FMEA培训教材(4版new)

1、,BSI管理学院,质量课程 潜在失效模式及其影响分析,POTENTIAL FAILURE MODE AND EFFECTS ANALYSIS,自我介绍,刘 俊 伟 Tel:E-mail: ,内容纲要 第一章 FMEA的基本概念 第二章 FMEA实施的目的和流程 第三章 SFMEA、DFMEA实施指南（简介）及DFMEA 案例分析 第四章 PFMEA实施指南及PFMEA案例分析,第一章 FMEA的基本概念,什么是FMEA？ Potential Failure Mode and Effects Analysis 关键词: 失效-尚未发生 可能会发生 集中于: 预防可能问题

2、 FMEA在设计、生产或其他范围内实施,FMEA的定义：,FMEA是在产品设计阶段和过程设计阶段，对构成产品的 子系统、零件，对构成过程的各个工序逐一进行分析，找 出所有潜在的失效模式，并分析其可能的后果，从而预先 采取必要的措施，以提高产品的质量和可靠性的一种系统 化的活动，并将全部过程形成文件。,什么是FMA？ Failure Mode Analysis 关键词: 失效-已实际发生 100%既成事实 集中于: 诊断-处理已知问题 FMA在生产范围内实施 FMEA的输入,FMA-失效模式分析,FMEA的起源,质量管理理念的发展： 检验 制造（FMEA使用） 设计（FMEA使用） 管理 习惯,

3、FMEA的发展史,60年代中期: 开始于航天业(阿波罗计划). 1974年: 美海军制定船上设备的标准, Mil-Std-1625 (船)“实行船上设备失效模式及后果分析的程序”, FMEA第一次有机会进入军用品供货商界; 70年代未: 汽车业开始使用FMEA来作为危险性分析的 工具,以检讨目前市场上的汽车. 后期, 作为增强设计 检讨活动的工具, 开始用列表形式. 80年代中: 汽车业开始运用FMEA来确认制造过程. 1991年: ISO9000系列标准建议用FMEA来提高产品 及过程的设计,1993年: 美健康与人类服务部的FDA(食品与药品管理局)计划将目前的GMP利用可靠性工具改变成综

4、合性的研发文件, 如FMEA及FTA, 来提高产品安全性及客户的保护. 1998年: FMEA成为QS-9000证书获得的不可缺少的一部分. QS-9000是一个自发性项目, 是由美国三大汽车公司(克莱斯 勒、福特及通用)组成的供货商质量要求工作队制定的. 2002年，国际汽车特别工作小组（IATF)发布了ISO/TS16949: 2002,在7.3.1.1中明确的规定了FMEA的应用和降低潜在风险 的措施要求。,FMEA手册的历程： 第一版：1993年2月 第二版：1995年2月 第三版：2001年7月 第四版：2008年6月 第四版的主要变动： 强调FMEA的过程和结果需要管理者支持、关注

5、和评审； 改进了严重度、发生频度、探测度的评级表； 不再强调“标准表格”； 建议不要把RPN作为风险评估的首要方法。使用RPN阀值是一种 实践，但并不推荐使用。,第二章 FMEA实施的目的和流程 为什么需要进行FMEA? FMEA会给我们带来什么？,ISO/TS16949 技术规范结构,顾客关于以下内容的支持参考手册： 产品质量先期策划和控制计划APQP,除非负责的工程师有FMEA和团队工作推进经验，否则，有一位有经验的FMEA推进员来协助小组的工作是非常有益的。,找到合适的队员！ 流程可以为人们的高效率工作提供共同框架，但它不能代替 能力和技能，产品是由能干、技术熟练的个人造出来的，而不是流

6、 程制造的！ 高效的团队管理：将重点依次放在人、产品和流程： 没有适当的人员，将不能建造任何东西； 不将精力放在产品上，其他无关系的活动就会渗入； 没有一个最低限度的流程框架，就会出现无效率甚至混乱。 领导者有责任为团队配备适当的人员，对于小组，得到适当 的人员意味着找到了那些具有适当技术（能力）和行为规范（自 律）的人。,人人能不断的进步，但无人能达到完美，但团队可以通过不 同角色的组合达至完美！ 适合FMEA的小组成员： 装配、制造人员（带来现场的经验） 设计人员（包括其它部件、子系统、系统和总成） 工艺人员（包括其它部件、子系统、系统和总成） 可靠性分析试验人员（带来失效的经验） 材料工

7、程师（带来材料的要求） 质量工程师（带来质量控制的要求及相关的解决方案） 服务人员（带来客户处抱怨） 包装和物流人员（带来储存和运输中的要求和失效的经验） 必要时，包括供方以及客户（供方的制造要求、客户的期望）,做为小组成员，需具备下列基本素质： 对本职工作有着丰富的经验； 了解产品和相应的工艺流程； 经过FMEA培训； 良好的合作精神； 不保守个人知识； 有自律； 尊重他人；,FMEA工作组,注：必要时请FMEA推进员协助小组工作。,为了有效的实施FMEA，应当实施一个综合性的培训方案，它 包括： 管理者的总体认知； 对使用者的培训； 对供应商的培训； 对辅导员的培训,DFMEA实施前的输入

8、资料的确定、准备要求 顾客要求（包括顾客特殊要求、特殊特性、顾客指定供应商、包装、标识和可追溯性等）、开发任务书、外围数据、相关技术标准； QFD分析的结果 国际/国家标准、适用法规要求； 初步设计方案 初始工程规范 类似产品的工厂现场不符合，顾客现场、 产品售后退货的不合格品的统计分析； 类似产品的可靠性、耐久性试验结果; 报价单、制造可行性分析报告；,信息的使用（包括：以往的设计和开发经验、竞争对手分析资 料、供应商反馈、）、合同评审的结果； 生产率目标、过程能力目标； 开发成本目标、服务协议； 时间计划、寿命/可靠性/耐久性/可维护性 初始材料清单、初始过程流程图、特殊产品和过程特性的初

9、始清 单。. 以前类似零件的FMA、DFMEA,PFMEA实施前的输入资料的确定、准备要求 顾客要求（包括顾客特殊要求、特殊特性、顾客指定供应商、包装、标识和可追溯性等）、开发任务书、外围数据、相关技术标准； QFD分析的结果 国际/国家标准、适用法规要求； 产品图纸、标准 过程流程图 类似产品的工厂现场不符合，顾客现场、产品售后退货的不合格品的统计分析； 类似产品的可靠性、耐久性试验结果; 报价单、制造可行性分析报告；,信息的使用（包括：以往的设计和开发经验、竞争对手分析资 料、内部不合格品分析、0km/售后退货品分析、供应商反 馈、）、合同评审的结果； 生产率目标、过程能力目标； 过程开发

10、成本目标、服务协议； 时间计划、寿命/可靠性/耐久性/可维护性 材料清单、特殊产品和过程特性的初始清单。 DFMEA（如果有设计责任） 以前类似产品的FMA、PFMEA,FMEA的实施流程、要求,成立FMEA小组,确定所需的输入及收集人,进行所需输入的收集,检查输入是否足够,确定产品功能要求,确定产品特性的等级,确定失效后果的严重度,分析潜在失效模式发生的影响,进行潜在失效模式识别,确定现有探测方法的探测率,识别现有控制方法,确定起因和机理发生的可能性,识别潜在失效模式的起因和机理,针对每种缺陷模式计算风险顺序数RPN,进行FMEA小组活动,确定消除所有风险的推荐措施,确定推荐措施的责任人和完

11、成期限,采取行动,评价措施的结果，重新计算RPN,跟踪措施的有效性,第二章 SFMEA、DFMEA实施指南 及DFMEA案例分析,设计FMEA关注的是将要发送到最终顾客（使用者）的产品 的设计。是由负责设计的工程师小组主要采用的一种分析技术， 用以最大限度地保证各种潜在的失效模式及其相关的起因机理已 得到充分的考虑和说明。对最终的项目以及与之相关的每个系统、 子系统和部件都应进行评估。FMEA以最严密的方式总结了设计一 个部件，子系统或系统时小组的设计思想（其中包括根据以往的经 验可能会出错的一些项目的分析）。这种系统化的方法体现了一个 工程师在任何设计过程中正常经历的思维过程，并使之规范化和

12、文 件化。,在进行FMEA时有三种基本的情形，每一种都有其不同的范围 或关注焦点： 情形1：新设计、新技术或新过程。FMEA的范围是全部设计、技术或 过程。 情形2：对现有设计或过程的修改（假设对现有设计或过程己有 FMEA）。FMEA的范围应集中于对设计或过程的修改、由于 修改可能产生的相互影响以及现场的历史情况。 情形3：将现有的设计或过程用于新的环境、场所或应用（假设对现有 设计或过程已有 FMEA）。FMEA 的范围是新环境或场所对 现有设计或过程的影啊。,顾客的定义 在FMEA过程中有四类主要顾客： 最终用户：使用产品的人员或组织。FMEA分析对最终用户的影响可能包括，例如：耐用性。

13、 OEM组装和制造中心（工厂）：OEM的制造过程（如冲压、动力） ，以及汽车组装发生的场所。产品与装配过程的接口处理对FMEA思维有效分析非常重要 。 供应链制造：材料和部件的制造、组装、装配的供应商场所，包括生产件和服务件的制造、装配，以及诸如热处理、焊接、涂漆、电镀或其它表面处理的过程，可以是任何后续操作/下游操作，或者下一层的制造过程。 政府法规机构：制定要求并监督安全与环境规范性的政府代理机构。这些要求和规范可能影响到产品和过程。,设计FMEA是一份动态的文件，应： 在一个设计概念最终形成之时或之前开始 在产品开发的各个阶段，发生更改或获得更多的信息时，持续予 以更新 在产品加工图样完

14、工之前全部完成 作为一种经验积累，为将来的设计做准备 考虑到制造装配需求已经包容在内，设计FMEA针对设计意 图并且假定该设计将按此意图进行生产装配。制造或装配过程 中可能发生的潜在失效模式和或其原因机理不需、但也可能 包括在设计FMEA 当中。当这些未包含在设计FMEA当中时，它 们的识别、后果及控制应包括在过程FMEA当中。,设计FMEA不依靠过程控制来克服潜在的设计缺陷，但是它的确要考虑制造装配过程的技术身体的限制，例如： 必要的拔模（斜度） 表面处理的限制 装配空间工具的可接近性 钢材淬硬性的限制 公差过程能力性能 设计FMEA还应考虑产品维护（服务）及回收的技术身体的限制，例如： 工

15、具的可接近性 诊断能力 材料分类符号（用于回收）,设计FMEA质量目标 优先考虑特定的项目要求 1设计改进 FMEA推动设计改进作为主要目标。 2高风险失效模式 FMEA对小组识别的所有高风险失效模式都引起重视，并有可实施的措施计划。对所有其他失效模式也都加以考虑。 3ADV 或 DVPR计划 分析确认（ADV）和或设计验证计划和报告（DVPR）对来自FMEA的失效模式均加以考虑。 4接口 FMEA的范围包括框图及分析中综合及衔接各失效模式。 5吸取的教训 FMEA将所有吸取过的重大的“教训”（如高的保修费用以及召回等）作为识别失效模式的输入。,6特殊或关键特性 如果符合公司的方针且适用的话，

16、FMEA将识别适当的关键特性，输入到关键特性选择过程以备选择确定。 7时间性 FMEA在“机会之窗”关闭之前完成，此时可以最高效地对产品设计施加影响。 8小组 整个分析过程中，FMEA小组中有合适的人员参加，且对FMEA方法接受过充分的培训。适当时，应有一名促进者。 9文件 FMEA文件根据本手册完全填写好，包括“采取的措施”以及新的RPN值。 10时间的使用 FMEA小组所用的时间，以“尽可能早”为目标，有效、高效地利用时间，带来增值结果。这还要假设建议措施都按要求进行了明确，且措施也得到了实施。,DFMEA表格的内容填写要求 及各栏之间的相互关系 下页描述了进行FMEA 的顺序。这并不是简

17、单地填写一 下表格，而是要理解FMEA 的过程，以便消除风险并策划适 宜的控制方法以确保顾客满意。,DFMEA框图的要求讲解 设计FMEA应从所要分析的系统、子系统或零部件的框图开始。 附件1给出了框图的一个示例。框图还可以指示信息、能 源、力、流体等的流程。其目的是要明确向方框交付的内容（输 入），方框中完成的过程（功能）以及由方框所交付的内容（输 出）。 框图说明了分析中的各项目之间的主要关系，并建立了分析 的逻辑顺序。在FMEA准备工作中所有的框图的复制件应伴随 FMEA过程。,结合案例对DFMEA表格中各栏 填写要求进行详解 为了便于潜在的失效模式及其影响后果分析的文件化， 设计FME

18、A的空白表和填写示例见附件2。,1）FMEA编号 输入用以识别FMEA文件的字母数字串，用作文件的控制。 2）系统、子系统或零部件的名称及编号 输入受分析的系统、子系统或零部件的名称与编号。 一个系统可以看作是由各个子系统组成的。这些子系统往往是由不同的小组设计的。一些典型的系统FMEA可能包括下列系统：底盘系统、传动系统、内饰系统等。因此，系统FMEA的焦点是要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车辆其他系统和顾客的接口都要覆盖。,子系统FMEA的范围 一个子系统FMEA通常是一个大系统的一个组成部分。例如，前悬挂系统是底盘系统的一个组成部分。因此，子系统FMEA的焦点就

19、是确保组成子系统的各个部件间的所有的接口和交互作用都要覆盖。 部件FMEA的范围 部件FMEA通常是一个以子系统的组成部分为焦点的FMEA，例如，螺杆是前悬挂（底盘系统的一个子系统）的一个部件。 3）设计责任 填入负责设计的OEM，组织，部门或小组，适用时，输入供应商组织名称 4）车型年/项目 输入将使用或者受被分析的设计影响的预期车型年和项目(己知的话)。 5）编制者 输入编制DFMEA的负责工程师的姓名、联系方式以及工程师的所属组织,系统 FMEA 为帮助示意系统、子系统和部件FMEA的含义，以下提供两个示例，如图F1（关于接口和交互作用）和图F2（关于项目、功能和失效模式）。 示例1：接

20、口和交互作用,子 系 统 D,子系统A,子 系 统B,子系统C,系统,图F1 接口和交互作用 FMEA小组负责确定相关FMEA的范围。图F1的示例表明小组已确定了在进行系统FMEA时必须考虑的子系统A、B、C和 D，以及在完成系统FMEA必须考虑构成该系统一部分的外围环境。,接口 子系统之间通过接口直接连接。 图F1示意了子系统之间的接口，子系统A与子系统B接触（连接），B与C接触，C与D接触，A与D，且B与D接触。环境也与图F1中列出的每一个子系统相连接，这就要求在进行 FMEA时要对“环境接口”加以考虑。 注：每一个子系统FMEA都应将其接口包括在其各自的子系统FMEA分析中。 交互作用

21、一个子系统的变化可能会起另一个子系统的变化。 在图F1中，任何接口系统间都可能发生交互作用（例如，子系统A加热，会导致子系统D和子系统B通过各自的接口也获得热量，而且子系统A还向环境释放热量）。交互作用还可能通过“环境”的传递发生在“非接触”子系统之间（例如，如果环境湿度很大，子系统A和C是不同的金属，由非金属组成的子系统B隔开，由于环境的湿度，子系统A和C之间仍然会发生电解反应）。因此，非接触子系统之间的交互作用在预测上会相对难一些，但却很重要，应加以考虑。,示例 2： 项目、功能和失效模式 图 F2 (见下页)描述了以“树形排列”方式展示项目、功能和失效模式的一种方法，可以帮助小组直观地分

22、析系统、子系统和部件。在系统等级上的描述比子系统和部件等级的描述更趋于一般性（对部件的描述通常是最具体的）。 “树形排列”对系统、子系统和部件作如下安排： 项目 设计目标（对设计目标的描述通常是有帮助的） 功能 1 潜在失效模式 A 潜在失效模式 B 等等 功能 2 潜在失效模式 A 潜在失效模式 B 等等,自行车 设计目标： 1.骑行至少3000小时无需保养 2.适于99.5%成年男子骑行，舒适便利 3.等等 功能： 便于使用 潜在失效模式： 方向把不好使 脚踏板不好用 功能： 提供可靠的交通运输 潜在失效模式： 链条经常断开 需要经常修理车胎 功能： 提供舒适的交通运输 潜在失效模式： 车

23、座位置不舒服,车架 功能： 为座位支撑提供稳定的附属物 潜在失效模式 座位支撑的结构性失效 座位支撑的过大变形 功能： 提供好看的外观 潜在失效模式 外观（光亮度）变坏 漆皮开裂,车座总成,把手总成,链条总成,链轮总成,上部车架 功能： 提供结构性支撑 潜在失效模式： 结构性失效 过大变形 功能： 对正确的车架几何外形提供提供尺寸控制 潜在失效模式： 车架安装点的长度过长 车架安装点的长度过短 功能： 为车架总成的生产方式（焊接）提供支持 潜在失效模式： 无法焊接 焊接强度不够,下前车管,下后车管,6）关键日期：输入FMEA最初的预定完成日期，它不能超过计划的生产设计发布日期 7）FMEA日期

24、 输入初始FMEA的完成日期及最新修订的日期。 8）核心小组 输入负责开发DFMEA的小组成员。成员的联系方式（例如：人员的姓名、部门、电话、Email等）可以记录在另一份补充文件内。 9）项目/功能 可以分为两栏（或者更多的栏），也可以合并成一栏。 项目（a1） 输入已经由小组通过框图或其它示意图识别的项目、接口或零件。 功能（a2） 输入被分析的项目或接口的功能，要求它必须达到顾客要求或小组讨论的设计意图。如果该项目有多种功能，且有不同的失效模式，应把所有的功能单独列出。,要求（a2） 可以另外添加“要求”一栏来进一步细分失效模式分析。输入每项功能的要求（根据顾客要求或者小组讨论得出），如

25、果功能里有多个含有不同的潜在失效模式的要求，则强烈建议将每个要求和功能分开列出。 用尽可能简明的文字来说明被分析项目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、（度量测量变量）。,b）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达到或不能实现项目/功能栏中所描述的预期功能的情况（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。 对于特定的项目及其功能，列出每一个潜在的失效模式。前提是这种失效可能发生，但不一定发生。推荐将对以往TGW（运行出错）研究、

26、疑虑、报告和小组头脑风暴结果的回顾作为起点。 只可能出现在特定的运行条件下（如热、冷、干燥、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。,典型的失效模式可包括，但不限于： 裂纹 变形 松动 泄漏 粘结 氧化 断裂 不传输扭矩 打滑（不能承受全部扭矩） 无支撑（结构的） 支撑不足（结构的） 刚性啮合 脱离太快 信号不足 信号间断 无信号 EMC 漂移 注：潜在失效模式应以规范化或技术术语来描述，不必与顾客察觉的现象相同。,“头脑风暴” 一辆车行驶在公路上会发生什么？,撞车,雨雪天气 发生测滑,颠簸,无法及时 加到油,超速 被罚,引擎发 生故

27、障,爆胎,c）潜在失效影响 潜在失效影响定义为顾客感受到的失效模式对功能的影响。 要根据顾客可能发现或经历的情况来描述失效的后果，要记住顾客既可能是内部的顾客也可能是最终用户。如果失效模式可能影响安全性或对法规的符合性，要清楚地予以说明。失效的后果应按照所分析的具体的系统、子系统或部件来说明。还应记住不同级别的部件、子系统和系统之间存在着一种系统层次上的关系。例如，一个零件可能会断裂，这样会引起总成的振动、从而导致一个系统间歇性运行。系统的间歇性运行可能会造成性能的下降并最终导致顾客的不满。分析的意图就是在小组所拥有的知识层次上，尽可能地预测到失效的后果。如果失效模式可能会造成安全方面的影响或

28、不符合法律法规，则应当清楚的说明这个问题,典型的失效后果可能是但不限于以下情况： 噪音 粗糙 工作不正常 不起作用 外观不良 异味 不稳定 工作减弱 运行间歇 热衰变 泄漏 不符合法规,d）严重度（S） 严重度是一给定失效模式最严重的影响后果的级别。严重度是单一的FMEA范围内的相对定级结果。严重度数值的降低只有通过改变设计才能够实现。严重度应以表1为导则进行估算： 推荐的评价准则 小组应对评定准则和分级规则达成一致意见，尽管个别产品分析可做修改。（见表1） 注：不推荐修改确定为9和10的严重度数值。严重度数值定级为1的失效模式应进行进一步的分析。,e）级别 本栏目可用于对那些可能需要附加的设

29、计或过程控制的部件、子系统或系统的产品特殊特性的分级（如关键、主要、重要、重点）。 本栏目还可用于突出高优先度的失效模式，以便在小组认为有所帮助时或部门管理者要求时进行工程评价。 产品或过程特殊特性符号及其使用服从于顾客的要求和特定的公司规定，在本文件中不予以标准化。 作为分析的结果，小组可以利用此信息来识别特殊特性。 一个在设计记录中指定的特殊特性，但没有在DFMEA里识别出与这个特性相关的设计失效模式，则被认为是一种设计过程中的不良。,特性(Feature) 一种可测量的产品特性（如半径、硬度）或一种可测量的过程特性（如安装力、温度）。 特殊特性 可能影响安全性或法规的符合性、配合、功能、

30、性能或产品后续生产过程的产品特性或制造过程参数 过程特殊特性(Special Process Characteristic) 过程特殊特性（如关键、主要、重要、重点）是一种过程特性，其变差必须控制在某目标值内，从而保证在制造和装配过程中，过程或产品特殊特性的变差能保持在目标值内。 产品特殊特性(Special Process Characteristic) 产品特殊特性（关键、主要、重要、重点）是这样一种产品特性：对合理预测的变差，会明显影响产品安全性或政府标准或法规的一致性，或者会显著影响顾客对产品的满意程度。 -摘自FMEA手册中术语,A 类 特 性（ 关 键 特 性）： 即 安 全 特

31、性。 该 特 性 的 失 效 会 对 人 造 成 危 害 和 不 安 全 或 影 响 到 政 府 安 全 法 规 的 规 定。 B 类 特 性（ 重 要 特 性）： 非 关 键 特 性。 该 特 性 的 失 效 将 会 导 致 产 品 功 能 失 效 或 使 用 性 能 大 幅 下 降， 不 能 完 全 按 照 规 定 的 用 途 使 用。 C 类 特 性（ 一 般 特 性）： 该 特 性 的 失 效 对 产 品 按 预 计 规 定 的 用 途 使 用 不 会 造 成 很 大 影 响；或 者 当 适 用 标 准 有 偏 差 时，对 设 备、 装 置 的 使 用、 操 作、 运 行 有 轻 微

32、的 影 响。,AIAG对特殊特性的建议,关键特性 S=8，9，10的产品/过程特性，对于关键产品特性，如果O2，对应的过程特性也被视为关键特性 重要特性 S=57，且O=410,f）失效的潜在起因机制 所谓失效的潜在起因是指设计薄弱部分的迹象，其结果就是失效模式。 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制。起因机制应尽可能简明而全面地列出，以便有针对性地采取补救的努力。 f1)失效模式的潜在起因/机制 失效机制是指导致失效模式的物理、化学、电、热或其它过程。 对于一个系统，失效机制是一个跟随在零部件失效后面的错误的传递过程，从而导致系统失效。 f2)失效模式的潜在起因 失效潜在起因

33、是对设计过程任何运行失效发生的说明，应被描述为可以纠正、控制的问题。潜在失效起因可以是一个设计或过程不足的显示，其结果是失效模式。,典型的失效起因可包括但不限于： 规定的材料不正确 维护说明书不当 设计寿命设想不足 软件规范不当 应力过大 表面精加工规范不当 润滑能力不足 行程规范不足 维护说明书不充分 规定的摩擦材料不当 算法不正确 过热 规定的公差不当,寻找根本原因应采用5Why方法： 丰田公司曾列举了一个通过问5个“为什么”寻求问题根源的极好的例子。比如说，一台机器停止了运转，你要问： “为什么机器停了？” “因为超负荷，保险丝断了” “为什么会超负荷？” “因为轴承部分 的润滑不足”

34、“为什么润滑不足？” “因为润滑泵吸不上油” “为什么吸不上油？” “因为油泵磨损，松动了” “为什么磨损了？” “因为没有安装过滤器，混进了铁屑”,g）频度（O） 频度是指某一特定的起因机理在设计寿命内出现的可能性。描述出现的可能性的级别数具有相对意义，而不是绝对的数值。通过设计变更或设计过程变更（如设计检查表、设计评审、设计导则）来预防或控制失效模式的起因机理是可能影响频度数降低的唯一的途径。（见表2）,潜在失效起因机理出现频度的评估分为1到10级。在确定此值时，需考虑以下问题： 类似的部件、子系统或系统的维修史现场经验如何？ 部件是沿用先前水平的部件、子系统或系统还是与其相类似？ 相对于

35、先前水平的部件、子系统或系统变化有多显著？ 部件是否与先前水平的部件有着根本的不同？ 部件是否是全新的？ 部件的用途是否有所变化？ 环境有何变化？ 针对该用途，是否采用了工程分析（如可靠性）来估计其预期的可比较的频度数？ 是否采取了预防性控制措施？,应采用一致的频度分级规则，以保持连续性。频度数是 FMEA范围内的相对级别，它不一定反映实际出现的可能性。 推荐的评价准则 小组应对一致的评定准则和定级方法达成一致意见，尽管对 个别产品分析可作调整。（见表2）频度应采用表2做导则来进行 估算： 注：级数1专用于“极低：失效不太可能发生”的情况。,h）现行设计控制 列出已经完成或承诺要完成的预防措施

36、、设计确认验证（DV）或其它活动，并且这些活动将确保设计对于所考虑的失效模式和或起因机理是足够的。现行控制是指己被或正在被同样或类似的设计所采用的那些措施。 预防控制 标竿分析研究 失效安全设计（减压阀） 设计和材料标准（内部和外部） 文件从相似设计中学到的最佳实践、经验教训等 模拟研究概念分析，建立设计要求 防错,探测控制 设计评审 数学研究 台架试验室试验， 样件试验 道路试验 车队试验）。 模拟研究设计确认 试验设计，包括可靠性测试 使用相似零件的原形 小组应一直致力于设计控制的改进；例如，在实验室创立新的系统试验或创立新的系统模型化运算方法等。,要考虑两种类型的设计控制： 预防：防止失

37、效的起因机理或失效模式出现，或者降低其出现的几率。 探测：在项目投产之前，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。 如果可能，最好的途径是先采用预防控制。假如预防性控制被融入设计意图并成为其一部分，它可能会影响最初的频度定级。探测度的最初定级将以探测失效起因机理或探测失效模式的设计控制为基础。,对于设计控制，本手册中的设计FMEA表中设有两栏（即单独的预防控制栏和探测控制栏），以帮助小组清楚地区分这两种类型的设计控制。这可迅速而直观地确定这两种设计控制均已得到考虑。最好采用这样的两栏表格。 注：在这里的示例中，小组没有确定任何预防控制。这可能是因为同样或类似的设计没有应用过预

38、防控制。 设计控制如果使用单栏表格，应使用下列前缀。在所列的每一个预防控制前加上一个字母“P”。在所列的每一个探测控制前加上一个字母“D”。 一旦确定了设计控制，评审所有的预防措施以决定是否有需要变化的频度数。,i）探测度（D） 探测度是与设计控制中所列的最佳探测控制相关联的定级数。探测度是一个在某一FMEA范围内的相对级别。为了获得一个较低的定级，通常计划的设计控制（如确认和或验证活动）必须予以改进。 推荐的评价准则 小组应对相互一致的评定准则和定级方法达成一致意见，尽管对个别产品分析可作调整。 在设计开发过程中，最好是尽早采用探测控制。 注：在确定了探测度级别之后，小组应评审频度数定级并确

39、保频度数定级仍是适宜的。 探测度应用表3作为估算导则。 注：级数1专用于“几乎肯定”的情况。,决定措施的优先级别 当小组完成失效模式与影响、原因与控制的初始识别，包括严重度、发生频度、探测度的等级评估，小组必须决定是否还要进一步采取措施降低风险。由于资源、时间、技术等其它因素的固有限止，小组必须选取最佳的优先措施。 小组首要关注的是严重度等级最高的失效模式。当严重度等级达到9或10 ，小组必须确保该风险已经通过现有设计控制或者推荐措施得到处理。 严重度等级小于等于8的失效模式，小组应当考虑有最高发生频度或探测度等级的原因。小组有职责关注已识别到的信息，商讨一个方法，并确定如何最优的排列风险降低

40、措施的顺序以最好地服务与组织和顾客。,j）风险顺序数（RPN） 风险顺序数是严重度（S）、频度（O）和探测度（D）的乘积。RPN = （S）（O）（D）在单一FMEA范围内，此值（1-1000）可用于设计中所担心的事项的排序。 本手册不推荐使用RPN的阀值来决定是否需要采取措施！ 使用阀值意味着RPN是衡量相对风险的方法（它们通常不是），而且不要求持续改进（事实上是要求的） 例如：顾客如果在下面不合理地使用了100这个阀值，供应商就会对RPN为112的特性B采取措施，而A被忽略。,采取措施的原则（VDA86）,VDA96,对RPN值进行排序，用排列图： 20%，40%，60%，80%，100%

41、 首先针对前面的20%,GM的要求,优先关注风险 S=8，9，10 SO35 RPN：Top 10,k）建议的措施 应首先针对高严重度和小组指定的其它项目进行预防纠正措施的工程评价。任何建议措施的意图都是要依以下顺序降低其风险级别：严重度，频度和探测度。 总的来说，预防措施（降低发生率）比探测措施更好，举例来说，比起设计定稿后的产品验证，使用已证实的设计标准或最佳实践更加可取。 降低严重度：只有设计更改能够降低严重度 某些时候，设计修订可以弥补/降低失效的严重度，从而降低高严重度的等级。例如：对轮胎的要求是“在使用时保持适当的气压”。“气压快速流失”的失效模式影响严重度比起“完全瘪气”轮胎的失

42、效模式影响严重度来的低。,降低发生频度等级：通过设计更改去除或控制一个或多个失效模式的起因/机制，从而降低发生频度等级。下面列出的时应当考虑到，但不仅限于此的措施： 防错设计，消除失效模式 修订设计几何和公差 修订设计来降低压力，替换薄弱（失效可能性高）的零部件 修订材料规格 增加保险余量,降低探测度等级：最好的方法是使用防错/防误。设计验证/设计确认的增加只能降低探测度的等级。在某些情况下，对特定零件作设计更改，可能会增加探测的可能性（即降低探测度等级）。此外，还应考虑： 试验设计 修订试验计划 如果对一个特定的失效模式/原因/控制评估后，没有建议措施，则在栏内输入“无”，输入“无”的同时还

43、注明理由将非常有用，特别是在严重度高的情况下。 l)职责与目标完成日期 输入负责完成建议措施的个人或组织的名字，包括目标完成日期。负责设计的工程师/小组领导人应当确保所有的建议措施都已实施或受到妥善处理。,评价系数的变化,m-n)措施结果 这部分包含的是所有措施的实施结果，以及它们对S,O,D等级和RPN的影响。 m）采取的措施和完成日期 实施措施后，输入已采取的措施的简要描述，以及措施的完成日期。 n）严重度、发生频度、探测度和RPN 在实施了预防/纠正措施后，确定并记录其严重度、发生频度和探测度等级。计算并记录衍生措施（风险）的优先指标（例如RPN） 焦点应永远是持续改进。,设计防错的应用

44、，是最有效的改进措施！ “第一次能做对很好：要能够保证第一次不出错则更好！”,追求,“零缺陷”,Zero Defect,防错法（防呆法） 防错法的定义： 不管谁去做，不管做法如何，也不管做多少数量，结果是一样的，不会发生偏差。简单的说，就是不管愚笨的还是心不在焉的人去做，都可以防止他做错的方法。 具体表现为： 即使有人为疏忽也不会发生错误不需要注意力； 外行人来做也不会错不需要经验与直觉； 不管是谁或在任何工作都不会出差错不需要专门知识和高超的技能。 防错法是标准化的一种高级的应用形式！,防错法的作用： 尊重员工的智慧； 避免那些重复性的任务或那些让人连续高度紧张（惊厥）或凭记忆的工作； 将时

45、间和精力交还给员工，让他们从事更有创造性和能够增值的工作； 即使是数量很少的缺陷和缺陷产品也是不可接受的； 目标零缺陷！,日常生活中的防错： 自动座椅安全带； 自动断电的电熨斗； 公共洗手间的自动水龙头、自动冲便器； 自动开启的门； 异型的插座、插头（防止380V和220V用错）； 左右声道、视频线的颜色区分； 。,缺陷（Defect）vs.误差（Error） 它们不是同一回事！ 缺陷是误差的结果，误差是缺陷的原因,原因 误差 错误,影响 缺陷 不正确的/损坏的/不完整的 产品,误差可以避免吗？ 传统的观点：误差是不可避免的。 人无完人 世事无常 由于缺乏作业标准，每个人各行其是 反正还要检验

46、。 Six Sigma观点：误差是可以消除和减少的。 尽管不能完全消除，但许多是可以消除的，而另一些是可以减少的 消除的误差越多，质量越好 可以减少检验工作量或不经验,常见的设计防错： 利用非对称形状：将零部件设计成非对称形状，防止装错，装反； 利用凹凸形状：在零部件上设计凸点、凹槽，防止装错、装反。 利用颜色（可减少出现误差的机会）:利用不同的颜色来区分形状非常类似的零件。,如何跟踪降低风险系数的改进建议的实施 负责设计的工程师应负责保证所有的建议措施己被实施或己妥善落实。FMEA是一个动态文件，它不仅应体现最新的设计水平，而且还应体现最新相关措施，包括开始生产后所发生的措施。 负责设计的工

47、程师可采用几种方式来保证所关注的问题得到明确并且所建议的措施得到实施。这些方式包括但不限于以下内容： 保证设计要求得到实现 评审工程图样和规范 确认这些已反映在装配生产文件之中 评审过程FMEA和控制计划 DFMEA释放前的评审见DFMEA评审表,第三章 过程FMEA实施指南及案例分析,过程FMEA 过程FMEA是由负责制造/装配的工程师/小组主要采用的一种分析技术，用以最大限度地保证各种潜在的失效模式及其相关的起因/机理已得到充分的考虑和论述。 过程FMEA： 确定过程功能和要求； 确定与产品和过程相关的潜在的失效模式； 评价潜在失效对过程和顾客的影响； 确定潜在制造或装配过程起因并确定要采

48、取控制来降低失效产生频度或失效条件探测度的过程变量； 确定过程变量以此聚焦于过程控制； 建立一个考虑预防/纠正措施的优选体系； 记录制造或装配过程的结果。,顾客的定义：过程FMEA中“顾客”的定义通常是指“最终使用者”。然 而，顾客也可以是随后或下游的制造或装配工序，维修工 序或政府法规。 过程FMEA是一份动态的文件，它应： 在可行性阶段或之前进行； 在生产用工装到位之前； 考虑到从单个部件到总成的所有制造工序。 从原材料采购到交付给顾客！ 包括样件、试生产、批量生产，批量生产后如发生更改（产品和过程）、采取了纠正/预防措施等现象时，必须重新评审FMEA的有效性。如没有，至少每半年对FMEA

49、的有效性进行一次评估。 过程FMEA应从过程的流程图开始，应包括流程图中的所有过程。 案例见附件3,1.FMEA编号 填入FMEA文件的编号，以便查询。 2.项目 注明正在进行过程分析的系统、子系统或部件的名称和编号。 3.过程责任 填入整车厂、部门和小组。如已知，还包括供方的名称。 4.编制者 填入负责编制FMEA的工程师的姓名、电话和所在公司的名称。 5.车型年/项目 填入所分析的设计/过程将要应用和/或影响的车型年/项目(如已 知）。 6.关键日期 填入初次FMEA应完成的时间，该日期不应超过计划的投入生 产日期。注对于供方，初始的FMEA日期不应超过顾客要求的 生产件批准过程（PPAP

50、）的提交日期。 7.FMEA日期 填入初次FMEA原始稿的日期及最新修订的日期。 8.核心小组 输入负责开发DFMEA的小组成员。成员的联系方式（例如：人员 的姓名、部门、电话、Email等）可以记录在另一份补充文件内,a1) 过程步骤 填入被分析过程或工序的简要说明（如车削、钻孔、攻丝 、焊 接、装配等）。建议记录所分析的步骤的相关过程/工序 的编号。编 号与名称需与过程流程图保持一致. a1) 过程功能 输入与每个受分析的过程步骤/操作相应的过程功能。过程功能描 述的是操作的目的。 a2) 要求 列出每个受分析的过程步骤/操作的过程功能的要求。要求是指对 规定过程的输入，以期达到设计目的和

51、其它顾客要求。,b)潜在失效模式 所谓潜在失效模式是指过程有可能不能满足过程功能 /要求栏中所描述的过程要求和/或设计意图，它是对该特定工序上的不符 合的描述。在分析时应假定所接收的零件/材料是合格的。列出特定工序 的每一个潜在的失效模式。前提是这种失效可能发生，但不一定发生。 过程工程师应能提出并回答下列问题： 过程/零件怎样不满足要求？ 无论工程规范如何，顾客（最终使用者、后续工序或服务）认为可拒 收的条件是什么？,典型的失效模式： 弯曲 毛刺 孔错位 断裂 开孔太浅 漏开孔 转运损坏 脏污 开孔太深 表面太粗糙 变型 表面太平滑 开路 短路 贴错标签 c) 潜在失效后果 失效的潜在失效后

52、果是指失效模式对顾客产生的影响。 顾客可能是内部的顾客也可能是外部的顾客。对于最终使用者来说，失 效的后果应一律采用产品或系统的性能来描述，例如： 噪音 粗糙 工作不正常 费力 异味 不能工作 工作减弱 不稳定 间歇性工作 牵引阻力 泄漏 外观不良 返工/返修 车辆控制减弱 报废 顾客不满意 如果顾客是下道工序或后续工序/工位，失效的后果应用过程/工序性能来 描述。例如： 无法紧固 无法钻孔/攻丝 无法安装 无法加工表面 损坏设备 不能配合 不能连接 不匹配 引起工装过度磨损 危害操作者,为了确定潜在失效模式的影响，应当问下列问题： 1.潜在失效模式是否是物理性地阻碍下游操作，或者对设备和操作

53、人员构成潜在危害？ 2.对最终顾客的潜在影响是什么？ 3.如果影响还没有波及到最终顾客，就被发现，会怎样？,d)严重度(S) 严重度是一给定失效模式最严重的影响后果的级别。严重 度是单一的FMEA范围内的相对定级结果。严重度数值的降低只有通过 设计更改或重新设计才能够实现。（见表4） e) 级别 根据特殊特性的定级规定进行,f）失效的潜在起因/机理 所谓失效的潜在起因是指失效是怎样发生的，并依据可以纠正或可以控制的原则予以描述。 尽可能地列出可归结到每一失效模式的每一个潜在起因，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，那么这部分FMEA考虑的过程就完成了

54、。 典型的失效起因可包括但不限于： 扭矩不当过大或过小 焊接不当电流、时间、压力测量不精确 热处理不当时间、温度润滑不足或无润滑应只列出具体的错误或故障情况（如操作者未安装密封件），不应使用含糊不清的词语（如操作者错误、机器工 作不正常）,g) 频度(O) 频度是指某一特定的起因/机理发生的可能性。 描述出现的可能性的级别指数具有相对意义，而不是绝对的。通过 设计更改或过程更改来预防或控制失效模式的起因/机理是可能导致发生 频度数降低的唯一途径。(见表5） h) 现行过程控制 现行的过程控制是对尽可能地防止失效模式或其起因 /机理的发生或者探测将发生的失效模式或其起因/机理的控制的说明。 这些控制可以是诸如防失误