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Alex TS16949系列 为顾客创造价值ISOTS16949 2002系列工具培训 上海三明商务咨询有限公司讲师 薛金鹏TEL mail ts 16949 FMEA潜在失效模式和影响分析 FailureModeandEffectsAnalysis ThirdEditionAccordingtoAIAG s QS9000 APQPManual 2020年1月15日星期三 版权说明 所有阅读浏览本讲义的人员必须同意以下约定 本讲义仅限于接受培训的组织内部员工学习之用 禁止向非接受培训的组织或人员提供任何形式的复制和传播 禁止任何形式的修改 借用和张贴 谢谢您的合作2005 08 08 2020年1月15日星期三 我们无时不在运用FMEA FMEA 潜在失效模式和影响分析 对可能发生的缺陷或问题及其不良影响进行事前的分析 并试图找到防止缺陷和问题发生的措施 用此措施来指导和控制我们达到目标 2020年1月15日星期三 我们的苦恼 人长得不够帅官升得不够高钱总是不够花在家怕地震出门怕下雨坐车怕事故到山野怕毒蛇到大厦怕第二个911 也就是说 缺陷多多 问题多多 面对这些问题 我们的选择 积极 消极 结果 2020年1月15日星期三 我们的期望 我们期望 我们有能力 减少所有的缺陷 避免所有的问题 如果缺陷不能减少 问题不能避免 我们期望对我们不良的影响最小 损失最小 传统解决缺陷的方法是 及时地发现缺陷 并尽可能地找出发生缺陷的原因 采取纠正措施 防止以后此类缺陷的再次发生 使以后出现的缺陷便会越来越少 直至完全排除缺陷 经验积累型 注意 这种传统解决缺陷的方法是缺陷已经发生 也已经造成了损失 同时 有些缺陷和失误造成的后果无法挽回 2020年1月15日星期三 但有时 缺陷和失误无法纠正 Customersatisfactionmeans Neverhavingtosayyou resorry 顾客满意意味着 决不要说对不起 Theeffectofatoolatediscoveredfailure失效发现得太迟的后果 2020年1月15日星期三 没有FMEA就是 早知道 就不會 早知道作好防震设计就不会造成大楼倒塌 早知道改进电力输配设计就不会造成全市大停电 早知道不滥垦滥伐就不会造成土石流 早知道拉登要发飙就不会造成911 有效運用FMEA可減少事後追悔 有些早知道是必需的 有些就不会是不允许发生的 如 核能电厂 水库 卫星 飞机 2020年1月15日星期三 911调查结果将震惊公众 惨烈悲剧或许可以避免 22日10时 美国 9 11 事故调查委员会在华盛顿正式公布了 9 11 事件最终调查报告 调查报告称 美国未能阻止 9 11 事件的发生 主要是因为美国领导人未能认识到威胁的严重性 但报告没有对布什政府和克林顿政府提出批评 调查委员会认为 美国情报机构缺乏想像力 没能向布什和克林顿提供对付 基地 组织的新选择 尤其是军事选择 报告还指出 美国有关部门错失10个阻止 9 11 袭击的机会 其中6个出现在布什执政时期 4个出现在克林顿执政时期 据内部消息 美国国会已要求美国情报机构认真学习FMEA 2020年1月15日星期三 质量杠杆 对可能缺陷的提前分析和预防是最经济的 2020年1月15日星期三 有了FMEA就是 我先 所以沒有 我先看了气象预报所以没有淋成落汤鸡我先准备了遮阳伞所以没有被晒黑我先安装了计算机防火墙所以没有被黑客入侵我先通过关系给她打了电话所以没有被拒之门外 有些我先是必需的 有些所以沒有是預期可避免的 有效運用FMEA可強化事先預防 避免悲剧发生 如 核能电厂 水库 卫星 飞机 FMEA根本不是什么特殊的高深莫测的东西 它甚至可以说是人思考一件事的时候最基本的几种方法之一 有时候是一种本能 2020年1月15日星期三 为何同样成本投入的产出会不同 Car2 NoMajorBreakdowns非主要的破损Fewfailures很少失效 Car1 FrequentBreakdowns频繁地破损Manyminorcomponentsfailures许多的小部件失效 Areliabilityprogram Whynecessary 一个可靠性的计划 为什么必须 2020年1月15日星期三 FMEA是先期质量策划中评价潜在失效模式及其起因的一种工具依照其发生在失效的风险优先排列并采取行动排除或降低其发生的频率为未来使用和持续改进提供文件化的预防经验 方法FMEA自身并不是问题的解决者 它通常与其它问题解决的工具联合使用 FMEA提出问题解决的时机并不是解决问题 什么是FMEA FMEA是一组系统化的工作 其目的是 发现 评价产品 过程中潜在的失效及后果 找到能够避免或减少这些潜在失效的控制措施 将以上过程文件化 作为过程控制计划的输入 2020年1月15日星期三 FMEA的历史 FMEA的发展历史 50年代初期 美国Grumman公司第一次把FMEA思想用于一种战斗机的操纵系统的设计分析 取得较好效果 60年代逐渐在航空航天工业项目推广 阿波罗 1974年美海军用于舰艇装备的标准 舰艇装备的失效模式和后果分析实施程 首先将它用于军事项目合约 1629号军标 1976年 美国国防部采用FMEA来作为领导军队服务的研发 及后勤工作的标准 70年代未 汽车工业将FMEA作为在对其零件设计和生产制造的会审项目的一部分 1980年初 产品事故责任的费用突升和不断的法庭起诉事件发生 使FMEA成为降低事故的不可或缺的重要工具 并由开始的500多家公司扩展到其供应商 1985年IEC公布了FMEA标准 IEC812 这个标准被我国等同采用为GB7826 87 系统可靠性分析技术 失效模式和效应分析 FMEA 程序 1993年包括美国三大汽车公司和美国质量管理协会在内的 美汽车工业行动集团组织采用 编制了FMEA参考手册 渐成为行业标准 2001年7月发布了FMEA第三版 并且将其发展为对供应商的要求 2020年1月15日星期三 美国凭什么称霸 我是老大我怕谁 哇 噻 懂 的真牛呀 2020年1月15日星期三 FMEA的基本流程 功能 特征或要求 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 有多糟糕 起因是什么 后果是什么 发生频率如何 怎样预防和探测 该方法在探测时有多好 能做些什么设计更改过程更改特殊控制采用新程序或指南的更改 跟踪评审确认控制计划 2020年1月15日星期三 MEA的种类 1 设计FMEA 针对产品本身 产品设计 开发时期的分析技术 主要是设计工程师和其小组应用 2 过程FMEA 针对产品的实现过程 过程开发设计的分析技术 主要是过程 制造 工程师和其小组应用 3 系统FMEA 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 4 项目FMEA 针对程序 项目 程序 项目开发设计的分析技术 2020年1月15日星期三 FMEA的初体验 约会FMEA 王老五的第999次约会 2020年1月15日星期三 DFMEA与PFMEA的区别 不要混淆DFMEA与PFMEA的起因和失效 DFMEA针对产品 PFMEA针对过程 2020年1月15日星期三 FMEA的实施要点 应该是 事前 行动 而非 事后 工作 即 D FMEA在设计 图纸 规范 完成之前 P FMEA在过程设计确定之前 全面的事先FMEA分析 可容易 经济地进行早期更改 即对产品规范 过程方案和控制进行较容易 低成本地修改 减轻事后修改的浪费 和对进度的影响 FMEA是一个永不停止 相互作用的持续改进的过程 2020年1月15日星期三 失效模式 失效模式 尽可能的思考 在所分析的汽车 系统 部件上会出现那些的故障 没有剎车 空调不冷 照明不亮 2020年1月15日星期三 什么是失效 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 2020年1月15日星期三 失效原因分析 5M1E 2020年1月15日星期三 FMEA的功用 FMEA的功用 阶段1 设计阶段2 开发阶段3 制造阶段4 客户服务 抱怨阶段 功用1 发掘所有可能的失效模式2 依固有的技术进行设计变更3 必要时 采用可靠性高的零组件1 明确把握失效原因 并实施适当改善2 零件安全的规范确定3 寿命 性能 强度等1 活用工程设计 进而改善制程上的弱点2 充分分析过程保证顾客要求的特殊特性1 不同环境产生的失效 以FMEA克服2 不同使用法产生的失效 以FMEA克服 2020年1月15日星期三 CP FMEA PROCESSFLAG 关系 2020年1月15日星期三 典型的开发三部曲 2020年1月15日星期三 谁来做FMEA 团队 FMEA是系统化的专业活动多功能小组会议是FMEA的主要活动形式多功能小组通常有相关专业人员组成 有时包括相关的工人代表 甚至可包括客户或供应商 FMEA团队 V M E F 2020年1月15日星期三 成功的FMEA小组成员 设计FMEA小组成员 在筹备样件期间开始 设计工程师 通常的小组领导检验工程师可靠性工程师制造工程师最终服务工程师项目经理质量工程师顾客联系人其他 包括 销售 开发 过程 QA QC等 过程FMEA小组成员 过程工程师 通常的小组领导生产操作者工艺工程师设计工程师可靠性工程师加工工程师维修工程师项目经理质量工程师其他 包括 销售 供应商 QA QC等 2020年1月15日星期三 FMEA小组的守则 决定前召开小组会议决定谁将参加预先准备议题主张进行会议笔记或记录建立基本准则遵守事先的议程评价会议不允许中断 基本的准则是对 同一组织 的帮助小组必须确定自身的基本准则一旦确定 每个人必须维护他们可以在后续的会议上修订或更改这个准则 2020年1月15日星期三 FMEA小组会议的责任 决定的标准 FMEA小组会议的责任阐明参与听从总结管理时间检验一致性评价会议过程 FMEA小组决定的标准 模式一人做出决定一人请教全体 然后作出最终的决定小组或团体的决定建立在多数或一致的基础上 2020年1月15日星期三 脑力风暴Brainstorming 脑力风暴是一种技法 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AlexFOsborn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 2020年1月15日星期三 脑力风暴Brainstorming 四个明确阶段问题开始问题再开始对一个或多个陈述进行讨论 脑力风暴 评论产生的点子通过去除法找出决定最终列表 找出可能实现的建议 此时投票法是有用的 4个原则 在会议前向成员解释 暂缓下结论 不要批评其他人的观点 更不要嘲笑人或其观点自由 鼓励参与者梦想或遐想 鼓励大胆及愚蠢的建议 但不提议无任何建议或离座闲逛数量 要求大量的建议交叉培养 鼓励一个小组的建议被其他小组的成员扩展或开发 将所有人的建议写在题板上以便被全部人都能够看到 同时编号 但建议减少或小组成员感到空洞时千万不要说丧气话 2020年1月15日星期三 RPN流程 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 约会FMEA 2020年1月15日星期三 风险顺序度数RPN RPN S x O x D S Severity严重度O LikelihoodofOccurrence频度D LikelihoodofDetection探测度 2020年1月15日星期三 FMEA动态的文件 初始FMEA 修正FMEA1 DFMEA必须在计划的生产设计发布前PFMEA必须在计划的试生产日期前 各项未考虑的失效模式的发现 评审和更新 修正FMEA2 时间 各项未考虑的失效模式的发现 评审和更新 FMEA动态文件 PDCA 2020年1月15日星期三 FMEA的失效模式 小组的开发FMEA转变成个人的行为FMEA是创造顾客或第三方满意 而不是提高过程FMEA在过程开发中运用太迟或没有改进产品 过程循环发展在产品寿命期内FMEA没有被重新评定和更新 没有像动态工具一样被加工FMEA被认为太复杂或花费太多的时间 2020年1月15日星期三 设计潜在的失效模式及后果分析 DesignFailureModeandEffectAnalysis DFMEA 2020年1月15日星期三 DFMEA开展的时机 DFMEA何时应用 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已有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响 DFMEA何时启动 何时完成 在设计概念最终形成之时或之前开始 在产品开发各阶段中 当设计有变化或得到其他信息时 应及时 不断地修改 最终在产品加工图样完成前全部结束 2020年1月15日星期三 DFMEA顾客的定义 DFMEA 顾客 的定义 不仅仅指 最終使用者 并且包括车型设计或更高一级装配过程设计的工程师 设计组 以及在生产过程中负责生产 装配和售后服务的工程师 对于D FMEA 顾客 为 国家法律 法规 如 安全 排放 噪音等 最终使用者车型设计工程师 小组总成 部件 零件制造和装配过程设计工程师 小组总成 部件 零件制造和装配过程 2020年1月15日星期三 DFMEA顾客的定义 更高一层系统 汽车制造商 最终使用者 都是DFMEA所要考虑的对象 但最主要的是针对最终使用者 本设计可能产生的失效模式的影响 法律法规 制造装配 2020年1月15日星期三 DFMEA在体现设计意图时 还应保证制造和装配能够实现设计意图例如 必要的拔模 斜度 要求的表面处理装配空间 工具可接近要求的钢材强度过程能力 性能还要考虑产品维护 服务 及回收的技术 身体的限制便利的维修工具简便的诊断方法材料的分类符号 用于回收 DFMEA的拓展 2020年1月15日星期三 DFMEA中的潜在失效模式 DFMEA中的潜在失效模式 是指系统 子系统或零部件有可能未达到或不能实现项目 功能栏中所描述设计意图的种类 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 也可能是比他低一级的零部件的潜在失效模式的后果 这种失效可能发生 但不是一定发生 潜在失效模式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 仅在城市内行驶等 应该予以考虑 注 应该用 物理的 专业性的术语来描述潜在失效模式 而不同于顾客所见的现象 2020年1月15日星期三 严重度评级 2020年1月15日星期三 频度 表7 推荐的PFMEA频度评价准则 针对每个原因 2020年1月15日星期三 当前过程控制和不可探测度 表4 6不可探测度分级表 A 防错法B 检测C 人工检验 2020年1月15日星期三 DFMEA的第一步 期望特性的定义越明确 就越容易识别潜在的失效模式 2020年1月15日星期三 案例 主体 门内板 外型 窗户 内部 玻璃 门锁 密封条 门 系统 子系统 部件 如果产品组成比较复杂 将其分解成为小的系统 识别初级和二级的功能 2020年1月15日星期三 DFMEA第二步 系统 子系统和零部件框图 灯罩A 开 关C 灯泡总成D 极板E 电池B 弹簧F 2 4 3 1 5 5 系统名称 闪光灯工作环境极限条件温度 20 160F耐腐蚀性 规范B冲击 6英尺下落外部物质 灰尘湿度 0 100RH可燃性 1 不连接 滑动 2 铆接3 螺纹连接4 卡扣连接5 压紧连接 不属于此FMEA 2020年1月15日星期三 本阶段使用的分析工具 可将用于进一步确定那些特殊特性 并对这些特性进行优先分级 APQP 由第1阶段输出转入第2阶段输入设计目标可靠性和质量目标性能目标材料初始清单特殊产品和过程特性的初始清单管理支持 设计FMEA 2020年1月15日星期三 跨功能小组在开展设计FMEA时 以下内容应参考 维护时工具的可接近性 诊断能力 材料处置回用 保修信息 顾客抱怨 退货资料 纠正和预防措施 类似产品的设计FMEA APQP第一阶段输出 即第二阶段输入和任何其它相应输入 设计FMEA的其它输入 2020年1月15日星期三 设计FMEA D FMEA的输出 潜在设计失效模式 潜在关键设计要求 设计问题 曾经受到制造和装配作业挑战的设计问题 新设计要求 尚无制造或组装作业的经验 设计验证计划和报告 DVP R 改进设计 或更改原有设计 2020年1月15日星期三 D FMEA 零件功能单 2020年1月15日星期三 失效后果 尽可能的思考 在汽车上出现此失效模式时对顾客有什么影响 会造成什么后果呢 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 2020年1月15日星期三 潜在失效模式 10 与硬件相关的普通失效模式包括 断裂弯曲腐蚀松动粘结裂纹短路泄漏无信号 外观不良功力损失顾客不满意减弱影响美观不能上锁不能紧固不可显示异色配合不平顺雨水进入汽车等等 2020年1月15日星期三 失效的潜在起因 机理 起因机理 规定材料不正确设计寿命设想不足应力过大润滑能力不足维护说明书不充分算法不正确表面精加工规范不当形成规范不足规定的摩擦材料不当过热公差不当 屈服化学氧化疲劳电移材料不稳定蠕变磨损腐蚀 导致此失效模式的发生 A原因 B原因 C原因 D原因 2020年1月15日星期三 潜在影响 严重度和分级 11 13 潜在失效影响 13 失效影响是指失效模式对制造 装配 总成 系统 整车 顾客 安全或政府法规等造成的后果 查阅历史和类似的FMEA报告 保修资料 抱怨报告 使用情况报告 市场收回及其他文件 确定历史上失效模式的影响 2020年1月15日星期三 潜在影响 严重度和分级 11 13 充分考虑潜在影响 如果零件故障 会发生什么后果 零件本身的作业 功能和状态 总成的作业 功能和状态 系统的作业 功能和状态 整车的作业 功能和状态 顾客将看到 感到或经历什么 对政府法规的符合性 如果潜在失效模式对产品 整车或政府规定 符合性有负面影响 必须作恰当的声明 2020年1月15日星期三 潜在影响 严重度和分级 11 13 潜在影响是指失效模式对顾客的影响 顾客 泛指指下步作业 后续作业 组装厂和最终用户 当顾客是后续作业时 这种影响应以过程表现加以说明 如 粘着于模具 损坏夹具 装配不上 危害操作者等 当顾客是最终用户时 应以产品或系统的表现描述这种影响 如 外观不良 噪音太大 系统不工作等 建立通常的潜在影响清单有助于跨功能小组的思考 脑力风暴 过程 2020年1月15日星期三 严重度 12 严重度是潜在失效模式对顾客影响的严重程度评价 严重度仅针对 影响 通常 只有设计变更才能改变严重度 严重度建立了失效模式与风险等级之间的联系 严重度分为1 10级 对一个失效模式 对影响最大的进行打分 9 10级的评分准则不要修改 1级不用进一步分析 对那些超出小组成员经验和知识的评级 如当顾客是组装厂或最终用户时 应向设计FMEA人员 设计工程师和顾客咨询 当为内部顾客时 小组应听取下游作业员的意见 2020年1月15日星期三 设计FMEA的严重度分级表 2020年1月15日星期三 潜在影响 严重度和级别 11 13 级别 15 用于区分会要求特别的 附加的设计或过程控制的零件 子系统 系统的特殊产品特性 其重要程度 可与严重度打分相关 例如 安全性 关键 重要 一般 2020年1月15日星期三 失效原因和频度 14 15 潜在失效原因 机理 14 失效原因是指设计薄弱或设计缺陷 设计FMEA小组应基于二个假定考虑失效原因 失效模式由设计缺陷造成 零件的制造和装配在工程规范之内 失效模式由制造或装配的缺陷所引起 但这种制造和装配错误是由设计缺陷造成的 即设计缺陷可造成组装过程的错误 原因例如 材料选择不当 错误计算 设计寿命不对 润滑不足 维护指导不足 表面粗糙度规定不当 过热 公差不当 磨损 腐蚀 材料不稳定 疲劳 化学氧化等 2020年1月15日星期三 失效原因和频度 14 15 根据上述假定 可分为以下二种情况确定原因 1 假定零件的制造和装配在工程规范内 审查过去的测试报告 保修资料 抱怨报告 记录 使用情况报和其它文件 审查同类FMEA报告 列出已知失效模式原因的因子 尽力列出 脑力振荡 每个失效模式可能的潜在原因 试问 什么原因造成了零件的这种故障 在什么情况下零件的功能失常 怎样或为什么才能造成零件背离工程规范的要求什么原因导致零件不能实现它预期的功能 2020年1月15日星期三 失效原因和频度 14 15 找出第一级原因 第一级原因是指造成失效的直接原因 直接导致失效模式出现 在因果图上 第一级原因应用第一分支表示 严重度或风险顺序数 RPN 高的失效模式 必须重视确定其根本原因 发现根本原因能使改进设计工作具有针对性 只有当改进设计工作能够根除根本原因出现的频率时 才最为有效 例如 一个针对第一级原因 材料裂纹 由材料太薄这一根本原因引起的影响 的设计改进 增加硬度 显然没有针对直接原因 材料太薄的改进 增加厚度 更有效 有些失效模式是由二个或二个以上的原因同时作用而引起的 那么 这些原因应当列在一起 2020年1月15日星期三 失效原因和频度 14 15 潜在失效原因 机理 14 2 假定零件的设计使制造或装配过程的变差不能接受 审查以往通过制造或装配错误而引发失效模式的设计缺陷 例如 材料处理的规定使那些处于上公差值内的材料在机加工时不能满足规范要求 采用不对称设计 防止装反 充分考虑 脑力风暴 潜在的设计缺陷 试问 零件的方向和直线度设计对零件的功能十分重要 零件在装配时还出现颠倒吗 零件的工程规范和公差是否与制造 装配相适应 DFM DFA 2020年1月15日星期三 失效原因和频度 14 15 频度 15 频度是指失效原因 机理预计发生频度 分1到10级 预防措施可降低发生频度 2020年1月15日星期三 失效原因和频度 14 15 当频度数等于1时 设计失效模式不可能发生 a 设计可以包容期望的制造 组装变差 b 常规控制方式可以保证产品按设计意图生产 当频度数等于10时 失效模式几乎一定发生 以前的设计或同类设计有很多失效的历史记录 2020年1月15日星期三 现行设计控制和不易探测度 16 17 现行设计控制 16 指开展设计FMEA时已经用于相同或相似设计中的控制方法 包括 设计确认 验证或其它活动 如路试 设计评审 故障 安全计算分析 台架 实验室测试 可行性评估 样件试验 车辆测试 推荐采用的表格中分为两列 即预防性控制和探测性控制 如采用一列 则用于探测失效模式的控制用 D Detect 标明 用于探测和预防失效模式原因的控制用 P Prevent 标明 设计控制需要同时考虑失效模式的原因和失效模式本身 采取设计控制以根除原因 或降低出现频率 这些潜在的设计缺陷 需要在DVP过程中加以测试 2020年1月15日星期三 现行设计控制和不易探测度 16 17 如果忽略了潜在原因 带有设计缺陷的产品有可能进入生产 检查忽略原因的一个方法是探测由此产生的失效模式 确定设计控制方法 1 列出所有可用于探测 14 列出的第一级原因的历史上曾经用过的设计评估技术 审查历史测试报告等 2 确定并列出所有可用于 10 中列出的失效模式的技术 从严重度最高的失效模式开始 3 设计控制可以包括 如设计评审 数学验算 计算机模拟程序 设计确认 道路试验 失效 安全试验 台架 实验室试验 可靠性 耐久性试验 样件试验 破坏性试验 材料试验 车队试验 采用的设计标准等 那些已经或正在被同样或类似设计所应用的控制 2020年1月15日星期三 充分思考 脑力风暴 其它可能技术 试问 用什么方式才能发现这一失效模式的原因 怎样才能发现这个原因已经出现 用什么方式才能发现这一失效模式 怎样才能发现这一失效模式已经出现 现行设计控制和不易探测度 16 17 从那些严重度和频度数高的失效模式 原因着手确定设计控制 当确定不易探测度时 只考虑那些在工程规范发放前已经采用的控制技术 零件制造或装配过程中所做的工程规范的检验和测试不能作为技术评估技术 这些检验和测试应用于零件发布给生产之后 2020年1月15日星期三 设计评估技术范例 设计分析技术 发现原因 模型 模拟 如 有限元分析法 公差积累 如 几何尺寸公差 材料配合性 如 膨胀系数 腐蚀性 设计评审开发测试技术 发现原因或失效模式 供应商零件资格测试试验设计 DOE 破坏性试验统计工程样件测试小量试产试验用类似零件的模型测试整车设计验证测试 设计确认技术样件测试产品 过程确认测试 PPAP 产品寿命 确认测试 2020年1月15日星期三 现行设计控制和不易探测度 16 17 当认为潜在原因 已知 存在时 原因已发现作进一步的分析 以确定何种设计改进 很多情况下这种设计改进将针对产品特性 通常地 不良的产品特性设计是失效模式的根本原因 原因尚未发现设计可能没有缺陷 为了进一步确认 需要通过试验设计 DOE 以确定零件特性的目标值与零件功能灵敏度之间的变差 设计评估技术能力足够 当一个原因出现的频度很低时 小样本时不易出现 在这种情况下 仅需加大测试样本 设计评估技术能力不够 二种解决方案 改进现行技术使之具备能力 开发 采用新的技术 以发现原因 2020年1月15日星期三 现行设计控制和不易探测度 16 17 当未知原因存在时 评估技术只能着眼于发现失效模式 希望通过发现失效模式来发现这一未知原因 同样有二种可能途径 失效模式已发现已知原因导致失效模式 那么通过改变设计根除原因或降低频度 如果原因未知 需作进一步的分析以找出原因 并作纠正措施 失效模式尚未发现 为了增加发现失效模式的可能性 必须 确保所采用的设计评估技术能够发现失效模式增加样本容量采用 开发新的技术 2020年1月15日星期三 现行设计控制和不易探测度 16 17 不易探测度 19 不易探测度打分与所列的最佳的探测性控制有关 且是针对该D FMEA中的相对打分 列出与潜在设计评估技术相对应的 在零件开发生产前失效模式的不易探测度数 确定现行设计控制能否发现相关原因 如果能够发现 那么频度会受到影响 为降低不易探测度 通常现行的验证和 或确认技术必须改进 探测性控制在设计开发过程中越早越好 2020年1月15日星期三 现行设计控制和不易探测度 16 17 不易探测度 17 不易探测度分级指南 2020年1月15日星期三 风险顺序数 RPN 18 RPN的计算方法是 RPN SEV OCC DETRPN用于对失效模式排序 优先对高RPN项采取纠正措施 以降低RPN值 不管RPN数值的大小 当失效模式的严重度数高时 就应特别引起重视 2020年1月15日星期三 D FMEA 措施 21 26 对于预防 纠正措施的工程评价应首先针对高SEV 高RPN值 和其它小组确定的项目 其目的是依次降低SEV OCC DET 建议措施 21 通过改进设计改善严重度 建议措施的目的在于降低频度 严重度或不可探测性 建议措施 2020年1月15日星期三 D FMEA 措施 21 26 通常 当SEV为9或10 无论RPN多少 应特别关注以确保制定有设计控制或预防 纠正措施 任何情况下 若确定的潜在失效模式会危害到最终用户时 应考虑预防 纠正措施以消除 减低 或控制其原因 在下列情况下 考虑措施 RPN值太高 不管是对小组达成的共识 还是对顾客的强制要求而言 失效模式的严重度大于8 频度太高 由小组认可 或为顾客强制规定 如对某个具体原因没有建议措施 请在本栏内加注说明 2020年1月15日星期三 措施 21 26 确定措施提出建议措施是一个创造性过程 小组人员应当不加约束地考虑各种建设性措施 一般说来 一个建议措施应当针对一个失效原因 在措施不确定时 应当通过试验设计对小组人员提出的各种措施作系统性试验 应对每一个失效模式作研究 并针对原因提出建议性措施 以降低RPN数任何措施都应当验证 以确定正确性和有效性 仅设计更改可降低SEV 仅通过设计更改消除或控制一个或多个失效模式的原因 机理才可降低OCC 仅通过增强设计确认 验证才可降低DET 2020年1月15日星期三 措施 21 26 责任和完成日期 22 确定责任部门和个人 确定完成日期采取的措施 23 简述措施和生效日期纠正后的RPN 24 27 重新计算纠正措施执行后的风险顺序数 并进行评估 如 严重度 频度和不易探测度 关注的焦点始终是持续改进 2020年1月15日星期三 建议的措施 修改设计几何尺寸和 或公差修改材料规范试验设计修改试验计划 2020年1月15日星期三 通用案例 如何防止正负极接反 仅是标识吗 2020年1月15日星期三 通用案例 恭喜你 答对了 思路一经打开 方法许多 2020年1月15日星期三 过程潜在的失效模式及后果分析 PFMEA ProcessFailureModeandEffectAnalysis 2020年1月15日星期三 PFMEA簡介 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的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 2020年1月15日星期三 PFMEA的目的 确定该过程的功能和要求 确定潜在的失效产品和过程相关的失效模式 评价潜在失效对顾客的影响 确定潜在制造或装配过程失效的起因 及在为频度减少或失效情况探测而关注的控制过程变量 确定出在重点过程控制上的变量 展开潜在失效模式的等级 然后建立一个预防 纠正措施的优先系统 以及将制造或装配过程的结果编制成文件 2020年1月15日星期三 PFMEA顾客的定义 下工序 经销商 最终使用者 都是PFMEA所要考虑的对象 但最主要的是针对最终使用者 本过程可能产生的失效模式的影响 法规 维修商 2020年1月15日星期三 在可行性阶段或之前进行 在计划的试生产日期前完成 考虑到从单个部件到总成的所有的制造工序 PFMEA的时机 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 2020年1月15日星期三 PFMEA的第一步 创建过程流程图 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 2020年1月15日星期三 PFMEA的第一步 创建过程流程图 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 2020年1月15日星期三 PFMEA的第一步 2020年1月15日星期三 过程FMEA事例 2020年1月15日星期三 过程开发和改进的基本模式 过程验证 编制作业指导书 编制控制计划 开展P FMEA 生产工艺流程图 持续改进 2020年1月15日星期三 P FMEA过程失效模式和影响分析 P FMEA的主要目的 是在新车型或零件项目的制造策划阶段 对新过程或修改的过程进行早期评审和分析 以便促进预测 解决或监控潜在的过程问题 减少制造风险 P FMEA建立的时机 在可行性分析之前或之时 在生产工装准备之前 顾客 最终用户 后续制造或装配作业 服务操作 法规建立P FMEA时 要假定设计的产品会满足设计要求 因设计缺陷产生的失效模式不需包含 但也可包含 它们的影响及避免措施由D FMEA来解决 2020年1月15日星期三 P FMEA 1 确定过程的功能作用和要求 帮助分析新 更改 或改进的需要 的制造和装配过程 2 确定潜在的与产品和过程相关的失效模式 3 评价潜在失效对顾客的影响 确定相应的关键特性和重要特性 并明确标示 4 确定潜在的制造或装配过程失效的起因 确定失效条件的降低发生频度或不可探测度的控制变量 5 确定过程控制中的过程变量 6 编制潜在失效模式分级表 然后建立过程改进的优先顺序 和所考虑的预防 纠正措施优选体系 7 文件化制造或装配过程控制 为今后开发制造或装配过程提供过程开发指导 P FMEA过程失效模式和影响分析 2020年1月15日星期三 P FMEA过程失效模式和影响分析 注 P FMEA是以下方面的输入 控制计划的编制 初始过程能力研究计划的编制 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 的编制 2020年1月15日星期三 P FMEA的输入 编制P FMEA 多功能小组可应用的数据和参考文件 过程FMEA 3rd AIAG参考手册 特性矩阵 以往SPC记录 保修信息 顾客抱怨和产品退回 招回数据资料 纠正或预防措施 过程流程图 现场布置图 操作描述 系统和 或设计FMEA 类似产品和过程的PFMEA 2020年1月15日星期三 P FMEA 零件 产品 目的 PCID 潜在失效模式 影响 原因 现行控制 探测 预防 2020年1月15日星期三 P FMEA输出 过程 零件潜在失效模式的清单 潜在关键特性和重要特性清单 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策略 2020年1月15日星期三 过程FMEA的建立 工具在开展过程FMEA时 应采用各种问题解决方和调查工具 包括 脑力风暴 BrainStorming 因果图 Fishbone 试验设计 DOE 柏拉图 Pareto 回归分析 散布图ScatterChart 其它方法 2020年1月15日星期三 P FMEA的建立 小组中有位FMEA经验的协调人是很有帮助的 除非责任工程师有FMEA和小组协调经验 要考虑从单个零件到总成的所有制造工序 及每一步作业 P FMEA应从整个过程流程图开始 该流程图应确定与每个工序有关的产品 过程特性 分析失效模式 原因 机理仅针对目前的过程 工序 若可能还应根据相应的D FMEA确定某些产品影响后果 下列是建立P FMEA的例子 2020年1月15日星期三 过程FMEA 2020年1月15日星期三 P FMEA表头 1 8 FMEA编号 1 用于追溯FMEA的内部编号项目 2 根据过程所属的的系统 子系统或零部件进行分类 包括名称和编号 过程责任者 3 整车厂商 OEM 部门和责任小组编制 4 FMEA编制人的姓名 电话及所属公司 年型 车型 5 汽车的年型和车型 非汽车零件时用产品替代 关键日期 6 FMEA计划完成日期 APQP进度计划安排日期 初始日期不能超过PPAP提交日期FMEA日期 7 原始稿编制日期 修订号和日期核心小组 8 FMEA跨部门评估小组名称 部门 2020年1月15日星期三 过程FMEA的建立 标识 9 可自左至右或自上而下地完成FMEA 过程功能 要求 9 简单描述被分析的过程或工序 如车 钻 功丝 焊接 装配 尽可能简单说明该过程 工序的目的 包括系统 子系统 零件的设计信息 度量 可度量的 列出相应的工序编号 若包含许多具有不同失效模式的操作 可将操作列为独立的过程 小组应评审适用的性能 材料 过程 环境 和安全标准 可增加一列 产品特性编号 说明有助于系统地分析所有特性的失效模式 备注 在 过程功能 和 PCID 说明 栏所需添入的内容与工艺流程文件相同 2020年1月15日星期三 潜在失效模式 10 所谓潜在失效模式是指过程可能发生的不能满足过程或设计要求的状况 是对某一作业可能发生的不符合性的描述 失效状态是以作业为单元进行 只有以作业为审查单元时 才能把失效模式与产品和过程特性相联系 上游作业中的失效模式应在那层进行表述 在确定失效模式时 试问 在这个作业过程中 什么情况下产品特性不能得到满足 即使不考虑工程图纸的要求 顾客会提出什么样的异议 它可能是引起下一道工序的潜在失效模式 也可能是上一道工序潜在失效的后果 2020年1月15日星期三 潜在失效模式 10 跨功能小组应讨论先前作业的失效模式 并假