如何进行失效模式与影响分析

如何进行失效模式与影响分析

(FMEA)潜在缺陷模式和影响分析是设计或制造过程中一项事前分析工作.通过FMEA可识别和评估在设计或制程中可能存在的缺陷模式及其影响,并确定能消除或减少潜在失效发生的改善措施从而防患于未然,尽可能降低各项缺陷成本,保证产品/服务问世即具有优异性能.FMEA---FailureModesandEffectsAnalysis一、FMEA的开发与发展20世纪50年代,美国格鲁曼公司开发了FMEA,用以飞机制造业的发动机故障预防,取得较好成果.20世纪60年代,美国宇航界实施阿波罗计划时,要求实施FMEA.1974年,美国海军建立了第一个FMEA标准,20世纪70年代后期,美国汽车工业开始运用FMEA.20世纪80年代中期,美国汽车工业将FMEA运用于生产过程中.90年代,美国汽车工业将FMEA纳入QS9000标准.二、FMEA的特点及作用1、FMEA的特点.FMEA的特点是将失效的严重性、失效发生的可能性、失效检测的可能性三个方面进行量化,通过量化,可将影响功能及质量的可能问题提前进行预防,防患于未然.二、FMEA的特点及作用2、FMEA的作用.FMEA首先是一种统计分析工具,它可在设计、生产、交付的各阶段开始之前即进行有效控制.FMEA可帮助我们确认:1、哪一种缺陷可能发生.2、这种缺陷会造成什么影响.3、这种影响的严重性有多大.4、是哪种原因导致失效.5、失效发生的概率有多大.6、当前的过程控制方法.7、检测失效的能力.8、风险优先数为多少.9、有何改善方案.二、FMEA的特点及作用3、风险优先数RPN.RPN评估影响/行动需求1<RPN<50对产品危害较小51<RPN<100对产品有中等危害,需进一步改善101<RPN<1000对产品有严重危害,需深入调查分析二、FMEA的特点及作用4、FMEA的分类.根据其用途和适用阶段不同,FMEA可分为:(1)设计时间FMEA(DFMEA-DesignFMEA).如新产品设计、新工序设计,可以预先进行FMEA,尽可能周全地考虑产品规格、工序操作水平、工序能力等因素,使设计符合规定要求。二、FMEA的特点及作用4、FMEA的分类.根据其用途和适用阶段不同,FMEA可分为:(2)过程FMEA(PFMEA-ProcessFMEA).针对工序间可能或已知的主要坏品,可运用PFMEA作量化分析,在影响坏品产生的诸因素中,哪一个系统原因影响最大?是否主要原因,其他如Cpk低、生产过程异常等均可通过采用PFMEA直观地找出主要原因,进行改善以达到应用的效果.二、FMEA的特点及作用4、FMEA的分类.根据其用途和适用阶段不同,FMEA可分为:(3)设备维护的FMEA(EFMEA-EquipmentFMEA).如新设备投入运行前,我们可以预先进行EFMEA分析,考虑由于设备可能造成的产品质量问题及可靠性问题等原因,采取预防措施消除不良因素.三、FMEA实施步骤01.绘制流程图及风险性评估.02.确定各过程的分析水准.03.明确各过程要求的质量、公差等.04.作成加工过程方块图.05.针对每一加工工序,列举发生的不良模式.06.整理造成不良原因之不良模式,选定作为检讨对象的不良模式.07.用柏拉图分析不良发生的可能原因.08.将不良模式及原因记入FMEA表格.09.以影响程度、发生频度、可侦测性、对设备的熟悉程序为判据,对缺陷模式进行等级,分I、II、III、IV等.10.估计不良严重性、发生概率及当前的可侦测性,计算RPN.11.明确如何改善严重性、发生概率及测试性.12.实施改善方案.13.收集数据,实施改善并确认效果.14.修定FMEA文件,根据改善效果重排RPN.15.如果必要从第11步开始新的改善循环.四、FMEA实施时机当设计新系统、产品或工序时.当现有设计或工序发生变化时.当现有设计、工序将被用于新的场所时.完成一次纠正行动后.对设计FMEA,当系统功能被确定,但特定设备选择前.对工序FMEA,当产品图纸及作业指导完成时.五、影响程度评估及风险优先数计算严重性S:对应于某潜在缺陷影响的严重程度发生概率O:对应于原因与缺陷模式比例的评估可侦测性D:在客户处发生缺陷的可能等级,即在本公司可发现此缺陷的可能性RPN表示风险优先数---RiskPriorityNumberRPN=S．O．D六、FMEA的计分标准如下表分值S(严重性)O(发生概率)D(可侦测性)01对客户或工序无影响极少1in1500000可靠的测试02客户可能忽略的缺陷小概率1in150000比较可靠的测试03对性能有微小影响缺陷较少1in15000良好的测试04对性能有较小影响微量缺陷1in2000测试可控制05对性能有影响偶然性缺陷1in500不完全的测试控制06工序/产品性能会降低但安全一般1in100较低水平的控制07工序/产品性能会降低较多1in50低水平的控制08很严重以致无法修复或使用大量1in10难于控制09非常严重(带有提示的影响)非常多1in5很难控制10安全性或可靠性故障(无提示)几乎全部>1in2几乎无法控制典型缺陷原因、缺陷模式和影响如下表所示：典型缺陷原因典型缺陷模式典型缺陷影响材料选定不正确设计寿命评估不当润滑不足维护指引不足环境太差算法不正确断裂变形松泄漏粘贴短路破裂噪声不稳定的操作外观不良不稳定断续操作无法动作操作能力削弱设计缺陷模式和影响分析表过程缺陷模式和影响分析表七、过程FMEA应用实例现以波峰焊接过程各因素对首次通过率的影响为例进行PFMEA.1.确定工序流程及风险性评估.流程风险评估炉前检查↓浸松香助剂↓预热↓*浸锡↓炉后检查低风险中等风险中等风险高风险低风险对风险高的工序作*标记,表示将对此工序进行PFMEA.从步骤1来看,须对浸锡工序进行PFMEA.七、过程FMEA应用实例2.确定分析水平.本例以波峰焊焊机为分析水平.3.焊接过程内容.1.炉前检查:印刷线路板及电子组件装配检查.项目如下:表面氧化程度、弯脚角度及方向、异物、损伤.2.浸松香助焊剂:对助焊剂比重、液面高度、发泡程

度、浸助焊剂时间进行检讨.3.预热:对预热温度、时间进行检讨.

4.浸锡:锡液温度、锡面高度、锡的成分、浸渍角度、时间对焊接有影响.七、过程FMEA应用实例4.焊接过程方块图.炉前检查浸松香预热浸锡炉后检查目视放大镜助剂成分助剂比重液面高度发泡程度预热温度预热时间锡液温度锡面高度锡成分浸渍时间浸渍角度目视放大镜七、过程FMEA应用实例5.各过程不良模式如下表:过程不良模式炉前检查PCB铜箔氧化/组件脚氧化/PCB脏/变形/组件变脚方向不良/组件弯脚角度不良/掉件/PCB表面损伤浸松香助剂松香比重过高/松香比重过低/松香活性成分不足/松香液面过高/液面过低/带速过快/带速过慢预热预热温度过高/预热温度过低/预热时间过长/过短浸锡锡液温度过高/过低/锡面过高/过低/浸渍进入角过大/过小/锡成分不良/浸渍时间过长/过短七、过程FMEA应用实例6.各过程重要不良模式及推进原因如下表:过程不良模式推定原因炉前检查组件脚氧化PCB划伤保存不当、组件来料不良作业方法不当、PCB来料不良浸松香助剂1.松香比重过低未及时添加新助剂、未及时清理旧助剂、测定方法错误2.松香发泡不良发泡孔堵塞、发包电机停止工作、松香变质预热1.预热温度过高控制器故障、测定方法错误2.预热时间过长带速过低、传送带打滑浸锡1.锡面过低未及时加锡、电机转速变化2.浸锡时间过短带速过度3.浸锡进入角过小传送带角度变化、板弯4.锡液温度过高控制器故