DFEMA设计潜在失效模式及影响分析

1DFMEA－设计潜在的失效模式及后果分析

DesignPotentialFailureModeandEffectsAnalysis2FMEA和风险的联系什么是风险?你的产品有风险吗?你的产品生产过程中有风险吗?这些风险需要把握吗?我们实行何种措施可以避开或者降低风险?实行的措施得到有效实施了吗?有新的风险消逝吗?3FMEA和风险的联系产品/过程的风险是和产品/过程所要实现的功能想对应?所要实现的功能/满足的特性可通过质量功能开放来确定(QFD).功能和特性定义得越明确,风险识别就越简洁.任何的风险都对应着失效

4何谓FMEA

FMEA是一组系统化的活动，其目的是觉察、为确保客户满足评价产品／过程中潜在的失效及其后果。找到能够避开或削减这些潜在失效发生的措施。书面总结上述过程。，这是对设计过程的完善。5这种系统化的方法与一个工程师在任何设计过程中正常经受的思维过程是全都的，并使之标准化、文件化。设计FMEA6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子系统功能要求功能、特性或要求是什么？会是什么问题？-无功能-局部功能/功能过强/功能降级-功能间歇-非预期功能后果是什么？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？-设计更改-过程更改-特殊把握-标准、程序或指南的更改7FMEA的时机成功实施FMEA工程的最重要因素之一是时间性。其含义是指“大事发生前”的措施，而不是“事实消逝后”的演练。为实现最大价值，FMEA必需在产品或过程失效模式被纳入到产品或过程之前进展。事先花时间很好地完成FMEA分析，能够最简洁、低本钱地对产品或过程进展更改，从而最大程度地降低后期更改的危机。FMEA能够削减或消退实施可能会带来更大隐患的预防/订正性更改的时机。应在全部FMEA小组间提倡沟通和协作。FMEA的全面实施要求对全部新部件、更改正的部件以及应用或环境有变化的沿用零件进展设计FMEA。8集体的努力

FMEA由负责设计工作的工程师主导，工程小组参与。相关部门的参与是FMEA的前提，这些部门应包括(但不限于)：装配、制造、材料、质量、效劳和供方，以及负责下一总成的设计部门。FMEA可成为促进有关部门间充分交换意见的催化剂，从而提高整个集体的工作水平。此外，任何(内部或外部的)供方设计工程应向有关负责设计的工程师进展询问。9顾客的定义设计潜在FMEA中“顾客”的定义，不仅仅是“最终使用者”，并且包括车型设计或更高一级装配过程设计的工程师们／设计组，以及在生产过程中负责生产、装配和售后效劳的工程师们，法律法规要求。10设计FMEA是一份动态文件：应在一个设计概念最终形成之时/前开头，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，应准时，不断地修改，并最终在产品加工图样完成之前全部完毕。考虑制造／装配的要求是相互联系的，设计FMEA在表达设计意图的同时，还应保证制造或装配能够实现设计意图。制造或装配过程中可能发生的潜在失效模式分析不需包含在设计FMEA当中，它们的识别，影响及把握由过程FMEA来解决。设计FMEA11设计FMEA不是靠过程把握来抑制设计中潜在的缺陷，但确实要考虑制造／装配过程中技术的／体力的限制，例如必要的拔模(斜度)受限制的外表处理装配空间／工具可接近受限制的钢材硬度公差力气设计FMEA12设计FMEA的开发

主管设计工程师拥有很多用于设计FMEA预备工作的文件。设计FMEA应从列出设计希望做什么及不希望做什么开头，如设计意图。顾客需求(正如由QFD之类活动所确定的一样)、车辆要求文件、产品的要求和制造／装配要求都应结合起来。13设计FMEA应从所要分析的系统、子系统或零部件的框图开头。给出了框图的例如框图说明白分析中包括的各工程之间的主要关系，并建立了分析的规律挨次。用于FMEA的预备工作中这种框图应伴随FMEA过程。设计FMEA14图1

15图2

16图31718定义失效: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,导致零组件的裂开、断裂、卡死等损坏现象。19为了便于将潜在的失效模式及其影响后果分析成文，已设计出专用表格。下面介绍这种表格的具体应用，所述各项的序号都相应标在表上对应的栏目内，完成的设计FMEA表格的例如见附录B：201)FMEA编号填入FMEA文件编号,以便查询。2〕系统、子系统或零部件的名称及编号注明适当的分析级别并填入所分析系統、子系統或零件的名称、編号213)设计责任填入整车厂〔OEM〕、部门和小组,假设知道，还应包括供方的名称。〔谁负责产品设计〕4〕编制者填入负责FMEA预备工作的工程师的姓名、和所在公司的名称。225)年型/车型填入将使用和/或正被分析的设计所影响的预期的年型及车型〔假设的话〕6)关键日期填入FMEA初次预定完成的日期，该日期不应超过准备的产品设计公布的日期。7)FMEA日期填入编制FMEA原始稿的日期及最新修订的日期8)核心小組列出有权确定和/或执行任务的责任部门和个人姓名〔建议全部参与人员的姓名、部门、、住址等都应记录在一张分发表上〕23工程/功能填入被分析工程的名称和其他相关信息〔如编号、零件级别等〕用完可能简明的文字来说明被分析工程满足设计意图的功能，包括该系统运行环境〔规定温度、压力、湿度范围、设计寿命〕相关的信息假设该工程有多种功能，且有不同的失效模式，应把全部的功能单独列出24潜在失效模式所谓潜在失效模式是指部件、子系统或系统有可能会未到达或不能实现工程/功能栏中所描述的预期功能的状况〔如预期功能失效〕。这种潜在的失效模式可能会是更高一级的子系统或系统的潜在失效模式的起因或者是更低一级的部件的潜在失效模式的影响后果只可能消逝在特定的运行条件下〔如热、冷、枯燥、粉尘等〕和特定的使用条件下〔如超过平均里程、不平的路面、仅在城市内行驶等〕的潜在失效模式应予以考虑一般的失效模式包含以下各项,但不限于此:裂纹、变形、松弛、泄漏、粘结、生锈氧化、折断、不能传递扭距失效模式应表述为“物理的”或者技术上的定义，而不是对于顾客可感受的特征25潜在失效后果顾客觉察在功能特性上失效模式的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、刹车不灵、跳动、乱档、冷却不够、车辆性能退化、产生臭气、外观不良、违法法规等。

26图4

27图528严峻度〔S〕严峻度是一给定失效模式最严峻的影响后果的级别严峻度的评估分为1到10级。严峻度数值的降低只有通过转变设计才能够实现例如，“安全带”可以减轻车辆碰撞的严峻程度29表2.推举的DFMEA严峻度评价准则后果判定准则：后果的严重度级别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的有关章程。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的有关章程。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，但舒适性或方便性部件不能工作，顾客不满意。6低车辆(或系统)能运行，但舒适性或方便性方面性能下降，顾客有些不满意。5很低装配和外观/尖响声和卡嗒响声等项目不符合要求，大多数顾客发现有缺陷（多于75%）。4轻微装配和外观/尖响声和卡嗒响声等项目不符合要求，有50％的顾客发现有缺陷。3很轻微装配和外观/尖响声和卡嗒响声等项目不符合要求，有辨识能力的顾客发现有缺陷（少于25％）2无没有可识别的影响130分級产品特殊特性的分级31潜在失效的起因/机理潜在失效起因是指一个设计薄弱局部的迹象，其作用结果就是失效模式。尽可能地列出每一失效模式的每一个潜在起因和/或失效机理32潜在失效的起因/机理一般失效缘由包括以下,但不局限於此：错误的原物料规格不适当的设计寿命假设超过压力润滑力气缺乏软件标准不适宜公差规定不合理33典型的失效机理包括,但不局限于此化学氧化金属疲乏原物料材质不稳定磨损腐蚀潜在失效的起因/机理

34图635频度〔0〕频度是指某一特定失效起因或机理〔已列于前栏目中〕消逝的可能性发生气会:通过设计变更或者设计过程变更〔如建立设计检查单，设计指南，设计评审等〕来预防或把握失效模式的起因/机理是影响频度数降低的唯一的途径。潜在失效起因/机理消逝频度的评估分为1到10级，在确定这个估量值时，需要考虑以下问题：36相像零件或子系统的效劳历史和相关阅历?是否类似于前一等级的零件、子系统或系统?相对于前一等级的零件或子系统,转变的程度大小?零件与前一等级零件,根本上是否有差异?零件是否为全新的产品?零件使用条件是否转变?作业环境是否转变?是否有适当的预防把握措施？是否运用工程分析〔如牢靠性〕去估量？频度〔0〕

37图7第三版FMEA38现行设计把握现行把握是指已被或正在被同样或类似的设计所承受的那些措施〔如设计评审，失效与安全设计〔减压阀〕，数学争论，台架/试验室试验，可行性评审，样件试验，道路试验，车队试验〕要考虑两种类型的设计把握：预防：防止失效的起因/机理或失效模式消逝，或者降低其消逝的几率探测：在工程投产之前，通过分析方法或物理方法，探测出失效的起因/机理或者失效模式

39图840不易探测度〔D〕现行设计/过程把握条件下觉察潜在起因/机理的力气和探测失效模式的力气

41图9第三版FMEA42风险挨次数〔RPN〕风险挨次数是严峻度数(S),频度数(0),不易探测度数(D)等级的乘积。

RPN=(S)×(0)×(D)

是一项设计风险指针,RPN取值在1至1000之间。当RPN较高时,设计小组应提出订正措施来降低RPN值。43建议措施

应首先针对高严峻度，高RPN值和小组指定的其它工程进展预防/订正措施的工程评价。任何建议措施的意图都是要依以下挨次降低其风险级别：严峻度、频度和探测度。如：-修改设计几何尺寸和/或公差；-修改材料标准；-试验设计〔尤其是存在多重或相互作用的起因时或其它解决问题的技术〕；和-修改试验准备只有设计更改才能导致严峻度的降低。只有通过设计更改或者设计过程更改消退或把握失效模式的起因/机理才能有效地降低频度。增加设计确认/验证措施将仅能导致探测度值的降低。由于增加设计确认/验证不是针对失效模式的严峻度和频度的，所以该种工程措施是不太期望承受的

44图104520)责任〔对建议措施〕填入建议措施的负责单位或个人,和预定完成的日期。21)实行的措施完成订正措施后,