断得到

βj－失效影响概率，分析人员根据经验判断得到βj的定量估算表失效影响βj功能丧失βj＝1很可能丧失0.1<βj

<1有可能丧失0<βj

<0.1无影响

βj＝0第17页，共83页，2023年，2月20日，星期六失效模式及影响分析(FMEA)－7传统的FMEA和FMECA

t－工作时间，产品每次任务的工作小时数或工作循环次数

Сmj－失效模式危害度，

Сmj=λp·αj·βj·t

Cr－产品危害度第18页，共83页，2023年，2月20日，星期六失效模式及影响分析(FMEA)－8传统的FMEA和FMECA严酷度类别：I类－灾难性故障Ⅱ类－致命性故障Ⅲ类－严重故障Ⅳ类－轻度故障失效模式发生的概率(失效模式频数)：A级－经常发生，>20%。B级－有时发生，10%～20%。C级－偶然发生，1%～10%。D级－很少发生，0.1%～1%。E级－极少发生，<0.1%。危害性矩阵BA故障模式发生概率等级危害性增大ⅣⅢⅡⅠ严酷度类别ABCDE危害度Cr第19页，共83页，2023年，2月20日，星期六FMEA类型设计FMEA（DFMEA）设计工程师/小组采用的，充分考虑并确定设计阶段的各种失效模式及相关机理。过程FMEA（PFMEA）制造、装配工程师/小组采用的，充分考虑并确定过程阶段的各种失效模式及相关机理。第20页，共83页，2023年，2月20日，星期六第21页，共83页，2023年，2月20日，星期六DFMEA第22页，共83页，2023年，2月20日，星期六DFMEA面向的用户用户包括：最终用户功能维修下一级系统或产品的设计者工艺工程师装配工程师测试工程师产品分析第23页，共83页，2023年，2月20日，星期六进行DFMEA应考虑的问题设计的方向(希望达到的，不希望出现的)用户需要的用户想要的产品要求的制造装配所要求的可以利用的信息：用户合同已知产品质量可靠性要求制造要求第24页，共83页，2023年，2月20日，星期六采用DFMEA的好处对设计缺陷进行评价提高充分考虑潜在失效模式及其对系统/产品的影响的几率将失效模式根据其影响程度分级，优先采取预防措施可以缩短产品的开发时间，降低成本，提高质量、可靠性和安全性第25页，共83页，2023年，2月20日，星期六DFMEA应注意的问题DFMEA是一个动态文件，当产品的设计发生变化时需要对DFMEA进行更新在产品的设计方案确定后就必须完成DFMEADFMEA的目的是实现设计思想，并假定制造和装配过程能实现这一思想制造或装配过程的潜在失效模式/机理由PFMEA解决，而非DFMEA第26页，共83页，2023年，2月20日，星期六设计失效的原因由于忽视了一些问题或不恰当的使用导致的设计失效如：不恰当的容限不正确的应力错误的假设错误的材料选择采用了低级别的元器件缺乏设计标准

第27页，共83页，2023年，2月20日，星期六设计方框图系统子系统1子系统2子系统3子系统4部件1部件2部件3对于复杂功能系统/产品应将其划分为更小的子系统，并确定各级之间的功能关系第28页，共83页，2023年，2月20日，星期六DFMEA的基本内容项目－功能潜在失效模式潜在失效影响严重度S潜在失效原因/机理频度O现行设计控制探测度DRPN建议措施责任及目标完成日期严重度S频度O探测度DRPN来自经验和数据来自推测重在描述顾客抱怨保证和维修信息以往工作历史FMEA小组经验(头脑风暴)第29页，共83页，2023年，2月20日，星期六RPN(RiskPriorityNumber)

风险顺序数RPN＝S×O×DS＝Severity（1～10）O＝LikelihoodofOccurrence（1～10）D＝LikelihoodofDetection（1～10）MAX＝1000，75isOK高和低的RPN都应给予充分的注意第30页，共83页，2023年，2月20日，星期六严重度（S）影响严重度评定准则严重度无警告的严重危害

这是一种非常严重的失效形式，在没有任何失效预兆的情况下影响到行车安全或不符合政府的法规10有警告的严重危害

这是一种非常严重的失效形式，是在有任何失效预兆的前提下发生，影响到行车安全或不符合政府的法规9很高车辆/项目不能运行（丧失基本功能）8高车辆/项目可运行，但性能下降，顾客非常不满意7中等车辆/项目可运行，但舒适性/方便性项目不能运行，顾客不满意6低车辆/项目可运行，但舒适性/方便性项目性能下降，顾客有些不满意5很低配合和外观/尖响和咔嗒响等项目不舒服。大多数顾客（75％以上）能感觉到有缺陷4轻微配合和外观/尖响和咔嗒响等项目不舒服。50％的顾客能感觉到有缺陷3很轻微配合和外观/尖响和咔嗒响等项目不舒服。有辨别能力的顾客（25％以下）能感觉到有缺陷2无无可辨别的后果1第31页，共83页，2023年，2月20日，星期六频度（O）失效发生的可能性可能的失效率频度很高：持续性失效100个

每1000辆车/项目1050个

每1000辆车/项目9高：经常性失效20个

每1000辆车/项目810个

每1000辆车/项目7中等：偶然性失效5个

每1000辆车/项目62个

每1000辆车/项目51个

每1000辆车/项目4低：相对很少发生的失效0.5个

每1000辆车/项目30.1个

每1000辆车/项目2极低：失效不太可能发生0.010个

每1000辆车/项目1第32页，共83页，2023年，2月20日，星期六探测度（D）探测性准则：设计控制探测出来的可能性探测度几乎不可能控制绝对肯定不可能探测潜在的起因/机理及后续的失效模式，或根本没有控制10很微小控制可能探测不出来9微小控制有极少的机会能探测出8很小控制有很少的机会能探测出7小控制可能能探测出6中等控制有中等的机会能探测出5中上设计控制有中上多的机会能探测出4高控制有较多的机会能探测出3很高控制有很多的机会能探测出2肯定能控制几乎肯定能探测出1第33页，共83页，2023年，2月20日，星期六EffectCriteria:SeverityofEffectforDFMEARankHazardous–nowarningFailureaffectssafeproductoperationorinvolvesnoncompliancewithgovernmentregulationwithoutwarning.10Hazardous–withwarningFailureaffectssafeproductoperationorinvolvesnoncompliancewithgovernmentregulationwithwarning.9VeryHighProductisinoperablewithlossofprimaryFunction.8HighProductisoperable,butatreducedlevelofperformance.7ModerateProductisoperable,butcomfortorconvenienceitem(s)areinoperable.6DFMEA严重度判定准则第34页，共83页，2023年，2月20日，星期六DFMEA严重度判定准则EffectCriteria:SeverityofEffectforDFMEARankLowProductisoperable,butcomfortorconvenienceitem(s)operateatareducedlevelofperformance.5VeryLowFit&finishorsqueak&rattleitemdoesnotconform.Mostcustomersnoticedefect.4MinorFit&finishorsqueak&rattleitemdoesnotconform.Averagecustomersnoticedefect.3VeryMinorFit&finishorsqueak&rattleitemdoesnotconform.Discriminatingcustomersnoticedefect.2NoneNoeffect1第35页，共83页，2023年，2月20日，星期六ProbabilityofFailure

FailureRates

Rank

VeryHigh:Failureisalmostinevitable1in2101in39High:Repeatedfailures1in881in207Moderate:Occasionalfailures

1in8061in40051in20004Low:Relativelyfewfailures1in15,00031in150,0002Remote:Failureisunlikely1

in1,500,000

1DFMEA频度判定准则第36页，共83页，2023年，2月20日，星期六DetectionCriteria:LikelihoodofDetectionbyDesignControlRankAbsoluteUncertainty

DesignControldoesnotdetectapotentialCauseoffailureorsubsequentFailureMode;orthereisnoDesignControl10VeryRemoteVeryremotechancetheDesignControlwilldetectapotentialCauseoffailureorsubsequentFailureMode9RemoteRemotechancetheDesignControlwilldetectapotentialCauseoffailureorsubsequentFailureMode8VeryLowVerylowchancetheDesignControlwilldetectapotentialCauseoffailureorsubsequentFailureMode7LowLowchancetheDesignControlwilldetectapotentialCauseoffailureorsubsequentFailureMode6ModerateModeratechancetheDesignControlwilldetectapotentialCauseoffailureorsubsequentFailureMode5ModeratelyHighModeratelyhighchancetheDesignControlwilldetectapotentialCauseoffailureorsubsequentFailureMode4HighHighchancetheDesignControlwilldetectapotentialCauseoffailureorsubsequentFailureMode3VeryHighVeryhighchancetheDesignControlwilldetectapotentialCauseoffailureorsubsequentFailureMode2AlmostCertainDesignControlwillalmostcertainlydetectapotentialCauseoffailureorsubsequentFailureMode1DFMEA探测度判定准则第37页，共83页，2023年，2月20日，星期六PFMEA第38页，共83页，2023年，2月20日，星期六PFMEA面向的用户用户包括：最终用户下一级制造或工艺工艺工程师装配工程师维修工程师测试工程师产品分析第39页，共83页，2023年，2月20日，星期六采用PFMEA的好处是一种系统的方法确定与工艺相关的潜在失效模式确定潜在失效的工艺起因确定失效对用户的潜在影响将失效模式根据其影响程度分级，优先采取预防措施第40页，共83页，2023年，2月20日，星期六PFMEA应注意的问题PFMEA是一个动态文件当产品的制造工艺发生变化时需要对PFMEA进行更新PFMEA从工艺流程的最前端(接收)开始，直到产品的制造过程结束制造或装配过程的潜在失效模式/机理都应包含在PFMEA中，但一些信息(如进行严重度和影响分析)可以来自DFMEA第41页，共83页，2023年，2月20日，星期六PFMEA－创建工艺流程明确任务熟悉工艺确定起点和终点确定将涉及的复杂度寻找可改进的环节

工艺是否标准化？或不同的人是否产生不同的效果？是否这些步骤经常出现错误？

确定步骤顺序描绘工艺流程分析

各工艺步骤对结果的影响现有的工艺与期望的状态有什么不同？第42页，共83页，2023年，2月20日，星期六bad工艺流程开始接收原材料接收部件检验检验待处理移交生产部移交生产部材料加工检验装配功能测试待处理封装运输badbadok待处理badokokok接收部门制造部门第43页，共83页，2023年，2月20日，星期六PFMEA的基本内容项目－功能潜在失效模式潜在失效影响严重度S潜在失效原因/机理频度O现行设计控制探测度DRPN建议措施责任及目标完成日期严重度S频度O探测度DRPN来自经验和数据来自推测重在描述顾客抱怨保证和维修信息以往工作历史FMEA小组经验(头脑风暴)第44页，共83页，2023年，2月20日，星期六EffectCriteria:SeverityofEffectforPFMEARankHazardous–nowarningMayendangermachineoperatororassemblyoperator.Failureaffectssafeproductoperationornoncompliancewithgovernmentregulation.Failurewilloccurwithoutwarning.10Hazardous–withwarningMayendangermachineoperatororassemblyoperator.Failureaffectssafeproductoperationornoncompliancewithgovernmentregulation.Failurewilloccurwithwarning.9VeryHighMajordisruptiontoproductionline.100%ofproductmayhavetobescrapped.TheproductisinoperablewithlossofprimaryFunction.8HighMinordisruptiontoproductionline.Productmayhavetobesortedandaportionscrapped.Theproductisoperable,butatareducedlevelofperformance.7ModerateMinordisruptiontoproductionline.Aportionoftheproductmayhavetobescrapped(nosorting).Productisoperable,butsomecomfort/convenienceitem(s)areinoperable6PFMEA严重度判定准则第45页，共83页，2023年，2月20日，星期六EffectCriteria:SeverityofEffectforPFMEARankLowMinordisruptiontoproductionline.100%oftheproductmayhavetobereworked.Productisoperable,butsomecomfort/convenienceitemsoperateatareducedlevelofperformance.5VeryLowMinordisruptiontoproductionline.Productmayhavetobesortedandaportionreworked.Fit&finishorsqueak&rattleitemdoesnotconform.MostCustomersnoticethedefect.4MinorMinordisruptiontoproductionline.Aportionoftheproductmayhavetobereworkedon-linebutout-of-station.Fit&finishorsqueak&rattleitemdoesnotconform.Averagecustomersnoticethedefect.3VeryMinorMinordisruptiontoproductionline.Aportionoftheproductmayhavetobereworkedon-linebutin-station.Fit&finishorsqueak&rattleitemdoesnotconform.Discriminatingcustomersnoticethedefect.2NoneTheFailureModehasnoEffect.1PFMEA严重度判定准则第46页，共83页，2023年，2月20日，星期六ProbabilityofFailure

FailureRates

Cpk

Rank

VeryHigh:Failureisalmostinevitable1in2<0.33101in3>0.339High:Generallyassociatedwithprocessessimilartopreviousprocessesthathaveoftenfailed1in8>0.5181in20>0.677Moderate:Generallyassociatedwithprocessessimilartoperviousprocesseswhichhaveexperiencedoccasionalfailures,butnotinmajorproportions1in80>0.8361in400>1.0051in2000>1.174Low:Isolatedfailuresassociatedwithsimilarprocesses1in15,000>1.333VeryLow:Onlyisolatedfailuresassociatedwithalmostidenticalprocesses1in150,000>1.502Remote:Failureisunlikely.Nofailureseverassociatedwithalmostidenticalprocesses

1

in1,500,000

>1.67

1PFMEA频度判定准则第47页，共83页，2023年，2月20日，星期六DetectionCriteria:LikelihoodofDetectionbyProcessControlRankAlmostImpossibleNoknownControlsavailabletodetectFailureModeorCause10VeryRemoteVeryremotelikelihoodcurrentControlswithdetectFailureModeorCause9RemoteRemotelikelihoodcurrentControlswithdetectFailureModeorCause8VeryLowVerylowlikelihoodcurrentControlswithdetectFailureModeorCause7LowLowlikelihoodcurrentControlswithdetectFailureModeorCause6ModerateModeratelikelihoodcurrentControlswithdetectFailureModeorCause5ModeratelyHighModeratelyhighlikelihoodcurrentControlswithdetectFailureModeorCause4HighHighlikelihoodcurrentControlswithdetectFailureModeorCause3VeryHighVeryhighlikelihoodcurrentControlswithdetectFailureModeorCause2AlmostCertainCurrentControlsalmostcertaintoFailureModeorCause.Reliabledetectioncontrolsareknownwithsimilarprocesses1PFMEA探测度判定准则第48页，共83页，2023年，2月20日，星期六S、O、D、RPNS＝（1～10）O＝（1～10）D＝（1～10）RPN＝S×O×DSPC数据可以用于确定频度当统计数据不充分时可以用文字描述作为频度的评判准则统计环境下探测度才能得到有效控制降低探测度因子的唯一方法就是改进工艺控制系统第49页，共83页，2023年，2月20日，星期六工艺失效原因疏忽、遗漏工艺错误误操作设备运行状态偏差缺少控制程序环境第50页，共83页，2023年，2月20日，星期六工艺控制文件SPC记录工作记录检测记录设备运行记录培训记录可溯性记录第51页，共83页，2023年，2月20日，星期六FMEA顺序功能、特性或要求是什么？后果是什么？有多糟糕？起因是什么？发生的频率如何？怎样能得到预防和探测？该方法在探测时有多好？能做些什么？－设计改进－过程改进－特殊控制－标准、程序或指南的更改会有什么问题？－无功能－部分功能/功能过强/功能降级－功能间歇－非预期功能第52页，共83页，2023年，2月20日，星期六FMEA实施步骤步骤1步骤2步骤3步骤4步骤5步骤6步骤7步骤8步骤9步骤10确定项目及功能头脑风暴潜在失效模式确定失效的潜在影响确定失效的严重度级别确定失效原因确定失效发生的频度确定控制方法确定可探测度计算风险顺序数(RPN)实施改进措施第53页，共83页，2023年，2月20日，星期六步骤1确定项目及功能首先要确定项目、项目层次及功能确定项目中所要评价的所有部件当项目确定为产品的部分时，部件可以为部分部件第54页，共83页，2023年，2月20日，星期六步骤2确定失效模式确定部件失效模式一个部件可以有多个失效模式部件失效模式电线为灯提供电源短路开路漏电第55页，共83页，2023年，2月20日，星期六步骤3确定失效模式的影响对于每种失效模式要确定对产品的影响从顾客的角度考虑失效模式失效影响短路保险丝熔断/火灾开路无光漏电电击/被打伤第56页，共83页，2023年，2月20日，星期六步骤4确定失效模式的严重度严重度或危险程度反映了失效影响对顾客的危害程度失效影响严重度保险丝熔断/火灾10－危险，无警告无光8－很高电击/被打伤10－危险，无警告第57页，共83页，2023年，2月20日，星期六步骤5确定失效起因/机理对于每种失效都要目前失效起因失效原因可以是设计引入的也可以是制造过程引入的失效模式失效原因短路绝缘材料退化开路接触不良焊接缺陷漏电绝缘材料退化第58页，共83页，2023年，2月20日，星期六步骤6确定发生的频度确定失效模式发生的几率信息可以来自现场数据、以往产品的历史数据信息不充分时，也可以根据已有的经验和知识决定失效原因发生的频度绝缘材料退化2－低（很少发生）接触不良焊接缺陷5－中等（偶然发生）5－中等（偶然发生）绝缘材料退化2－低（很少发生）第59页，共83页，2023年，2月20日，星期六步骤7确定控制方法控制方法将有利于预防失效模式发生，即降低失效发生的频度有利于失效原因的探测失效原因控制措施绝缘材料退化增加导线的退化试验（老化筛选）选用高可靠性的绝缘材料接触不良焊接缺陷接触件检验焊点检验绝缘材料退化增加导线的退化试验（老化筛选）选用高可靠性的绝缘材料第60页，共83页，2023年，2月20日，星期六步骤8确定探测度确定控制方法的有效性，即降低失效发生的频度或失效原因的探测性如果采用多种控制方法，其有效性即探测度反映的是该组控制方法的有效性控制措施探测度(控制的有效性)增加导线的退化试验（老化筛选）选用高可靠性的绝缘材料2－很多接触件检验焊点检验5－中等5－中等增加导线的退化试验（老化筛选）选用高可靠性的绝缘材料2－很多第61页，共83页，2023年，2月20日，星期六步骤9计算RPNRPN＝S×O×D提供采取预防控制措施的先后顺序通常，应当RPN高者优先采取预防控制措施但在特殊情况下，优先顺序并非按RPN失效模式失效原因RPN短路绝缘材料退化40开路接触不良焊接缺陷200200漏电绝缘材料退化40第62页，共83页，2023年，2月20日，星期六步骤10实施改进措施实施改进，以降低失效风险性，提高顾客满意度，对于进行FMEA是至关重要的确定在那里采取控制措施(Where)？采取什么样的控制措施(What)？什么时候采取控制措施(When)？持续改进

第63页，共83页，2023年，2月20日，星期六进行FMEA应注意的问题时间性层次性灵活性有效性失效模式的完整性第64页，共83页，2023年，2月20日，星期六进行FMEA应注意的问题－1时间性FMEA设计工作结合进行，与设计工作保持同步。FMEA适用于产品研制的整个过程，并且随产品设计的深入而细化。FMEA的结果应作为进一步设计的参考，在设计中加以改进。FMEA的有效与否很大程度上取决于分析及纠正是否及时，FMEA应在产品研制的各评审点或其之前提供有用的信息，否则它就是不及时的和没有作用的。设计完成后再补做FME（C）A的作法是不可取的。

第65页，共83页，2023年，2月20日，星期六进行FMEA应注意的问题－2层次性进行FMEA时，分析层次的选取应因情况不同而不同。（1）为保证每一个保障性分析对象有完整输入而在保障性分析对象清单中规定的最低层次；（2）能导致灾难的（I类）或致命的（II类）故障的产品所在的产品层次：（3）规定或预期需要维修的最低产品层次，这些产品可能导致临界的（III类）或轻度的（IV类）故障。

第66页，共83页，2023年，2月20日，星期六进行FMEA应注意的问题－3灵活性FMEA分析虽应按照标准化的程序进行，但在某些方面也体现出它的灵活性：（1）在FMEA分析之前，将失效模式的频度、严酷度和探测度等，根据不同产品划分成实用的等级，确定评定标准。（2）失效模式严酷度等的等级划分，即使是对同一产品，系统层次的FMEA和零件层次的FMEA不同，也应采用分别划分评定标准的方法。若从系统的FMEA起到零件的FMEA止用同一评定标准进行分析，对失效模式的评价就会发生混乱，不同层次上的严酷度也会模糊不清了。（3）在与人身事故无关的，一般零件的失效模式严酷度评级中，受到法规限制的失效模式，原则上评定其严酷度为最高等级。

第67页，共83页，2023年，2月20日，星期六进行FMEA应注意的问题－4有效性补偿与改进措施的有效与否是FMEA是否改善了产品的可靠性水平的关键，为使这些措施是合理有效的，应注意：（1）补偿与改进措施首先是设计工艺等方面的。仅用“换件”，“维修”等是不能满足要求的。（2）在确定是否采取进一步的改进措施时，进行可靠性与经济性的权衡考虑是合理的。（3）书写建议改进措施的原则是使上级领导及负责人易于理解，而决定是否采取这些措施。（4）应把FMEA的结果补充到图纸、技术资料及标准、质量标准等文件中，以全面防止采取改进措施后的失效模式重新出现。

第68页，共83页，2023年，2月20日，星期六进行FMEA应注意的问题－5失效模式的完整性彻底弄清系统各功能级别的全部可能的失效模式是至关紧要的，因为整个FMEA的工作就是以这些失效模式为基础进行的。这里强调的是全部失效模式，决不要不经分析就想当然地认为某种或某些失效模式不重要，放弃分析，这样作有时会导致严重后果。第69页，共83页，2023年，2月20日，星期六FMEA与FTAFTA－FaultTreeAnalysis故障树分析FMEAFTA归纳（自下而上）演绎（自上而下）确定所有可能的失效及对系统的影响假定系统失效，判断可能的原因注重系统的各组成部分注重整个系统第70页，共83页，2023年，2月20日，星期六FMEA案例－1

－运载火箭助推器捆绑结构的FMEACBEO-30CBEO-10芯级CBEO-20助推器助推器CBEO-50芯级捆绑结构组成示意图第71页，共83页，2023年，2月20日，星期六捆绑结构具有两个功能：功能I：从运载火箭助推器竖立停放、起飞直至助推器发动机关机这段任务时间内，保证助推器与芯级的联接，使二者的相对位置符合规定要求并传递助推器的推力。功能II：当接到控制系统发出的分离信号时，三根前联接杆及后捆绑联接结构上的分离装置应在规定的时间内爆炸分离，即保证助推器与芯级脱开。

故障定义不能按规定的要求完成上述任一项功能均为故障。

FMEA案例－1

－运载火箭助推器捆绑结构的FMEA第72页，共83页，2023年，2月20日，星期六FMEA案例－1

－运载火箭助推器捆绑结构的FMEA芯级后捆绑联接结构前联接杆助推器前联接杆1CBEO-10前联接杆2CBEO-20前联拉杆3CBEO-30后捆绑联接结构CBEO-50捆绑结构功能框图

捆绑结构可靠性框图第73页，共83页，2023年，2月20日，星期六FMEA案例－1

－运载火箭助推器捆绑结构的FMEA初始约定层次：运载火箭约定层次：捆绑结构

任务：分析人员：审核：批准：填表日期：第74页，共83页，2023年，2月20日，星期六FMEA案例－1

－运载火箭助推器捆绑结构的FMEA代码产品或功能标志功能故障模式故障原因任务阶段与工作方式故障影响补偿措施严酷度类别发生概率备注局部影响高层次影响最终影响23110

前联接杆（CBEO—10）保证助推器与芯级联接，传递助推器的推器的推力：分离时保证助推器与芯级及时脱开

联杆断裂

材料有严重缺陷或强度不合格

起飞阶段

联杆断裂

助推器与芯级联接失效

运载火箭发射失效设计中留有足够的安全系数，生产中对材料强度及缺陷要求严格检查

Ⅰ（灾难的）

极少

接到分离信号后勤部规定时间内联杆没断开

爆炸螺栓未炸开

助推器与芯级分离阶段

接到分离信号后在规定时间内联杆没断开

影响助推器与芯级正常分离

影响将有效载荷送入预定轨道

设计上采取冗余措施（每根联杆上有2个爆炸螺栓）

Ⅱ（致命的）

极少

第75页，共83页，2023年，2月20日，星期六FMEA案例－2

－雷达系统的FMEA和CA雷达2发射机10接收机20天线30显示器40电源60显示器50前置放大器20A1本机振荡器20A2混频器20A4中频放大器20A5检波器20A6图象20A7本机振荡器20A3来自船载电源的输入元器件某雷达可靠性结构模型框图

第76页，共83页，2023年，2月20日，星期六FMEA案例－2

－雷达系统的FMEA和CA（1）

产品

（2）

代码

（3）

功能

（4）

故障模式

（5）故障影响

（6）损坏概率（β）

（7）故障模式频率比（α）

（8）故障率（1/106h）（λ）

（9）危害度（CR）

（10）

备注

电阻20A1R1分压器断路无输出1.000.801.51.200薄膜电阻电阻值变化误输出0.030电阻

20A1R2分压器断路无输出1.000.801.51.200薄膜电阻电阻值变化

误输出

0.030电容器

20A1C3去耦断路无影响0.000.350.220.000片状钽电容

短路无输出1.000.350.220.077漏电流大无影响0.0000电容量下降

无影响

0.000.10