第1章设计开发阶段中FMEA的应用（山崎中文）.ppt

1、1,FMEA研修 講師山崎謙介,故障模式与影响分析 Failure Mode and Effects Analysis 课前练习 （1） FMEA个人准备练习（故障等级） （2） FMEA小组练习（荧光灯） FMEA目录 第1章在设计开发阶段中FMEA的应用 第2章FMEA方法 2.1節 设计FMEA的实施方法 2.2節 工程FMEA的实施方法 2.3節 实施FMEA的注意要点,2,m(_ _)m教师自我介绍,职业经历（株）日立制作所 半导体事业部 设计开发 可靠性设计、评价、分析 QC、顾客QA TQM、ISO 9001QS 9000导入和推进工作的总体协调 可靠性、品质管理的经历 电电公社

2、、电子交换机DEX用半导体的设计开发 40 年保证技术：NASA/RADC/MIL可靠性技术调查 日本科技联 可靠性文献委员会、可靠性数据研究会、培训教师 电子信息通信学会、可靠性学会、电子工业会、日本规格协会 IECTC47国际委员（半导体）、IECTC56（可靠性）国内委员 现在 日本科技联：可靠性、质量管理专业培训教师（委托） 高级可靠性技术者JCRE登録-A0007 ISO 9000相关：审核员、培训教师 主任审核员 JRCA登録-A10386,3,FMEA相关的可靠性术语 1,( )内是 IEC 60050(191): JIS Z 8115：2000的术语编号。 (G1)产品 ite

3、m 成为可靠性对象的元器件、零件、组件、装置、功能单元、设备、子系统、系统的总称或它们的任意组合。 (R3)可靠性（可靠性性能） reliability 产品在规定的条件下和时间区间内，能够完成规定功能的能力。 (R6)可信度 reliability 产品在规定的条件下和规定的时间间隔（t1,t2）内，能够完成规定功能的概率。 (F1)故障 failure 产品不能完成规定功能的状态。 (F2)故障模式 failure mode 根据故障状态形式所进行的分类，例如：断路、短路、折损、磨耗等特性的劣化。 (F3)故障机制 failure mechanism 导致故障发生的物理的、化学的、以及其它

4、方面的过程。,4,(R9) 故障率 failure rate 产品某一时刻在满足可动状态的条件下，单位时间内的故障发生率。 (SA1) 安全 safety 将人员危害或财产损伤的危险性限制在容许水平之内的状态。 (G8) 寿命周期 life cycle 产品从“要求定义和概念”阶段到“废弃”阶段的全过程及其期间。 产品的定义设计、开发制造交付运输、维修废弃、处理 (D2) 可靠性框图reliability block diagram 对于复杂产品的一个或多个功能模式，用方框表示的各组成部分的故障或其组合如何导致产品故障的框图。 补充：根据ISO 9000：2000的定义 产品（ product

5、）是（process）的结果。 产品可分为服务、软件、硬件和流程性材料四类，每一类产品都可以考虑作为产品（item）的分析对象。 评审review 为确定主题事项达到规定目标的适宜性、充分性和有效性所进行的活动。（例如，设计评审 ：DR等） 译者注：名词翻译参照;GB/T3187-94 可靠性、维修性术语,5,学习要点 通过本章的学习理解： 在设计开发阶段中, 融入了可靠性的可靠性设计的方法, FMEA 的地位与作用。,第1章设计开发阶段中FMEA的应用,6,1）对于产品特性而言，如果使用条件和环境条件过于恶劣，就越容易发生劣化。随着时间的推移，这种劣化就会导致故障。 2）应用可靠性技术的目的

6、就是排除掉产生故障，即引发产品不能完成要求功能的原因，做到在故障发生前能够防患于未然。 3）从这个意义上讲，可靠性的定义就是： 在规定的条件下和时间间隔内，产品能够完成要求功能 的能力。 备注：一般将可靠性性能进行适当的量化，称为“可靠度”。,1.1 什么是可靠性,7,表1.1.1 可靠性要求的内容,8,1）随着科学技术的进步和顾客需求的多样化，导致产品高端化、复杂化 2）由于低成本化和企业之间的竞争，导致产品的开发周期缩短。 3）因故障造成的损失、恶劣影响甚大，信誉丧失。 预防措施非常重要 表1.2.1可靠性技术的重要性及近年来的产品制造环境,1.2 可靠性的重要性,9,1.3 可靠性程序中

7、的 FMEA方法,1.3.1 可靠性程序中的FMEA,FTA的地位 1）由于决定产品可靠性的因素大多取决于设计开发阶段，因此在这一阶段的可靠性设计活动是十分重要的。表1.3.1参照 2）可靠性设计活动的重要任务就是将任何不可靠、不适宜的的要因以及产生不安全、危险状态的可能性加以排除（防患未然/预防措施） 3）为此，有效地实施防止事故发生，做到防患于未然就是应用FMEA和FTA的方法。 4）设计开发的对象通常包括 产品的设计开发和工程的设计开发 。35,10,表1.3.1 设计开发流程和可靠性设计活动、分析工具（案例） “可靠性设计”也称为为将可靠性赋予到产品上而采用的设计技术。 1,11,参考

8、：标准所要求的设计开发中可靠性设计分析的案例 1) IEC 60300-2：1995 (JIS C 5750-2:2000 ) 6 Should ：可靠性管理-可靠性过程要素及任务 6.6 分析、预测及设计评审 : 规定了以下可靠性分析方法（指南）。 6.6.1 失效模式与影响分析6.6.2 故障树分析 6.6.3 应力与负荷分析 6.6.4 人为因素分析 6.6.5 预测 6.6.6 平衡分析 6.6 7 风险分析 6.6.8 正式的设计评审 2) ISO 9004:2000 (JIS Q 9004:2000) 4 Should ：质量管理体系 业绩改进指南 7.3 设计开发：在设计开发中风

9、险评价工具的案例中包括以下内容（指南）。 为了评价产品或过程中的不符合或者产生缺陷的可能性及其造成的影响，应当进行风险评价。评价的结果应当用于为避免特定的风险而制定和实施的预防措施。 在设计开发中进行风险评价的工具可包括： 设计的失效模式影响分析(FMEA Failure Modes and Effects Analysis) 故障树分析(FTA Fault Tree Analysis) 3) ISO/TS 16949:2002 ( 旧QS 9000 ) 5 Shall ISO/TS16949:2002质量管理体系汽车行业生产件与相关服务件的组织实施 ISO 9001:2000的特殊要求 7.

10、3 设计开发：供应链(supply chain)展开中的义务要求。 由组织中的跨职能小组（C.F.T）完成以下工作 ： 设计开发中包含产品及制造过程的设计开发。 设计（功能）FMEA，产品的 制造工序的FMEA，控制方案，活动,12,顾客要求 新产品、开发产品的设计积累的技术： 具有产生故障的潜在原因 设计要领、可靠性， 安全性技术等 可靠性分析：FMEA，FTA 设计评审：DR 设计改进 图1.3.2 设计开发中FMEA及FTA方法的地位9,1.3.2 设计开发中FMEA的地位,13,由于新产品、新工艺以及警示、标识上存在的缺陷等因素造成的各种各样的 潜在故障原因。 参考图1.3.3 因此，

11、FMEA方法及FTA方法是在设计阶段找出这些潜在故障原因的改进方法，它是为提高产品的可靠性和维修性，以及PLP （ 制造物责任预防 ）的一种关键技术手段。 运用这种方法，能够实现预防产品上市后出现故障、防止由于故障、事故和召回等原因所造成的损失，从而取得用户的信任。,1.3.3 设计开发中FMEA及FTA方法的作用,14,図1.3.3 损害可靠性的潜在缺陷分类,15,1.3.4 FMEA和FTA的相互作用,FTA,8,（,故障原因分析）,最上层,自然、社会环境,可靠性、安全、经济,故障模式,(,影响、结果方面）,系统,故障的影响,故障原因,功,能,子系统,故障的影响,故障原因,上,的,设备、部

12、件,故障的影响,故障原因,联,系,零件、器件,故障的影响,故障原因,原材料,故障模式,故障原因,（,根源、原因方面）,（故障影响分析）,最下层,FMEA,7,図1.3.4 产品的阶层结构与故障影响及产生原因之间的联系,16,FTA与FMEA的对比 FMEA FTA 影响 故障，事故,FMEA （Failure Modes and Effects Analysis：故障模式及影响分析） 在设计阶段中找出并改善新产品从设计、制造工程和使用等各个阶段中可能出现的任何重要的潜在故障原因和缺陷的一种方法。 FTA （Fault Tree Analysis：故障树分析） 在设计阶段中找出并改进产品使用过程

13、中可能发生的意外事件（例如，功能丧失、火灾、人身伤害等）的产生原因的一种方法。,原因,树木 （）,故障、缺陷,図1.3.5 FMEA和FTA的目的对比,表 （工作表）,17,1.4引用的国际标准与资料,1 IEC 60050(191):1990 International Electrotechnical Vocabulary Chapter 191:Dependability and quality of service Part 1:Dependability common terms JIS Z 8115:2000 （信頼性）用語 ，（財）日本規格協会，2000.11 2 ISO 900

14、0:2005 Quality management systems-Fundamentals and vocabulary 対訳ISO 9000:2000JIS Q 9000:2000 品質基本及用語， (財)日 本規格協会 3 ISO 9001:2008 Quality management systems - Requirements 対訳ISO 9001:2008JIS Q 9001:2008 品質国際規格，（財）日本規格協会 4 ISO 9004:2000 Quality management systems Guidelines for performance improvement

15、s JIS Q 9004:2000 品質改善指針 5 ISO/TS 16949:2002 Quality management systems-Particular requirements for the application of ISO 9001 fir automotive production and relevant service part organization 対訳 ISO/TS16949:2002品質自動車生産及関連部品組織 ISO 9001:2000 適用関固有要求事項，（社）日本自動車工業会監訳，（財）日本規格協会，2002 6 IEC 60300-2:1995 Dependability management-Part 2:Dependability program el