FMEA培训教材93271025

1、德德 国国 莱莱 茵茵 TV 公公 司司 中中 国国 学学 术术 部部 http:/潜在失效模式与后果分析 Potential Failure Mode and Effects Analysis2021-12-711. 这次汶川大地震，给灾区造成巨大的损失：特别是很多学校和农房都倒塌了2.1979年5月25号美国芝加哥发生191空难，机上270多人遇难；原因是一次不规范的保养和应急操作指南不合理造成；导致麦道公司股票下降20%，后被波音公司收购3.一场战斗的胜负，很多时候取决于战斗的布置和各种可能发生的情况应对方案2021-12-72FMEA案例案例约会FMEA2021-12-73主要内容主要

2、内容CH2 FMEA基础知识基础知识CH2 DFMEA应用与实施应用与实施CH3 PFMEA应用与实施应用与实施2021-12-741.何谓失效何谓失效在在下下(环境、操作、时间环境、操作、时间)不能完成既定功能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在规定条件下，产品参数值不能维持在规定的上下限之间；下限之间；产品在产品在内，导致零组件的破裂、断裂、内，导致零组件的破裂、断裂、卡死等损坏现象。卡死等损坏现象。2021-12-752. 后果后果应关注的内容应关注的内容 功能、性能方面功能、性能方面 可靠性、维护性方面可靠性、维护性方面 安全性方面安全性方面 经济性方面经济性方

3、面 操作性方面操作性方面 修复性方面修复性方面 环境方面环境方面 公共安全方面公共安全方面 废弃方面等废弃方面等后后果果的的种种类类2021-12-763. 什么是什么是FMEAPotential Failure Mode and Effects Analysis潜在潜在 失效失效 模式模式 及及 后果后果 分析分析FMEA：是通过对是通过对可能发生可能发生的的(和和/或或已经发生已经发生的的)失失效模式进行分析与判断其可能造成的后果而产生的效模式进行分析与判断其可能造成的后果而产生的风险程度的一种量化的定性分析计算方法，并根据风险程度的一种量化的定性分析计算方法，并根据风险的大小，采取有针对

4、性的改进，从而了解产品风险的大小，采取有针对性的改进，从而了解产品设计和制造过程设计能力，达成一种设计和制造过程设计能力，达成一种事先预防并实事先预防并实施改进措施施改进措施的方法工具。的方法工具。2021-12-773.对对FMEA的作用的作用 预见风险，防止失败，促进提升预见风险，防止失败，促进提升 周全考虑，应变风险，事半功倍周全考虑，应变风险，事半功倍2021-12-78主要内容主要内容CH1 引言引言CH2 DFMEA应用与实施应用与实施CH3 PFMEA应用与实施应用与实施2021-12-791. FMEA的理解的理解FMEA是是一组系统化一组系统化的活动，其目的是：的活动，其目的

5、是：产品产品/过程中潜在的失效及其后果过程中潜在的失效及其后果找到能够找到能够这些潜在失效发生的措施这些潜在失效发生的措施它是对设计它是对设计(产品产品/过程过程)过程的完善，以明确什么样过程的完善，以明确什么样的设计才能满足顾客要求的设计才能满足顾客要求所以所以FMEA重点在于设计重点在于设计，无论是设计开发产品，还，无论是设计开发产品，还是过程是过程2021-12-710已做的事已做的事发生了什么事发生了什么事什么原因什么原因要做的事要做的事可能会发生的问题可能会发生的问题事先分析原因事先分析原因2. 面对问题时FMEA应发挥的作用主动的被动的2021-12-7113. FMEA解决问题的

6、解决问题的逻辑逻辑思路思路项目/功能要求潜在失效模式失效潜在后果严重度等级潜在失效起因/机理频度现行设计(过程)控制预防探测探测度RPN建议措施责任与目标完成日期措施执行结果采行措施严重度频度探测度RPN功能、特征功能、特征或要求是或要求是什么？什么？可能有何错误？可能有何错误？- -功能功能丧失丧失- -部分部分/ /全部功能全部功能 降低降低- -功能间歇性中断功能间歇性中断- -非预期的功能非预期的功能影响是影响是什么？什么？有多有多严重？严重？起因是起因是什么？什么？其发生的其发生的几率为何？几率为何？为有可能为有可能被预防和被预防和探测吗？探测吗？探测它探测它的方法的方法有多好？有多

7、好？可以做什么？可以做什么？- -设计变更设计变更- -过程变更过程变更- -特别的控制特别的控制- -标准、程序或标准、程序或 指南的更改指南的更改2021-12-7124. TS16949-FMEA类型类型依据产品实现阶段不同可分为：依据产品实现阶段不同可分为：设计设计DFMEA过程过程PFMEA依据产品复杂程度不同可分为：依据产品复杂程度不同可分为：系统系统FMEA子系统子系统FMEA零件零件FMEA材料材料FMEAFMEA分析的程度：分析的程度：越细越好，重复没关系，但越细越好，重复没关系，但不要漏项不要漏项2021-12-713nDFMEA：产品设计工程师所采用的一种工具考虑的是产品

8、设计造成的失效为产品设计的策划和试验提供信息nPFMEA：工艺工程师所采用的一种工具考虑的是制造过程中造成的失效为制造工艺的控制提供信息2021-12-7145. FMEA实施的时间与时机实施的时间与时机DFMEAPFMEAnDFMEA：开始早于过程，完成时间在早期的图样完成但任何工具的制造开始之前nPFMEA：开始于基本的操作方法讨论完成时，完成时间早于生产计划制定和生产批准之前2021-12-7155. FMEA实施的时间与时机实施的时间与时机，这时的，这时的FMEA是完整的是完整的设计、技术、或制程。设计、技术、或制程。(假设其设计或制程假设其设计或制程FMEA已已存在存在)这时的这时的

9、FMEA的焦点在修改的设计、制程，以的焦点在修改的设计、制程，以及由于修改设计、制程而导致的相互作用。及由于修改设计、制程而导致的相互作用。(假设其假设其设计或制程设计或制程FMEA已存在已存在)，这时的，这时的FMEA范围是针范围是针对环境、地点对现有的设计、过程的影响。对环境、地点对现有的设计、过程的影响。2021-12-7166. FMEA分析步骤流程分析步骤流程实施前准备实施前准备确定确定FMEA评分标准评分标准实施实施FMEA分析分析讨论、总结和评估分析结果讨论、总结和评估分析结果实施改进对策实施改进对策进行追踪确认效果进行追踪确认效果2021-12-7176. FMEA分析步骤流程

10、分析步骤流程分析过程特性分析过程特性定义制造流程定义制造流程分析产品特性分析产品特性分析失效模式分析失效模式分析失效原因分析失效原因分析现行控制方法分析现行控制方法分析失效后果分析失效后果分析频度分析频度分析探测度分析探测度分析严重度分析严重度计算风险优先数计算风险优先数决定优先改善决定优先改善的的失效模式失效模式建议改善措施建议改善措施改善实施改善实施2021-12-7187. FMEA实施过程中注意事项实施过程中注意事项-阶段阶段 FMEA应用于组织产品活动中的各个阶段：应用于组织产品活动中的各个阶段： 包括包括从系统从系统-子系统子系统-零件的策划、开发阶段有零件的策划、开发阶段有计划地

11、展开，由设计阶段延伸到制造和应用阶段计划地展开，由设计阶段延伸到制造和应用阶段；（；（全过程全过程） 在设计阶段，改进的重点是用于指出设计上的在设计阶段，改进的重点是用于指出设计上的问题点，改进设计，用以确认产品设计是否满问题点，改进设计，用以确认产品设计是否满足顾客要求；（足顾客要求；（关注客户要求关注客户要求） 在制造阶段，改进的重点是用于指出在制造阶段，改进的重点是用于指出加工、装加工、装配、生产、设计方面的问题点配、生产、设计方面的问题点，反推至前一过，反推至前一过程或前一阶段，要求进行必须的改进。程或前一阶段，要求进行必须的改进。2021-12-7197. FMEA实施过程中注意事项

12、实施过程中注意事项-责任责任 明确分析的责任；明确分析的责任； 要完成要完成FMEA还得依靠集体协作还得依靠集体协作。FMEA的评审是至关重要的2021-12-7207. FMEA实施过程中注意事项实施过程中注意事项及时及时性性 及时性是成功实施及时性是成功实施FMEA最重要因素之一，它是一最重要因素之一，它是一个个“事前的行为事前的行为”(“机会之窗机会之窗”关闭前实施关闭前实施)，不，不是是“事后的行为事后的行为”，为达到最佳效益，为达到最佳效益，FMEA必须必须在设计或过程失效模式被无意纳入设计产品之前进在设计或过程失效模式被无意纳入设计产品之前进行；行； 事前花时间很好地进行综合的事前

13、花时间很好地进行综合的FMEA分析，能够容分析，能够容易、低成本地对产品或过程进行修改，从而减轻事易、低成本地对产品或过程进行修改，从而减轻事后修改的危机后修改的危机 适当应用适当应用FMEA是一个相互作用的过程，永无止境是一个相互作用的过程，永无止境2021-12-7217. FMEA实施过程中注意事项实施过程中注意事项-关于分值关于分值同一小组分值要一样；同一小组分值要一样；分析前的培训和思路的统一很重要；分析前的培训和思路的统一很重要；不同过程分值可以不同（设计过程与制造过程）不同过程分值可以不同（设计过程与制造过程）2021-12-7228. FMEA分值制定分值制定成立一个分值制定小

14、组；成立一个分值制定小组；分析产品特性和失效机理；分析产品特性和失效机理；结合产品的使用方向的实际；结合产品的使用方向的实际；充分评审的确认，要相对的稳定；充分评审的确认，要相对的稳定；2021-12-723项目潜在潜在严重度 级 潜在失效 频度 现行设计 现行设计 探测度建议采取 责任目标功能 失效模式 失效后果S别 起因机理O控制预防 控制探测D的措施 完成日期 采取的措施 S O D PRNPRN采取措施后的结果_系 统 潜潜 在在 失失 效效 模模 式式 及及 后后 果果 分分 析析 FM EA 编 号 _子 系 统 FM EA 共 _页 , 第 _页_部 件 _ 设 计 责 任 _

15、编 制 人 _车 型 年 / 车 辆 类 型 _ 关 键 日 期 _ FM EA 日 期 (编 制 )_(修 订 )_核 心 小 组 _2021-12-7242021-12-7259. FMEA实施措施后追踪实施措施后追踪 为了确保为了确保FMEA所采取的预防措施是有效的，所以所采取的预防措施是有效的，所以应对这些行动进行追踪应对这些行动进行追踪，对这方面的要求无论怎，对这方面的要求无论怎样强调都不过份，一个经过彻底思考，周密开发样强调都不过份，一个经过彻底思考，周密开发的的FMEA，如果没有积极有效的预防，如果没有积极有效的预防/纠正措施其价纠正措施其价值将是非常有限的。值将是非常有限的。

16、责任工程师应确认建议的措施已被执行或评估，责任工程师应确认建议的措施已被执行或评估，FMEA是一份是一份动态的文件动态的文件，必须是最新的状况，以，必须是最新的状况，以及最新的相关活动，包括在开始生产后才发生的及最新的相关活动，包括在开始生产后才发生的活动。活动。相对相对“动态动态”2021-12-7269. FMEA实施措施后追踪实施措施后追踪责任工程师有责任工程师有多种方式多种方式来确认建议的措施是否实施来确认建议的措施是否实施，它们包含但不限于下列：，它们包含但不限于下列：评审评审设计、制程、图面以确认建议的措施是否已设计、制程、图面以确认建议的措施是否已实施；实施；确认确认各项的设计、

17、制程、组装的变更是否已整合各项的设计、制程、组装的变更是否已整合到相关的文件中；到相关的文件中；评审评审设计设计FMEA 、过程过程FMEA，系统系统FMEA的应用的应用以及控制计划。以及控制计划。2021-12-72710. FMEA的收益的收益预防计划预防计划识别改变需求识别改变需求降低成本降低成本减少浪费减少浪费降低保证成本降低保证成本降低无增值操作降低无增值操作2021-12-72810. FMEA的收益的收益 避免采用不良率高的设计和制程；避免采用不良率高的设计和制程； 集中资源，循序改善产品设计和制程；集中资源，循序改善产品设计和制程； 循环改善，不断提升设计和制程可靠度；循环改善

18、，不断提升设计和制程可靠度； 设计改进；设计改进； 制程检验，测试标准，检验程序制程检验，测试标准，检验程序、规范等；规范等； 下次下次FMEA分析；分析； 产品可靠性，制程安全性，环保的评估；产品可靠性，制程安全性，环保的评估； 工程师训练。工程师训练。2021-12-729主要内容主要内容CH1 引言引言CH2 FMEA基础知识基础知识CH3 PFMEA应用与实施应用与实施2021-12-7301. DFMEA实施前准备实施前准备期望特性的定义期望特性的定义越明确，就越容越明确，就越容易识别潜在的失易识别潜在的失效模式效模式确定期望顾客的期望(QFD)产品要求的信息资料产品制造服务回收要求

19、2021-12-7311. DFMEA实施前准备实施前准备 DFMEA应从应从系统、子系统或零部件系统、子系统或零部件的框图开始的框图开始(见见下页案例下页案例)，通过框图明确设计输入、设计输出以，通过框图明确设计输入、设计输出以及设计过程的活动，并建立各项目的逻辑关系顺及设计过程的活动，并建立各项目的逻辑关系顺序，作为序，作为DFMEA分析的依据，此框图应附于分析的依据，此框图应附于DFMEA文件中。文件中。 考虑到设计的系统性，考虑到设计的系统性，DFMEA分析可从最底层零分析可从最底层零件件(甚至于材料选择甚至于材料选择)设计开始分析。设计开始分析。2021-12-732产产品品或或系系

20、统统每每一一部部分分功功能能失失效效模模式式分分析析依依FMEA表表逐逐项项分分析析2. DFMEA分析步骤过程2021-12-7333. DFMEA分析方法n硬件法硬件法n针对零件清单上的每一个零件，一次一个的逐个分析，针对零件清单上的每一个零件，一次一个的逐个分析，直到整个产品分析完直到整个产品分析完n功能功能法法n针对该产品之所有功能予以列表出来，然后逐个功能项针对该产品之所有功能予以列表出来，然后逐个功能项目来加以分析目来加以分析n功能块法功能块法n成组的零件成组的零件/组成组成/次组成或子系统结合成功能块其对功次组成或子系统结合成功能块其对功能之影响性，影响性最大者将得到较多的注意和

21、优先权能之影响性，影响性最大者将得到较多的注意和优先权2021-12-734n产品产品：电机电机n失效模式失效模式：n原因：原因： 3. DFMEA分析方法案例2021-12-7354.DFMEA栏位项目介绍nFMEA编号n系统、子系统、零件名称n设计责任n编制者n车型年度/项目n关键日期nFMEA日期n核心小组系统子系统子系统子系统零件零件零件零件零件零件2021-12-736建议措施降低分数的排序如下：首先是严重度，再首先是严重度，再来是频度，最后是探测度来是频度，最后是探测度在一般的实践中当严重度是9或10时，不管RPN是如何都必须特别注意确认是否已利用现行的设计控制或预防/纠正措施措施

22、行动应考虑，但不局限于：修改设计几何尺寸和/或公差修改材料规范试验设计或其解决问题的技巧修改试验计划项目/功能潜在失效模式失效潜在后果严重度等级潜在失效起因/机理频度现行的设计控制预防探测探测度RPN建议措施责任与目标完成日期措施执行结果采取措施严重度频度探测度RPN2021-12-737建议措施主要目的是经由设计改进来增加顾客满意度只有设计修改才能使严重度级别减小只能通过设计修改来消除或控制一个或多个失效模式的起因/机理来实现降低频度级别增加设计确认/验证措施只能减小探测度级别项目/功能潜在失效模式失效潜在后果严重度等级潜在失效起因/机理频度现行的设计控制预防探测探测度RPN建议措施责任与目

23、标完成日期措施执行结果采取措施严重度频度探测度RPN2021-12-738当实施一项措施后，简要记录具体的措施和生效日期，包括措施的证据资料的索引等项目/功能潜在失效模式失效潜在后果严重度等级潜在失效起因/机理频度现行的设计控制预防探测探测度RPN建议措施责任与目标完成日期措施执行结果采取措施严重度频度探测度RPN2021-12-739项目/功能潜在失效模式失效潜在后果严重度等级潜在失效起因/机理频度现行的设计控制预防探测探测度RPN建议措施责任与目标完成日期措施执行结果采行措施严重度频度探测度RPN当明确了预防/纠正措施后，估算并记录下严重度、频度及探测度数值所有的更改后的等级都应该被评审。

24、如果有必要考虑更进一步的措施，还应重复分析。焦点始终在持续改进2021-12-7405. DFMEA的跟踪行动的跟踪行动负责设计的工程师负责确保所有的建议措施已被实负责设计的工程师负责确保所有的建议措施已被实施或已妥善地落实。施或已妥善地落实。FMEA是一个动态的文件，不仅应该随时体现最新是一个动态的文件，不仅应该随时体现最新的设计版本，还应该体现最新的有关纠正措施，包的设计版本，还应该体现最新的有关纠正措施，包括开始量产后发生的事件括开始量产后发生的事件2021-12-7415. DFMEA的跟踪行动的跟踪行动确保达到设计要求确保达到设计要求评审工程图样和规范评审工程图样和规范确认与装配确认

25、与装配/制造文件的结合和一致性制造文件的结合和一致性评审过程评审过程FMEA和控制计划和控制计划2021-12-742主要内容主要内容CH1 引言引言CH2 FMEA基础知识基础知识CH2 DFMEA应用与实施应用与实施2021-12-7431. PFMEA目的目的 确定过程功能和要求确定过程功能和要求 确定与产品和过程相关的潜在失效模式确定与产品和过程相关的潜在失效模式 评价潜在失效模式对顾客产生的后果评价潜在失效模式对顾客产生的后果 确定潜在制造或装配过程起因并确定要采用控制确定潜在制造或装配过程起因并确定要采用控制来降低失效产生的频度或失效探测度的过程变量来降低失效产生的频度或失效探测度

26、的过程变量 确定过程变量以此聚焦于过程控制确定过程变量以此聚焦于过程控制 编织一个潜在失效模式分级表，以便建立一个考编织一个潜在失效模式分级表，以便建立一个考虑预防虑预防/纠正措施的优选体系纠正措施的优选体系 记录制造或装配过程的结果记录制造或装配过程的结果2021-12-7442. PFMEA是是集体的努力的结果集体的努力的结果 在最初在最初PFMEA中，负责的工程师要直接地、主中，负责的工程师要直接地、主动地组织所有相关部门的代表。动地组织所有相关部门的代表。 PFMEA是不同部门之间充份交换意见的结果不是不同部门之间充份交换意见的结果不是一个人可以搞出来。是一个人可以搞出来。 一位有经验

27、的一位有经验的FMEA组织推进员非常关键组织推进员非常关键2021-12-7453. PFMEA关注的重点关注的重点PFMEA假定所设计的产品假定所设计的产品能够满足设计要求，其潜能够满足设计要求，其潜在失效模式可能会因设计在失效模式可能会因设计弱点而包括在过程弱点而包括在过程FMEA中中，它们的影响及避免措施，它们的影响及避免措施由设计由设计FMEA来解决。来解决。设计不足对加工的影响设计不足对加工的影响加工过程导致产品的失效加工过程导致产品的失效2021-12-746过程过程FMEA并不是依靠改变产品设计来克服过程缺并不是依靠改变产品设计来克服过程缺陷的陷的，但它要考虑与计划的制造或装配过

28、程有关的但它要考虑与计划的制造或装配过程有关的产品设计特性参数产品设计特性参数，以便最大限度地保障产品能满以便最大限度地保障产品能满足顾客的要求和期望足顾客的要求和期望顾客顾客设计设计生产生产出货出货不设计不良品不设计不良品 不生产不良品不生产不良品不流出不良品不流出不良品3. PFMEA关注的重点关注的重点不依赖改变设计主要考虑过程2021-12-7473. PFMEA关注的重点关注的重点FMEA也有助于新机器或设备的开发。其方法是一也有助于新机器或设备的开发。其方法是一样的，只是应将所设计的机器或设备当作一种产品样的，只是应将所设计的机器或设备当作一种产品来考虑。在确定了潜在的失效模式之后，就可以着来考虑。在确定了潜在的失效模式之后，就可以着手采取预防措施消除潜在失效模或不断减小它们发手采取预防措施消除潜在失效模或不断减小它们发生的可能性生的可能性推进技术和设备的更新2021-12-7483. PFMEA关注的重点关注的重点FMEA是一份动态的文件，应该起始于：是一份动态的文件，应该起始于：在可行性分析阶段或之前开始在可行性分析阶段或之前开始在为生产的工装准备之前在为生产的工装准备之前要考虑从个别零组件到总成的所有制造作业要考虑从个别零组件到总成的所有制造作业相对动态2021-12-7