FMEA培训教材-Autobahn.ppt

1,DFMEADesignPotentialFailureModeandEffectsAnalysis设计潜在失效模式及后果分析,2,内容纲要第一章DFMEA实施的目的和流程第二章DFMEA实施指南第三章DFMEA案例分析,3,第一章DFMEA实施的目的和流程DFMEA：DesignPotentialFailureModeandEffectsAnalysis中文：设计潜在失效模式及后果分析,4,DFMEA实施的目的为什么需要进行DFMEA?DFMEA会给我们带来什么？,5,ISO/TS16949技术规范结构,顾客关于以下内容的支持参考手册：产品质量先期策划和控制计划APQP报价单、制造可行性分析报告；,30,信息的使用（包括：以往的设计和开发经验、竞争对手分析资料、内部不合格品分析、0km/售后退货品分析、供应商反馈、）、合同评审的结果；生产率目标、过程能力目标；开发成本目标、服务协议；时间计划、寿命/可靠性/耐久性/可维护性初始材料清单、初始过程流程图、特殊产品和过程特性的初始清单。.以前类似零件的DFMEA,31,DFMEA的实施流程、要求,成立DFMEA小组,确定所需的输入及收集人,进行所需输入的收集,检查输入是否足够,确定产品功能要求,确定产品特性的等级,确定失效后果的严重度,分析潜在失效模式发生的后果,进行潜在失效模式识别,确定现有探测方法的探测率,识别现有控制方法,确定起因和机理发生的可能性,识别潜在失效模式的起因和机理,针对每种缺陷模式计算风险顺序数RPN,进行DFMEA小组活动,确定消除所有风险的推荐措施,确定推荐措施的责任人和完成期限,采取行动,评价措施的结果，重新计算RPN,跟踪措施的有效性,32,DFMEA设计FMEA是由负责设计的工程师小组主要采用的一种分析技术，用以最大限度地保证各种潜在的失效模式及其相关的起因机理已得到充分的考虑和说明。对最终的项目以及与之相关的每个系统、子系统和部件都应进行评估。FMEA以最严密的方式总结了设计一个部件，子系统或系统时小组的设计思想（其中包括根据以往的经验可能会出错的一些项目的分析）。这种系统化的方法体现了一个工程师在任何设计过程中正常经历的思维过程，并使之规范化和文件化。,33,在进行FMEA时有三种基本的情形，每一种都有其不同的范围或关注焦点：情形1：新设计、新技术或新过程。FMEA的范围是全部设计、技术或过程。情形2：对现有设计或过程的修改（假设对现有设计或过程己有FMEA）。FMEA的范围应集中于对设计或过程的修改、由于修改可能产生的相互影响以及现场的历史情况。情形3：将现有的设计或过程用于新的环境、场所或应用（假设对现有设计或过程已有FMEA）。FMEA的范围是新环境或场所对现有设计或过程的影啊。,34,设计FMEA为设计过程提供支持，它以如下的方式降低失效（包括产生不期望的结果）的风险：为客观地评价设计，包括功能要求及设计方案，提供帮助；评价为生产、装配、服务和回收要求所做的初步设计：提高潜在失效模式及其对系统和车辆运行影响已在设计和开发过程中得到考虑的可能性；为完整和有效的设计、开发和确认项目的策划提供更多的信息；根据潜在失效模式后果对“顾客”的影响，开发潜在失效模式的排序清单，从而为设计改进、开发和确认试验分析建立一套优先控制系统；为推荐和跟踪降低风险的措施提供一个公开的讨论形式；为将来分析研究现场情况，评价设计的更改及开发更先进的设计提供参考（如获得的教训）。,35,顾客的定义设计FMEA中“顾客”的定义，不仅仅是“最终使用者”，而且也包括负责整车或更高一层总成设计的工程师设计组以及负责生产、装配和服务活动的生产工艺工程师。,36,小组努力最初的设计FMEA过程中,希望设计的工程师能够直接地、主动地联系所有部门的代表。小组的成员专长和责任领域应包括（但不限于）装配、制造、设计、分析/试验、可靠性、材料质量服务和供方以及负责更高一层或更低一层次的总成或系统或部件的设计领域。FMEA应成为促进相关部门之间交换意见的一种催化剂，从而推进小组协作的工作方式。除非负责的工程师有FMEA和团队工作的推进经验，否则，有一位有经验的FMEA推进员来协助小组的工作是非常有益的,37,设计FMEA是一份动态的文件，应：在一个设计概念最终形成之时或之前开始在产品开发的各个阶段，发生更改或获得更多的信息时，持续予以更新在产品加工图样完工之前全部完成考虑到制造装配需求已经包容在内，设计FMEA针对设计意图并且假定该设计将按此意图进行生产装配。制造或装配过程中可能发生的潜在失效模式和或其原因机理不需、但也可能包括在设计FMEA当中。当这些未包含在设计FMEA当中时，它们的识别、后果及控制应包括在过程FMEA当中。,38,设计FMEA不依靠过程控制来克服潜在的设计缺陷，但是它的确要考虑制造装配过程的技术身体的限制，例如：必要的拔模（斜度）表面处理的限制装配空间工具的可接近性钢材淬硬性的限制公差过程能力性能设计FMEA还应考虑产品维护（服务）及回收的技术身体的限制，例如：工具的可接近性诊断能力材料分类符号（用于回收）,39,附录A设计FMEA质量目标优先考虑特定的项目要求1设计改进FMEA推动设计改进作为主要目标。2高风险失效模式FMEA对小组识别的所有高风险失效模式都引起重视，并有可实施的措施计划。对所有其他失效模式也都加以考虑。3ADV或DVPR计划分析开发/确认（ADV）和或设计验证计划和报告（DVPR）对来自FMEA的失效模式均加以考虑。4接口FMEA的范围包括框图及分析中综合及衔接各失效模式。5吸取的教训FMEA将所有吸取过的重大的“教训”（如高的保修费用以及召回等）作为识别失效模式的输入。,40,6特殊或关键特性如果符合公司的方针且适用的话，FMEA将识别适当的关键特性，输入到关键特性选择过程以备选择确定。7时间性FMEA在“机会之窗”关闭之前完成，此时可以最高效地对产品设计施加影响。8小组整个分析过程中，FMEA小组中有合适的人员参加，且对FMEA方法接受过充分的培训。适当时，应有一名促进者。9文件FMEA文件根据本手册完全填写好，包括“采取的措施”以及新的RPN值。10时间的使用FMEA小组所用的时间，以“尽可能早”为目标，有效、高效地利用时间，带来增值结果。这还要假设建议措施都按要求进行了明确，且措施也得到了实施。,41,第二章DFMEA实施指南,42,设计FMEA的开发负责设计的工程师掌握一些有益设计FMEA准备工作的文件是有益的.设计FMEA从列出设计期望做什么和不做什么期望做什么的清单,即设计意图开始.可以通过QFD、车辆要求已知产品要求和制造/装配/服务/回收要求等来确定优先考虑特定的项目要求期望特性的定义越明确越容易识别失效模式以便采取预防/纠正措施设计FMEA应从所要分析的系统、子系统或零部件的框图开始附录C给出了框图的一个示例,43,闪光灯功能框图,D-FMEA应从所要分析的系统、子系统或零部件的功能框图开始；框图描述了所分析对象的各项目之间的主要关系、逻辑顺序、功能、及其输入和输出工作环境极限条件系统名称：闪光灯车型：94XXFEMA#：110D01工作环境极限条件工作温度：-2060F耐腐蚀性：试验规范B振动：不适用冲击：6英尺下落湿度：0100%RH外部环境：灰尘可燃性：靠近热源部份是什么,零件连接方法A.灯罩1.不连接B.电池(2节)2.铆接C.开关3.螺纹连接D.灯泡总成4.卡扣连接E.电极5.压紧装接F.弹簧,44,DFMEA表格的内容填写要求及各栏之间的相互关系附件1描述了进行FMEA的顺序。这并不是简单地填写一下表格，而是要理解FMEA的过程，以便消除风险并策划适宜的控制方法以确保顾客满意。,45,（左前车门）设计FMEA,46,DFMEA框图的要求讲解设计FMEA应从所要分析的系统、子系统或零部件的框图开始。附件2给出了框图的一个示例。框图还可以指示信息、能源、力、流体等的流程。其目的是要明确向方框交付的内容（输入），方框中完成的过程（功能）以及由方框所交付的内容（输出）。框图说明了分析中的各项目之间的主要关系，并建立了分析的逻辑顺序。在FMEA准备工作中所有的框图的复制件应伴随FMEA过程。,47,结合案例对DFMEA表格中各栏填写要求进行详解为了便于潜在的失效模式及其影响后果分析的文件化，设计FMEA的空白表和填写示例见附件3。,48,1）FMEA编号填入FMEA文件编号，以便查询。注：122项的举例见表一。2）系统、子系统或零部件的名称及编号注明适当的分析级别并填入被分析的系统、子系统或部件的名称及编号。FMEA小组必须为他们特定的活动确定系统、子系统或部件的组成。划分系统、子系统和部件的实际界限是任意的并且必须由FMEA小组来确定。下面给出了一些说明，具体示例见附录F。系统FMEA的范围一个系统可以看作是由各个子系统组成的。这些子系统往往是由不同的小组设计的。一些典型的系统FMEA可能包括下列系统：底盘系统、传动系统、内饰系统等。因此，系统FMEA的焦点是要确保组成系统的各子系统间的所有接口和交互作用以及该系统与车辆其他系统和顾客的接口都要覆盖。,49,子系统FMEA的范围一个子系统FMEA通常是一个大系统的一个组成部分。例如，前悬挂系统是底盘系统的一个组成部分。因此，子系统FMEA的焦点就是确保组成子系统的各个部件间的所有的接口和交互作用都要覆盖。部件FMEA的范围部件FMEA通常是一个以子系统的组成部分为焦点的FMEA，例如，螺杆是前悬挂（底盘系统的一个子系统）的一个部件。3）设计责任填入整车厂、部门和小组。如适用，还包括供方的名称。4）编制者填入负责编制FMEA的工程师的姓名、电话和所在公司的名称。5）车型年/项目填入所分析的设计将要应用和/或影响的车型年/项目(己知的话)。,50,6）关键日期填入初次FMEA应完成的时间，该日期不应超过计划的生产设计发布日期。7）FMEA日期填入编制FMEA原始稿的日期及最新修订的日期。8）核心小组列出有权确定和或执行任务的责任部门的名称和个人的姓名（建议所有参加人员的姓名、部门、电话、地址等都应记录在一张分发表上。）9）项目/功能填入被分析项的名称和其他相关信息（如编号、零件级别等）。利用工程图纸上标明的名称并指明设计水平。在初次发布（如在概念阶段）前，应使用试验性编号。用尽可能简明的文字来说明被分析项目满足设计意图的功能，包括该系统运行环境（规定温度、压力、湿度范围、设计寿命）相关的信息、（度量测量变量）。如果该项目有多种功能，且有不同的失效模式，应把所有的功能单独列出。,51,10）潜在失效模式所谓潜在失效模式是指部件、子系统或系统有可能会未达到或不能实现项目/功能栏中所描述的预期功能的情况（如预期功能失效）。这种潜在的失效模式可能会是更高一级的子系统或系统的潜在失效模式的起因或者是更低一级的部件的潜在失效模式的影响后果。对于特定的项目及其功能，列出每一个潜在的失效模式。前提是这种失效可能发生，但不一定发生。推荐将对以往TGW（运行出错）研究、疑虑、报告和小组头脑风暴结果的回顾作为起点。只可能出现在特定的运行条件下（如热、冷、干燥、粉尘等）和特定的使用条件下（如超过平均里程、不平的路面、仅在城市内行驶等）的潜在失效模式应予以考虑。,52,典型的失效模式可包括，但不限于：裂纹变形松动泄漏粘结氧化断裂不传输扭矩打滑（不能承受全部扭矩）无支撑（结构的）支撑不足（结构的）刚性啮合脱离太快信号不足信号间断无信号EMC/RFI漂移注：潜在失效模式应以规范化或技术术语来描述，不必与顾客察觉的现象相同。,53,“头脑风暴”一辆车行驶在公路上会发生什么？,撞车,雨雪天气发生测滑,颠簸,无法及时加到油,超速被罚,引擎发生故障,爆胎,54,11）潜在失效的后果潜在失效的后果定义为顾客感受到的失效模式对功能的影响。要根据顾客可能发现或经历的情况来描述失效的后果，要记住顾客既可能是内部的顾客也可能是最终用户。如果失效模式可能影响安全性或对法规的符合性，要清楚地予以说明。失效的后果应按照所分析的具体的系统、子系统或部件来说明。还应记住不同级别的部件、子系统和系统之间存在着一种系统层次上的关系。例如，一个零件可能会断裂，这样会引起总成的振动、从而导致一个系统间歇性运行。系统的间歇性运行可能会造成性能的下降并最终导致顾客的不满。分析的意图就是在小组所拥有的知识层次上，尽可能地预测到失效的后果。,55,典型的失效后果可能是但不限于以下情况：噪音粗糙工作不正常不起作用外观不良异味不稳定工作减弱运行间歇热衰变泄漏不符合法规,56,12）严重度（S）严重度是一给定失效模式最严重的影响后果的级别。严重度是单一的FMEA范围内的相对定级结果。严重度数值的降低只有通过改变设计才能够实现。严重度应以表1为导则进行估算：推荐的评价准则小组应对评定准则和分级规则达成一致意见，尽管个别产品分析可做修改。（见表2）注：不推荐修改确定为9和10的严重度数值。严重度数值定级为1的失效模式应进行进一步的分析。注：有时，高的严重度定级可以通过修改设计、使之补偿或减轻失效的严重度结果来予以减小。例如“瘪胎”、可以减轻突然爆胎的严重度，“安全带”可以减轻车辆碰撞的严重度。,57,57,评价准则,DFMEA严重度,表：2,58,59,13）级别本栏目可用于对那些可能需要附加的设计或过程控制的部件、子系统或系统的产品特殊特性的分级（如关键、主要、重要、重点）。本栏目还可用于突出高优先度的失效模式，以便在小组认为有所帮助时或部门管理者要求时进行工程评价。产品或过程特殊特性符号及其使用服从于特定的公司规定，在本文件中不予以标准化。,60,A类特性（关键特性）：即安全特性。该特性的失效会对人造成危害和不安全或影响到政府安全法规的规定。B类特性（重要特性）：非关键特性。该特性的失效将会导致产品功能失效或使用性能大幅下降，不能完全按照规定的用途使用。C类特性（一般特性）：该特性的失效对产品按预计规定的用途使用不会造成很大影响；或者当适用标准有偏差时，对设备、装置的使用、操作、运行有轻微的影响。,61,14）失效的潜在起因机理所谓失效的潜在起因是指设计薄弱部分的迹象，其结果就是失效模式。尽可能地列出每一失效模式的每一个潜在起因和或失效机理。起因机理应尽可能简明而全面地列出，以便有针对性地采取补救的努力。典型的失效起因可包括但不限于：规定的材料不正确维护说明书不当设计寿命设想不足软件规范不当应力过大表面精加工规范不当润滑能力不足行程规范不足维护说明书不充分规定的摩擦材料不当算法不正确过热规定的公差不当,62,典型的失效机理包括但不限于：屈服化学氧化疲劳电移材料不稳定性蠕变磨损腐蚀15）频度（O）频度是指某一特定的起因机理在设计寿命内出现的可能性。描述出现的可能性的级别数具有相对意义，而不是绝对的数值。通过设计变更或设计过程变更（如设计检查表、设计评审、设计导则）来预防或控制失效模式的起因机理是可能影响频度数降低的唯一的途径。（见表2）,63,潜在失效起因机理出现频度的评估分为1到10级。在确定此值时，需考虑以下问题：类似的部件、子系统或系统的维修史现场经验如何？部件是沿用先前水平的部件、子系统或系统还是与其相类似？相对于先前水平的部件、子系统或系统变化有多显著？部件是否与先前水平的部件有着根本的不同？部件是否是全新的？部件的用途是否有所变化？环境有何变化？针对该用途，是否采用了工程分析（如可靠性）来估计其预期的可比较的频度数？是否采取了预防性控制措施？,64,64,评价准则,DFMEA频度（O）,表：3,65,66,应采用一致的频度分级规则，以保持连续性。频度数是FMEA范围内的相对级别，它不一定反映实际出现的可能性。推荐的评价准则小组应对一致的评定准则和定级方法达成一致意见，尽管对个别产品分析可作调整。（见表2）频度应采用表2做导则来进行估算：注：级数1专用于“极低：失效不太可能发生”的情况。,67,寻找根本原因应采用5Why方法：丰田公司曾列举了一个通过问5个“为什么”寻求问题根源的极好的例子。比如说，一台机器停止了运转，你要问：“为什么机器停了？”“因为超负荷，保险丝断了”“为什么会超负荷？”“因为轴承部分的润滑不足”“为什么润滑不足？”“因为润滑泵吸不上油”“为什么吸不上油？”“因为油泵磨损，松动了”“为什么磨损了？”“因为没有安装过滤器，混进了铁屑”,68,16）现行设计控制列出已经完成或承诺要完成的预防措施、设计确认验证（DV）或其它活动，并且这些活动将确保设计对于所考虑的失效模式和或起因机理是足够的。现行控制是指己被或正在被同样或类似的设计所采用的那些措施（如设计评审，失效与安全设计（减压阀），数学研究，台架试验室试验，可行性评审，样件试验，道路试验，车队试验）。小组应一直致力于设计控制的改进；例如，在实验室创立新的系统试验或创立新的系统模型化运算方法等。,69,要考虑两种类型的设计控制：预防：防止失效的起因机理或失效模式出现，或者降低其出现的几率。探测：在项目投产之前，通过分析方法或物理方法，探测出失效的起因机理或者失效模式。如果可能，最好的途径是先采用预防控制。假如预防性控制被融入设计意图并成为其一部分，它可能会影响最初的频度定级。探测度的最初定级将以探测失效起因机理或探测失效模式的设计控制为基础。,70,对于设计控制，本手册中的设计FMEA表中设有两栏（即单独的预防控制栏和探测控制栏），以帮助小组清楚地区分这两种类型的设计控制。这可迅速而直观地确定这两种设计控制均已得到考虑。最好采用这样的两栏表格。注：在这里的示例中，小组没有确定任何预防控制。这可能是因为同样或类似的设计没有应用过预防控制。设计控制如果使用单栏表格，应使用下列前缀。在所列的每一个预防控制前加上一个字母“P”。在所列的每一个探测控制前加上一个字母“D”。一旦确定了设计控制，评审所有的预防措施以决定是否有需要变化的频度数。,71,17）探测度（D）探测度是与设计控制中所列的最佳探测控制相关联的定级数。探测度是一个在某一FMEA范围内的相对级别。为了获得一个较低的定级，通常计划的设计控制（如确认和或验证活动）必须予以改进。推荐的评价准则小组应对相互一致的评定准则和定级方法达成一致意见，尽管对个别产品分析可作调整。在设计开发过程中，最好是尽早采用探测控制。注：在确定了探测度级别之后，小组应评审频度数定级并确保频度数定级仍是适宜的。探测度应用表3作为估算导则。注：级数1专用于“几乎肯定”的情况。,72,72,评价准则,DFMEA探测度,表：4,73,74,18）风险顺序数（RPN）风险顺序数是严重度（S）、频度（O）和探测度（D）的乘积。RPN=（S）（O）（D）在单一FMEA范围内，此值（1-1000）可用于设计中所担心的事项的排序。19）建议的措施应首先针对高严重度，高RPN值和小组指定的其它项目进行预防纠正措施的工程评价。任何建议措施的意图都是要依以下顺序降低其风险级别：严重度，频度和探测度。一般实践中，不管其RPN值是多大，当严重度是9或10时，必须予以特别注意，以确保现行的设计控制或预防纠正措施针对了这种风险。在所有的已确定潜在失效模式的后果可能会给最终用户造成危害的情况下，都应考虑预防纠正措施，以便通过消除，减弱或控制起因来避免失效模式的产生。VW规定当SO70时必须采取措施！,75,在对严重度值为9或10的项目给予特别关注之后，小组再考虑其它的失效模式，其意图在于降低严重度，其次频度，再次探测度。应考虑但不限于以下措施：修改设计几何尺寸和或公差修改材料规范试验设计，尤其是存在多重或相互作用的起因时或其它解决问题的技术，和修改试验计划建议措施的主要目的是通过改进设计，降低风险，提高顾客满意度。,76,设计防错的应用，是最有效的改进措施！“第一次能做对很好：要能够保证第一次不出错则更好！”,追求,“零缺陷”,ZeroDefect,77,防错法（防呆法）(POKA-YOKE)防错法的定义：不管谁去做，不管做法如何，也不管做多少数量，结果是一样的，不会发生偏差。简单的说，就是不管愚笨的还是心不在焉的人去做，都可以防止他做错的方法。具体表现为：即使有人为疏忽也不会发生错误不需要注意力；外行人来做也不会错不需要经验与直觉；不管是谁或在任何工作都不会出差错不需要专门知识和高超的技能。防错法是标准化的一种高级的应用形式！,78,防错法的作用：尊重员工的智慧；避免那些重复性的任务或那些让人连续高度紧张（惊厥）或凭记忆的工作；将时间和精力交还给员工，让他们从事更有创造性和能够增值的工作；即使是数量很少的缺陷和缺陷产品也是不可接受的；目标零缺陷！,79,日常生活中的防错：自动座椅安全带；自动断电的电熨斗；公共洗手间的自动水龙头、自动冲便器；自动开启的门；异型的插座、插头（防止380V和220V用错）；左右声道、视频线的颜色区分；。,80,缺陷（Defect）vs.误差（Error）它们不是同一回事！缺陷是误差的结果，误差是缺陷的原因,原因误差错误,影响缺陷不正确的/损坏的/不完整的产品,81,误差可以避免吗？传统的观点：误差是不可避免的。人无完人世事无常由于缺乏作业标准，每个人各行其是反正还要检验。SixSigma观点：误差是可以消除和减少的。尽管不能完全消除，但许多是可以消除的，而另一些是可以减少的消除的误差越多，质量越好可以减少检验工作量或不经验,82,常见的设计防错：利用非对称形状：将零部件设计成非对称形状，防止装错，装反；利用凹凸形状：在零部件上设计凸点、凹槽，防止装错、装反。利用颜色（可减少出现误差的机会）:利用不同的颜色来区分形状非常类似的零件。,83,只有设计更改才能导致严重度的降低。只有通过设计更改消除或控制失效模式的一个或多个起因机理才能有效地降低频度。增加设计确认验证措施将仅能导致探测度值的降低。由于增加设计确认验证不是针对失效模式的严重度和频度的，所以，该种工程措施是不太期望采用的。降低发生频率的方法有：计算机模拟配合、CAE（计算机辅助工程）、有限元分析、计算机模拟试验、设计手册等。对于一个特定的失效模式起因控制的组合，如果工程评价认为无需采用建议措施，则应在本栏内注明“无”。,84,20）建议措施的责任填入每一项建议措施的责任组织的名称和个人的姓名以及目标完成日期。21）采取的措施在措施实施之后，填入实际措施的简要说明以及生效日期。22）措施的结果在确定了预防纠正措施以后，估计并记录严重度、频度和探测度值的结果。计算并记录RPN的结果。如果没有采取任何措施，将相关栏空白即可。所有修了的定级数值应进行评审。如果认为有必要采取进一步措施的话，重复该项分析。焦点应永远是持续改进。,85,如何跟踪降低风险系数的改进建议的实施负责设计的工程师应负责保证所有的建议措施己被实施或己妥善落实。FMEA是一个动态文件，它不仅应体现最新的设计水平，而且还应体现最新相关措施，包括开始生产后所发生的措施。负责设计的工程师可采用几种方式来保证所关注的问题得到明确并且所建议的措施得到实施。这些方式包括但不限于以下内容：保证设计要求得到实现评审工程图样和规范确认这些已反映在装配生产文件之中评审过程FMEA和控制计划,86,PFMEAProcessPotentialFailureModeandEffectsAnalysis过程潜在失效模式及后果分析,87,87,过程FMEA是由负责制造/装配的工程师/小组主要采用的一种分析技术。用最大限度地保证各种潜在的失效模式及其相关的起因/机理已得到充分的考虑和论述。FMEA以最严密的方式总结了开发一个过程时小组的思想（其中包括根据以往的经验可能会出错的一些项目分析）这训系统化的方法体现了一个工程师在任何制造策划过程中正常经历的思维过程，并使之规范化。,PFMEA-简介,88,88,帮助分析新/更改(或改进的需要)的制造和装配过程。确保存在的和潜在的制造和/或装配过程失效模式和影响都得了考虑。确定过程缺陷，提出可能的原因，针对原因提出控制措施（过程设计/过程控制）。消除或降低生产不可接受产品的频率。增强对不可接受产品的可探测度。确定过程变量以此聚焦于过程控制编制一个潜在失效模式的分级表，以便建立一个考虑预防/纠正措施的优先体系。记录制造或装配过程的结果。,PFMEA目的,89,89,确定关键特性和重要特性，以便编制完整的过程控制计划。建立过程改进的优先顺序。提供过程开发文件，为今后开发制造和装配过程提供指导。PFMEA向以下质量计划的提供输入：过程DOE控制计划初始过程能力研究产品和过程特殊特性的最终确定过程和监控作业指导书(包括检验指导书),PFMEA目的,90,90,特性矩阵以往SPC记录保修信息顾客抱怨和产品退回数据资料纠正或预防措施过程流程图、现场布置图、操作描述（人机工程）系统和/或设计FMEA类似产品PFMEA,PFMEA输入,91,91,过程/零件潜在失效模式的清单关键特性和重要特性清单过程DOE计划消除或减少产品失效模式出现频次的过程改进措施清单提供全面的过程控制方法,PFMEA输出,92,92,最终顾客：汽车使用者/产品服务的使用者/政府法律法规直接顾客：主机厂/配套厂/下一道工序中间顾客：配套厂/下游工序,PFMEA顾客的定义,93,93,PFMEA假定所设计的产品能够满足设计要求。PFMEA不依靠改变设计来克服过程中的薄弱环节。,PFMEA前提,94,94,阅读过程流程图：识别各个过程的输入和输出，分析并分解过程要素，识别潜在的变差源；简要描述被分析的过程/工序名称；尽可能短地说明该工艺过程/工序的功能（对过程和产品的要求）；如果该过程可能包括多项不同的失效模式时，则应将这些工序单独列出，如：把中间轴装入变速箱箱体；把变速箱盖装上变速箱箱体，等。运用QFD中零件设计质量与制造过程质量展开、制造过程与生产要素质量展开矩阵图识别过程功能/要求。,PFMEA过程功能/要求,95,95,案例车顶内饰面料粘结过程分析过程功能要求：将面料复盖并夹持在带胶的骨架上，送入预热的模具中，在液压机规定的压力下保持规定的时间，将粘合后的车顶从模具中取出。粘合面料的车顶表面无凹凸不平桔皮、起壳脱胶等缺陷。操作员初次运行前，调整上下模具在XYZ方向的相对位置模具位移后的失效监控喷胶后骨架的滞留时间带胶骨架滞留时间超差后的失效将面料复盖并夹持在带胶的骨架上夹持位置超差后的失效将复盖面料的骨架放置在下模的正确位置骨架在模具中位置超差的失效设定/监控液压机压力、保压时间；控制液压机的闭合起动压力超差/时间超差/闭合起动程序失控后的失效设置进出油温、监控油加热器的加热状态、控制介质油量状态进出油口错误/加热显示失灵/油量偏低的失效监控模具的温度，初次运行/运行中模温的确认模温超差后的失效将粘合后的车顶从模具中取出，放置在周转架上搬运超差后的失效目测车顶表面的粘结质量，对缺陷采取返工作业漏判/误判的失效对可疑车顶进行标识误标识/漏标识的失效,96,96,操作员作业前按作业指导书点检设备的完好性设备故障漏点检的失效作业后清理模具、设备和场地产品污染的失效按作业指导书要求记录过程漏记录/误记录的失效模具表面光洁，无渗油缺陷；进出油口与油加热器连接正确完好，无渗漏现象；运行中在XY方向无上下模具滑移现象；Z向定位距离满足规范液压机显示压力和时间的设置和运行状态，在按钮驱动下模具闭合提供压力，模具闭合后提供持续稳定的压力；停机时的自锁安全保护装置油加热器显示相关的过程参数：进出油温的设置和运行温度、油量状态、加热状态等测温仪接触模具表面被测区域，显示模具当前温度，要求精确到1带胶骨架骨架表面光顺、胶附着量满足规范且分布均匀面料面料无纺织和整染的疵点、厚度均匀满足规范、克重满足规范、色泽满足规范等,97,97,是指过程可能发生的不能达到过程功能要求或过程设计意图的问题的表现形式。是对具体工序不符合要求的描述；所谓潜在是指可能发生，也可能不发生；一般情况下，它是指按规定的操作规范进行操作时的潜在失效问题；由于过程设计中对于技术和体力的能力考虑不足而造成的失效，或容易产生误操作的问题也是考虑的范围。过程失效模式可能是下一道工序失效模式的起因，也可能是上一道工序潜在失效的后果；对应特定工序列出每一失效模式（假定失效可能发生）。运用头脑风暴和你的工程经验识别潜在的失效模式。,PFMEA潜在的失效模式,98,98,过程失效模式的两种类型类：不能完成规定的功能如：零件超差，错装。类：产生了非期望功能如：加工过程使操作者或机器受到伤害、损坏，产生有害气体、过大的噪音、振动，过高的温度、粉尘、刺眼的光线等等。,PFMEA潜在的失效模式,99,99,过程失效模式的识别在考虑过程潜在失效模式时，经常使用“零件为什么会被拒收”的思考方法。例1焊接过程零件被拒收可能因为“焊不透”、“焊接后零件变形”，等等；例2一个箱体与箱盖装配后被拒收的潜在原因是“不密封”、“漏装零件”、“未注润滑剂”等等。对于试验、检验过程两种可能的失效模式：接受不合格的零件；拒收合格的零件。,PFMEA潜在的失效模式,100,100,过程潜在失效模式的表现（实例）零件变形钻孔偏心锻件裂纹铸件气孔，铸件壁厚不匀，铸件金属不足，铸件组织疏松淬火层厚度不足，零件表面硬度不适宜零件表面光洁度低，外观粗糙。,PFMEA潜在的失效模式,101,101,上游工序的失效模式可能是下游工序的失效原因，下游工序的失效模式可能是上游工序失效模式的后果。因势利导，设备、工装设计中的问题而引起制造、装配过程的失效，原则上应包括在PFMEA中；也可以由设备、工装的FMEA来实施。应编制一份失效模式清单，并给予定义。,PFMEA潜在的失效模式,102,102,潜在的失效后果是指该失效模式可能带来的对顾客的影响。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）失效模式的后果，应采用顾客关注和感受的词汇来描述，如操作者眼睛受伤害；零件破损将机器损伤外观不良，无法装配，等等。,PFMEA潜在失效后果,103,103,对最终顾客来说，失效的后果应一律用产品或系统的性能来描述，例如：噪音振动工作不正常停止工作工作不稳定操作力过大异味性能衰退外观不良褪色等等对下一道工序或下游工序的后果应使用过程、工序的性能术语来描述，例如：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者损坏设备,PFMEA潜在的失效模式,104,104,定义：是失效模式发生时对顾客的影响后果的严重程度的评价指标严重度只适用于失效的后果当一个失效模式有若干可能的后果，严重度将列出危害程度最大的那个后果的严重度分数。要减少失效的严重度级别数值，只能通过修改设计或工艺过程来实现。严重度的评分采用110分。,PFMEA严重度,105,105,评价准则,PFMEA严重度,106,106,评价准则,PFMEA严重度,107,108,108,失效模式重要性等级指被顾客定义的特殊特性、关键特性等PFMEA也是识别与确定特殊特性的重要工具。,PFMEA重要程度分级,109,失效原因/机理是指使失效模式发生的原因每一个失效模式可能的原因都应考虑到考虑失效原因时应考虑：输入本工序的零件/材料是正确的情况下可能的原因；输入资源不正确的情况下可能的原因。上一道工序的失效模式可能是下一道工序的失效起因，下一道工序的失效模式可能是上一道工序的失效后果。误操作（人/机器的误操作）是失效模式的可能原因之一。,PFMEA潜在失效的起因和机理,110,110,分析失效原因的方法使用现有类似过程的失效分析资料；应用上下工序的关系；应用“五个为什么”，因果图、排列图；复杂的多因素问题采用实验设计。,PFMEA潜在失效的起因和机理,111,111,频度是指某一失效起因或机理出现的可能性大小的评估；频度评估的依据主要参考已有过程或类似过程的统计资料，如过程的Cpk值，PPM值，故障率等；对于无历史资料的过程，根据小组的经验，工程判断来估计；按可能性大小给出110的评定分。,PFMEA频度（O）,112,112,评价准则,PFMEA频度（O）,113,114,114,是对尽可能地防止失效模式或其起因/机理的发生或者探测将发生的失效模式或其起因/机理的控制的说明。防失误/防错统计过程控制（SPC）过程后的评价，等考虑两类过程控制预防：防止失效的起因/机理或失效模式出现，或者降低其出现的几率。探测：探测出失效的起因/机理或失效模式，导致采取纠正措施。如果可能，最好的途径是先采用预防控制。假如预防性控制被融入过程意图并成为其一部分，它可能会影响最初的频度定级。,PFMEA现行的过程控制,（第三版）,115,115,对于过程控制，第三版FMEA中的过程FMEA表中设有两栏，即预防控制和探测控制，以帮助小组清楚地区分这两种类型的过程控制。可以迅速而直观的确定这两种过程控制均已得到考虑。过程控制如果使用单栏表格，应使用下列前缀：在所列的每一个预防控制前加上一个字母“P”在所列的每一个探测控制前加上一个字母“D”一旦确定了过程控制，评审所有的预防措施以决定是否有需要更改的频度数。,PFMEA现行的过程控制,（第三版）,116,116,探测度是与过程控制栏所列的最佳探测控制相关联的定级数.探测度是一个在某-FMEA范围内的相对级别.为了获得一个较低的定级,通常计划的过程控制必须预以改进.假定失效模式已发生,然后,评价所有的“现行过程控制”的能力，以防止具有此种失效模式或缺陷的零件被发运出去。不要因为频度低就自动地假定探测度值也低（如当使用控制图时）。但是，一定要评定探测发生频度低的失效模式的过程控制的能力或者是防止它们在过程中进一步发展的过程控制能力。随机的质量抽查不太可能控测出一个弧立的缺陷的存在并且不应该影响探测度数值的大小。在统计学基础上的抽样是一种有效的探测控制。,PFMEA探测度（D）,117,117,是指零件在离开该制造工序或装配工序之前，采用下述的第二种现行过程控制方法找出失效模式原因/机理，和第三种过程控制方法找出失效模式的可能性大小。随机抽样不能改善探测度以统计原理为基础的抽样检测是有效改善探测度的措施增加样本容量和抽样频率都有助于改善探测度100%检验的办法成本高，而且也不一定是有绝对把握的，它会受到测量系统变差的影响。100%目视检查法还受到人的判断能力的影响，以及失效模式性质是否易于用目视方法发现。不能认为100%检查就有高的探测度。,PFMEA探测度（D）,118,118,A:防错B:量具C:人工检查,评价准则,PFMEA探测度（D）,119,119,评价准则,PFMEA探测度（D）,A:防错B:量具C:人工检查,120,121,121,RPN潜在失效模式的综合风险评估，RPN=（S）（O）（D）用它来表示过程风险的度量，RPN的数值11000之间；RPN值为解决问题的优先顺序提供参考；当RPN值相近的情况下，应优先注意S大的失效模式，以及S和O都较大的失效模式；若RPN值很高，设计人员必须采取纠正措施；不管RPN值多大，只要S高时，就要引起特别注意。,PFMEA风险顺序数（RPN）,122,122,失效模式的RPN值计算完成后，按其大小次序以及失效模式的严重度来考虑纠正措施，以降低S、O和D。首先应对RPN值高的项目采取措施；采取的措施应针对降低严重度、频度和探测度；降低S：通过修改设计（包括产品设计与过程设计）才能实现；降低O：需要改进产品与过程的设计；降低D：需要改进探测方法,PFMEA建议措施及责任,123,123,当失效模式的原因不清楚时，应采取试验设计、因果图等方法，找出失效模式的原因，从而采取针对失效模式原因的控制措施；采用统计过程控制（SPC），把重点放在预防失效的发生，而不是放在产生缺陷之后将之检测出来；100%检验的有效性要具体分析，一般只能作为临时性的措施。应避免采用百分比抽样和100%检验方法；PFMEA的重点放在过程设计本身，不要过多依赖产品设计的修改来解决问题。但是，也要考虑产品设计中有可制造性与装配性问题，降低过程变差对产品特性的敏感性。依靠同步技术和小组的努力，使产品设计与过程设计最好地协调，降低成本，满足顾客的需要与期望；对所建议的措施应落实责任和实施日期。,PFMEA建议措施及责任,124,124,跟踪采取措施的情况，以及纠正后的RPN是FMEA小组的一项活动；简要记录措施实施的情况及日期。当明确了纠正措施后，重新估计S、O、D值，并计算出新的RPN值；PFMEA是一个动态文件；它应体现最新设计及过程改进措施的情况，包括产品正式投产之后的改进活动。,PFMEA措施实施跟踪,125,125,设备在使用过程中，由于环境和使用条件的变化，引起零部件的磨损、腐蚀、老化、变形和损坏，造成设备的技术性能变坏、设备能力指数下降，设备的工作状态未能满足设计的功能（技术参数），由于设备的失效和故障，直接导致产品失效。设备FMEA旨在通过对设备各组成部分性能/功能的识别，分析潜在的失效模式及其对产品/过程的影响，分析现行预测性/预防性维护控制的有效性，通过对失效风险大小的评价，提出优化设备控制的措施，以达到降低故障率/平均故障间隔时间。,设备(维护)FMEA,126,126,研究对象是设备：定义设备的功能分析设备失效的表现形式提出对设备的控制方法；分析原则：模具、工装和设备一体化原则；设备FMEA定义的顾客：设备的使用者、设备的工作对象产品、设备的管理者、产品的使用者。,设备(维护)FMEA,127,127,按设备的运行系统分解设备的功能。对分运行系统定义功能。例如：操纵系统、传动系统、支承系统、电气控制系统等。运用工艺分析，建立以完成产品加工特性的功能树，以分解设备单元的功能。识别设备运行的技术参数。例如：传动精度、噪音、振动参数等,设备功能的识别方法,128,128,案例注塑成型功能树,将注塑过程的工艺功能分配给注塑机的各个工作系统。,129,130,130,从过程的功能分解中导出设备执行过程的功能，以及未满足过程功能的失效模式；应用设备系统故障树分析法演绎各工作单元/零件的失效模式；从设备技术参数的诊断定义工作单元/零件的失效模式；从设备能力指数的测定，分析设备失效的模式；从产品的失效分析中导出设备失效的直接原因，以此作为设备的失效模式。,设备运行中的失效（故障）模式,131,131,潜在失效后果：是指设备的一种潜在失效模式对过程（操作者、环境、设备本身）、产品直至对顾客带来的后果。对产品使用者的影响应使用产品或系统的性能来描述；（见PFMEAP98）对过程的危害应使用过程、工序的性能术语来描述。,设备潜在失效（故障）的后果,132,132,频度是指某一失效起因或机理出现的可能性大小的评估；设备失效频度评估的依据主要参考同类设备以往维修、维护保养的统计资料，如平均故障前时间，平均故障间隔时间，故障率等；对于无历史资料的过程，可参考设备使用手册，根据小组的经验来估计；按可能性大小给出110的评定分。,设备潜在失效（故障）的频度,133,133,防止失效原因/机理的发生的控制方法：防错装置、目视化（防错）管理、易损零件强制性更换计划找出失效的原因/机理：日常点检、预防性维护保养、预测性性能分析和测试（例激振试验、噪音测试、油质分析等）查明失效模式：人工经验诊断法、仪器设备诊断法。,对设备管理的现行控制方法,134,附录B过程FMEA质量目标优先考虑特定的项目要求1过程改进FMEA推动设计改进作为主要目标。重点在防错方法2高风险失效模式FMEA对小组识别的所有高风险失效模式都引起重视，并有可实施的措施计划。对所有其他失效模式也都加以考虑。3控制计划试生产和生产控制计划对来自FMEA的失效模失加以控制4综合FMEA与过程流程图和过程控制计划相结合并且相一致。如果设计FMEA作为分析的一部份可以提供，那么过程FMEA也要考虑设计FMEA。5吸取的教训FMEA将所有吸取过的重大的“教训”（如高的保修费用以及召回、不合格品、顾客抱怨等）作为识别失效模式的输入。,135,6特殊或关键特性如果符合公司的方针且适用的话，FMEA将识别适当的关键特性，输入到关键特性选择过程以备选择确定。7时间性FMEA在“机会之窗”关闭之前完成，此时可以最高效地对产品