失效模式及后果分析

失效模式及后果分析1第一页，共一百四十一页，编辑于2023年，星期二1、FMEA概述FMEA是一组系统化的活动，其目的是：发现、评价产品／过程中潜在的失效及其后果。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。为确保客户满意，这是对设计/生产过程的完善。2第二页，共一百四十一页，编辑于2023年，星期二现行预计的过程/设计可能产生的失效模式分析分析对顾客或下工程的影响那些原因可能造成这个失效模式采取可行的对策3第三页，共一百四十一页，编辑于2023年，星期二2、FMEA历史发展虽然许多工程技术人员早已在他们的设计或制造过程中应用了FMEA这一分析方法。但首次正式应用FMEA技术则是在六十年代中期美国NASA在Apollo项目中使用，是航天工业的一项革新。4第四页，共一百四十一页，编辑于2023年，星期二3、FMEA分类DFMEA：设计失效模式和后果分析

当组织具有设计责任时，必须做DFMEA；PFMEA：过程失效模式和后果分析5第五页，共一百四十一页，编辑于2023年，星期二DFMEA

设计潜在失效模式及后果分析6第六页，共一百四十一页，编辑于2023年，星期二一、

DFMEA简介设计FMEA是由“设计主管工程师／小组”早期采用的一种分析技术，用来在最大范围内保证已充份的考虑到并指明各种潜在失效模式及与其相关的起因／机理。应评估最后的产品以及每个与之相关的系统、子系统和零部件。

FMEA以其最严密的形式总结了设计一个零部件、子系统或系统时，一个工程师和设计小组设计思想(其中包括，根据以往的经验和教训对一些环节的分析)。7第七页，共一百四十一页，编辑于2023年，星期二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子系统功能要求会是什么问题？-无功能-部分功能/性能过强/降级-功能间歇-非预期功能后果是什么？有多糟糕？原因是什么？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？-设计更改-过程更改-特殊控制-标准、程序或指南的更改一、DFMEA简介功能、特性或要求是什么？8第八页，共一百四十一页，编辑于2023年，星期二二、应用FMEA的三种典型时机新设计、新技术或新过程，这范围的FMEA是完整的设计、技术、或过程。修改现有的设计或过程(假设其设计或过程FMEA已存在)这时的FMEA的焦点在修改的设计、过程，以及因由于修改设计、过程而导致的相互作用。使用现有的设计或过程于新的环境、地点、或应用(假设其设计或过程FMEA已存在)，这时的FMEA范围是针对环境、地点对现有的设计、过程的影响。9第九页，共一百四十一页，编辑于2023年，星期二FMEA的开始时机01234确定范围012345计划和定义产品设计和开发过程设计和开发产品和过程确认反馈、评定和纠正措施5DFMEAPFMEAMSASPCPPAPAPQP

10第十页，共一百四十一页，编辑于2023年，星期二FMEA的开始时机应在一个设计概念最终形成之时或之前开始。而且，在产品开发各阶段中，当设计有变化或得到其它信息时，应及时，不断地修改。在生产图样发行到做工装之前基本上已经完成。11第十一页，共一百四十一页，编辑于2023年，星期二三、设计FMEA的开发（素材）1、产品的设计要求（功能、性能指标、装配尺寸及形位公差、外观等要求）（来源于QFD，或者对产品的认识，可用产品特性清单表示）特性编号特性名称规范要求等级12第十二页，共一百四十一页，编辑于2023年，星期二2、零件组成框图表明零件的相互关系（1）这个框图也可指出信息、能量、力、流体等的流程。其目的在于明确对于框图的(输入)，框图中完成的过程(功能)，以及来自框图的(输出)。（2）框图说明了分析中包括的各项目之间的主要关系，并建立了分析的逻辑顺序。或者用零件关系树状图表示；三、设计FMEA的开发（素材）13第十三页，共一百四十一页，编辑于2023年，星期二开关C灯罩A灯泡总成D极板S电池B弹簧F2145543零件组成框图14第十四页，共一百四十一页，编辑于2023年，星期二启动机转子总成定子总成前端盖后端盖转子轴单向离合器零件树状图15第十五页，共一百四十一页，编辑于2023年，星期二1、失效:在规定条件下(环境、操作、时间)不能完成既定功能。在规定条件下,产品参数值不能维持在规定的上下限之间。产品在工作范围内,导致零组件的破裂、断裂、卡死等损坏现象。2、潜在失效模式：是系统、子系统或零部件有可能未达到设计意图的形式（失效形式）。四、定义16第十六页，共一百四十一页，编辑于2023年，星期二四、定义3、潜在失效后果：就是失效模式对系统或整车功能，“顾客”的影响。更高一层系统汽车制造商使用者都是FMEA所要考虑的对象但最主要的是针对使用者本设计可能产生的失效模式要根据顾客可能发现或经历的情况来描述失效的后果，要记住顾客可能是内部的顾客，也可能是外部最终顾客。要清楚地说明该功能是否会影响到安全性或与法规不符。17第十七页，共一百四十一页，编辑于2023年，星期二四、定义4、潜在失效的原因/机理:造成失效产生的原因/原理；典型的失效起因可能包括但不限於下列情況：規定的材料不符;某个部位的结构设计不合理；壁厚设计不合理；配合尺寸形位公差不合理；设计寿命估计不当；18第十八页，共一百四十一页，编辑于2023年，星期二四、定义典型的机理可能包括但不限于屈服疲劳材料不稳定蠕变磨损和腐蚀19第十九页，共一百四十一页，编辑于2023年，星期二例子产品：汽车起动机失效模式：电机不工作失效后果：发动机不能起动，顾客不满意；原因：定字/转子绕组线的耐热绝缘及漆厚等级规定不当导致定/转子短路或断路;20第二十页，共一百四十一页，编辑于2023年，星期二五、设计FMEA的分析方式硬件趋近法：针对零件清单上的每一个零件，一次一个的逐个分析，直到整个产品分析完。由上而下法：由最上层分析到最下层；由下而上法：由最下层分析到最上层；21第二十一页，共一百四十一页，编辑于2023年，星期二系统FMEA（SFMEA）对于较复杂的总成零件，建议采用系统FMEA的分析方式：1、功能趋近法：针对该产品的所有功能/性能予以列表出来，然后逐个功能/性能项目来加以分析。2、功能块趋近法：成组的零件／组成／次组成或子系统结合成功能块其对功能之影响性，影响性最大者将得到较多的注意和优先权。22第二十二页，共一百四十一页，编辑于2023年，星期二SFMEA对DFMEA来说，失效后研究仅限于零部件的层次，而没有系统地研究各个零件之间的功能方面的内容。SFMEA的步骤：1、将要分析的系统按照系统零件进行组织，显示这些零件之间可能的功能联系。2、根据已有的功能描述，消除某一个系统要素的可能的失效。·3、描述可能的失效后果、失效和失效原因，而这些方面在其后的SFMEA中要进一步的加以分析。23第二十三页，共一百四十一页，编辑于2023年，星期二步骤一 系统要素和系统结构

步骤二 功能和功能结构

步骤三 失效分析

步骤四 风险评价

步骤五 最优化24第二十四页，共一百四十一页，编辑于2023年，星期二DFMEA

25第二十五页，共一百四十一页，编辑于2023年，星期二1.FMEA编号填入FMEA文件编号,以便可以追踪使用设计FMEA表编号如下:

DFMEA-产品代号-00126第二十六页，共一百四十一页，编辑于2023年，星期二2.系统、子系统或零件名称及编号填入将被分析的系统、子系统或零件名称和编号。27第二十七页，共一百四十一页，编辑于2023年，星期二3.设计责任者填入OEM部门和小组,也包括供货商名称如果适用时。28第二十八页，共一百四十一页，编辑于2023年，星期二4.编制者填上负责准备设计fmea的工程师名字，电话号码和公司的名称。29第二十九页，共一百四十一页，编辑于2023年，星期二5.车型年/车辆类型填入将使用和/或正被分析的受设计所影响的预期的车型年及车辆类型。30第三十页，共一百四十一页，编辑于2023年，星期二6.关键日期填入fmea的初次预定完成日期，它不可以超过计划生产设计发行日期。31第三十一页，共一百四十一页，编辑于2023年，星期二7、FMEA日期

填入最初FMEA被完成日期和最新被修訂日期32第三十二页，共一百四十一页，编辑于2023年，星期二8、核心小組:列出有权限参与或执行这项工作的负责个人或单位(建议将所有小组成员名字、单位、电话号码、地址等另行列表)。33第三十三页，共一百四十一页，编辑于2023年，星期二9、项目／功能填入被分析项目的名称和编号。利用工程图纸上标明的名称并指明设计水平，在最初发布之前，应使用试验性编号。用尽可能简明的文字来说明被分析项目要满足设计意图的功能，包括该系统运行的环境(如说明温度、压力、湿度范围)。如果该项目有多种功能，且有不同的失效模式，应把所有功能都单独列出。34第三十四页，共一百四十一页，编辑于2023年，星期二10、潜在失效模式所谓潜在失效模式是系统、子系统或零部件有可能未达到设计意图的形式。它可能引起更高一级子系统、系统的潜在失效，也可能是它低一级的零部件潜在失效的影响后果。

对每一个特定项目及其功能，列出每一个潜在失效模式。前提是这种失效可能发生，但不是一定发生。可以将以往TGW(运行不良)的研究，问题报告以及小组的集思广益的评审做为出发点。

35第三十五页，共一百四十一页，编辑于2023年，星期二10、潜在失效模式只可能在特定的运行环境条件下(如热、冷、干燥、灰尘等)以及特定的使用条件下(如超过平均里程、不平的路段、仅在城市行驶等)发生的潜在失效模式也应当考虑。

典型的失效模式可以是但不限于下列情况：裂纹、变形、松动、泄漏、粘结、短路、氧化、断裂、报发、电磁干扰、没有支持、没有信号等

注：应用规范专业性的术语来描述潜在失效模式，而不同于顾客所见的现象。36第三十六页，共一百四十一页，编辑于2023年，星期二11、潜在失效后果潜在失效的后果，就是失效模式对系统功能的影响，就如顾客感受的一样。

要根据顾客可能发现或经历的情况来描述失效的后果，要记住顾客可能是内部的顾客，也可能是外部最终顾客。要清楚地说明该功能是否会影响到安全性或与法规不符。失效的后果必须依据所分析的具体系统、子系统或零部件来说明。还应记住不同级别系统、子系统和零件之间还存在着系统层次上的关系。例如，一个零件的断裂可能引成总成的振动，从而导致系统间歇性的运行。这种间歇性的运动会引性能下降，最终导到顾客的不满。因此就需要集体的智能尽可能预见失效的后果。

37第三十七页，共一百四十一页，编辑于2023年，星期二11、潜在失效后果常见的失效后果包括:噪音、漏气、操作费力、电动窗不作用、煞车不灵、跳动、乱档、冷却不够、车辆性能退化,产生臭气,外观不良、不稳定、粗糙等。38第三十八页，共一百四十一页，编辑于2023年，星期二12、严重度（Severity)严重度是相应于失效模式所引起的最严重后果的评分。严重度对每个FMEA是相对的分数。要降低严重度分数只能通过设计变更，严重度应用下表来估计。

推荐的评价准则：小组对评定准则和分级规则应意见一致，即使因为个别产品分析对准则做了修改也应一致。

备注1：不建议修改评分准则打分为9,10的值，失效模式其严重度为1分的不需要更进一步的分析。备注2：高的严重度级别有时能通过设计变更来补偿或减轻严重度分数。如，“使用扁轮胎”能减轻突然的爆胎；安全带能减轻汽车碰撞的严重度。39第三十九页，共一百四十一页，编辑于2023年，星期二DFMEA严重度后果评定准则：后果的严重度严重度无警告的严重危害这是一种非常严重的失效形式，它是在没有任何失效预兆的情况下影响到行车安全或违反了政府/法律法规的有关要求10有警告的严重危害这是一种非常严重的失效形式，是在具有失效预兆的前提下所发生的，并影响到行车安全或违反了政府/法律法规的有关要求9很高车辆(或系统)不能运行，丧失基本功能

8高车辆(或系统)能运行，但性能下降，顾客不满意

7中等车辆(或系统)能运行，但舒适性或方便性的部件不能工作，顾客感觉不舒服

6低车辆(或系统)能运行，但舒适性或方便性项目性能下降，顾客感觉有些不舒服

5很低配合、外观或尖响、卡嗒响等项目不符合要求，大多数顾客发现有缺陷(大于75%)

4轻微配合、外观或尖响、卡嗒响等项目不符合要求，有一半顾客发现有缺陷3很轻微配合、外观或尖响、卡嗒响等项目不符合要求，但很少顾客发现有缺陷(少于25%)

2无无影响140第四十页，共一百四十一页，编辑于2023年，星期二13、级别这个栏目用来区分零件、子系统或系统的特殊产品特性(如关键的、主要的、次要的)的等级，这些特性可能要求额外的设计或过程控制的。如果小组认为是有帮助或局部的管理需要，那么这个栏目可以用来标示高优先度的失效模式。特殊的产品或过程特性符号以及它们的使用直接依公司的特定要求指导，在本文件不做规定。

41第四十一页，共一百四十一页，编辑于2023年，星期二14、潜在失效原因/机理所谓潜在失效起因是指一个设计薄弱部份的迹象，其作用结果就是失效模式。在尽可能广的范围内，列出每个失效模式的所有可以想到的失效起因和机理。尽可能简明扼要、完整地将起因／机理列出来，使得对相应的起因能采取适当的纠正措施。

典型的失效起因可能包括但不限於下列情況：規定的材料不符设计寿命估计不当

应力过大润滑不足42第四十二页，共一百四十一页，编辑于2023年，星期二潜在失效原因/机理维修保养说明不当环境保护不够计算错误典型的机理可能包括但不限于屈服疲劳材料不稳定蠕变磨损和腐蚀43第四十三页，共一百四十一页，编辑于2023年，星期二15、频度（O）频度:是指某一特定失效起因或机理出现在设计生命周期中的可能性。频度级别数重在其含义而不是具体的数值。通过设计变更或设计过程变更(例如设计检查表、设计评审、设计指导等)是唯一能降低发生度的途径。

潜在失效起因／机理出现频度的评估分为1~10级，在确定这个估计值时，需要考虑下列问题：

44第四十四页，共一百四十一页，编辑于2023年，星期二15、频度（O）类似零部或子系统的维修档案及维修服务经验？零部件是否为以前使用的零部件或子系统、还是与其相似？相对先前水平的零部件或子系统所做的变化有多显著？

零部件是否与原来的有根本不同？

零部件是否是全新的？

零部件的用途有无变化？

有那些环境改变针对该用途，是否作了工程分析来估计其预期的可比较的频度数？

45第四十五页，共一百四十一页，编辑于2023年，星期二15、频度（O）应运用一致的频度分级规则，以保证连续性。所谓的“设计寿命的可能失效率”是根据零部件、子系统或系统在设计的寿命过程中预计发生的失效(故障)数来确定。频度数的取值与失效率范围有关，但并不反应实际出现的可能性。推荐的评价标准：设计小组对评定准则和分级规则应一致，即使因为个别产品分析做了修改也应一致，应采用下表做为指导。

46第四十六页，共一百四十一页，编辑于2023年，星期二15、频度（O）失效发生的可能性可能的失效率分數非常高：失效几乎是不可避免的≧100perthousandvehicles/items10≧50perthousandvehicles/items9高：经常出现失效≧20perthousandvehicles/items8≧10perthousandvehicles/items7中等：偶尔发生失效≧5perthousandvehicles/items6≧2perthousandvehicles/items5≧1perthousandvehicles/items4低：相对很少发生失效≧0.5perthousandvehicles/items3≧0.1perthousandvehicles/items2极低：失效不太可能发生≦0.01perthousandvehicles/items147第四十七页，共一百四十一页，编辑于2023年，星期二16、现行设计控制列出预防措施、设计确认／验证(DV)或其它活动，这些活动将保证该设计对于所考虑的失效模式和／或机理来说是充分的。现行的控制方法是那些已经用于或正在用于相同或相似设计中的那些方法(比如道路试验、设计评审、失效与安全(减压阀)、计算研究、台架／试验室试验、可行性评审、样件试验和使用试验等)。小组应当持续关注改善设计控制，例如，在实验室创建新的系统测试，或创建新的系统模型运算法则。48第四十八页，共一百四十一页，编辑于2023年，星期二16、现行设计控制有二种型式的设计控制要考虑：预防：预防失效的原因／机理或预防失效模式的发生，或降低它们发生的概率。常见的预防设计控制：1、设计评审；2、参考类似设计；3、3D造型；4、设计计算；5、CAE；6、参考标准设计；49第四十九页，共一百四十一页，编辑于2023年，星期二16、现行设计控制检测：检测失效的原因／机制或失效模式，不管是用分析或物理的方法，在这个项目放行到生产之前。常见的检测控制手段1、样件试装；2、台架试验；3、材料试验；4、道路试验；如有可能应尽量先使用预防控制，如果把最初的频度作为设计意图的一部分，则该频度分数将会受到预防控制提供和整合到设计程度的影响。初始不易探测度的分数将依据设计控制中检测失效模式的原因／机制或失效模式来决定。50第五十页，共一百四十一页，编辑于2023年，星期二16、现行设计控制对于设计控制在本手册中的表格中分成二个栏目(分成预防控制和检测控制二个栏目)以协助小组人员可以清楚的分辨这二个种类的设计控制，这样可以允许快速的目视决定二类的设计控制是否都已考虑，使用二个字段的表格是建议的方式。备注：在本书所含的范例，清楚的看到该小组没有识别任何的预防措施，这可能是由于预防措施不曾使用在相同或相类似的设计。51第五十一页，共一百四十一页，编辑于2023年，星期二現行設計管制如果使用只有一个栏目(设计控制)的，那么应使用前注。对预防控制，应在每一个所列出来的预防控制前加上“P”，对于检测控制，应在每一个列出检测控制前加“D”。一旦设计控制已被识别，那么当任何发生度的分数需要修订时，应评审所有的预防控制。52第五十二页，共一百四十一页，编辑于2023年，星期二17、探測度（D）探测度的分数是相应于列在设计控制最佳的检测控制。探测度对每一个个别的FMEA是一个相对的分数。为了得到一个较低的分数，通常计划的设计控制(例如：确认或验证活动)必须改进。53第五十三页，共一百四十一页，编辑于2023年，星期二17、探測度（D）建议的评分标准

设计小组对评定准则和分级规则应意见一致，即使因为个别产品分析做了修改也应一致。在设计开发过程中尽可能愈早有检测手段是最好的。

•备注：在决定探测度分数后，设计小组应回顾发生度分数以确认发生度的分数依然合适。

不易探测的分数应使用下表做为指导。•分数值为“1”应考虑为“几乎确定”。

54第五十四页，共一百四十一页，编辑于2023年，星期二17、探測度（D）探测性评价准则：由设计控制可探测的可能性等級完全不确定设计控制不能和/或不可能查出潜在失效的原因/机理和后续的失效模式;或根本没有设计控制。10非常少的设计控制只有非常少的机会（10%）可以查出潜在失效的原因/机理和后续的失效模式。

9极少的设计控制只有极少的机会（20%）可以查出潜在失效的原因/机理和后续的失效模式8很少的设计控制只有很少的机会（30%）可以查出潜在失效的原因/机理和后续的失效模式

7少设计控制只有较少的机会（40%）可以查出潜在失效的原因/机理和后续的失效模式6中等设计控制只有中等的机会（=50%）可以查出潜在失效的原因/机理和后续的失效模式5中上设计控制有中上多的机会（>60%）可以查出潜在失效的原因/机理和后续的失效模式。

4多设计控制有较多的机会（>70%）可以查出潜在失效的原因/机理和后续的失效模式3很多设计控制有很多的机会（>80%）可以查出潜在失效的原因/机理和后续的失效模式2几乎肯定设计控制几乎肯定可以查出潜在失效的原因/机理和后续的失效模式155第五十五页，共一百四十一页，编辑于2023年，星期二18、风险顺序数风险顺序数是严重度数(S)、频度数(O)和不易探测数(D)的乘积，见公式：

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。风险顺序数应当用于对设计中那些担心事项进行排序(如用柏拉图)。RPN取值在1~1000之间。

56第五十六页，共一百四十一页，编辑于2023年，星期二建议措施（素材）何时需考虑建议措施：1、严重度是9或10时；不管风险顺序是如何都必须特别注意确认是否已利用现行的设计控制或预防／纠正措施。在所有已识别的失效模式的后果会导致最终使用者受到伤害的，必须考虑使用预防或纠正措施来消除、减轻或控制失效原因。

2、当RPN值超过某一规定数值时，需采取建议措施；3、针对RPN最高的项目，需采取建议措施；57第五十七页，共一百四十一页，编辑于2023年，星期二19、建议措施可以考虑下列措施，但不局限于此：变更设计几何／公差；变更材料规格；试验设计(特别是在多种因素或相互作用时)或其它问题解决手法；变更测试计划；58第五十八页，共一百四十一页，编辑于2023年，星期二19、建议措施建议措施主要目标是藉由设计改进来降低风险以及增加顾客满意度。只有设计变更可以降低严重度分数。

只有透过设计变更来移除或控制失效原因／机制才能降低发生度。

增加设计确认、验证活动将只能降低探测度分数。增加设计确认、验证活动是比较不想要的工程活动因为它并不是针对失效模式的严重度或发生度。如果工程评估后对特定的失效模式／原因／控制没有任何建议的措施时，在该字段填入“无”。

59第五十九页，共一百四十一页，编辑于2023年，星期二20、负责人与日期对每一个的建议措施的填入负责单位或个人,和预定完成的日期。60第六十页，共一百四十一页，编辑于2023年，星期二21、采取的措施措施执行后,简要记录具体的措施及生效日期。61第六十一页，共一百四十一页，编辑于2023年，星期二22、措施后的RPN当明确了预防／纠正措施后，估算并记录下纠后的严重度、频度及探测度数。计算并计载RPN的结果。如没采取什么预防／纠正措施，将“纠正后的RPN”栏及对应的取值栏空白即可。所有的纠正后的RPN都应复查，而且如果有必要考虑更进一步的措施，还应重复分析。焦点始终在持续改进。62第六十二页，共一百四十一页，编辑于2023年，星期二追踪措施设计责任工程师可由下列方法确认所有建议措施已被执行或正确的确认，FMEA是一份活动性文件必须始终反应最新的设计水平以及最新相关的措施，包含那些在量产后才发生的都要反应。设计责任工程有数种意义来确认所关心的是否已识别以及建议措施是否执行，他们包含如下但不限于此：确认达成设计要求。

审查工程图面和规范组装或制造文件编汇确认。审查过程FMEA和管制计划。63第六十三页，共一百四十一页，编辑于2023年，星期二FMEA的实施注意事项及时性是成功实施FMEA的最重要因素之一，它是一个“事前的行为”，而不是“事后的行为”，为达到最佳效益，FMEA必须在设计或过程失效模式被无意纳入设计产品之前进行。FMEA是动态的；是集体努力的劳动成果；64第六十四页，共一百四十一页，编辑于2023年，星期二设计FMEA不是靠过程控制来克服设计中潜在的缺陷，但的确要考虑制造／装配过程中技术的／体力的限制，例如：

必要的拔模(斜度)；要求的表面处理；装配空间／工具可接近；要求的钢材硬度；过程能力／性能

FMEA的实施注意事项65第六十五页，共一百四十一页，编辑于2023年，星期二FMEA的实施注意事项设计FMEA同时应当考虑产品维修（服务）上的技术／物理的限制以及回收，例如：

工具的可得性

；诊断能力；材料分类符号(为了回收)；66第六十六页，共一百四十一页，编辑于2023年，星期二过程潜在失效模式和后果分析PFMEA

67第六十七页，共一百四十一页，编辑于2023年，星期二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过程功能要求过程是什么？本工序可能产生什么问题？-尺寸错误；-性能达不到预定要求；后果是什么？有多糟糕？原因是什么？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？-设计更改-过程更改-特殊控制-标准、程序或指南的更改FMEA过程顺序68第六十八页，共一百四十一页，编辑于2023年，星期二1、PFMEA简介过程潜在FMEA是由“制造主管工程师／小组”采用的一种分析技术，用来在最大范围内保证已充份的考虑到并指明潜在失效模式及与其相关的后果起因／机理。FMEA以其最严密的形式总结了工程师／小组进行工艺过程设计时的设计思想(包括对一些对像的分析，根据经验和过去担心的问题，它们可能发生失效)。这种系统化的方法与一个工程师在任何制造计划过程中正常经历的思维过程是一致的，并使之规范化。69第六十九页，共一百四十一页，编辑于2023年，星期二1、PFMEA简介识别过程功能和要求；确定与产品相关的过程潜在失效模式；评价失效对顾客的潜在影响；确定潜在制造或装配过程失效的起因，确定减少失效发生或找出失效条件的过程控制变量；编制潜在失效模式分级表，然后建立考虑纠正措施的优选体系；将制造或装配过程的结果编制成文件；70第七十页，共一百四十一页，编辑于2023年，星期二设计思想担心问题过去经验顾客反馈可能的失效模式解決方案群策群力智慧发光71第七十一页，共一百四十一页，编辑于2023年，星期二2、应用PFMEA的三种典型时机新设计、新技术或新过程，这范围的FMEA是完整的设计、技术、或过程。修改现有的设计或过程(假设其设计或过程FMEA已存在)这时的FMEA的焦点在修改的设计、过程，以及因由于修改设计、过程而导致的相互作用。使用现有的设计或过程于新的环境、地点、或应用(假设其设计或过程FMEA已存在)，这时的FMEA范围是针对环境、地点对现有的设计、过程的影响。72第七十二页，共一百四十一页，编辑于2023年，星期二FMEA的开始时机01234确定范围012345计划和定义产品设计和开发过程设计和开发产品和过程确认反馈、评定和纠正措施5DFMEAPFMEAMSASPCPPAPAPQP

73第七十三页，共一百四十一页，编辑于2023年，星期二失效模式人机料法环測量失效后果3、PFMEA模式一般是发生在产品上一般是指对下工程或最终顾客的影响失效原因74第七十四页，共一百四十一页，编辑于2023年，星期二4、顾客的定义过程潜在FMEA中“顾客”的定义，包括“最终使用者”，也可以是后续的或下一制造或装配工序，以及经销/维修工作，或政府法规。下工程经销商使用者都是PFMEA所要考虑的对象但最主要的是针对使用者本过程可能产生的失效模式75第七十五页，共一百四十一页，编辑于2023年，星期二5、集体的努力在最初的潜在PFMEA中，希望负责过程的工程师能够直接地、主动地联系所有相关部门的代表。这些部门包括但不限于：设计、装配、制造、材料、质量、服务、供方以及负责下道装配的部门。FMEA应成为促进不同部门之间充份交换意见的催化剂，从而提高整高集体的工作水平。除非责任工程师对FMEA和团队促进是有经验的，那么有一位有经验的FMEA促进者来支持这个团队是有帮助的

76第七十六页，共一百四十一页，编辑于2023年，星期二群策群力的计划PFMEA以过程工程师为主导集合相关的人员生产工程质管采购设备等人员共同将可能发生的问题挖掘出来。77第七十七页，共一百四十一页，编辑于2023年，星期二过程FMEA是一份动态文件，必须在下列时机之前提出：应在生产工装准备之前，在过程可行性分析阶段或之前开始，要考虑从单个零件到总成的所有制造工序。

在新车型或零件的制造计划阶段，对新工艺或修订过的工艺进行早期评审和分析能够促进预测、解决或监控潜在的过程问题。78第七十八页，共一百四十一页，编辑于2023年，星期二初始FMEA修正FMEA1必须在工装准备前以及试生产前各项未考虑的失效模式发现以及讨论修正FMEA2各项未考虑的失效模式发现以及讨论TIME动态的FMEA文件79第七十九页，共一百四十一页，编辑于2023年，星期二过程FMEA假定所设计的产品会满足设计要求，潜在失效模式可能会因设计弱点而包括在过程FMEA中，它们的影响及避免措施由设计FMEA来解决。因设计缺陷所产生失效模式不包含在过程FMEA中。

80第八十页，共一百四十一页，编辑于2023年，星期二过程FMEA并不是依靠改变产品设计来克服过程缺陷的，但它要考虑与计划的制造厂装配过程有关的产品设计特性参数，以便最大限度地保证产品能满足顾客的要求和期望。顧客設計生產出貨不設計不良品不生產不良品不流出不良品81第八十一页，共一百四十一页，编辑于2023年，星期二

FMEA也有助于新机器设备的开发。其方法是一样的，只是应将所设计的机器设备当作一种产品来考虑。在确定了潜在的失效模式之后，就可以着手采取纠正措施消除潜在失效模或不断减小它们发生的可能性。82第八十二页，共一百四十一页，编辑于2023年，星期二PFMEA的开发（素材）（1）过程流程图流程图应尽量细化，而且包含所有工序。流程图应确定与每个过程有关的产品／过程特性参数。用于FMEA准备工作中的流程图的复制件应伴随FMEA过程。（2）特殊特性清单83第八十三页，共一百四十一页，编辑于2023年，星期二84第八十四页，共一百四十一页，编辑于2023年，星期二PROCESSFLOWDIAGRAMPartCertification

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过程流程图示例说明

总成名称编制日期编制

零件编号修订日期职务

零件名称页码联系电话

核心小组成员名单工序号加工搬运储存检验操作描述编号产品特性编号过程特性过程流程图85第八十五页，共一百四十一页，编辑于2023年，星期二素材：如何寻找失效模式？建立失效模式／过程矩阵对照表，可收集以往之客户抱怨、让步、不合格、检验报告等来做汇总。自上而下的分析方式。过程分析表，是分解每一过程之每一个动作，了解每一个动作可能带来之失效模式。自下而上的分析方式。86第八十六页，共一百四十一页，编辑于2023年，星期二過程失效模式過程1過程2過程3過程4失效模式1●失效模式2●●失效模式3●失效模式4●顧客抱怨特許接收廠內不合格自失效模式分析原因87第八十七页，共一百四十一页，编辑于2023年，星期二工序作業細則參數誤失失效模式電鍍添加電鍍液濃度濃度錯誤電鍍厚度不足或太多調整PH值PH值PH值過高或過低電鍍厚度不足或太多自操作分析可能的失效模式88第八十八页，共一百四十一页，编辑于2023年，星期二利用上述二个动作来决定所有可能之失效模式，有重复的可只取一个即可，并加以解决。失效模式，不可太模糊，要能有效地找到是那一个过程造成的。89第八十九页，共一百四十一页，编辑于2023年，星期二1、FMEA编号填入fmea文件编号,以便可以追踪使用。90第九十页，共一百四十一页，编辑于2023年，星期二2、項目填入将被分析过程系统、子系统或零件的过程名称和编号。91第九十一页，共一百四十一页，编辑于2023年，星期二3、过程责任填入整车厂(OEM)、部门和小组,如果知道也包括供货商名称整车厂GM(通用汽車)FORD(福特汽車)BENZ-CHRYSLER(奔馳─克萊斯勒)VW(大眾汽車)TOYOTA(豐田)92第九十二页，共一百四十一页，编辑于2023年，星期二4、编制者填入负责准备FMEA工作的工程师姓名、电话及所在公司名称。姓名：XXX部门：XXX电话：XXX公司名称：XXX93第九十三页，共一百四十一页，编辑于2023年，星期二5、車型/年份填入将使用和／或正被分析过程影响的预期的年型年及车型(如果已知的话)。什麼牌子什麼車型什麼年份94第九十四页，共一百四十一页，编辑于2023年，星期二6、关键日期填入初次FMEA预定完成的日期，该日期不应超过计划开始生产的日期。备注：在此例的供货商，初始fmea的最后完成日必须不超过顾客要求提交PPAP的要求日期。关键日期计划开始生产日期95第九十五页，共一百四十一页，编辑于2023年，星期二7、FMEA日期填入编制FMEA原始稿的日期及最新修订的日期。第一版第二版第三版原始稿日期最新修訂日期96第九十六页，共一百四十一页，编辑于2023年，星期二8、核心小组:列出有权限参与或执行这项工作负责个人或单位(建议将所有小组成员名字、单位、电话号码、地址等另行列表)。97第九十七页，共一百四十一页，编辑于2023年，星期二9、过程功能/要求简单描述被分析的过程或工序(如车、钻、攻丝、焊接、装配)。此外，建议记录下被分析的过程/操作相应的编号。该团队应当评审适用的操作、材料、过程、环境和安全标准。尽可能简单地说明该过程或工序的目的，包含系统、子系统或零件的设计信息。如果过程包括许多具有不同失效模式的工序(例如装配)那么可以把这些工序作为独立过程列出。98第九十八页，共一百四十一页，编辑于2023年，星期二10、潜在失效模式所谓失效模式为过程可能发生的不符合过程要求或设计意图的形式，是对某具体工序不符合要求的描述。它可能是引起下一道工序的潜在失效模式的原因或是来自上一道操作的潜在失效模式的后果。但是在FMEA准备中，应假设提供的零件／材料是合格的，除非FMEA小组确认在历史资料中进来的零件质量有差异。

99第九十九页，共一百四十一页，编辑于2023年，星期二过程或零组件为何不符合规范?

假设不考虑工程规范,顾客(最终使用者、下工程或服务)会提出什么异议?

在此建议把相似的过程比较和顾客(最终用户和后续工序)对类似零件索赔情况的研究作为出发。此外，对设计目的了解也很必要。典型的失效模式可能是但不仅仅限于下列情况：

弯曲、毛刺、破碎、变形、脏污、安装调试不当、接地、开路、短路、工具磨损、不正确的安装、灰尘。

•备注：潜在失效模式应用规范化或专业性的术语来描述，而不是客户看到的现象。

100第一百页，共一百四十一页，编辑于2023年，星期二失效的定义在失效分析中,首先要明确产品的失效是甚么,否则产品的数据分析和可靠度评估结果将不一样,一般而言,失效是指:

在规定条件下(环境、操作、时间)，产品不能完成既定功能。

在规定条件下,产品参数值不能维持在规定的上下限之间。产品在工作范围内,导致零组件的破裂、断裂、卡死、损坏现象。失效模式是体现在产品上的；101第一百零一页，共一百四十一页，编辑于2023年，星期二失效模式：尽可能的思考，在这台汽车上会出现那些的故障呢？没有剎车、空调不冷、照明不亮等等。

102第一百零二页，共一百四十一页，编辑于2023年，星期二11、潜在失效后果潜在失效后果是指失效模式对顾客的影响。从这个角度讲，顾客可以是:下一道工序、后续工序或工位、OEM、经销商、或车辆所有人。当评价潜在失效后果时，这些因素都必须考虑。

应根据顾客可能注意到的或经历的情况来描述失效的后果。对最终使用者来说失效的后果应一律用产品或系统的性能来描述，例如：103第一百零三页，共一百四十一页，编辑于2023年，星期二11、潜在失效后果噪音、工作不正常、牵引阻力、不规律的动作、不能操作的、不稳定的、通风不良、外观不良、粗糙不平的、过度的费力要求,令人不舒服的气味、操作性减弱、车辆控制受损、顾客不满意等。如果顾客是下道工序或后续工序／工位,失效效应经常被指为:无法紧固、无法钻孔/攻丝、无法表面加工、不能安装、不能焊牢、危害操作者、不匹配、不能连接、不配合、损坏设备等、导致工装的过度磨损、返工/报废。

104第一百零四页，共一百四十一页，编辑于2023年，星期二失效后果：尽可能的思考，在这台汽车上会出现那些的故障呢？这些的故障对顾客有什么的影响

105第一百零五页，共一百四十一页，编辑于2023年，星期二12、严重度严重度是相应于所给定失效模式的最严重后果的分数，严重度对每一个FMEA都是相对分数。降低严重度分数只能透过对系统、子系统、零件或过程的设计变更。如果受失效模式影响的是顾客的装配厂或产品使用者，严重度的评价可能超出了本过程工程师／小组的经验或知识范围。在这种情况下，应与设计FMEA、设计工程师和／或后续制造或装配厂的过程工程师进行协商、讨论。106第一百零六页，共一百四十一页，编辑于2023年，星期二12、严重度建议的评分标准：过程设计组对评价准则和分级规则应意见一致，即使因为个别过程的分析对准则作了修改也应一致。备注：建议不要对评分为9,10分的评分标准进行修改，失效模式的严重度为1分的不需要再做进一步的分析。107第一百零七页，共一百四十一页，编辑于2023年，星期二严重度的评分准则后果标准：后果的严重度，此项分数是由于失效模式结果导至最终客户或生产／组装工厂缺失，最终顾客始终应优先考虑，如果二者都发生，使用最高的严重度。（对最终顾客的影响）标准：后果的严重度，此项分数是由于失效模式结果导至最终客户或生产／组装工厂缺失，最终顾客始终应优先考虑，如果二者都发生，使用最高的严重度。

（对生产/装配的影响）分數无警告的严重危险

非常高的严重度，失效模式将严重影响到车辆运行安全和/或牵涉到违反政府法规,失效发生时无警告产生。非常高的严重等级，将危害机器或组装作业员，没有警告产生。

10有警告的严重危險当失效模式影响到车辆操作安全和/或牵涉到违反政府法规时,有警告产生。非常高的严重等级，将危害机器或组装作业员，有警告产生。

9非常高的车辆/系统不能运行，丧失基本功能,客户非常不满意。可能100%产品须报废；或车辆／项目修理在修理部门的修理时间大于一小时。

8高的车辆/系统能运行,但性能降低,客户不满意。产品须筛选及部分报废(小于100%);或汽车／项目修理在修理部门介于半小时到一小时间。

7108第一百零八页，共一百四十一页，编辑于2023年，星期二中等车辆可以操作,但令人舒适或便利的项目无法运作,客户会感受到不舒适。

可能一部份产品(小于100%)要报废但不要挑选，或汽车／项目在修理部门的修理时间小于半小时。

6低的

车辆可以操作,但令人舒适或便利的项目能运作,但性能下降，客户有些不满意。

可能产品须100%返工;或汽车／项目离线修理但不需送到维修部门。

5很低

装配和涂装，或尖响和咔哒声等各种杂音造成不舒服,这些缺点大部分客户都会发现。(大于75%)

可能产品需要挑选，不用报废,一部份可能需要重工。

4轻微

装配和涂装，或尖响和咔哒声等各种杂音造成不舒服,这些缺点有一半客户都会发现。(50%)

可能部份(小于100%)的产品可能必须返工，没有报废，在线但离站。

3很轻微

装配和涂装，或尖响和咔哒声等各种杂音造成不舒服,这些缺点有一半有经验的客户会发现。(小于25%)

可能有部分产品(小于100%)要返工,没有报废，在线上在站的。

2沒有

没有可识别的影响

可能有对操作或操作者有轻微的影响，或没有影响

1严重度的评分准则109第一百零九页，共一百四十一页，编辑于2023年，星期二13、等级本栏目是用来对需要附加过程控制的零部件、子系统或系统的一些特殊过程特性进行分级的(如关键、主要、重要、重点等)。

这个字段也可用来突出工程评估高优先度的失效模式。如果在过程FMEA中确定了某一分级，应通知设计主管工程师，因为它可能会影响有关确定控件项目标识的工程文件。

特殊产品或过程特性符号以及它们的使用直接依公司的规定在，本书中不予以标准化。

110第一百一十页，共一百四十一页，编辑于2023年，星期二14、潜在失效起因／机理潜在失效起因是指失效是怎么发生的，并依据可以纠正或控制的原则来描述。针对每一个潜在失效模式，在尽可能广的范围内，列出每个可以想到的失效起因。如果起因对失效模式来说是唯一的，也就是说如果纠正该起因对该失效模式有直接的影响，那么FMEA考虑过程就完成了。但是失效的许多起因并不是相互独立的、唯一的，要纠正或控制一个起因，需要考虑诸如试验设计之类的方法，来明确那些根本起因起主要作用，那些起因容易得到控制，应描述这些起因，以便针对那些相关的因素采取纠正措施。

111第一百一十一页，共一百四十一页，编辑于2023年，星期二14、潜在失效起因／机理

人机料法环測量失效原因112第一百一十二页，共一百四十一页，编辑于2023年，星期二失效模式A原因B原因C原因D原因14、潜在失效起因／机理113第一百一十三页，共一百四十一页，编辑于2023年，星期二14、潜在失效起因／机理在尽可能的范围理,列出所有能想象得到的失败原因，以下是一些典型的起因:扭矩不正确：过大、过小。焊接不正确：电流、时间、压力不正确。不准确的量具。热处理不正确：时间、温度有误。润滑不当或没有润滑零件漏装或错装。错误的位置。机器设定不当。机器程序不对。114第一百一十四页，共一百四十一页，编辑于2023年，星期二14、潜在失效起因／机理列表时应明确记录具体的错误或误操作情况(例如，操作者未装密封垫)，而不应用一些含糊不清的词语(如操作者错误，机器工作不正常)。115第一百一十五页，共一百四十一页，编辑于2023年，星期二15、发生度(OCCURRENCE)频度是指具体的失效起因／机理(列于前一栏目中)发生的频率。频度的分级数着重在其含义而不是数值，失效的起因／机理的预防或控制只有藉由产品或过程的变更才能影响到发生度分数。可以以1~10级来估计潜在失效原因／机理的发生度。必须确认使用一致的发生度分数系统，在FMEA范围内，发生度是一个相对的分数可能不反应真实的发生度。

116第一百一十六页，共一百四十一页，编辑于2023年，星期二15、发生度(OCCURRENCE)“可能的失效率”是根据过程实施中预计发生的失效来确定的。如果能从类似的过程中获取数据，那么可以用统计数据来确定频度的级数(频度数)，除此以外，可以用下表左侧栏目中的文字描述和任何适用于类似过程的历史数据来进行主观评价。过程设计组对评价准则和分级规则应意见一致，即使因为个别过程分析作了修改也应一致。

为保证一致性，应采用下面的频度分级规则当指导。

117第一百一十七页，共一百四十一页，编辑于2023年，星期二失效模式A原因B原因C原因D原因頻度？頻度？頻度？頻度？118第一百一十八页，共一百四十一页，编辑于2023年，星期二15、发生度可能性可能的失效率分數很高：持续发生失效100/10001050/10009高：经常发生失效20/1000810/10007中：偶尔发生失效5/100062/100051/10004低：相对较少失效0.5/100030.1/10002不太可能发生失效0.01/10001119第一百一十九页，共一百四十一页，编辑于2023年，星期二15、发生度可能性類似的失效率Ppk分數很高：持续发生失效100/1000<0.551050/10000.559高：经常发生失效20/10000.78810/10000.867中：偶尔发生失效5/10000.9462/10001.0051/10001.104低：相对较少失效0.5/10001.2030.1/10001.302不太可能发生失效0.01/10001.671120第一百二十页，共一百四十一页，编辑于2023年，星期二Ppk換算121第一百二十一页，共一百四十一页，编辑于2023年，星期二16、现行过程控制现行的过程控制是尽可能地阻止失效模式或失效原因的发生，或探测出将发生的失效模式或失效原因。这些控制方法可以是防错（如夹具之类）的过程控制方法，或者SPC，也可以是过程评价。评价可在目标工序进行，也可在后续工序进行。有二种过程控制方法可以考虑:预防措施：阻止失效起因／机理或失效模式／后果的发生，或减少其发生率。

检查措施：查明失效的起因／机理，查出失效模式，并找到纠正措施。

122第一百二十二页，共一百四十一页，编辑于2023年，星期二16、现行过程控制可能的话,最好使用预防控制;其次才使用检查措施;初始的发生度分数将受到整合到过程意图的预防控制来决定；初始的不易探测度的分数将根据用于检测出失效原因／机理，或侦测失效模式的过程控制来决定。

过程FMEA的格式在本手册有二个栏目用于过程控制(预防控制和检查控制字段栏目)以协助小组能够清楚的区别这二种种类的过程控制。这样可以快速的用眼睛判定是否二种种类的过程控制是否都已考虑，使用有二个栏目的格式是优先建议。

123第一百二十三页，共一百四十一页，编辑于2023年，星期二16、现行过程控制如果使用一个栏目(用于过程控制)的表格，那么应放上前置字，对预防控制每一个所列出预防控制前放上“P”字，对每一个列出检查控制前放上“D”字。一旦过程控制都已识别，那么评审(回顾)所有的预防控制以决定是否任何的发生度分数是否需要修正。124第一百二十四页，共一百四十一页，编辑于2023年，星期二17、探測度探测度是对列在过程控制栏目的最佳的检查控制的相应分数。对每一个FMEA，探测度是一个相对的分数。为了达成较低的分数，通常计划的过程控制应当改善。假设失效已发生，然后评价所有“现行过程控制方法”的能力，以阻止有该失效模式或缺陷的部件发送出去。不要擅自推断：因为频度低，探测度分数也低(比如使用“控制图”时)。一定要评价过程控制方法的能力，找出不易发生的失效模式的能力，或阻止它们的进一步蔓延。

随机的质量抽查不大可能查明某一孤立缺陷的存在，也不会影响探测度数值的大小。以统计原理为基础的抽样检查是一种有效的降低探测度分数的控制方法。

125第一百二十五页，共一百四十一页，编辑于2023年，星期二已经发生失效起因已经发生失效模式运用查出失效起因/失效模式的方法顾客漏网之鱼有多少17、探測度126第一百二十六页，共一百四十一页，编辑于2023年，星期二17、探測度建议的评分标准：过程设计组对评价准则和分级规则应意见一致，即使用因为个别过程的分析做了修改也应一致。应当使用后表的评分标准做为指导。备注：•A：防错法•B：测量工具•C：人工检查127第一百二十七页，共一百四十一页，编辑于2023年，星期二探测性标准检查种类建议检查方法的范围

分數ABC几乎不可能绝对/肯定不能发现X不能侦测或不能检查10非常微小的控制将可能无法发现X控制只是用间接或随机方式进行9微小控制有很低的机会发现X控制只是用目视方式进行8很低控制有很低的机会发现X控制只是用二次目视方式进行7低控制可能发现XX控制使用图表方法，例如SPC6中等控制可能发现X当零件离站时使用使用计量值量具