pfmea培训教材

FMEA 潜在失效模式与后果分析 FMEA理解 预见风险，防止失败，促进提升 周全考虑，应对风险，事半功倍 前 言 w 一个在使用上 100% 合格的产品的故事 主要内容 w 一、 FMEA起源和定义 w 二、 FMEA术语理解 w 三、 FMEA理解与 实施前准备 w 四、 FMEA实施流程及注意事项 w 五 、 FMEA分析思路 w 六、 PFMEA实施方法 w 七、编制实施 PFMEA 一、 FMEA起源和定义 起源于美国国家宇航局 NASA 应用于航天产品的生产制造 1. 预防观念 问题 总数 项目 策划 项目实施 验收 使用 优质企业 问题 总数 项目 策划 项目 实施 验收 使用 劣质企业 2. FMEA发展历史 w 20世纪 50年代，美国格鲁曼公司开发了 FMEA， 主 要用于飞机制造业和发动机故障评估，取得很好的 实效； w 美国航空及太空署（ NASA） 实施阿波罗登月计划 时，在合同中明确要求实施 FMEA； w 七十年代 -1972年，美国福特汽车公司受到美国太 空总署许可正式在汽车行业使用 FMEA； w 今天 FMEA已经是一个国际化标准要求； w 现在已经进入一般性工业，如：电子，医药，计 算机等。 3. 何谓 FMEA w FMEA是 一组系统化的活动 ，其目的是： n 识别、评价 产品过程中潜在的失效及其后果。 n 找到能够 避免或减少 这些潜在失效发生的措施。 n 书面总结上述过程 。 w 它是对 设计（产品 /过程）过程 的完善，以明确什么 样的设计才能满足顾客要求。 已做的事 发生了什么事 什么原因 要做的事 可能会发生的问题 事先分析了解原因 4. FMEA模式 4. FMEA模式 失效模式 失效后果 一般是发生 在产品上 一般是指对 下工程或最 终顾客的影响 失效原因 材料不对 结合方式不对 公差不对 原理不对 4. FMEA模式 现行预计的产品 /过程 可能产生的失效模式 分析 分析 对顾客或下 工程的影响 哪些原因可能 造成这个失效模式 采取可行 的对策 组织能 否接受？ 不能接受 再评估 5. FMEA分类 w 依据阶段不同可分为： DFMEA：设计的 PFMEA：过程制造的 w 依据作用不同可分为： 系统 FMEA； 子系统 FMEA； 零件 FMEA； w 还有安全的 FMEA等等； 1. FMEA失效 w 失效 : w 在 规定条件 下 (环境、操作、时间 )不能完成 既定 功能 。 w 在 规定条件 下 , 产品参数值 不能维持在 规定的上 下限之间 。 w 产品在 工作范围 内 , 导致零组件的破裂、断裂、 卡死等损坏现象。 1. FMEA失效 失效 在規定条件 下 , (环境 、操作、时 间 )不能完 成既定功能 。 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 2. DFMEA顾客 w DFMEA中的顾客 : w 是指 “ 最终使用者 ” ，还包括负责 设计或更高 一级装配过程设计的工程师 /小组 ，以及在 生产过 程中负责制造、装配和售后服务 的工程师。 更高一 层系统 汽车制 造商 使用者 都是 DFMEA所要考虑的对象 本设计可能 产生的失效 模式 2. DFMEA顾客 3. DFMEA潜在失效模式 w 潜在失效 模式 （设计） : w 是系统、子系统或零部件 有可能未达到或未完成 在项 目 /功能栏中所描述 设计意图 的种类（如预期的功能丧 失）。 w 它可能是 更高一级子系统或系统 的潜在失效模式的起 因，也可能是它 低一级的零部件 潜在失效模式的后果。 w 它可能只发生在 特定的运行环境条件下 （如热、冷、 干燥、灰尘等），以及 在特定的使用条件下 （如超过平 均里程、不平的路段、仅在城市行驶等），都应考虑。 4. DFMEA潜在失效后果 w 潜在失效 后果 （设计） : w 就是 失效模式对功能的影响 ，就如顾客感受的一样。 w 要根据顾客 可能发现或经历 的情况来描述失效的后果 。 w 要清楚地说明该失效模式是否会 影响到安全性 ，或 与 法规不符 。 w 不同级别的系统、子系统或零件之间存在着 系统层次 上的关系 。 5. DFMEA潜在失效起因 /机理 w 潜在失效 起因 /机理 （设计） : w 是指一个设计弱点的迹象，其结果就是失效 模式。 模式 后果 原因 6. DFMEA现行设计控制 w 现行设计控制 : w 是指现行 预防措施、设计确认 /验证 或其它活动 ，这些活动的完成或承诺将确保该设计对于所考 虑的失效模式和 /或机理来说是 充分的 。 w 预防：预防失效起因 /机理或失效模式的出现， 或减少它们的 频度 ； w 探测 ：在该项目投产之前，以任何解析的或物 理的方法，查出失效或失效模式的起因 /机理。 7. DFMEA中的 S、 O、 D w 严重度（ S） :是对一个已假定失效模式的最严 重影响的评价等级。 w 频度（ O）： 是指在设计的寿命中某一特定失 效起因 /机理发生的可能性。 w 探测度（ D）： 是结合了列在设计控制中最佳 的探测等级。 8. PFMEA顾客 w PFMEA中的顾客 : w 一般是指 “ 最终使用者 ” ，还包括是 后续或下 游制造或装配作业、服务工作、以及政府法规 。 下工程 经销商 使用者 都是 PFMEA所要考虑的对象 本过程可能 产生的失效 模式 8. PFMEA顾客 9. PFMEA潜在失效模式 w 潜在失效 模式 （过程） : w 是指 过程 可能潜在 不满足过程要求和 /或设计意图 的 种类，其已描述在过程功能 /要求栏中。 w 它是对某具体工序 不符合要求 的描述。 w 它可能是引起下一道作业的潜在失效模式的起因，也 可能是上一道作业的潜在失效模式的后果。 w 在 PFMEA准备中，要假设提供的零件材料是合格 的，除非这可以被 PFMEA小组由历史的数据指出这缺陷 是属于进货零件的质量问题。 10. PFMEA潜在失效后果 w 潜在失效 后果 （过程） : w 是指失效模式对 顾客 的影响。 w 应依据顾客可能注意到的或经历的情况来描 述失效的后果。 使用顾客的语言 w 对于 最终使用者 来说，失效后果应该 一律用 产品或系统的性能 来描述； w 对于 下一道作业 /后续作业 /地点，失效后果应 该以 过程 /作业性能 来描述。 11. PFMEA潜在失效起因 /机理 w 潜在失效 起因 /机理 （过程） : w 是指失效发生的 根本原因 ，其作业结果的显 现就是失效模式。 12. PFMEA现行过程控制 w 现行过程控制 : w 是指尽可能阻止失效模式或失效起因 /机理的发 生，或者探测将发生的失效模式或失效起因 /机理 的控制的描述。 w 预防：预防失效起因 /机理或失效模式的出现， 或减少它们的频度； w 探测：探测失效或失效的起因 /机理，并引导至 纠正措施。 13. PFMEA中的 S、 O、 D w 严重度（ S） :是对一个已假定失效模式 的最严重影响的评价等级。 w 频度（ O）： 是指具体的失效起因 /机理 发生的可能性。 w 探测度（ D）： 是结合了列在过程控制中 最佳的探测控制等级。 14. 风险顺序数 RPN w 风险顺序数是产品严重度（ S）、 频度（ O）、 探测度（ D） 的乘积。在单独的 FMEA 范围之中，该值（ 1至 1000之间）可被用来 对设计或过程控制的等级次序。 15. 过程流程图 w 初始过程流程图： 从预料的材料和产品 /过程方案中得出的预期 加工过程的描述。 w 过程流程图： 描述材料的整个加工流程，包括任何的返工 和修理操作。 三、 FMEA理解与 实施前准备 1. 典型的 FMEA 注意： 将 系统 的失 效模式降为最小 目标： 最大化的产 品质量、可靠性和 成本 注意： 将 设计 的失 效模式降为最小 目标： 最大化的产 品质量、可靠性、 成本和可维护性 系统 设计 过程 部件 子系统 主系统 部件 子系统 主系统 人、机、料 法、环、测 (5M1E) 机器 工具 工作站 生产线 操作者培训 过程 测量 注意： 将全过程的 失效模式降为最小 目标： 最大化的全 过程质量、可靠性 、成本和可维护性 2. FMEA的关联性 失效模式 后 果 原 因 SFMEA 问题 的分支 问题 问题产 生的原因 DFMEA 问题产 生的原因来自SFMEA 准确的后果定 义来自 SFMEA 设计 失效模式 产生的原因 PFMEA 问题产 生的原因来自DFMEA 和 DFMEA相同的后果 详细 的 过 程失效模式 产 生的原因 3. FMEA的时间顺序 概念 初始 设计 设计 完成 样 件制造 设计 /过 程 确 认 生 产 开始 DFMEA PFMEA DFMEA 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 PFMEA 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 DFMEA PFMEA MSA SPC PPAP 4.典型产品和过程开发三部曲 柳州艾肯迪管理咨询有限公司 致力于卓越管理！ 5.控制计划 /过程流程图 建议的产品质量计划顺序 过程流程清单 （包括所有的过程） 过程流程 / 控制计划 （所有的 “”主要 “过程 ) APQP程序 将启动这个过程 过程流程清单 转化为 过程控制计划 PFMEA (所有的 “”主要 “过程 ) 利用 RPN值来评定特性DFMEA 6. FMEA的益处 w 预防计划； w 识别改变需求； w 降低成本； w 减少浪费； w 降低 保证成本 ； w 降低无增值操作； 6. FMEA的益处 概念 设计 过程 Time Resource for problem solving 工作量 纸面 Paper 硬件 Material FMEA Traditional 产品 7. FMEA前提条件 w 选择适当的小组和有效的组织成员； w 为每个产品 /服务、过程 /系统选择小组； w 建立团队体系； w 定义顾客和顾客需求 /期望； w 涉及 /过程需求； w 开发过程流程图 *； 8. FMEA小组 小组： w 为完成同一任务或目标的两个或更多的共同行 动的个体； 集体讨论： w 发现许多可能存在和可能发生情况需要小组的 集体讨论； 成功的 FMEA小组 w 控制方向和焦点； w 建立自身的统一性； w 负责并使用测量方法； w 有全体的支持； w 是横向多功能小组； FMEA小组的守则 w 决定前召开小组会议； w 决定谁将参加； w 预先准备议题； w 主张进行会议笔记或记录； w 建立基本准则； w 遵守事先的议程； w 评价会议； w 不允许中断； FMEA小组的守则 w 基本的准则是对 “同一组织 ”的帮助； w 小组必须确定自身的基本准则； w 一旦确定，每个人必须维护； w 他们可以在后续的会议上修订或更改这个准则 ； FMEA小组会议的责任 w 阐明； w 参与； w 听从； w 总结； w 管理时间； w 检验一致性； w 评价会议过程； FMEA小组决定的标准 /模式 w 一人做出决定； w 一人请教全体，然后作出最终的决定； w 小组或团体的决定建立在多数或一致的基础上； 9. 设计 FMEA小组成员 一般在筹备样件期间开始准备： w 设计工程师 通常的小组领导； w 检验工程师； 可靠性工程师； w 制造工程师； 最终服务工程师； w 项目经理； 质量工程师； w 顾客联系人； w 其他，包括：销售、开发、过程、 QA/QC等； 过程 FMEA小组成员 w 过程工程师 通常的小组领导： w 生产操作者； 工艺工程师； w 设计工程师； 可靠性工程师； w 加工工程师； 维修工程师； w 项目经理； 质量工程师； w 其他，包括：销售、供应商、 QA/QC等 10. DFMEA与 PFMEA比较 DFMEA的失效 PFMEA的失效 润 滑能力 不足 润 滑油使用 不 够 错误 的原料 说 明 错误 的原料 使用 10. DFMEA与 PFMEA比较 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 D RPN 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 D RPN DFMEA PFMEA 来自经验和数据 来自预测 设计 /过程 起因 后果 控制 失效模式 频度 严重度 探测度 四、 FMEA实施流程及注意事项 1. FMEA的应用 w FMEA作为一种重要的可靠度分析工具，应用 于组织活动的各个阶段：包括 从系统 -子系统 -零件 的策划、开发阶段有计划地展开，由设计阶段延 伸到制造和应用阶段； w 在设计阶段：用于指出设计上的问题点，改善 设计，用以确认产品设计是否满足顾客要求； w 在制造阶段：用于指出 加工、装配、生产、设 计方面的问题点 ，反推至前一过程或前一阶段， 要求进行必须的改进。 2. 应用 FMEA三种典型时机 w 新设计、新技术或新制程 ，这时的 FMEA是完整 的设计、技术、或制程。 w 修改现有的设计或制程 (假设其设计或制程 FMEA已存在 )这时的 FMEA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。 w 使用现有的设计或过程于新的环境、地点 (假设 其设计或制程 FMEA已存在 )，这时的 FMEA范围是 针对环境、地点对现有的设计、过程的影响。 3. FMEA分析流程 1、实施前准备； 2、确定 FMEA评分标准； 3、实施 FMEA分析； 4、讨论、总结和评估分析结果； 5、实施改进对策； 6、进行追踪确认效果； 3. FMEA分析流程 先期策划 主流程 结果应用 3. FMEA分析流程 -先期策划 组成 FMEA团队 资料收集 订定执行方案 产品设计 制造工艺 使用维修 环境 表格格式 分析层次 失效定义 成果整合 时机 3. FMEA分析流程 -主流程 分析过程特性 定义制造流程 分析产品特性 分析失效模式 分析失效原因 分析现行控制方法 分析失效后果 分析频度 分析探测度 分析严重度 计算风险优先数 决定优先改善 的 失效模式 建议改善措施 改善实施 3. FMEA分析流程 -应用 w 避免采用不良率高的设计和制程； w 集中资源，循序改善产品设计和制程； w 循环改善，不断提升设计和制程可靠度； w 设计改进； w 制程检验，测试标准，检验程序，检验规范等； w 下次 FMEA分析； w 产品可靠性，制程安全性，环保的评估 ； w 工程师训练 ； 4. FMEA实施过程中注意事项 w 由于不断追求产品质量是一个企业不可推卸的责 任，所以 应用 FMEA技术来识别并消除潜在隐患有 着举足轻重的作用 。对产品回收研究结果表明，全 面实施 FMEA能够避免许多事件的发生。 w 虽然 FMEA的准备工作中，每项职责都必须明确 到个人，但是 要完成 FMEA还得依靠集体协作 ，必 须综合每个人的智能。例如，需要有设计、制造、 装配、售后服务、质量及可靠性等各方面的专业人 才。 4. FMEA实施过程中注意事项 w 及时性是成功实施 FMEA最重要因素之一，它是一个 “ 事前的行为 ”(“ 机会之窗 ” 关闭前实施 )，不是 “ 事 后的行为 ” ，为达到最佳效益， FMEA必须在设计或过 程失效模式被无意纳入设计产品之前进行。 w 事前花时间很好地进行综合的 FMEA分析，能够容易 、低成本地对产品或过程进行修改，从而减轻事后修改 的危机。 w FMEA能够 减少或消除因修改带来更大损失 的机会。 w 适当应用 FMEA是一个相互作用的过程，永无止境。 4. FMEA实施过程中注意事项 w 不适合将一个小组的 FMEA分数 和其它组的 FMEA分数进行比较，因为即使设计或过程是一样 的，但由于每个状况不一样所以打出来的分数也 会不一样。 w 对 FMEA的文件应对照 FMEA的目标来进行评审 (Review)是被推荐的，包含管理评审。 5. 追 踪 w 为了确保所采取的预防措施是有效的，所以 应 对这些行动进行追踪 ，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 ,周密开发的 FMEA,如果没有积极有效的预防 /纠正措施其价值 将是非常有限的。 w 责任工程师应确认建议的措施已被执行或评估 ， FMEA是一份 动态的文件 ，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 的活动。 5. 追 踪 w 责任工程师有 多种方式 来确认建议的措施是否 实施，它们包含但不限于下列： n评审 设计、制程、图面以确认建议的措施是否 已实施； n确认 各项的设计、制程、组装的变更是否已整 合到相关的文件中； n评审设计 FMEA 、 过程 FMEA， 系统 FMEA的应 用以及控制计划。 五、 FMEA分析思路 1. FMEA分析的逻辑思路 功能、特征 或要求是 什么？ 可能有何错误？ -功能 丧失； -部分 /全部功能 降低； -功能间歇性中断 -非预期的功能； 影响是 什么？ 有多 严重？ 起因是 什么？ 其发生的 几率为何？ 为有可能 被预防和 探测吗？ 探测它 的方法 有多好？ 可以做什么？ -设计变更 -过程变更 -特别的控制 -标准、程序或 指南的更改 2. FMEA分析目的 w 明确重要的、潜在的故障模式 w 防止制造过程出现变更、延迟等所造成的 损失 w 发现质量管理存在的问题 w 找出维护性设计方面的问题点 w 应用于产品安全方面 w 组织进行设计评审 3. 确定 FMEA分析对象 w 确定规格： 如产品的用途、规格参数、寿命、限制条件等 w 确定使用条件： 如环境条件，包括使用、保存、启动、停机时 的温度、湿度等；如应用条件，包括启动和停止次数、启动时间、 连续运转时间、操作步骤，操作者水平等 w 可靠性、维护性： 包括利用率、可靠性、维护性、保养和操 作人员的技术水平等 w 维护计划： 包括定期保养、故障诊断、维护计划、维护作业时 间等 w 文件和资料： 包括系统图、结构图、动作顺序等 w 类似系统的调查分析： 通过相类似系统分析 w 法律、法规方面的要求 4. 建立 FMEA分析表 构成 件 失效 模式 失效 后果 失效 起因 严 重 程度 拟订 对 策 5. 建立可靠度方框图 w 可靠度方框图是将系统的构成要素根据功 能进行从上到下分解，从系统、子系统、构 成件、组件、零件等来表示系统功能要素的 框图。 5. 建立可靠度方框图 w 可靠度方框图制作方法 w 在功能方块中只写一种功能 w 子系统或构成件的功能方块，尽可能在相同层 次上分析 w 如单一功能的方块连续时，以串联方式表示 w 如功能间存在重复时，以并联方式表示 w 确定分析层次，以指明失效模式层次 5. 建立可靠度方框图 炉前检查 浸助焊剂 预热 浸锡 炉后检查 目视检查 放大镜 助焊剂成分 助焊剂比重 液面高度 发泡程度 预热温度 预热时间 锡液高度 锡成分 浸渍时间 锡液温度 浸渍角度 目视 放大镜 功能 分析 层次 的 因素 波峰炉焊接系统可靠性方框图 6. 列出典型失效模式 w 功能方面： 不能、提早、延迟动作，不能、提 早、延迟停止，运作不稳定等 w 机械类： 磨损、变形、腐蚀、破损、脱落等 w 电气类： 开路、短路、接触不良、过热、断线 等 w 化学类： 腐蚀、老化、变色、固化、污染、过 热等 列出典型失效模式方法 w 脑力激荡法 w 能量传递法 w 借鉴法 w 技术资料审核 w 从系统的整个寿命周期分析 脑力激荡法 脑力激荡法是一种技法，可以激发小组成 员产生大量的有创意的点子，。由纽约广告代理 的老板 Alex F Osborn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，让人们感到无拘无束，此时人们可 能提出在平时认为不太可能提出的解决方案，但 往往收到意想不到的效果。 确定实施 4个原则（在会议前向成员解释） w 拒绝任何批评 ：对任何观念持有反对意见时，必须 保留到稍后之时期，会议中不管别人构想是好是坏， 绝不加以批评。 w 欢迎 自由奔放 ，异想天开的意见，必须毫无拘束， 广泛地想，观念愈奇愈好 w 构想越多越好 ，不必顾虑构想好坏，先求量再求质 w 搭便车 ：鼓励构想之改进与合并，即根据别人的 “ 构想 ” 联想另一个构想，利用一个灵感激发另外一个 灵感，或者是把别人的构想加以修正转变成更好的构 想。 脑力激荡法 能量传递法 能量传递法适用于系统工作时存在能量传递 的场合，如以自行车为例，动力传动的一般模式 为： 踏板 -踏板支架 -中轴 -大链轮 -链条 -飞轮 - 后轴 -后轮 -前轮 通过能量流，可以分析能量传递的零件或 组件，对这些零件的故障种类列举就相对容易， 再补充上可能遗漏的零件或组件就可 借鉴法 没有横空产生的系统，任何新系统其 零部件大多数都已在类似或不类似的其它系 统上使用，可以通过查阅已有的系统的故障 资料，结合新系统的使用条件、使用环境及 特点，可以预测新系统的故障模式 技术资料审核 对技术图纸、流程图等资料来分析系 统，从原理上探讨可能的故障模式 从系统的整个寿命周期分析 产品在设计、制造、运输、调试、使 用、维护的各个阶段都可能产生不同的故障 ，这就要求在分析故障模式时综合考虑各个 阶段的条件、环境、人员素质及限制条件等 ，这样得出较为全面的缺陷故障模式 7. 失效后果分析 构 成 件 失 效 模 式 失效后果 失 效 起 因 严 重 程 度 拟 订 对 策 子系 统 系 统 安全 性 经 济 性 环 境 失效模式所产生的各类影响后果 7. 失效后果分析 w 功能、性能方面 w 可靠性、维护性方面 w 安全性方面 w 经济性方面 w 操作性方面 w 修复性方面 w 环境方面 w 公共安全方面 w 废弃方面等 失 效 后 果 的 种 类 六、 PFMEA实施方法 1. PFMEA简介 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 充份考虑到并指明潜 在失效模式及与其相 关的后果起因机理 以其最严密的形式总 結了开发一个过程时 ，工程师小组的设 计思想 在任何制造策划过程 中正常经历的思维过 程是一致的，并使之 规范化。 失效模式 人机料 法环测量 失效后果 1. PFMEA简介 一般是发生 在产品上 一般是指对 下工程或最 终顾客的影响 2. PFMEA目的 w 确定过程功能和要求 w 确定与产品和过程相关的潜在失效模式 w 评价潜在失效模式对顾客产生的后果 w 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 w 确定过程变量以此聚焦于过程控制 w 编织一个潜在失效模式分级表，以便建立一个考 虑预防 /纠正措施的优选体系 w 记录制造或装配过程的结果 3. PFMEA顾客的定义 w PFMEA“ 顾客 ” 的定义， 通常 指 “ 最 終使用者 ” ， 也可 以是随后或下游制造 、装配工序，维修工 序或政府法规 。 4. PFMEA集体的努力 w 在最初 PFMEA中，希 望负责的工程师能夠直接 地、主动地联系所有相关 部门的代表。 w PFMEA应成为促进不同 部门之间充份交換意見的 催化剂，从而提高整高集 体的工作水平。 w 一位有经验的 FMEA推进 员非常关键 设计 思想 担心 问题 过去 经验 顾客 反应 可能的失效模式 解決方案 群策群力智能发光 4. PFMEA集体的努力 w 在可行性阶段或之前进行 w 在生产用工装设计和到位前 w 考虑到从单个 零件、 部件到总成的所有 制造工序。 5. 动态的 PFMEA 5. 动态的 PFMEA w 过程 FMEA是一份动态文件，必须在生产 工装准备之前，在过程可行性分析阶段或之 前开始，而且要考虑以 单个零件到总成的所 有制造工序。 w 在新车型或零件项的制造计划阶段，对新 工艺或修订过的工艺进行早期评审和分析能 够促进预测、解决或监控潜在的过程问题。 初始 FMEA 修正 FMEA1 必须在工装 准备前以及 试生产前 各项未考虑的 失效模式发现 以及讨论 修正 FMEA2 各项未考虑的 失效模式发现 以及讨论 TIME 5. 动态的 PFMEA 6. PFMEA关注的重点 w PFMEA假定所设计的产 品能够满足设计要求，其 潜 在失效模式可能会因设计弱 点而包括在过程 FMEA中， 它们的影响及避免措施由设 计 FMEA来解决。 因设计缺 陷所产生失效模式可包含在 过程 FMEA中。 w 过程 FMEA并不是依靠改变产品设计来克 服过程缺陷的 ， 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 ， 以 便最大限度地保障产品能满足顾客的要求 和期望 。 顾客 设计 生产 出货 不设计不良品 不生产不良品 不流出不良品 6. PFMEA关注的重点 6. PFMEA关注的重点 w FMEA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生的可能性。 7. PFMEA应用时机 w 新产品工艺流程设计时 w 新产品工装准备前 w 新产品试产前 w 产品客户抱怨时 w 工艺变更时 8.PFMEA实施准备：使用流程图 w 你希望了解你目前的过程 w 你希望得到改进的机会 w 你希望阐明潜在的解决方案 w 你希望提高过程和使新过程文件化 8.PFMEA实施准备：创建流程图 1、识别过程和任务 你希望分析、定义重要 的过程范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 8.PFMEA实施准备：创建流程图 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？ 8.PFMEA实施准备：创建流程图 5、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 8.PFMEA实施准备：创建流程图 工序 号 制造 移动 储 存 检 测 返 工 操作说明 标 识 关键产品 特性 /KCC标识 关键过程 性能 /KPC 5 钢 板材 质检测 储 存 从 库 房 转 运至剪板机 剪板 尺寸 检查 10 15 20 25 9. PFMEA开发 w PFMEA应从整个过程中的流程图风险评 定开始。 流程图应确定与每个过程有关的产 品过程特性参数 。 如果可能的话，还应根 据相应的设计 FMEA确定某产品影响的内容 。 用于 PFMEA准备工作中的流程风险评 定图的复制件应伴随 PFMEA过程。 w 为了能促进潜在失效模式的分析， PFMEA 的格式见案例 建立 过程风险评定表 操作方式 可能的失效模式 风险 程度 上模 架模不良尺寸失 误 高 风险 设 定注塑条件 时间 不 对导 致 变 形 高 风险 建立失效模式过程矩阵对照表 w 通过建立的过程流程图，以了解基本的流 程，应尽量细化，而且包含所有站别。 w 过程风险评定表，是分解每一过程站之 每一个动作，了解每一个动作可能带来之失 效模式。 w 建立失效模式过程矩阵对照表，可收集 以往之客户抱怨、让步、不合格、检验报告 等来做汇总。 过 程 失效模式 过 程 1 过 程 2 过 程 3 过 程 4 失效模式 1 失效模式 2 失效模式 3 失效模式 4 顾客抱怨 让步接受 厂内不合格 失效模式过程矩阵对照表 工序 作 业细则 参数 误 失 失效模式 电镀 添加 电镀 液 浓 度 浓 度 错误 电镀 厚度 不足或太多 调 整 PH值 PH值 PH值过 高 或 过 低 电镀 厚度 不足或太多 自操作分析可能的失效模式 自操作分析可能的失效模式 w 利用上述二个动作来决定所有可能之失效 模式，有重复的可只取一个即可，并加以解 决。 w 失效模式，不可太模糊，要有能有效的找 到是那一个过程造成的。 10. 确定潜在失效模式 w 列出所有失效，可能发生，不一定发生 w 利用经验和头脑风暴 w 过程 /零件怎样不满足要求 w 无论工程规范如何，应评估顾客认为的拒 收条件是什么 11. 典型的失效模式 弯曲 毛刺 孔错位 断裂 转运损坏 漏开孔 脏污 变形 表面太光滑 短路 开路 表面粗糙 开孔太深 失效模式应以规范化技术术语描述， 不同于顾客察觉的现象 12. 潜在失效的后果 噪音 粗糙 费力 工作不正常 异味 渗漏 不能工作 报废 外观不良 对最终 使用者 无法紧固 不能配合 不能连接 无法安装 损坏设备 危害操作者 工装过度磨损 对下道 工序 13. 严重度后果 标准：后果的严重度，此项分数是由 于失效模式结果导至最终客户或生产 组装工厂缺失，最终顾客始终应优 先考虑，如果二者都发生，使用最高 的严重度 (顾 客的后果 ) 标准：后果的严重度，此项分数 是由于失效模式结果导至最终客 户或生产组装工厂缺失，最终 顾客始终应优先考虑，如果二者 都发生，使用最高的严重度。 (制造 /装配的后果 ) 分 数 无警告 的危险 当失效模式影响到车辆操作安全和 /或 牵涉到违反政府法规时 ,无警告产生。 非常高的严重等级将危害机器或 组装作业员，没有警告产生。 10 有警告 的危险 当失效模式影响到车辆操作安全和 /或 牵涉到违反政府法规时 , 有警告产生 。 非常高的严重等级将危害机器或 组装作业员，有警告产生。 9 非常高 的 丧失基本功能 , 客户非常不满意。 可能 100%产品须报废 :或车辆项 目修理在修理部门的修理时间大 于一小时。 8 高的 车辆可以操作 , 但降低功能等级 , 客 户不满意。 产品须筛选及部分报废 (小于 100%);或汽车项目修理在修理 部门介于半小时到一小时间。 7 中等的 车辆可以操作 , 但令人舒适或便 利的项目无法运作 , 客户会感受 到不舒适。 可能一部份产品 (小于 100%)要报废 但不要挑选，或汽车项目修理在 修理部门小于半小时。 6 低的 车辆可以操作 , 但令人舒适或便 利的项目无法运作 , 客户会感受 到不舒适。 可能产品须 100%重工 ; 或汽车项 目离线修理但不需送到维修部门。 5 非常低 的 装备整修或各种杂音造成不舒服 , 这些缺点大部分客户都会被发现 。 (大于 75%) 可能产品需要挑选，不用报废 ,一部 份可能需要重工。 4 次要的 装备整修或各种杂音造成不舒服 , 这些缺点可能被 50%客户发现。 可能部份 (小于 100%)的产品可能必 须重工，没有报废，在线但离站。 3 非常次 要的 装备整修或各种杂音造成不舒服 , 这些缺点会被有经验的客户发现 。 (小于 25%) 可能有部分产品 (小于 100%)要重工 , 没有报废，在线上在站的。 2 没有 没有可识别的影响 可能有对操作或操作者有轻微的影 响，或没有影响 1 13. 严重度 14. 潜在失效起因 /机理 起因 机理 扭矩不当 焊接不当 测量不精确 热处理不当 浇口 /通风不足 润滑不足或无润滑 零件漏装或错装 定位器有碎屑 损坏的工装 不正确的机器设置 15. 频度 失效 发 生可能性 可能的失效率 * 频 度 很高：持 续 性失效 100个，每 1000件 10 50个，每 1000件 9 高： 经 常性失效 20个，每 1000件 8 10个，每 1000件 7 中等：偶然性失效 5个，每 1000件 6 2个，每 1000件 5 1个，每 1000件 4 低：相 对 很少 发 生的失效 0.5个，每 1000件 3 0.1个，每 1000件 2 极低：失效不太可能 发 生 0.01个，每 1000件 1 16. 探测度 探 测 性 准 则 检查类别 探 测 方法的推荐范 围 探 测 度A B C 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 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 C:人工检查A:防错 B:量具 16. 探测度 小 控制可能能探测 出 X X 用制 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% 的上 /通 测 量 5 中 上 控制有 较 多 机会可探 测 出 X X 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 X X 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 。不能接受有差异零件。 3 很 高 控制几乎肯定 能探 测 出 X X 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 PFMEA典型案 例 七、 编制 实施 PFMEA 1. PFMEA编号 w 填入 FMEA文件编号 , 以便可以追踪使用。 例如 ,PFMEA表编号可表示如下 : l 编号 - l 项目号 l 月份 l 公历年的末两位 2. 项目 w 填入将被分析系统 、 子系统或零件的过程 名称和编号。 3.过程责任 w 填入整车厂 (OEM)、 部门和小组 , 如果知 道也包括供货商名称 整车厂 GM(通用汽车 ) FORD(福特汽车 ) BENZ-CHRYSLER(奔驰 克莱斯勒 ) VW(大众汽车 ) TOYOTA(丰田 ) 4.编制者 w 填入负责准备 FMEA工作的工程师姓名、电 话及所在公司名称。 姓名： XXX 部门： XXX 电话： XXX 公司名称： XXX 5.车型年度 /项目 w 填入将使用和或正被分析过程影响的预 期的年型及车型 (如果已知的话 )。 什么牌子 什么车型 什么年份 6.关键日期 w 填入初次 FMEA预定完成的日期，该日期不 应超过计划开始生产的日期。 n备注：对于供货商，初始 FMEA的最后完成日必 须不超过顾客要求提交 PPAP的要求日期。 关键日期 计划开始生产日期 7.FMEA日期 w 填入编制 FMEA原始稿的日期及最新修订 的日期。 第一版 第二版 第三版 原始稿日期 最新修订日期 8.核心小组 w 列出有权限参与或执行这项工作负责个人 或单位 (建议将所有小组成员名字、单位、 电话号码、地址等另行列表 )。 9.过 程功能 /要 求 w 简单描述被分析的过程或工序 (如车、钻、攻丝 、焊接、装配 )。 除此之外建议记录相应的过程 操作编号在开始分析的步骤时。 该团队应当评审 适用的操作、材料、过程、环境和安全标准。尽 可能简单地说明该工艺过程或工序的目的，包含 系统、子系统或零件的信息。 如果工艺过程包括 许多具有不同失效模式的工序 (例如装配 )那么可以 把这些工序作为独立过程列出。 10.潜在失效模式 w 根据零件、子系统，系统或过程特性， 对 应特定的工序，列出每一个潜在的失效模式 。前提是假设这种失效可能发生，但不一定 非得发生。过程工程师小组应能提出并回 答下列问题： 10.潜在失效模式 n 制程或零组件为何不符合规格 ? n 假设不考虑工程规格 , 顾客 (最终使用者、下工程或服务 )会 提出什么异议 ? n 在此建议把 相似的过程比较和顾客 (最终用户和后续工序 ) 对类似零件索赔情况的研究作为出发 。此外，对设计目的了 解也很必要。典型的失效模式可能是但不仅仅限于下列情况 ： l 弯曲、毛刺、破碎、变形、脏污、安装调试不当、接 地、开路、短路、工具磨损、不正确的安装、灰尘。 l 备注：潜在失效模式应描述 “ 物理 ” 或技术项目，而 不是客户通知的症兆。 失效模式：尽可能的思考 ，在这台汽车上会出现哪 些的故障呢？没有剎车、 空调不冷、照明不亮等等 。 10.潜在失效模式 11.潜在失效后果 w 应根据顾客可能注意到的或经历的情况来 描述失效的后果。 对最终使用者来说失效的 后果应一律用产品或系统的性能来描述 ，例 如： 11.潜在失效后果 w 噪音、工作不正常、牵引阻力、不规律的动作、 不能操作的、不稳定的、通风不良、外观不良、粗 糙不平的、过度的费力要求 , 令人不舒服的气味、 操作性减弱、车辆控制受损、顾客不满意。 w 如果顾客是下道工序或后续工序工位 , 失效效 应经常被指为 : 无法紧固、无法钻孔、无法表面 加工、不能焊牢、不能上胶、不能塑封、排向困难 、引直困难、影响产品性能、损坏设备等、导致工 装的过度磨损、伤害操作员。 失效后果：尽可能的思考 ，在这台汽车上会出现那 些的故障呢？这些的故障 对顾客有什么的影响 11.潜在失效后果 12.严重度 w 严重度对每一个 FMEA都是相对分数。 降低严重 度分数只能透过对系统、子系统、零件或过程的设 计变更。 w 如果受失效模式影响的是顾客的装配厂或产品使 用者，严重度的评价可能超出了本过程工程师小 组的经验或知识范围。在这种情况下，应与设计 FMEA、 设计工程师和或后续制造或装配厂的过 程工程师进行协商、讨论。 w 建议的评分标准 ： 过程设计组对评价准则和分 级规则应意见一致 ， 即使因为个别过程的分析做 了修改也应一致。 n 注 ： 建议不要对评分为 9,10分的评分标准进行修改 ， 失 效模式的严重度为 1分的不需要再作进一步的分析 。 12.严重度 13.等级 w 本栏目是用来对需要附加过程控制的零部件、子 系统或系统的一些特殊过程特性进行分级的 (如关键 、主要、重要、重点等 )。 w 这个字段也可用来突出工程评估高优先度的失效 模式。 w 如果在过程 FMEA中确定了某一分级，应通知设 计主管工程师，因为它可能会影响有关确定控件项 目标识的工程文件。 w 特殊产品或过程特性符号以及它们的使用直接依 公司的规定政策在本书中不予以标准化。 14.潜在失效起因机理 w 针对 每一个潜在失效模式，在尽可能广的范围 内，列出每个可以想到的失效起因。 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 FMEA考虑过 程就完成了。但是失效的许多起因并不是相互独 立的、唯一的，要纠正或控制一个起因，需要考 虑诸如试验设计之类的方法，来明确那些根本起 因起主要作用，那些起因容易得到控制，应描述 这些起因，以便针对那些相关的因素采取纠正措 施。 失效模式 A原因 B原因 C原因 D原因 14.潜在失效起因机理 14.潜在失效原因 /机理 w 在尽可能的范围理 , 列出所有能想象得到的失 效原因，以下是一些典型的起因 : n 不当的钮力：超过或小于。 n 不适当的焊接：电流、时间、压力。 n 不精确的量具。 n 不当的热处理：时间、温度。 n 不当的或则没有润滑 n 不适当的上胶。 n 机器设定不当、程序不对。 n 润滑不当或没有润滑 n 零件漏装或错装 14.潜在失效原因 /机理 w 列表时应明确记录具体的错误或误操作情 况 (例如，操作者未装密封垫 )， 而不应用一 些含糊不清的词语 (如操作者错误，机器工 作不正常 )。 15.频度 (OCCURRENCE) w 频度是指具体的失效起因机理 (列于前一栏目 中 )发生的频率。 频度的分级数着重在其含义而不 是数值，预防或控制失效的起因机制只有藉由 产品或过程的变更 才能影响到发生度分数。 w 可以以 110级来估计潜在失效原因机制的发 生度。 w 必须确认使用一致的发生度分数系统， PFMEA 发生度是一个相对的分数可能不反应真实的发生 度。 15.频度 (OCCURRENCE) w “ 可能的失效率 ” 是根据过程实施中预计发生 的失效来确定的。 如果能从类似的过程中获取数 据，那么可以用统计数据来确定频度的级数 (频度 数 )，除此以外，可以用下表左侧栏目中的文字描 述和任何适用于类似过程的历史数据来进行主观 评价。 w 过程设计组对评价准则和分级规则应意见一致 ，即使因为个别过程分析作了修改也应一致。 w 为保证一致性，应采用下面的频度分级规则当 指导。 失效模式 A原因 B原因 C原因 D原因 频度？ 15.频度 (OCCURRENCE) 频度？ 频度？ 频度？ 16.现行过程管制 w 现行的过程控制是尽可能地 阻止失效模式的发 生 ，或则 探测将发生的失效模式 的控制的描述。 这些控制方法可以是象防错夹具之类的过程控制 方法，或者 SPC， 也可以是过程后评价。评价可在 目标工序进行，也可在后续工序进行。 w 有二种制程控制方法可以考虑 : n 预防措施 ：阻止失效起因