TS五大工具---设计和过程FMEAppt课件

1、F M E A Potential Failure Mode & Effects Analysis潜在失效方式及后果分析.主 要 内 容FMEA根本概念DFMEA与PFMEA的区别与联络DFMEA的分析方法PFMEA的分析方法案例演练、讨论FMEA综合运用.第一章 FMEA根本概念什么是FMEA？可靠性与FMEA的关系FMEA的历史与现状FMEA分析的益处FMEA的类型与阶段划分FMEA的思索、任务流程失效方式之间的关系失效链解析.什么是FMEA？FMEA是一种可靠性设计的方法,目的在于：在一个新的产品设计，制造之前，或对目前存在的制造过程进展改动之前，对各种潜在的，与设计或制造过程有关的风险

2、进展评价、分析。制定预防措施，消除或减少失效方式出现的时机，降低风险程度。使设计或制造过程文件化。FMEA强调“事前预防，而不是“事后补救。.可靠性与FMEA的关系可靠性定量要求：MTBF (Mean Time Between Failure)可靠性定性要求：FMEA (Failure Mode and Effect Analysis) 缺点方式及影响分析假设产品可靠性要求难于规定定量目的、验证方法，规定定性的可靠性要求和验收准那么就更加重要。.FMEA的历史及现状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缺点防备，获得较好成果；60 年代早期，美国航空及太空总署(

3、NASA)实施阿波罗登月方案时，在合同中明确要务虚施FMEA；70年代初，美国海军开场运用FMEA；80年代, 汽车制造商开场使FMEA，并要求为其配套的供应商实施FMEA 进展产品的可靠性控制，可靠性本钱是实施FMEA的主要驱动力；今天，FMEA曾经用于一切的 工业领域。.NASA used FMEA to identify Single Point Failures on Apollo project (SPF = no redundancy & loss of mission). How many did they find?420and we thought we had no pro

4、blems!我们以为没有问题.FMEA分析的益处经过消除失效方式，FMEA可以： 提高产品的可靠性reliability； 降低产品失效的数目缺点率； 客户受害。User LifeConstant Failure RateEarly Life FailureInstant MortalityWear outend of life时间Failure Rate产品的寿命分布曲线 浴盆曲线Product Life Cycle ( Bathtub Curve).FMEA的类型SYSTEM DESIGNPROCESS系统FMEA System FMEA用于早期的概念和设计阶段，用于分析系统和子系统的可靠

5、性.设计FMEA Design FMEA用于产品投放消费前，分析产品的可靠性过程FMEA Process FMEA用于分析制造，装配过程.FMEA不同阶段划分.FMEA不同阶段的内容设计FMEA(Design FMEA)过程FMEA (Process FMEA)对象系统.，子系统或零部件加工工艺过程的每道工序失效设计先天不足制造过程留下的缺陷人员设计工程师/设计小组制造主管/制造多方研究小组内容 对设计要求的评估; 对设计方案的相关权衡; 改进设计和开发试验的优先控制; 公开讨论中推荐和跟踪降低风险的措施; 对制造和装配要求的最初设计; 考虑与制造计划的生产过程有关的产品设计参数; 最大限度地

6、保证产品能满足顾客的要求和期望;.FMEA的思索流程What is the InputWhat can go wrong with the Input?What is the Effect on the Outputs?What are the Causes?How Bad?How Often?How can this be found?How well?What can be done?.缺陷的名 称缺陷被发现的概率建议纠正措 施潜在失效的后果缺陷产生的频 度缺陷产生的缘由失效严重的程度想象中能够产生的缺陷FMEA的任务流程.失效方式之间的关系潜在失效方式(Potential Failure

7、 Mode)： 失效是指产品无法完成指定的功能；本工序的失效方式能够是下一工序的缘由。FailureModeEffect前一个操作Cause下一个操作.失效链例水箱冷却水管被风扇刮伤水箱支架断裂水箱后倾水箱与风扇碰撞汽车停顿行使发动机气缸损坏冷却系统过热水箱冷却液泄露时 间1失效缘由2失效方式2失效缘由1失效方式1失效后果2失效后果3失效缘由3失效后果3失效方式.DFMEA顺序、表格DFMEA预备任务成立DFMEA分析小组类和类失效S、O、D与RPN研讨改善措施DFMEA例如DFMEA运作流程第二章 设计FMEA .DFMEA分析顺序RPNDOS采取的 措施责任及目的完成日期建议措施RPN探测

8、度D频度O潜在失效原因/机理级别严重度S潜在失效后果潜在失效方式子系统 功能 要求 探测预防措 施 结 果 现行控制功能、特性或要求是什么？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 非预期功能后果是什么？有多糟糕？原因是什么？发生的频率如何？怎样能得到预防和探测？能做些什么？ 设计更改 过程更改 特殊控制 规范、程序或指南的更改该方法在探测时有多好？做了什么？做了的效果如何？.DFMEA表格RPNDOS采取的措施责任及目的完成日期建议措施RPN探测度D频度O潜在失效原因/机理级别严重度S潜在失效后果潜在失效方式工程 功能 探测预防措 施 结 果现行设计控制 系统 子系统

9、部件 设计责任 车型年/车辆类型 关键日期 中心小组 FMEA编号共 页，第 页编制人 FMEA 日期编制 修订.成立小组必需的资料：QFD分析；产品可靠性和质量目的；产品的运用环境；类似产品的失效分析FMA/DFMEA；初始工程规范；特殊特性SC明细表;。DFMEA预备任务.填入被分析工程的称号和其他相关信息如编号、零件级别等；用尽能够简明的文字阐明被分析工程满足设计意图的功能，包括该系统运转环境规定温度、压力、湿度范围、设计寿命等；假设该工程有多种功能，且有不同的失效方式，应把一切的功能单独列出。DFMEA 工程/功能.DFMEA潜在失效方式失效方式：失效的表现方式； 对每个工程和功能，列

10、出潜在的失效方式； “潜在是指能够发生也能够不发生； 运用规范化、专业化的术语来描画失效方式；常用的有两大类失效：I类失效、II类失效；.DFMEA潜在失效方式I类失效，是指不能完成规定的功能，如：突发型：断裂、开裂、碎裂、弯曲、塑性变型、失稳、短路、断路、击穿、泄露、松脱等；渐变型：磨损、腐蚀、龟裂、老化、变色、热衰退、蠕变、低温脆变、性能下降、渗漏、失去光泽、褪色等。II类失效，是指产生了有害的非期望功能，如：噪声、振动、电磁干扰、有害排放等。.DFMEA潜在失效后果潜在的失效后果：是指失效方式能够带来的对完成规定功能的影响，以致带来顾客的不称心，和不符合平安和政府法规。失效后果分析：要运

11、用失效链分析方法，搞清楚直接后果、中间后果和最终后果。站在顾客内/外的角度发现和阅历的情况来描画失效的后果。.DFMEA潜在失效后果典型的后果举例：噪声、任务不正常、不良外观、任务不稳定、间歇性任务、失去功能、异味、性能衰退不符合法规等。.DFMEA严重度SS是失效方式发生时对顾客影响严重程度的评价目的；S评分采用110整数分；参见DFMEAS评价准那么；要减少S，只能经过修正设计来实现；.DFMEAS评价准那么后果判定准则：后果的严重度级别无警告的严重危害严重级别很高。潜在失效模式影响车辆安全运行和/或包含不符合政府法规情形。失效发生时无预警。10有警告的严重危害严重级别很高。潜在失效模式影

12、响车辆安全运行和/或包含不符合政府法规情形。失效发生时有预警。9很高车辆/系统无法运行（丧失基本功能）。8高车辆/系统能运行，但性能下降。顾客很不满意。7中等车辆/系统能运行，但舒适性/方便性方面失效。顾客不满意。6低车辆/系统能运行，但舒适性/方便性方面性能下降。顾客有些不满意。5很低装配和外观/尖响声和卡塔声不符合要求，多数顾客发现有缺陷（多于75%）。4轻微装配和外观/尖响声和卡塔声不符合要求，50%的顾客发现有缺陷。3很轻微装配和外观/尖响声和卡塔声不符合要求，有辨识能力的顾客发现有缺陷（少于25%）。2无没有可识别的影响。1.DFMEA级别指出产品特性的重要性，如特殊、关键、主要、重

13、要等；辨以为特殊特性SC的工程，应以符号在此栏中标志；当S8时，应辨以为特殊特性SC，并用符号标志。.DFMEA潜在失效原因/机理失效的潜在原因：是指设计薄弱部分的迹象，其 结果就是失效方式；典型的失效原因，如：资料选择不正确、设计寿命想象缺乏、应力过大、光滑才干缺乏、过热、规定的公差不当、计算错误等。典型的失效机理，如：屈服、疲劳、资料不稳定、蠕变、磨损、腐蚀、化学氧化、电移等.O是失效方式出现能够性大小的评价；O评分采用110整数分；参见DFMEAO评价准那么；经过设计更改来消除或控制失效原因或机理是降低频度的独一途径。DFMEA频度O.DFMEAO评价准那么失效发生的可能性可能的失效率级

14、别很高：持续性发生的失效100件/每1000车辆/项目1050件/每1000车辆/项目9高：反复发生的失效20件/每1000车辆/项目810件/每1000车辆/项目7中等：偶尔发生的失效5件/每1000车辆/项目62件/每1000车辆/项目5低：相对很少发生的失效1件/每1000车辆/项目40.5件/每1000车辆/项目3极低：失效不太可能发生0.1件/每1000车辆/项目20.010件/每1000车辆/项目1.DFMEA现行设计控制按设计控制采用的优先顺序，设了“三道防线防止原因或机理的发生或减少频率；找出原因/机理，采取措施；查明失效方式。.DFMEA现行设计控制思索两种类型的设计控制：预

15、防：防止失效的原因/机理或失效方式出现，或降低其出现的几率；探测：在工程投产之前，经过分析方法或物理方法，探测出失效的原因/机理或失效方式。切记：用于制造、装配过程的检验和实验不能视为设计控制.DFMEA探测度DD是设计控制方法有效性的评价；D评分采用110整数分；参见DFMEAD评价准那么。.探测度准则：设计控制可能探测出来的可能性级别绝对不肯定设计控制将不能和/或不可能找出潜在的起因/机理及后续的失效模式，或根本没有设计控制10很极少设计控制只有很极少的机会能找出潜在的起因/机理及后续的失效模式9极少设计控制只有极少的机会能找出潜在的起因/机理及后续的失效模式8很少设计控制有很少的机会能找

16、出潜在的起因/机理及后续的失效模式7少设计控制有较少的机会能找出潜在的起因/机理及后续的失效模式6中等设计控制有中等的机会能找出潜在的起因/机理及后续的失效模式5中上设计控制有中上多的机会能找出潜在的起因/机理及后续的失效模式4多设计控制有较多的机会能找出潜在的起因/机理及后续的失效模式3很多设计控制有很多的机会能找出潜在的起因/机理及后续的失效模式2几乎肯定设计控制几乎肯定能找出潜在的起因/机理及后续的失效模式1DFMEAD评价准那么.风险顺序数RPNRisk Priority Number潜在失效的综合风险评价RPN=S*O*D表示设计风险，RPN在11000之间；RPN为处理问题的优先顺

17、序提供参考；当RPN相近时，应优先改善S大的失效方式；如RPN值很高，必需采取措施；不论RPN多大，只需S高就要特别留意。DFMEA风险顺序数RPN.首先应对RPN高的工程采取措施；采取措施针对降低RPNS、O、D降低D可采用添加设计确认和验证；降低S和O只能经过修正设计来处理；把担任采取措施的部门、个人及预期完成的日期填入表内。DFMEA建议措施及责任.对失效方式风险评价结果，由小组讨论能否要采取措施，采取哪些措施；措施是针对产品设计的措施；DFMEA中的措施不应包括在PFMEA中；不能依赖过程检验强化措施。采取措施后，重新估计S、O、D，计算RPN。DFMEA采取的措施.任何建议措施都应有

18、详细的担任人和规定的完成日期；DFMEA是一种动态文件；随着DFMEA的修正和完善，PFMEA也要不断修正和完善。DFMEA措施跟踪.DFMEA例如设计DFMEA例如.doc.DFMEA运作流程对设计过程采用流程分析；对每一工程/功能进展潜在失效的分析；对各个潜在失效进展S、O、D评分，并提出支持理由；经过S、O、D评分值计算RPN值；改善规那么 ： a) 当S超越某个值就一定要采取措施降低RPN; 如S8b) 当RPN值到达一个限制时就一定要采取措施降低RPN; 如: RPN100；针对要改善的RPN工程采取相应的纠正预防措施，到达RPN降低的目的；重新检查RPN，执行5/6。.PFMEA顺

19、序、表格PFMEA预备任务成立PFMEA分析小组类和类失效S、D与RPN研讨改善措施PFMEA例如PFMEA运作流程第三章 制造与装配过程FMEA .PFMEA分析顺序RPNDOS采取的 措施责任及目的完成日期建议措施RPN探测度D频度O潜在失效原因/机理级别严重度S潜在失效后果潜在失效方式过程 功能 要求 探测预防措 施 结 果 现行控制功能、特性或要求是什么？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 非预期功能后果是什么？有多糟糕？原因是什么？发生的频率如何？怎样能得到预防和探测？能做些什么？ 设计更改 过程更改 特殊控制 规范、程序或指南的更改该方法在探测时有多好？

20、做了什么？做了的效果如何？.RPNDOS采取的措施责任及目的完成日期建议措施RPN探测度D频度O潜在失效原因/机理级别严重度S潜在失效后果潜在失效方式过程功能 要求 探测预防措 施 结 果现行过程控制工程 过程责任 车型年/车辆类型 关键日期 中心小组 FMEA编号共 页，第 页编制人 FMEA 日期编制 修订PFMEA表格.成立小组必需的资料：过程流程图；现有类似过程FMA/FMEA资料；特殊特性SC明细表；工程规范；表格；.PFMEA预备任务.简要描画被分析的过程/工序。如：车、钻、攻丝、焊接、装配等；尽能够短地阐明该过程/工序的目的；假设该过程包括有多项不同的失效方式的工序，那么将这些工

21、序单独列出。PFMEA过程功能/要求.PFMEA潜在失效方式失效方式：是指问题的表现方式。“潜在是指能够发生也能够不发生；能够是引起下道工序的潜在失效方式，也能够是上道工序的潜在失效后果；对应特定工序列出每一个失效方式。.过程失效方式的两种类型：I类失效，是指不能完成规定的功能，如：零件超差、错装等II类失效，指的是产生了有害的非期望功能，如：加工过程使操作者或机器遭到损伤、损坏；产生有害气体、过大的噪声、振动；过高的温度、粉尘、刺眼的光线等。PFMEA潜在失效方式.PFMEA潜在失效后果是指该失效方式能够对顾客带来的影响。顾客是广义的，包括：最终顾客直接顾客下一道工序中间顾客下游工序还包括对

22、过程本身有关组成的影响操作者、设备与环境等.PFMEA潜在失效后果描画失效后果，应采用表达顾客关注和感受的词汇，站在顾客的角度来描画失效后果；对最终顾客来说：失效的后果应一概用产品或系统的性能来描画，如：噪声、振动、任务不正常、任务不稳定、停顿任务、操作力过大、异味、性能衰退、外观不良、褪色等；对下一道或下游工序来说：失效的后果应运用过程或工序的性能来描画，如：无法紧固，无法加工，无法装配，无法对中，无法焊接，无法平衡，危害操作人，损坏设备等。.PFMEA严重度SS是失效方式发生时对顾客影响严重程度的评价目的；当一个失效方式有多个能够后果，只列出最高的S；S评分采用110整数分；参见PFMEA

23、S评价准那么；要减少S，只能经过修正设计来实现。.PFMEAS评价准那么后果评定准则:后果的严重度当潜在失效模式导致最终顾客和/或一个制造/装配厂产生缺陷时便得出相应的定级结果.最终顾客永远是要首先考虑的.如果两种可能都存在的,采用两个严重度值中的较高者.(顾客的后果) 评定准则：后果的严重度当潜在失效模式导致最终顾客和/或一个制造/装配厂产生缺陷时便得出相应的定级结果。最终顾客永远是要首先考虑的。如果两种可能都存在的，采用两个严重度值中的较高者。（制造/装配后果） 级别无警告的严重危害当潜在失效模式在无警告的情况下影响车辆安全运行和/或涉及不符合政府法规的情形时，严重度定级非常高或可能在无警

24、告的情况下对（机器或总成）操作者造成危害10有警告的严重危害当潜在的失效模式在有警告的情况下影响车辆安全运行和/或涉及不符合政府法规的情形时，严重度定级非常高 或可能在有警告的情况下对（机器或总成）操作者造成危害 9很高车辆/项目不能工作（丧失基本功能） 或100%的产品可能需要报废，或者车辆/项目需在返修部门返修1个小时以上 8高车辆/项目可运行但性能水平下降。顾客非常不满意。 或产品需进行分检、一部分（小于100%）需报废，或车辆/项目在返修部门进行返修的时间在0.5-1小时之间。 7中等车辆/项目可运行但舒适性/便利性项目不能运行。顾客不满意。 或一部分（小于100%）产品可能需要报废，

25、不需分检或者车辆/项目需在返修部门返修少于0.5小时。 6低车辆/项目可运行但舒适性/便利性项目性能水平有所下降。 或100%的产品可能需要返工或者车辆/项目在线下返修，不需送往返修部门处理。 5很低配合和外观/尖响和卡嗒响项目不舒服。多数（75%以上）顾客能发觉缺陷。 或产品可能需要分检，无需报废，但部分产品（小于100%）需返工。4轻微配合和外观/尖响和卡嗒响项目不舒服。50%的顾客能发觉缺陷。 或部分（小于100%）产品可能需要返工，无需报废，在生产线上其它工位返工。 3很轻微配合和外观/尖响和卡嗒响项目不舒服。有辨识力顾客（25%以下）能发觉缺陷。或部分产品（小于100%）可能需要返工

26、，无报废，在生产线上原工位返工。 2无无可辨别的影响 或对操作或操作者而言有轻微的不方便或无影响 1.PFMEA级别失效方式重要性等级；指被顾客定义的特殊特性、关键特性等；PFMEA也是识别特殊特性SC的重要工具。.PFMEA潜在失效的原因/机理失效的原因：是指失效方式发生的缘由；从“5M1E分析；分析方法：类似过程对比运用上下工序的关系“头脑风暴运用“五个为什么、因果图、陈列图等.PFMEA频度OO是失效方式缘由出现能够性大小的评价；O评分采用110整数分；参见PFMEAO评价准那么；O可参考已有或类似过程的统计资料：过程的PPK值PPM值缺点率等.PFMEAO评价准那么可能性可能的失效率P

27、PK级别很高：失效持续发生 100/1000件 0.551050/1000件 0.559高：失效经常发生20/1000件 0.78810/1000件 0.867中等：失效偶尔发生5/1000件 0.9462/1000件 1.0051/1000件 1.104低：失效较少发生0.5/1000件 1.2030.1/1000件 1.302极低：失效不太可能发生 0.01/1000件 1.671.PFMEA现行过程控制按过程控制采用的优先顺序，设了“三道防线防止原因或机理的发生或减少频率；找出原因/机理，采取措施；查明失效方式；在过程中控制措施采获得越早越好；检验、或对不合格品返工是一种事后措施。.PF

28、MEA现行过程控制思索两种类型的过程控制：预防：防止失效的原因/机理或失效方式出现，或降低其出现的几率；探测：探测出失效的原因/机理或失效方式。预防性控制方法探测性控制方法参数监控量具定期校验）工装定期检查定期设备维护防错SPC监控人员培训等首检巡检最终检查.PFMEA探测度DD是设计控制方法有效性的评价；D评分采用110整数分；参见PFMEAD评价准那么。.PFMEAD评价准那么探测性准则检查类别探测方法的推荐范围 探测度ABC几乎不可能 绝对肯定不可能探测 X不能探测或没有检查 10很微小 控制方法可能探测不出来 X只能通过间接或随机检查来实现控制 9微小控制有很少的机会能探测出 X只通过

29、目测检查来实现控制 8很小控制有很少的机会能探测出 X只通过双重目测检查来实现控制 7小控制可能探测出 XX用管制图的方法，如SPC（统计过程控制）来实现控制 6中等控制可能能探测出 X控制基于零件离开工位后的计量测量，或者零件离开工位后100%的止/通测量 5中上控制有较多机会可探测出 XX在后续工位上的误差探测，或在作业准备时进行测量和首件检查（仅适用于作业准备的原因） 4高控制有较多机会可探测出 XX在工位上的误差探测，或利用多层验收在后续工序上进行误差探测：供应、选择、安装、确认。不接受有差异零件。 3很高控制几乎肯定能探测出 XX在工位上的误差探测（自动测量并自动停机）。不能通过有差异的零件。 2很高肯定能探测出 X由于有关项目已通过过程/产品设计采用了防错措施，有差异的零件不可能产出。1检查类别：A 防错 B 量具 C 人工检查.PFMEA