FMEA潜在失效模式和影响分析教材

将问题扼杀在摇篮中FMEA培训讲义FMEA潜在失效模式和影响分析FMEAIntroductionFailure

Mode

and

EffectsAnalysis

-ThirdEditionAccording

to

AIAG’s

(QS9000)

APQP

Manual我们无时不在运用FMEAFMEA:潜在失效模式和影响分析：对可能发生的缺陷或问题及其不良影影响进行事前的分析，并试图找到

防止缺陷和问题发生的措施，用此

措施来指导和控制我们达到目标！FMEA08三月2023Introduction我们的苦恼!人长得不够帅官升得不够高钱总是不够花在家怕地震出门怕下雨坐车怕事故到山野怕毒蛇到大厦怕第二个911……面对这些问题，我们的选择？积极……消极……结果……08三月2023我们的期望!08三月2023我们期望,我们有能力:减少所有的缺陷，避免所有的问题！如果缺陷不能减少，问题不能避免，我们期望对我们不良的影响最小，损失最小！传统解决缺陷的方法是:及时地发现缺陷，并尽可能地找出发生缺陷的原因，采取纠正措施，防止以后此类缺陷的再次发生，使以后出现的缺陷便会越来越少，直至完全排除缺陷。(经验积累型)注意：这种传统解决缺陷的方法是缺陷已经发生，也已经造成了损失。同时：有些缺陷和失误造成的后果无法挽回…..但有时,缺陷和失误无法纠正!Customersatisfactionmeans:Neverhavingtosay

you’resorry!顾客满意意味着：决不要说对不起！！Theeffect

of

atoolatediscoveredfail08三月2023没有FMEA就是……”早知道………就不會”

早知道作好防震设计就不会造成大楼倒塌

早知道改进电力输配设计就不会造成全市大停电

早知道不滥垦滥伐就不会造成土石流

早知道拉登要发飙就不会造成911有些早知道是必需的!有些就不会是不允许发生的如：核能电厂、水库、卫星、飞机…….有效運用FMEA可減少事後追悔08三月2023911调查结果将震惊公众：惨烈悲剧或许可以避免22日10时，美国“9·11”事故调查委员会在华盛顿正式公布了“9·11”事件最终调查报告。调查报告称，美国未能阻止“9·11”事件的发生，主要是因为美国领导人未能认识到威胁的严重性，但报告没有对布什政府和克林顿政府提出批评。调查委员会认为，美国情报机构缺乏想像力，没能向布什和克林顿提供对付“基地”组织的新选择，尤其是军事选择。报告还指出，美国有关部门错失10个阻止“9·11”袭击的机会，其中6个出现在布什执政时期，4个出现在克林林顿执政时期。08三月2023据内部消息：美国国会已要求美国情报机构认真学习FMEA质量杠杆100

:

110

:

11

:

1改进产品回报率低显现率/效益高显现率/效益时间500

:

1概念设计对可能缺陷的提前分析和预防是最经经济的!产品设计工艺过程设计生产08三月2023有了FMEA就是……”我先……所以沒有”我先看了气象预报所以没有淋成落汤鸡我先准备了遮阳伞所以没有被晒黑我先安装了计算机防火墙所以没有被骇客入侵我先通过关系给她打了电话所以没有被拒之门外有些我先是必需的!有些所以沒有是預期可避免的如：核能电厂、水库、卫星、飞机…….有效運用FMEA可強化事先預防，避免悲剧发生！FMEA根本不是什么特殊的高深莫测的东西,它甚至可以说是人思考一件事的时候最基本的几种方法之一,有时候是一种本能08三月2023为何同样成本投入的产出会不同?Car2:NoMajorBreakdowns非主要的破损Fewfailures很少失效Car1:FrequentBreakdowns频繁地破损Manyminorcomponentsfailures许多的小部件失效Areliabilityprogram?Whynecessary?一个可靠性的计划？为什么必须？08三月2023FMEA是先期质量策划中评价潜在失效模式及其起因的一种工具依照其发生在失效的风险优先排列并采取行动排除或降低其发生的频率为未来使用和持续改进提供文件化的预防经验/方法FMEA自身并不是问题的解决者，它通常与其它问题解决的工具联合使用“FMEA提出问题解决的时机并不是解决问题”什么是FMEA？FMEA是一组系统化的工作，其目的是：发现、评价产品/过程中潜在的失效及后果；找到能够避免或减少这些潜在失效的控制措施；将以上过程文件化，作为过程控制计划的输入。08三月2023FMEA的历史FMEA的发展历史：50年代初期，美国Grumman公司第一次把FMEA思想用于一种战斗机的操纵系统的设计分析，取得较好效果，60年代逐渐在航空航天工业项目推广广。（阿波罗）1974年美海军用于舰艇装备的标准《舰艇装备的失效模式和后果分析实施施程》，首先将它用于军事项目合约。（1629号军标）1976年:美国国防防部采用FMEA来作为领导军队服务的研发,及后勤工作的标准;70年代未:，汽车工业将FMEA作为在对其零件设计和生产制造的会审项目目的一部分。1980年初，产品事故责任的费用突升和不断的法庭起诉事件发生，使FMEA成为降低事故的不可或缺的重要工具。并由开始的500多家公司扩展到其供应商。1985年IEC公布了FMEA标准:IEC812，这个标准被我国等同采用为

GB7826-87：《系统可靠性分析技术,失效模式和效应分析(FMEA)程序》1993年包括美国三大汽车公司和美国质量管理协会在内的，美汽车工业行动集团组织采用、编制了FMEA参考手册,渐成为行业标准,2001年7月发布了FMEA第三版。并且将其发展为对供应商的要求。08三月2023美国凭什么称霸？我是老大我怕谁？08三月2023FMEA的基本流程严式 后果

数S过程功潜在潜在重级能失效模失效的度别要求潜在失频效的度起因/数机理O现行设计控制不风易险探顺测序度数数RPD

N建议措施责任和目标完成日期措施结果预

探防

测不严

易采取的

重

频

探措施 度

度

测数数度数R.P.N功能、特征

或要求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有多糟糕起因是什么么后果是什么么发生频率如如何怎样

预防和和探测该方法在探探测时有多多好能做些什么设计更改过程更改特殊控制采用新程序或指南的更改跟踪评审确认控制计划08三月2023ＦMEA的种类08三月20231、设计FMEA：针对产品本身，产品设计、开发时期的分析技术。主要是设计工程师和其小组应用。

2、过程FMEA：针对产品的实现过程，过程开发设计的分析技术。主要是过程(制造)工程师和其小组应用。

3、系统FMEA：确保组成系统的各子系统间的所有接口和交互作用以及该系统与其他系统和顾客的接口都要覆盖。4、项目FMEA：针对程序/项目，程序/项目开发设计的分析技术。FMEA的初体验约会FMEA:王老五的第999次约会08三月2023DFMEA与PFMEA的区别！08三月2023不要混淆DFMEA与PFMEA的起因和失效DFMEA的失效PFMEA的失效脱模剂润滑能力不足脱模剂使用不够错误的原料规范错误的原料使用DFMEA针对产品品PFMEA针对过程FMEA的实施要点应该是“事前”行动，而非“事后”工作;–即，D-FMEA在设计(图纸、规范)完成成之前，P-FMEA在过程设计确定之前前。全面的事先FMEA分析，可容易、经济地地进行早期更改。–即对产品规范/过程方案和控制进行较容容易、低成本地修改，减轻事后修改改的浪费，和对进度的影响。08三月2023失效模式失效模式：尽可能的思考考，在所分析的产品上会会出现那些的故障：……08三月2023什么是失效？失效在規定条件下

,

(

环境、操作、时间)不能完成既既定功能。在規定条件下,产品参数值不能维持在規定的上下限之间产品在工作范围內,导致零组件的破裂、断裂、卡死、損坏現象08三月2023失效原因分析：5M1E样本采集样本准备材料操作者方法培训习惯

视力

人机工程检验方法

技巧

标准环境分辨率

重复性

偏倚

测量震动温度湿度

校准

照明

线性

稳定性能力设备失效的起因精度08三月2023FMEA的功用：FMEA的功用：阶段1、设计阶段2、开发阶段3、制造阶段4、客户服务/抱怨阶段

功用

1、发掘所有可能的失效模式2、依固有的技术进行设计变更3、必要时，采用可靠性高的零组件1、明确把握失效原因，并实施适当改善2、零件安全的规范确定3、寿命、性能、强度等1、活用工程设计，进而改善制程上的弱点2、充分分析过程保证顾客要求的特殊特性1、不同环境产生的失效，以FMEA克服2、不同使用法产生的失效，以FMEA克服08三月2023CP、FMEA、PROCESSFLAG关系？08三月2023典型的开发三部曲08三月2023谁来做FMEA?团队：FMEA是系统化的专业活动多功能小组会议是FMEA的主要活动形式多功能小组通常有相关专业人员组成，有时包括相关的工人代表，甚至可包括客户或供应商VMFMEA团队EF08三月2023成功的FMEA小组成员08三月2023设计DFMEA小组成员：在筹备样件期间开始：设计工程师—通常的小组领导检验工程师可靠性工程师制造工程师最终服务工程师项目经理质量工程师顾客联系人其他，包括：销售、开发、过程、QA/QC等过程PFMEA小组成员：过程工程师—通常的小组领导生产操作者工艺工程师设计工程师可靠性工程师加工工程师维修工程师项目经理质量工程师其他，包括：销售、供应商、

QA/QC等FMEA小组的守则决定前召开小组会议决定谁将参加预先准备议题主张进行会议笔记或记录建立基本准则遵守事先的议程评价会议不允许中断基本的准则是对“同一组织”的帮助小组必须确定自身的基本准则一旦确定，每个人必须维护他们可以在后续的会议上修订或更改这个准则08三月2023FMEA小组会议的责任/决定的标准阐明参与听从总结管理时间检验一致性评价会议过程FMEA小组会议的责F任MEA小组决定的标准/模式一人做出决定一人请教全体，然后作出最终的决定小组或团体的决定建立在多数或一致的基础上08三月2023脑力风暴Brainstorming脑力风暴是一种技法，可以激发小组成员产生大量的

有创意的点子。由纽约广告告代理的老板AlexFOsborn在1930年发明，其前提是在一般的讨论中，

人们害怕别人批评而约束自自己，因此而不能产生有

创意的点子。脑力风暴包

括创造一种氛围，让人们感感到无拘无束，此时人们

可能提出在平时认为不太08三月2023脑力风暴Brainstorming四个明确阶段问题开始问题再开始对一个或多个陈述进行讨论（脑力风暴）评论产生的点子通过去除法找出决定最终列表—找出可能实现的建议，此时投票法是有用的。4个原则（在会议前向成员解释）暂缓下结论：不要批评其他人的观点，更不要嘲笑人或其观点自由：鼓励参与者梦想或遐想，鼓励大胆及愚蠢的建议，但不提议无任何建议或离座闲逛数量：要求大量的建议交叉培养：鼓励一个小组的建议被其他小组的成员扩展或开发，将将所有人的建议写在题板上以便被全部人都能够看到，同时编号。但建议减少或小组成员感到空洞时千万不要说丧气话。08三月2023RPN流程项目/功能潜在

失效模式潜在

失效后果严重度S级别潜在失效的起因/机理频度O现行

设计控制探测度DRPN项目/功能潜在

失效模式潜在

失效后果严重度S级别潜在失效的起因/机理频度O现行

过程控制探测度DRPNPFMEA来自经验和数据DFMEA来自预测设计过程起因后果控制失效模式08三月2023频度严重度探测度风险顺序度数RPN08三月2023RPN=(S)x(O)x(D)S=Severity严重度O=LikelihoodofOccurrence频度D=LikelihoodofDetection探测度FMEA动态的文件初始

FMEA修正

FMEA1DFMEA必须在计划的生产设计发布前PFMEA必须在计划的试生产日期前08三月2023各项未考虑的失效模式的发现、评审和更新修正

FMEA2时间各项未考虑的失效模式的发现、评审和更新FMEA动态文件：PDCAFMEA的失效模式．．．08三月2023小组的开发FMEA转变成个人的行为FMEA是创造顾客或第三方满意，而不是提高过程FMEA在过程开发中运用太迟或没有改进产品/过程循环环发展在产品寿命期内FMEA没有被重新评定和更新，没有像动态工具一样被加工FMEA被认为太复杂或花费太多的时间PFMEA08三月2023过程潜在的失效模式及后果分析ProcessFailureModeandEffectAnalysisPFMEA簡介由“制造/装配工程师／小组”采用的一种分析技术在最大范围內保证已充份的考考虑到并指明潜在失效模式及及与其相关的后果起因／机理理以其最严密的形式总結了开发发一个过程时，工程师／小组组的设计思想在任何制造策划过程中正常经经历的思维过程是一致的，并并使之规范化。08三月2023PFMEA的目的08三月2023确定该过程的功能和要求；确定潜在的失效产品和过程相关的失效模式；评价潜在失效对顾客的影响；确定潜在制造或装配过程失效的起因，及在为频度减少或失效情况况探测而关注的控制过程变量；确定出在重点过程控制上的变量；展开潜在失效模式的等级，然后建立一个预防/纠正措施的优先系统统；以及将制造或装配过程的结果编制成文件。PFMEA的好处08三月2023确定该过程的功能和要求；确定潜在的失效产品和过程相关的失效模式；评价潜在失效对顾客的影响；确定潜在制造或装配过程失效的起因，及在为频度减少或失效情况况探测而关注的控制过程变量；确定出在重点过程控制上的变量；展开潜在失效模式的等级，然后建立一个预防/纠正措施的优先系统统；以及将制造或装配过程的结果编制成文件。PFMEA顾客的定义下工序经销商最终使用者都是PFMEA所要考虑的对象，但最主要的是针对最终使用者。本过程可能产生的失效模式的影响法规维修商08三月2023PFMEA的时机08三月2023在可行性阶段或之前进行；在计划的试生产日期前完成；考虑到从单个部件到总成的所有的制造工序。PFMEA假定所设计的产品能够满足设计要求。PFMEA不依靠改变设计来克服过程中的薄弱环节。PFMEA的第一步：创建过程流程图08三月20231、识别过程和任务你希望分析、定义重要的过程范围围以便从不适的管理中识别改进的动力2、请教熟悉过程的人员帮助建立流程图3、对过程流程的起始和结束点形成一致4、关注改进提高的区域过程是否符合标准，或者操作者是否使用相同的方法进行操作？操作步骤是否重复或无序？操作步骤是否为无增值劳动？操作步骤是否频繁出现错误？操作步骤是否循环返工？PFMEA的第一步：创建过程流程图08三月20235、识别顺序和过程中的搬运步骤6、创建流程图从左到右、从上到下，有标准的符号和箭头连接每个步骤7、结果分析□那些操作步骤循环返工□那些操作步骤为无增值输出□那些操作步骤循环返工□与当前和期望之间有什么差异PFMEA的第一步08三月2023过程FMEA事例08三月2023过程开发和改进的基本模式过程验证编制作业指导书编制

控制计划开展

P-FMEA生产工艺流程图持续改进08三月2023P-FMEA过程失效模式和影响分析08三月2023

P-FMEA的主要目的：是在新产品或零件项目的制造策划阶段，对新过程或修改的过程进行早期评审和分分析，以便促进预测、解决或监控潜在的过程问题，减少制造风险。

P-FMEA建立的时机：

在可行性分析之前或之时；

在生产工装准备之前；

顾客：最终用户、后续制造或装配作业、服务操作、法规

建立P-FMEA时，要假定设计的产品会满足设计要求，因设计缺陷产生的失效模式不需包含，但也可包含，它们的影响及避免措施由D-FMEA来解决。P-FMEA：确定过程的功能作用和要求，帮助分析新/更改(或改进的需要)的制造和装配过程；确定潜在的与产品和过程相关的失效模式；评价潜在失效对顾客的影响。确定相应的关键特性和重要特性，并并明确标示；确定潜在的制造或装配过程失效的起因，确定失效条件的降低发生频度或不可探测度的控制变量；确定过程控制中的过程变量；编制潜在失效模式分级表，然后建立过程改进的优先顺序，和所考虑的预防/纠正措施优选体系；文件化制造或装配过程控制。为今后开发制造或装配过程提供过程程开发指导。08三月2023P-FMEA过程失效模式和影响分析P-FMEA过程失效模式和影响分析注：P-FMEA是以下方面的输入：控制计划的编制。初始过程能力研究计划的编制。产品和过程特殊特性的最终确定。过程和监控作业指导书(包括检验指导书)的编编制。08三月2023P-FMEA的输入：08三月2023编制P-FMEA，多功能小组可应用的数据和参考文件：·过程FMEA/3rd-AIAG参考手册·特性矩阵·以往SPC记录·保修信息·顾客抱怨和产品退回/招回数据资料·纠正或预防措施·过程流程图、现场布置图、操作描述·系统和/或设计FMEA·类似产品和过程的PFMEAP-FMEA零件/产品/目的PCID潜在失效模式影响原因现行控制建议措施风险原因现行控制建议措施风险潜在失效模式影响原因现行控制建议措施风险原因现行控制建议措施风险现行控制探测预防08三月2023P-FMEA输出·过程/零件潜在失效模式的清单。·潜在关键特性和重要特性清单。·消除或减少产品失效模式出现频次的过程改进措施清单。·提供全面的过程控制策略。08三月2023过程FMEA的建立

工具在开展过程FMEA时，应采用各种问题解决方和调查工具，包括：

脑力风暴(BrainStorming)

因果图(Fishbone)

试验设计（DOE）

柏拉图（Pareto)

归分析(散布图ScatterChart)

其它方法08三月2023P-FMEA的建立08三月2023小组中有位FMEA经验的协调人是很有帮助的，除非责任工程师有

FMEA和小组协调经验；要考虑从单个零件到总成的所有制造工序，及每一步作业；P-FMEA应从整个过程流程图开始，该流程图应确定与每个工序有关的产品/过程特性；分析失效模式、原因/机理仅针对目前的过程（工序）；若可能还应根据相应的D-FMEA确定某些产品影响后果；下列是建立P-FMEA的例子：过程FMEA08三月2023P-FMEA表头(1-8)08三月2023

FMEA编号(1)用于追溯FMEA的内部编号

项目(2)根据过程所属的的系统、子系统或零部件进行分类，包括名称和编号。过程责任者(3)供应商、部门和责任小组编制(4)FMEA编制人的姓名、电话及所属公司年型/车型(5)汽车的年型和车型(非汽车零件时用产品替代)关键日期(6)FMEA计划完成日期，APQP进度计划安排日期。初始日期不能超过PPAP提交日期FMEA日期(7)原始稿编制日期、修订号和日期核心小组(8)FMEA跨部门评估小组名称、部门过程FMEA的建立08三月2023

标识(9)可自左至右或自上而下地完成FMEA。

过程功能/要求(9)–简单描述被分析的过程或工序（如车/钻/功丝/焊接/装配）。–尽可能简单说明该过程/工序的目的，包括系统/子系统/零件的设计信息（度量/可度量的），列出相应的工序编号。–若包含许多具有不同失效模式的操作，可将操作作列为独立的过程。–小组应评审适用的性能、材料、过程、环境、和安全标准。潜在失效模式(10)08三月2023

所谓潜在失效模式是指过程可能发生的不能满足过程或设计要求的状况。是对某一作业可能发生的不符合性的描述。

失效状态是以作业为单元进行。

只有以作业为审查单元时，才能把失效模式与产品和过程特性相联系。上游作业中的失效模式应在那层进行表述。

在确定失效模式时，试问：

在这个作业过程中，什么情况下产品特性不能得到满足？

即使不考虑工程图纸的要求，顾客会提出什么样的异议？它可能是引起下一道工序的潜在失效模式，也可能是上一道道工序潜在失效的后果。潜在失效模式(10)08三月2023

跨功能小

建立新产品的失效模式清单，是一种创造性和预防性的工作，分析、评价各种可能发生的情况。

对现存产品而言，可从产品或作业的质量记录中列出符合实际的失效模式清单。

可从标准表格中选出失效模式，以强调统一性。

此表可用作那些具有较长的描述失效模式的字首。

表格可以根据产品零件族而产生。

检查工序可不考虑进行FMEA分析。潜在失效模式(11)表4.1:典型的失效模式08三月2023潜在影响、严重度和分级(11-13)08三月2023失效模式的潜在影响(11)

潜在影响是指失效模式对顾客的影响。

顾客泛指指下步作业、后续作业、装配厂、最终用户和政府法规。

当顾客是后续作业时，这种影响应描述为过程的具体表现。

(如：粘着于模具、损坏夹具、装配不上，危害操作者等等)

当顾客是最终用户时，这种影响应描述为产品或系统的具体表现。(如：外观不良、噪音太大、系统不工作等)。

可建立通常的潜在失效模式影响清单，有助于跨功能小组的思考(脑力风暴)。

若失效模

表4.2部分通常的潜在影响清单

确定这种影响需要了解产品，以及设计工程师的参与

同类产品/零件的DFMEA和DFMEA文件是有用的参考资料。潜在影响、严重度和分级(11-13)08三月2023

严重度(12)

严重度仅针对“影响”。

一般只有针对系统/子系统/零件的设计变更才能改变影响的严重度。

严重度分为1-10级，对一个失效模式，严重度打分是针对指定的失效模式，对顾客影响程度

严重度为9、10级的评分准则不要修改。1级