FMEA基本知识与操作.ppt

2020 1 16 1 FMEAPotentialFailureModeandEffectsAnalysis 高志伟2004 03 16 2020 1 16 2 FMEA的改版 2001 07 01开始使用第三版 2020 1 16 3 改版的主要内容 表单修订 把现行控制区分为预防和探测 不再二项合并在一起 严重度的评分标准 发生度的评分标准 不易探测度的评分标准做了调整 一些部份的描述及说明做了调整 2020 1 16 4 课程目录 I概要II设计FMEA简介设计FMEA的开发 1 22 跟踪措施III过程FMEA简介过程FMEA的开发 1 22 跟踪措施 2020 1 16 5 SECTIONI 概要 2020 1 16 6 何谓FMEA FMEA是一组系统化的活动 其目的是 发现 评价产品 过程中潜在的失效及其后果 找到能够避免或减少这些潜在失效发生的措施 书面总结上述过程 它是对设计 产品 过程 过程的完善 以明确什幺样的设计才能满足顾客要求 2020 1 16 7 FMEA发展历史 虽然许多工程技术人员早已在他们的设计或制造过程中应用了FMEA这一分析方法 但首次正式应用FMEA技术则是在六十年代中期航天工业的一项革新 2020 1 16 8 FMEA的实施注意事项 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 对车辆回收的研究结果表明 全面实施FMEA能够避免许多事件的发生 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 2020 1 16 9 FMEA的实施注意事项 及时性是成功实施FMEA的最重要因素之一 它是一个 事前的行为 而不是 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 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 FMEA能够减少或消除因修改而带来更大损失的机会 适当的应用FMEA是一个相互作用的过程 永无止境 2020 1 16 10 要做的事 可能会发生的问题 事先分析了解原因 已做的事 发生了什么事 什么原因 2020 1 16 11 预防观念 问题总数 产品设计 过程开发 试生产 量产 问题总数 产品设计 过程开发 试生产 量产 优质企业 劣质企业 2020 1 16 12 FMEA的实施注意事项 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 后图描述了进行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 2020 1 16 13 失效模式 人 机 料 法 环 测量 失效效应 FMEA模式 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 2020 1 16 14 现行预计的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 FMEA分析顺序 2020 1 16 15 简介 过程FMEA是由 负责制造工程师 小组 采用的一种分析技术 用来在最大范围内保证潜在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以其最严密的形式总结了工程师 小组进行工艺过程设计时的设计思想 包括对一些对像的分析 根据经验和过去担心的问题 它们可能发生失效 这种系统化的方法体现了一个工程师在任何制造计划过程中正常经历的思维过程 并使之规范化 2020 1 16 16 过程FMEA任务 确定过程功能和要求确定与产品和过程相关的潜在失效模式评价失效对顾客的潜在影响确定潜在制造或装配过程失效的起因 确定减少失效发生或找出失效条件的过程控制变量编制潜在失效模式分级表 然后建立考虑预防措施的优选体系记录制造或装配过程的结果 2020 1 16 17 顾客的定义 过程FMEA中 顾客 的定义 一般是指 最终使用者 但也可以是后续的或下一制造或装配工序 以及维修工序 或政府法规 当全面实施FMEA时 要求在所有新的部件 过程 更改过的部件 过程及应用或环境有变化的原有部件 过程进行过程FMEA 过程FMEA由负责过程工程部门的一位工程师来组织制定 2020 1 16 18 下工程 经销商 使用者 都是FMEA所要考虑的对象但最主要的是针对使用者 本过程可能产生的失效模式 顾客的定义 2020 1 16 19 小组的努力 在最初的PFMEA中 希望负责过程的工程师能够直接地 主动地联系所有相关部门的代表 这些部门包括但不限于 设计 装配 制造 材料 质量 服务 供方以及负责下道装配的部门 FMEA应成为促进不同部门之间充份交换意见的催化剂 从而提高集体的工作水平 除非责任工程师对FMEA和团队促进是有经验的 否则有一位有经验的FMEA促进者来支持这个团队是有帮助的 2020 1 16 20 群策群力的FMEA 以过程工程师为主导集合相关的人员制造工程品管采购设备等人员共同将可能发生的问题挖掘出来 2020 1 16 21 设计思想 担心问题 过去经验 顾客反应 可能的失效模式 解决方案 群策群力智能发光 2020 1 16 22 过程FMEA是一份动态文件 必须 在过程可行性分析阶段或之前开始 在生产工装到位之前 而且要考虑以单个零件到总成的所有制造工序 在新车型或零件项目的制造策划阶段 促进对新工艺或修订过的工艺进行早期评审和分析 以便预测 解决或监控潜在的过程问题 2020 1 16 23 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 动态的FMEA文件 2020 1 16 24 过程FMEA假定所设计的产品能满足设计要求 因设计的薄弱环节而产生的潜在失效模式不包括在过程FMEA中 而其后果和避免包括在设计FMEA中 2020 1 16 25 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 2020 1 16 26 过程FMEA的其它应用 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 2020 1 16 27 过程FMEA的开发 过程FMEA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FMEA准备工作中的流程 风险评定的复制件应伴随FMEA过程 为了能促进潜在失效模式的分析 过程fmea的格式如附件 2020 1 16 28 2020 1 16 29 素材 要先建立过程流程图 以了解基本的流程 应尽量细化 而且包含所有站别 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 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 2020 1 16 30 顾客抱怨 让步接受 厂内不合格 自失效模式分析原因 2020 1 16 31 自操作分析可能的失效模式 2020 1 16 32 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 失效模式 不可太模糊 要能有效的找到是那一个过程造成的 2020 1 16 33 定义 在失效分析中 首先要明确产品的失效是甚幺 否则产品的数据分析和可靠度评估结果将不一样 一般而言 失效是指 在规定条件下 产品 环境 操作 时间 不能完成既定功能 在规定条件下 产品参数值不能维持在规定的上下限之间 产品在工作范围内 导致零组件的破裂 断裂 卡死 损坏现象 2020 1 16 34 FMEA编号 填入fmea文件编号 以便可以追踪使用 制程fmea表编号如下 编号 项目号 从01 09循环使用 月份公历年的末两位 2020 1 16 35 项目 填入正在被分析系统 子系统或零件的名称和编号 2020 1 16 36 制程责任者 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 2020 1 16 37 编制者 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 2020 1 16 38 车型年 项目 填入将使用和 或正被分析过程影响的预期的年型年 项目 如果已知的话 什么牌子什么车型什么年份 2020 1 16 39 关键日期 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 备注 对于供方 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 2020 1 16 40 FMEA日期 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 2020 1 16 41 核心小组 列出有权限确定和 或执行这项工作负责个人或单位名称 建议将所有小组成员名字 单位 电话号码 地址等另行列表 2020 1 16 42 过程功能 要求 简单描述被分析的过程或工序 如车 钻 攻丝 焊接 装配 除此之外在开始分析的步骤时 建议记录相应的过程 操作编号 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 那幺可以把这些工序作为独立过程列出 2020 1 16 43 潜在失效模式 所谓失效模式是指制程可能发生的不符合过程要求或设计意图的形式 是对某具体工序不符合要求的描述 它可能是引起下一道工序的潜在失效的起因或是来自上一道操作的潜在失效模式的效应 但是在FMEA准备中 应假设提供的零件 材料是合格的 除非FMEA小组确认在历史资料中进来的零件质量有差异 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 2020 1 16 44 制程或零组件为何不符合规格 假设不考虑工程规格 顾客 最终使用者 下工程或服务 会提出什幺异议 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 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 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 2020 1 16 45 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 2020 1 16 46 潜在失效效应 潜在失效后果是指失效模式对顾客的影响 从这个角度讲 顾客可以是 下一道工序 后续工序 经销商 或车辆所有人 当评价潜在失效后果时 这些因素都必须考虑 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 2020 1 16 47 潜在失效效应 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 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 2020 1 16 48 失效效应 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 2020 1 16 49 严重度 严重度是相应于所给定失效模式的最严重后果的分数 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 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 2020 1 16 50 严重度 severity 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 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 2020 1 16 51 严重度 2020 1 16 52 2020 1 16 53 等级 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 这个字段也可用来突出工程评估高优先度的失效模式 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 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 2020 1 16 54 潜在失效起因 机理 潜在失效起因是指失效是怎幺发生的 并依据可以纠正或控制的原则来描述 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 那幺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 2020 1 16 55 失效模式 A原因 B原因 C原因 D原因 2020 1 16 56 潜在失效原因 机理 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 不当的钮力 超过或小于 不适当的焊接 电流 时间 压力 不精确的量具 不当的热处理 时间 温度 不当的或则没有润滑不适当的上胶 机器设定不当 机器程序不对 润滑不当或没有润滑零件漏装或错装 2020 1 16 57 潜在失效原因 机理 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 2020 1 16 58 发生度 OCCURRENCE 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 可以以1 10级来估计潜在失效原因 机制的发生度 必须确认使用一致的发生度分数系统 FMEA发生度是一个相对的分数可能不反应真实的发生度 2020 1 16 59 发生度 OCCURRENCE 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 那幺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 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 为保证一致性 应采用下面的频度分级规则当指导 2020 1 16 60 失效模式 A原因 B原因 C原因 D原因 频度 频度 频度 频度 2020 1 16 61 发生度 2020 1 16 62 发生度 2020 1 16 63 Ppk换算 2020 1 16 64 现行制程管制 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 有二种制程控制方法可以考虑 预防措施 防止失效起因 机理或失效模式的发生 或减少其发生率 检查措施 查明起因 机理 查出失效模式 导致采取纠正措施 2020 1 16 65 现行制程管制 可能的话 最好使用预防控制 其次才使用检查管制 初始的探测度的分数将根据用于探测失效原因 机制 或探测失效模式的过程控制来决定 过程FMEA的格式在本手册有二个字段用于过程控制 例如分开的预防控制和检查控制字段 以协助小组能够清楚的区别这二种种类的过程控制 这样可以快速的用眼睛判定是否二种种类的过程控制都已考虑 使用有二个字段的格式是优先建议 2020 1 16 66 现行制程管制 如果使用一个字段 用于过程控制 的表格 那幺应放上前置字 对预防控制每一个所列出预防控制前放上 P 字 对每一个列出检查控制前放上 D 字 一旦确定了过程控制 那幺评审所有的预防措施以决定是否需要更改频度数 2020 1 16 67 探测度 探测度是对列在过程控制栏的最佳检查控制的相关联的分数 对每一个FMEA的范围探测度是一个相对的分数 为了达成较低的分数 通常计划的过程控制应当改善 随机质量抽查不大可能查明某一孤立缺陷的存在 也不影响探测度数值的大小 以统计原理为基础的抽样检查是一种有效的探测度控制方法 2020 1 16 68 已经发生失效起因 已经发生失效模式 运用查出失效起因失效模式的方法 顾客漏网之鱼有多少 探测度 2020 1 16 69 探测度 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 应当使用后表的评分标准做为指导 备注A 防错法B 测量工具C 人工检查 2020 1 16 70 2020 1 16 71 风险顺序数 风险顺序数是严重度数 S 频度数 O 和探测数 D 的乘积 见公式 RPN S O D 风险顺序数作为 S O D 的积 是对设计风险性的度量 风险顺序数应当用于对过程中那些担心事项进行排序 如用柏拉图 RPN取值在1 1000之间 2020 1 16 72 建议措施 工程人员针对预防或纠正措施应首先针对高严重度 高风险顺序数或则其它团队设计的项目 建议措施降低分数的排序如下 首先是严重度 再来是发生度 最后是探测度 在一般的实践中当严重度是9或10时 不管风险顺序是如何都必须特别注意确认是否已利用现行的设计措施 控制或过程预防 纠正措施 不管RPN是多少只要在所有已识别的失效模式的后果可能会导致生产 组装人员伤害的 必须考虑使用预防或纠正措施来消除 减轻或控制失效原因或必须规定操作的防护措施 2020 1 16 73 建议措施 结束对严重度为9或10的特别注意后 工作小组必须再面对其它的失效模式 企图再降低严重度 发生度 探测度 可以考虑下列措施 但不局限于此为了降低发生机率 需要制程或设计变更是需要的 只有设计或过程的变更可以降低严重度 2020 1 16 74 建议措施 比较倾向达成降低探测度分数的方法是使用防错法 通常