FMEA(GREEM)第四版.ppt

1,深圳冠智达管理顾问有限公司SHENZHENGREEMMANAGEMENTCONSULTANTCO.,LTD,潜在失效模式及后果分析Failuremodeandeffectanalysis(FMEA),2,何谓FMEA,FMEA的定义FMEA的发展FMEA的种类FMEA的作用FMEA作业流程,3,FMEA定义,FMEA是一种工程技术（一种工具），用以定义、确认及消除在系统上、设计、制程及服务还没有到达顾客前已知的或潜在的失效、问题等。,4,FMEA的演变,5,FMEA的演变,FMEA的前身为FMECA，是在1950由格鲁曼飞机提出，用在飞机主控系统的失效分析波音与马丁公司在1957年正式编订FMEA的作业程序，列在其工程手册中60年代初期，美太空总署将FMECA成功地应用于太空计划。美军同时也开始应用FMECA技术，并于1974年出版MIL-STD-1629FMECA作业程序。1985由国际电工委员会（IEC）出版的FMECA国际标准（IEC812),即参考MIL-STD-1629A修改而成。FMEA是QS9000五大工具之一，最新版为第四版。,6,FMEA种类,系统,管理系统（质量、安全、环境管理）,设计,零组件子系统主系统,过程,人/设备/方法材料/量测/环境,重点：使系统失效的影响降至最低,目标：使系统品质、可靠性、成本及维护性提升至最佳状态,重点：使设计失效的影响降至最低,目标：使设计品质、可靠性、成本及维护性提升至最佳状态,设备,工具、工作站生产线操作员训练制程及量具,重点：使过程失效的影响降至最低,目标：使制程品质、可靠性、成本及维护性提升至最佳状态,7,累积经验，早期发现失效原因及采取因应之道促进设计改良。改善作业方法。帮助作业人员训练，使其能学到正确找出失效原因的方法及采取有效的措施。公司对经验的累积及技术能制度化的保存。,实施FMEA的目的及意义,8,FMEA的时机,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。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。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。,9,预防观念,问题总数,项目策划,项目实施,验收,使用,问题总数,项目策划,项目实施,验收,使用,优质企业,劣质企业,10,质量先期策划(APQP)流程图,概念启始认可,1.规划,计划认可,原型试作,量试,2.产品设计,3.过程设计,过程设计/验证,产品设计/验证,计划/定义研发立案,生产,生产阶段/回馈纠正,产品/过程确认,4.产品/过程确认,规划,5.回馈与纠正,量产,DFMEA,PFMEA,11,FMEA作业流程,任务确认,决定分析层级,列举故障模式,机能方块图,流程步骤分析表,选定故障模式,制作FMEA表,提出对策方案,试验报告不良报告顾客抱怨,DFMEA,PFMEA,系统、子系统、零件,列举故障原因,RPN评价选定对象,试验报告不良报告顾客抱怨,经验累积,12,项目/功能(要求),潜在失效模式,潜在失效后果,严重度,等级,潜在原因/失效机制,频度,现行设计(制程)管制,预防,检测,探测度,RPN,建议措施,责任与目标完成日期,措施结果,采行措施,严重度,频度,探测度,RPN,潜在失效模式与后果分析,功能,特征或要求为何?,后果为何?,什么会错误?-无功能-部分/过多/降低功能-间歇功能-不预期功能,有多不好?,原因为何?,其发生频率为何?,如何能预防及发现这种原因及错误?,这种方法发现这种问题有多好?,改善风险程度能够做什么?-设计变更-过程变更-特别管制-标准,工艺文件或指引变更-导入防呆措施-加强设备保养-加强参数控制-加强工作技能,13,DFMEA（设计）制作,14,产品设计流程,概念设计/系统设计,分析/改进,验证,设计完成,DFMEA,参数设计,公差设计,客户需求（VOC）,CTQ,15,DFMEA目的,有助于对设计进行客观评价，包括功能要求和设计备选方案；评估制造、装配、服务和回收要求的初始设计；提高在设计开发过程中，考虑潜在失效模式及其对系统和车辆运行影响的可能性；为帮助计划全面、有效的设计开发，和验证程序提供更多的信息；根据潜在失效模式对顾客的影响，对其进行分级列表,进而建立一套设计改进、开发和验证试验的优先控制体系；为建议和跟踪降低风险的措施，提供一个解决问题的格式；为帮助将来分析研究售后市场相关问题、评价设计更改及展开更先进的设计提供参考（如：习得经验）。,16,设计FMEA分析方法,硬件法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。功能法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。功能块法成组的零件组成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优先权。,17,1,5,5,4,4,3,2,设计FMEA方块图范例,失效模式与效应分析(FMEA)方块图环境极值,系统名称:手电筒汽车产生年份:1994新产品FMEA识别号码:XXX100D001操作环境极值温度测试:_-20至160_F_腐蚀测试:_测试排程B_震动测试:_不适用_冲击测试:_六英呎墬落_异质:_尘土_湿度测试:_0-100%RH_可燃性(哪些零组件接近热源?):_其它:_,以下为方块图范例，FMEA小组亦可使用其它类型方块图，以说明在其分析中考量的项目。,开关(SWITCH)开关C,安装灯泡(BULBASSEMBLY)D,外壳(HOUSING)A,电极板(PLATE)E+,电池(BATTERIES)B,弹簧(SPRING)F-,零组件:A.外壳B.电池(2DCELL)C.开关D.灯泡组E.电极板F.弹簧,安装方式:1.装入2.铆钉3.螺纹4.按压5.压合,18,设计方块图例,系统,子系统,零组件,车体,内部,车窗,车门密封带,玻璃,外部,车门,车门内/外板,门扣/锁,如果产品机能很复杂，可将其区分为若干个子系统，以识别其主要及次要机能，并逐个分析,19,功能:提供结构的支撑潜在失效模式:结构的失效过多的偏斜功能:提供正确完成车架总成安装尺寸潜在失效模式:本车架安装点的长度太长本车架安装点的长度太短功能:支撑架总成生产方法(焊接)潜在失效模式:,自行车,三角架,车架总成,功能:提供座位支撑并稳定潜在失效模式:座椅支撑结构失效座椅支撑过度偏斜功能:提供漂亮且令人舒服的外观潜在失效模式:亮度不够油漆脱落,系统,设计目标骑/乘至少3000小时不需保养,及10000小时的骑车寿命适应99.5%男性成人舒适的骑/乘其它功能:容易骑用潜在失效模式驾驶困难踩踏困难功能:提供可靠的交通潜在失效模式链条经常损坏轮胎经常需要保养功能:提供舒适的交通潜在失效模式座椅位置令骑车者感到不舒服,子系统,零部件,手把总成,前轮总成,后轮总成,扣链齿轮总成,座椅总成,链条总成,前下方管,下后方管,扣链齿轮管,20,DFMEA,21,项目功能,填入被分析项目的名称和编号。利用工程图纸上标明的名称并指明设计水平。用尽可能简明的文字来说明被分析项目要满足设计意图的功能，包括该系统运行的环境(如说明温度、压力、湿度范围)。如果该项目有多种功能，且有不同的失效模式，应把所有功能都单独列出。,22,潜在失效模式,针对所有功能及可测量的项目，考虑如下四个方面：无功能（NoFunction）功能不全/功能过剩/一段时间内性能下降（Partial/OverFunction/DegradedOverTime）间隙性功能（IntermittentFunction）非预期的功能（UnintendedFunction）,23,失效模式案例,24,失效的潜在后果,注意：客户感受,25,严重度,严重度是针对失效模式有关最严重的后果等级。只有透过设计的变更，才能降低严重度的等级。小组成员应对评价标准及等级系统有一致的共识，即使针对个别的产品分析有所修订，对其共识亦应该一致。附注：严重度高时，有时可通过设计修改来降低严重度。例如：“安全带”可以减轻车辆损毁时人员的伤害。失效模式后果的严重度为1分者，则不需要作进一步分析。,26,严重度评级,27,等级,对于需要进一步设计或过程控制的零组件、子系统或系统，可利用此栏区分其特殊的产品特性(如：安全、关键、一般)。,28,Ford特殊特性的识别及符号,29,潜在失效之原因机制,30,频度,频度是特定原因机制在设计中可能发生的机率。频度的评价等级分数是相对值，而非绝对值。只有进行设计变更或设计过程变更才是降低发生率的唯一方法。,是否有预防控制措施?,频度评价等级分数为FMEA制作时的相对评分，并不一定是反映实际可能的发生率。,31,发生频度(O),32,发生频度(O)续,33,现行设计控制,有二种型式的设计控制预防：预防失效的原因机制或预防失效模式的发生，或降低它们发生的概率。探测：检测失效的原因机制或失效模式，不管是用分析或物理的方法，在这个项目放行到生产之前。对评分的影响：假如预防性控制被融入设计意图并成为其一部分，它可能性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。,34,现行设计控制-续,预防控制标杆研究故障安全设计设计和原材料标准（内部和外部）文件从类似的设计中得到的最佳实践，习得经验的记录，等模拟研究分析概念以建立设计要求防错,探测控制设计评审样品测试确认测试模拟研究设计确认试验设计，包括可靠性测试用类似零部件的模型,35,现行设计控制-续,36,（不易）探测度,探测度的分数是相应于列在设计控制栏中最佳的探测控制。探测度对每一个个别的FMEA是一个相对的分数。为了得到一个较低的分数，通常规划的设计控制(例如：确认或验证活动)必须改进。,*探测度，有人翻译检出率,37,可探测度(D),38,可探测度(D),39,风险顺序(RPN),RPN=(S)x(O)x(D)风险顺序数是严重度数(S)、频率数(O)和不易探测数(D)三者的乘积。风险顺序数RPN是对设计风险性的度量。,40,建议措施,建议措施，应首先考虑高严重度，不建议用RPN目标值决定采取措施一般来说不论RPN高低，当严重度是9或10时，特须注意现行的设计控制或预防纠正措施要将该风险列入控制并采取措施。,41,建议措施,建议措施的考虑顺序应为：降低严重度、频度及探测度。降低严重度S等级：只有修改设计才能降低严重度等级。,42,建议措施,降低频度O等级：通过对设计进行修改，进而移除或控制一个或多个的失效模式的起因或机现，可以降低频度的级别。应该考虑但不限于下列措施：设计防错以消除失效模式修改设计几何尺寸利公差修改设计以降低压力或替代缺陷（高失效可能性）零部件增加冗余修改材料规格,43,建议措施,降低探测度D等级：首选的方法是用防错的方法，增加设计确认验证措施应会导致探测度等级的降低。在一些情况下，为增加探测可能性（如：降低探测度等级）可能会要求对特定零部件的设计变更。另外，也需考虑下列内容：试验设计（特别在失效模式的多种或相互作用的起因存在时）修改试验计划,44,建议措施案例,45,措施结果及跟踪行动,-所有建议措施完成后应对相应评分进行重新评价，如果有必要进一步措施，则应重复分析。应随时能着眼于持续不段的改善-设计负责工程师可使用下列方法(不仅限于下列方法)跟踪建议措施：确定设计要求已达到审核工程图纸和规格审核PFMEA和控制计划等工艺文件,46,DFMEA的时机,在一个设计概念最终形成之时或之前开始；在产品开发各阶段中，当设计有变更或获得信息增加时，要及时地修改，以及，在最终在生产放行之前基本完成，成为将来设计循环的经验的一种来源,47,DFMEA关系图,48,DFMEA关系图,49,PFMEA（过程）制作,50,51,过程FMEA的制定,过程FMEA会假定产品符合所设计的要求。潜在失效模式有可能是因为设计弱点造成，其后果及避免方法应包含于DFMEA。,52,过程FMEA的制定,过程FMEA的输入：PFMEA的制定首先将过程流程图完成，并将产品过程特性鉴别出；特性矩阵图，识别产品特性与过程特性的关系；如果有的话，则应包括相关的DFMEA,准备PFMEA所使用的流程图应附于该PFMEA文件中。,53,流程图制定,54,过程功能要求,小组应针对性能、材料、制程、环境以及安全标准等。并尽可能精确地指出此制程或操作程序的目的。如果特定制程包含多项的操作程序(如：组装)且有不同的潜在失效模式，最好是把这些操作程序列为单独的项目分析。,55,潜在失效模式,在准备PFMEA作业中，会假定进料零件均为合格，除非FMEA小组依据历来的数据显示进料的品质有缺点，则可纳入分析。弯曲毛边孔偏位破裂孔太浅未打孔搬运损坏脏污孔太深表面太粗糙变形表面太光滑开放电路短路未贴卷标,56,潜在失效模式,57,潜在失效后果,对于顾客的定义，可以是下一个制程，后续的作业或地点，经销商和或汽车车主。当评估失效潜在效应后果时，每一个对象均应考虑到。对于最终使用者而言，其后果以产品或系统性能的感受，如：噪音粗糙操作不规律作业过多不舒服的气味无法操作操作不良不稳定作业中断渗漏外观不良重工修理报废顾客不满意对于下一个制程或后续的作业地点，其后果以制程操作性能的感受，如：无法系紧无法配合无法钻孔无法连接无法安装无法选配无法装面板造成过多的工具磨耗损坏装备危及作业,58,潜在失效后果案例,59,严重度,严重度是针对失效模式中最严重的效应等级。严重度等级指数可对系统、子系统或零部件的设计变更，或制程之重新设计来降低。附记：失效模式后果的严重度为1分者，则不需要作进一步分析。,60,PFMEA严重度评级表,61,等级,本栏亦可用以区分任何特殊产品或过程特性（如：安全特性、关键特性）,62,潜在失效原因机制,扭力不当过度或不足定位装置磨损焊接不当电流、时间或压力工具磨损量测不精确定位装置有碎屑热处理不当时间或温度工具损坏不当的浇注空气流通机器设定不当润滑不足或未润滑程序运作不当零组件遗失或误置使用明确的错误或功能失效用语(如：操