设备潜在失效模式及效应分析MFMEA教材.ppt

设备设备 潜在失效模式及效应应分析 (mfmea) 2 课课课课程目程目标标标标 完成课课程后，学员员能： 1.了解fmea工作的重要性 2.了解fmea的工作原理 3.能应应用设备设备 fmea工具* 3 1.1.为为为为什么要做什么要做fmeafmea 2.fmea2.fmea在工厂的运用在工厂的运用 3.3.设备设备设备设备 fmeafmea的精的精实实实实方法方法 4.4.设备设备设备设备 fmeafmea的拓展的拓展 5 5. .设备设备设备设备 fmeafmea演演练练练练与与讨论讨论讨论讨论 indexindex 4 科学家们事先己经将所有可能发生的事件进行了 分析，并得到彻底地解决，以保证万无一失。 -fmea的运用 5 fmeafmea是一种使用十分普遍的思是一种使用十分普遍的思维维维维方法方法 日常生活中几乎每人都在使用日常生活中几乎每人都在使用这这这这种方法种方法 6 开开发发发发三部曲三部曲 7 fmea的类类型 零 8 设计设计 潜在的失效模式及后果分析-dfmea design potential failure mode and effects analysis 过过程潜在失效模式及后果分析-pfmea process potential failure mode and effects analysis 9 运用运用fmeafmea的的细项细项细项细项 原因原因 1.由于策划设计设计 的不足，造成产产品/过过程/服务务失效， 给顾给顾 客带带来损损失,失效后的市场场召回成本高。 2.事先花时间时间 很好地进进行fmea，能够较够较 容易地降 低成本，减少事后修改的风险风险 和巨大损损失。 3.有助于对设计对设计 要求和不同的设计设计 方案给给予客观观真 实实的评评价。 4.核心内容：提高顾顾客满满意度 。 10 fmea帮助我们们了解 哪里可能出错错? 造成的影响是什么? 影响多严严重? 造成的原因是什么? 发发生概率多高? 管制的方式是什么? 管制多有效? 整体风险风险 多高? 如何降低风险风险 ? 11 fmea之功能 12 iso/ts16949iso/ts16949对对对对fmeafmea的定的定义义义义 iso/ts16949之7.3.3.1“产产品设计输设计输 出”和 7.3.3.2“制造过过程设计输设计输 出”中明确规规定了： 产产品与过过程设计设计 的输输出必须须包含fmea 作为为apqp输输出的ppap，其手册也明确规规定fmea的要求 。 fmeafmea是汽是汽车产车产车产车产 品与品与过过过过程程设计设计设计设计 必必须进须进须进须进 行的一行的一项项项项活活 动动动动。 13 fmea让顾让顾 客更加满满意 顾客 需求 产品设计 过过程设计设计 顾客 满意 fmea是为为了让顾让顾 客满满意,为为了达成我们们目标标 的一个过过程必须须要做的事情。 14 成功成功实实实实施施mfmeamfmea的重要的重要因素因素 15 如何来运用如何来运用mfmeamfmea工具？工具？ 16 fmea實施步驟 1.選擇工程和范圍； 2. 實施mfmea，構建一個方框圖 3.基於方框圖或過程流程圖選擇一個輸入點； 4.收集數據； 5.分析數據； 6.計算結果（結果必須由數據驅動！）； 7.結果評估/確認/測量； -狀況變好； -狀況變壞； -狀況無變化。 8.重復上述所有步驟。 17 fmeafmea展开流程展开流程 准准备阶备阶备阶备阶 段段 执执行阶阶段 改善阶阶段 18 准备阶备阶 段 组组建mfmea团团队队 资资料搜集 制订订mfmea计计划 建立功能方块图块图 設備结结构树图树图 qfd 决定分析之项项目功能 19 1.1.组组组组建建fmeafmea团队团队团队团队 20 设计设计 工艺艺 制造 生产产 服务务 质质量 试验试验 可靠性 各类专业类专业 人员员 熟悉产产品 理解客户户 了解过过程 精于服务务 富有经验经验 善于改进进 信息资资料 各类专业类专业 技术术 集体智慧 多方合作 必要时时包括供应应商与最终顾终顾 客。 fmeafmea的的团队团队团队团队 21 成功成功fmeafmea团队团队团队团队 的的标标标标准准 1.确保管理者承诺诺在公司范围围内支持fmea过过程。 2.确保fmea评评定小组组理解并支持fmea过过程的期 望和目标标。 3.在模具寿命期间间保持同一fmea小组组。 4.在每一个组织组织 （部门门）设设立fmea协调协调 人。 5.向fmea小组组的每一个成员员提供尽可能多的设计设计 经验经验 。 22 顾顾客明示的和潜在的要求 相关国家专业专业 的法律法规规 与产产品有关的标标准和规规范 供应应商提供的资资料和数据 同类产类产 品积积累的经验经验 教训训 创创新的设计设计 意图风险图风险 剖析 2.资资料搜集 作业业目的：了解voc，以便要求的充分满满足 。 23 2.资资料搜集 相关法律法规规 顾顾客的特殊要求 产产品可靠性与质质量目标标 系统统、子系统统与零件图图面 工作流程图图 以往类类似产产品的fmea 产产品历历史 初始工程标标准 初始特殊特性清单单 顾顾客抱怨 应应在fmea会议议前12周即通知大家准备备 24 如何展开如何展开fmeafmea？ 准备阶备阶 段 执执执执行行阶阶阶阶段段 改善阶阶段 重复 评估 25 fmeafmea表表格格各各项项项项关关联联联联图图图图 26 mfmea是聯合工程團隊確定設備的潛在故障模式、潛在影 響和潛在故障模式的潛在原因，并提出糾正措施計劃以消 除或減少潛在故障模式的影響。 具有代表性的mfmea是一個分等級的模型，它將機械分為 子系統、組件和最底層的可更換單元。如： 第1級：系統級-一般機械 第2級：分系統級-電子、機械、控制 第3級：組件級工作夾具/工具、物料輸送、驅動 第4級：部件級 對于所有預期目的，mfmea的大部分可以當做設計fmea 的變體，這個變體的主要內容是確定安全性和可靠性問題 。 27 確定mfmea的范圍： 使用邊界圖來確定范圍，一旦完成邊界圖，mfmea團隊應 集中處理小的平均故障間隔時間（mtbf)和低的可靠性數 值值。 確定功能： 用功能框圖和p圖定義“理想”功能，總是最關心的研究系統 、分系統或部件的設計目的。 故障模式： 故障是一個事件，即設備/機械在計劃內特定的條件下不能 生產產零件，或不能按規范生產產零件或執行預定的操作。 設備故障模式有3種方式： 部件缺陷（硬件故障） 28 故障觀測（潛在的） 功能異常導致設備故障。 潛在的影響： 故障模式對分系統的影響后果根據安全性的“七大損失”來 描述（七大損失可通過保修記錄和歷史數據確定）。 根據停工時間、廢棄和安全性問題來描述潛在的故障影響 。 如果使用功能法，則在列出故障影響之前先列出故障原因 。 同潛在影響相關聯的是嚴重度，它是與潛在故障模式影響 的嚴重程度相對應的等級。代表性的描述有如下幾點： 29 停工時間： 1.損壞：對于一臺有維修要求的設備，其功能喪失或功能退 化所造成的損失。 2.安裝和調試：安裝過程所造成的損失，調式由操作員或安 裝員來完成，包括停止生產產來調試過程或機器以避免缺陷 和收益損失的總時間。 3.啟啟動損失：在生產產的早期階段，延續的停工（周末、假 期或換班）后所發生的損失，將導致收益的降低或廢棄和 缺陷的增多。 4.空閑或小中斷：過程流程中小的中斷所造成的損失，常需 要操作員進行干預。空閑是由于過程流堵塞（下游操作集 中）或不足（上游操作集中）造成的，僅能通過著眼于整 個生產產線/系統來解決。 30 減少的周期：一臺機器理想的周期時間與實際周期時間的 不同所造成的損失。 廢棄： 有缺陷的零件：零件質量缺陷引起的返工、修理和廢棄過 程所造成的損失。 加工：加工故障/破損或退化/磨損所造成的損失（如切削工 具、工作夾具、焊焊接工具、沖壓機）。 安全性： 安全性考慮：直接影響壽命和產產生危害性災難。 31 嚴重度等級： 嚴重度由3部分組成： 1.機器和者的安全性（首要關注的內容）； 2.產產品廢棄； 3.機器停工期。 對于列出的每一個影響都應建立其等級。應該先為最嚴重 的影響進行等級劃分。然后從影響安全性、官方標準和設 備停工時間等方面著手分析。這里很重要的一點是，只能 通過改變設計來降低嚴重度。 32 执执行阶阶段 列出設備功能 列出可能失效的模式 列出可能的失效后果 评评估失效的严严重度 列出失效的可能原因 评评估原因的发发生度 计计算rpn值值 评评估措施的侦测侦测 度 现现行控制 33 评评估失效的严严重度 定义义: 对对每一失效的后果, 对顾对顾 客的严严重度 严严重度不包括发发生的可能性及被侦测侦测 出的概率 34 mfmea嚴重度等級標準 严重度 系数s 影响选定条件 1较小 较小的失效，对设备的使用无主要影响，修复时 间ti 60 min 2一般 一般的失效，需要短期的修理，60 min ti 480 min 3主要 主要的失效，需长期的行动，480 min ti 1440 min或影响到设备的精度，被设备的使用者注意到 并在设备人员的作用下得到纠正。 4灾难性的 严重失效，ti 1440 min 或出现因设备精度下 降产生废品。 5 安全/质 量 事故可能使在故障或操作期间涉及到个人的安全 问题；或不适合该生产线继续从事生产任务。 35 fmea严重度说明 是失效模式最严严重的级别级别 ； 小组应对评审组应对评审 准则则和分级规则级规则 达成一致意见见 ； 不修正严严重度为为4 2.故障日志； 3.接口矩陣； 4.保修數據； 5.焦點報告（錯誤的事情、正確的事情）； 6.試驗報告； 7.外場報務服告。 38 發生度： 發生度o是與確定的一段時間內發生故障模式的可能性相對 應的級別。在確定發生度時，應考慮如下內容： 1.列出的每一個原因都要求一個發生度； 2.控制可用于預防或降低故障原因發生的可能性，但不該用 于估計發生度。 用于確定發生度的數據可由如下幾方面獲得： 1.服務數據； 2.mtbf數據； 3.故障日誌； 4.維護記錄； 5.替代mfmea. 39 當前控制： 當前控制用來描述那些可檢測到故障模式或故障原因的項 目，控制不是設計控制就是過程控制。 設計控制基于試驗或其它在設計階段用于檢測故障的機理 ，過程控制是那些在發生故障時用于向工廠職員報警的項 目，當前控制通常被描述為一組策略，用于： 1.預防故障模式的原因/機理發生； 2.降低故障模式發生率； 3.檢測故障模式； 4.檢測故障模式并執行糾正的設計措施。 40 mfmea發生度等級標準 发生度系 数o 频率确定条件 1 实际不 存在 在设备的生命周期内，失效在相似的设备中不出 现，或最多只出现一次。 2罕有的 在类似的设备或现有的设备中，失效的发生比较 罕见。可能每年出现一次故障；或部件应用了新 技术，在理论上可以确信避免失效，但无类似设 备运行的经验。 3偶然的 失效偶然出现，在类似的、正在运行的设备中失 效是每季度出现一次。 4频繁的 某一部件或类似的现有设备失效频繁发生，失效 每月出现一次或更多。 41 檢測度： 檢測度（d）用于對能夠夠檢測到潛在故障模式或原因的控制 有效性進行等級劃分。用于分等的等級采用1級4級。 42 mfmea探測度等級標準 探测 度d 分级 发现难度选择条件 1总发现 该手段确保总能发现最初的原因，或在设备运 转过程中的失效模式所引起的大多数主要因素 都可得以避免。 2便于发现 失效的原因或模式是可发觉的，但有一种或少 数几种不能被探测到。 3难于发现 失效模式或原因被发现是很困难的，或探测元 件几乎不能使用。 4内部不能发现 没有任何手段可以在该失效模式发生前被探测 到。 43 風險順序數（rpn): 風險順序數量mfmea團隊對設備的各種故障模式進行等級 劃分的一種方法。讓團隊針對最可能發生的故障采取措施 ，并在供應商交付設備前消除故障。 rpn具有如下特點： 1.沒有數值值或意義。rpn和等級自身沒有數值值或意義，但 用于確定設備潛在的設計薄弱環節（故障模式）的優先次 序，并考慮可能的設計措施來消除故障或使這些故障可維 修。 2.rpn用于確定潛在設計薄弱環節（根本原因）的優先次序 ，并考慮可能的設計措施。 3.rpn是嚴重度、發生度和檢測度的乘積。 44 应该处理的风险顺序: 1.严重度 2.危险度=严重度发生度 3.风险优先系数(rpn)=严重度 发生度檢測度 首先考慮嚴重度高的項目，尤其是嚴重度等級為4或5分的 項目，然后根據危險度，s等級從45，o等級高于3的項目 ，最后考慮rpn值的高低。 45 建議措施： 1.每個rpn數值應有一個建議措施列表； 2.設計要降低嚴重度，發生度和檢測度； 應對如下內容的措施進行處理： -故障模式的嚴重度等級為4或5； -故障模式/原因具有較高的嚴重度、發生度等級； -故障模式/原因/設計控制具有較高的rpn等級。 當故障模式/原因的嚴重度等級為4或5時，在工程實施之衣 必須考慮設計措施來消除安全隱患。 46 日期、責任方： 1.為建議措施記錄的完整性，記錄下人