FMEA失效模式和效果分析培训教材.ppt

本资料来源 FailureModeandEffectAnalysis FMEA 失效模式和效果分析 LearningObjectives学习目的 GiveageneralintroductiontoFMEAprinciples 介绍FMEA的基本原理 Provideastep by stepguidanceinperformingFMEA为实施FMEA提供指导 TheobjectiveofthisChapteristo本章节的目的是 FMEA DefinitionofFMEAFMEA定义 I FMEA FailureModeandEffectsAnalysisFMEA 失效模式和效果分析Aprocedureinwhicheachpotentialfailuremodeineverysub itemofanitemisanalyzedtodetermineitseffectonothersub itemsandontherequiredfunctionoftheitem FMEA是一个过程 在这个过程中对每个分项目的潜在失效模式进行分析 确定失效模式对于其他分项目和主项目的功能的影响 Takenfrom TheCertifiedQualityEngineerHandbook ASQ DefinitionofFMEAFMEA定义 II FMEA FailureModeandEffectsAnalysisFMEA 失效模式和效果分析FMEAisastructuredanalysistoanticipatethepotentialfailuresofadesignorprocessbeforetheyoccur Allaspectsofeachpotentialfailurearestudiedtoidentifythemosteffectivepreventiveactions FMEA是结构化的分析方法 用它在设计或过程的失效模式发生之前就预见潜在的失效 然后全面分析失效的各方面并识别最有效的预防措施 AnotherDefinitionForFMEA III FMEAisasystematicapproachusedtoexaminepotentialfailuresandpreventtheiroccurrence Itenhancesanengineer sabilitytopredictproblemsandprovidesasystemofranking orprioritization sothemostlikelyfailuremodescanbeaddressedFMEA是用来调查潜在失效及预防其再发生的系统化方法 这方法可以帮助提高工程师预知问题的能力 提供一套依风险大小顺序排列失效的系统 以让我们能针对最可能的失效模式先采取对策 DefinitionofFMEAFMEA定义 Identifyandevaluatethepotentialfailuremodesofaproduct processandtheeffectsofthatfailure识别和评估一个产品或过程的潜在失效模式及其影响 2 Listdowntheactionswhichcouldeliminateorreducethechanceofthepotentialfailureoccurring确定能排除或减少潜在失效发生的机率的措施 3 Documentalltheelementsforreviewandaction文件化整个过程 AnFMEAcanbedescribedasasystematicgroupofactivitiesintendedto FMEA是一系列系统化的活动 其目的是 PropertiesofFMEAFMEA的特点 FMEAbeginswithadefinitionofallthefunctionsaprocessissupposedtoperform FMEA开始于一个过程所有功能的定义 ManufacturingEngineer制造工程师 SupplierQuality供应商质量 DesignEngineer设计工程师 ProgramManagement程序管理 Production产品 ReliabilityEngineer可靠性工程师 Teamwork团队力量FMEAmustbeperformedbyateaminordertoensureitseffectivenessFMEA须由小组进行 以确保其有效 PropertiesofFMEAFMEA的特点 ThePurposeofFMEAFMEA的目的 Toidentifypotentialfailuremodesandratetheseverityoftheireffects识别潜在失效模式并评估他们影响的严重性 Toidentifycriticalcharacteristicsandsignificantcharacteristics识别关键特性和重要特性 Torankpotentialdesignandprocessdeficiencies评估潜在的设计和工序不足 Reducetheproductdevelopmentcycle timeandhencecost减少产品开发时间和成本 Tofocusoneliminatingandpreventingproductandprocessproblems聚焦于产品和工序问题的消除 并防止问题再次发生 ThePurposeofFMEAFMEA的目的 Background背景 Bylate80 s FMEAisusedbyautomotivemanufacturersandtheirsupplierstoreducetheliabilitycost 到80年代末 汽车工业和他们的供货商也开始实施FMEA 藉此减低责任成本 Developedinearly60 sbyNASAto fail proof Apollomissions 60年代初 由美国太空空署在阿波罗任务中发展起来的 Adoptedinearly70 sbyUSNavytodevelopMIL STD 1629 70年代初 被美国海军采用 TypesofFMEAFMEA的类型 Itiswidelyusedinbothmanufacturingandtransactionalareas在制造和服务流程中都可以使用 SYSTEM系统FMEA SystemFMEAisusedtoanalyzesystemsandsubsystemsintheearlyconceptualdesignstages SFMEA是用来在早期构思设计阶段分析系统与子系统 DESIGN设计FMEA DesignFMEAisusedtoanalyzeproductsbeforetheyarereleasedtoproductionDFMEA是用来在生产发布前分析产品 PROCESS过程FMEA ProcessFMEAisusedtoanalyzemanufacturing assemblyandadministrativeprocessesPFMEA用来分析制造 装配和管理过程 WhenShouldWeImplementFMEA 应在什么时候实施FMEA WeShouldStartFMEA我们应开始FMEAASEARLYASPOSSIBLE越早越好 StartandEndprocess开始和结束 ProcessFMEAFormat过程FMEA格式 PFMEA图表 产品 FMEA编号 过程FMEA 过程 操作 第页共页 计划编制参考 日期 编制 城市 过程描述 潜在失效模式 S 潜在失效的起因 O 现行控制 D RPN 优先措施 责任人和完成日期 采取的措施 措施结果 潜在失效后果 功能 S O D RPN 探测度 频度数 严重度 RPN SxOxD 纠正措施 ProcessFailureMode过程失效模式 Itisthemannerinwhichtheprocesscouldfailtoperformitsintendedfunction 潜在失效模式是过程可能发生的不满足其原有功能的形式Thefailuremodeofaparticularprocessstepcouldbeacausetoasubsequentsteporaneffectofthefailureinapreviousoperation 某一工序的失效模式可能是后续操作 下道工序 的起因 或前期操作 前道工序 相关的潜在失效的后果 ProcessFailureMode过程失效模式 EffectforPreviousOperationistheCauseforNextOperation前工序的的后果 是后工序的原因 PREVIOUSOPERATION前道工序 NEXTOPERATION下道工序 EFFECT后果 FAILUREMODE失效模式 CAUSE原因 PotentialCauses潜在原因 ProcessFMEAconsidersprocessvariabilitydueto 5M E过程FMEA考虑是由于如下原因造成的过程变异性 5M E CurrentControls现行控制 CurrentProcessControlsaredescriptionsofthecontrolsthat现行控制是对以下控制的描述eitherpreventtotheextentpossiblethefailuremodefromoccurring尽可能的防止失效模式的发生ordetectthefailuremodeshoulditoccur或当失效模式发生时能够查觉它 Assessmentoftheabilitytodetectthefailurebeforemovetothenextprocessorshippedtothecustomer 在产品制移交下道工序前或交付给客户前 对查觉失效能力的评估 CurrentControls现行控制 Capabilityofallcontrolsintheprocesstopreventescapes过程中预防坏品流出的所有控制能力 Testing检测 SPC统计过程控制 GaugeR R量化重复性和再现性 ProcessCapabilityStudy过程能力分析 SampleInspection抽样检验 ProcessAudit过程审核 CurrentControls现行控制 ScoringCategories评分类别 Scoresareassignedtothefollowing3categories 对以下3类进行评分 RiskPriorityNumber风险优先指数 RPN OxSxD EWhere 其中O Occurrencex发生频率S Severityx严重性D Detection可探测性orE Effectiveness有效性 ShortcomingsofRPNRPN的缺点 A845160B485160 SAMERESULT 相同的结果 FailureMode失效模式 S严重度 O发生频度 D E有效性 RPN风险优先指数 ActionPriority措施优先级别 A B C D Over200 100 199 26 99 1 25 RPNRANGERPN范围 Thisisforreferenceonly仅供参考 FMEABestAppliedForFMEA最适合应用于什么 Thereisachangefrompreviousversion同以前相比有变化的Processcontrolishighlyoperatordependent过程控制主要依赖于操作员Newtechnologyintroduced包含新技术Haveahighdegreeofvariation变异较多的Thereisachronicallyproblem长期存在问题的 FMEAisbestappliedforthefollowingdesignorprocesses FMEA最适合应用于以下设计或过程 HowIsFMEAAppliedinSixSigmaFMEA在6Sigma中的运用 FMEAinputistheprocessflowchartFMEA的输入是流程图 Input输入ProcessFlowchart流程图 Process过程FMEA Output输出HighPriorityFailureModes CausesofFailure高优先级失效模式及失效原因 FMEAisananalyticalprocess FMEA是一个分析的过程 FMEAoutputisprioritizedkeyprocessinputvariables FMEA的输出是一个有优先级的失效模式和失效原因 FMEAExample Step1FMEA例子 步骤1 1 Fillintheheaderinformation填写标题信息 1 Describetheprocess流程描述 2 NumbertheFMEA编号 3 IdentifytheBB GB确定人选 4 Identifypagenumbers确定页数 5 Listteammembers列出小组成员 6 Nametheprepared填表人 7 EntertheFMEAdate输入FMEA日期 8 Entertherevisiondate输入改版日期 1 3 5 2 4 6 7 8 FMEAExample Step2FMEA例子 步骤2 2 Writedowntheprocesssteps 填写流程步骤 AddallvalueaddedprocessstepsfromtheprocessmaptotheFMEAform 把所有增值流程步骤填入FMEA表格 Start开始 Step2A Step2B Step2C Step1 ApplicationofWaxinsidedoor Rework返工 Yes No FMEAExample Step3FMEA例子 步骤3 Writedownthefunctionsforeachprocessstep对每个流程步骤 列出功能 Functionsarestatementsofwhattheprocessstepshouldaccomplish Itcanalsobespecificationsifpossible 功能可以是规格 如果可行 或者是流程步骤所要完成工作的描述 FMEAExample Step4FMEA例子 步骤4 4 1 Writedownthepotentialfailuremodeforeachfunction 对每个功能 列出潜在失效模式 FMEAKeyPointsAboutStep4 1步骤4 1中的FMEA的重点 KeypointsaboutStep4 1 步骤4 1中的重点 Failuremodesarestatementsofdeficiencyoffunctions 失效模式是对功能的负面描述Failuremodesarenotcauses 失效模式不是原因 Donotdiscussthecauses Leavethecausestostep4 4不要在此阶段讨论原因 在步骤4 4中才讨论原因 4 1 Writedownthepotentialfailuremodeforeachfunction 对每个功能 列出潜在失效模式 FMEAExample Step4 2FMEA例子 步骤4 2 4 2 Foreachfailuremode listtheeffectoffailure对每个失效模式 列出失效的后果 FMEAKeyPointsAboutStep4 2步骤4 2中FMEA的重点 KeypointsaboutStep4 2 步骤4 2中的重点Listonly worstcase effectsoffailure 只列出最坏的失效后果Describewhatactuallyhappenswhenthefailuremodeoccurs ratherthanusinggeneralstatementlike PartFailed or RejectedbyCustomer 抓住失效模式发生时实际的情形 避免概括性描述 如 部件不合格 或 客户投诉 Themorespecificisthedescriptioninthiscolumn theeasierwillbethelatersteps estimatingseverity listingcauses 通过本节的具体描述 使后面的步骤 估计严重性和找出原因 变的容易 4 2 Foreachfailuremode listtheeffectoffailure对每个失效模式 列出失效的后果 FMEA Step4 3步骤4 3 4 3 Writedowntheseverityforeacheffectoffailure对每个失效的后果 评估严重性 FMEA Step4 3 AIAG SeverityGuidelinesFMEA Step4 3 AIAG 严重性指南 Note AIAGistheAutomotiveIndustryActionGroup whichcurrentlycompilestheFMEAstandardsfortheNorthAmericanAutoIndustry 备注 AIAG是汽车工业行动集团缩写 为目前美国汽车工业FMEA编写者 FMEAKeyPointsAboutStep4 3步骤4 3FMEA的重点 4 3 Writedowntheseverityforeacheffectoffailure对每个失效后果评估其严重性 KeypointsaboutStep4 3 步骤4 3的重点 Someusersadopta1to5system 有些用户采用1 5分的系统Whateverguidelinesareused 无论使用那种指南 KeepacopywithyourFMEA 保存FMEA的附件Alwaysmakethehighestnumbermostsevere thelowestleastsevere 始终让最高严重性为最高分 最低严重性为最低分 FMEAExample Step4 4FMEA例子 步骤4 4 4 4 Writedownthecausesforeachfailuremode对每个失效模式 列出原因 FMEAKeyPointsAboutStep4 4对每个失效模式 列出原因 KeypointsaboutStep4 4 步骤4 4的重点UseCauseandEffectDiagramstodoathoroughinvestigationofcausesfortoughfailuremodes 对主要失效模式用因果图作一次彻底的原因分析Sometimeshypothesistestingcanbeusefulindemonstratingwhetheracauseisstrong 有时假设检验能有助于证明一个原因是否强弱 4 4 Writedownthecausesforeachfailuremode 对每个失效模式 列出原因 Verifytheimportanceofcausestoreducethelistofcauses 通过验证列出原因的重要性 防止有太多的原因Ifthecausesarealreadyknowntoeveryone youmaynotcometotherealrootcause 如果你列出那些是大家都知道的原因 你可能仍未找到根本原因 FMEAExample Step4 5FMEA例子 步骤4 5 4 5Assessthelikelihoodofoccurrence 评估发生频率 FMEAExample Step4 5 AIAG OccurrenceGuidelinesAIAG发生频率指南 Note AIAGistheAutomotiveIndustryActionGroup whichcurrentlycompilestheFMEAstandardsfortheNorthAmericanAutoIndustry 备注 AIAG是汽车工业行动集团的缩写 目前北美汽车工业FMEA标准编写者 FMEAKeyPointsAboutStep4 5步骤4 5FMEA的重点 KeypointsaboutStep4 5 步骤4 5的重点Someusersadopta1to5system 有些用户采用1 5分的系统Whateverguidelinesareused 无论使用那种指南 KeepacopywithyourFMEA 保存FMEA的附件Alwaysmakethehighestnumbermostfrequent thelowestleastfrequent 始终让最频繁者为最高分 最不频繁者为最低分 4 5Assessthelikelihoodofoccurrenceforeachcauseoffailure 对每个失效原因评估发生频率 FMEAExample Step4 6FMEA例子 步骤4 6 4 6 Writedownlistthecurrentprocesscontrolsforeachcauseoffailure 对每个失败的原因 列出现有流程的控制 FMEAKeyPointsAboutStep4 6步骤4 6FMEA的重点 KeypointsaboutStep4 6 步骤4 6的重点Writedowntheactualcontrols notthe Wannabe controls 确保列出实际控制方法 不要列 最理想 的控制Bebrutallyhonest ifthereisnocontrol justsayit 要坦白诚实 如果没有控制要说出来Normally thereisnocontrolforthecauseofthefailuremode butthereisacontroltodetectthefailuremodeitself 一般情况是 对失效模式的原因没有控制 但对探测失效模式本身有控制 4 6 Writedownthecurrentprocesscontrolsforeachcauseoffailure 对每个失败的原因 列出现有过程的控制 ProcessControlExample过程控制案例 Inaninjectionmoldingprocess injectionpressureofover8000pieze kilo pascals leadstoasmallerdimension Atalaterstage thismakesassemblydifficult 有一个模具注塑工序 注塑压力超过8000皮兹 1000帕斯卡 导致尺寸偏差 在后面阶段 装配变的很困难Aprocesscontrolonthecause injectionpressure mightbeasensoronthehydrauliccircuit 对这个原因 注塑压力 的过程控制可能是一个压感应器 ProcessControlExample过程控制案例 Aprocesscontrolonthefailuremode smallerdimension mightbeaninspectiononthedimension 对这种失效模式 尺寸偏差 的流程控制可能是对每个部件的尺寸进行检查 FMEAExample Step4 7FMEA例子 步骤4 7 4 7 Estimatethedetectionforeachprocesscontrol 对每个过程控制 估计可测性 FMEAExample Step4 7 AIAG DetectionGuidelinesAIAG的可测性指南 Note AIAGistheAutomotiveIndustryActionGroup whichcurrentlycompilestheFMEAstandardsfortheNorthAmericanAutoIndustry 备注 AIAG是汽车工业行动集团的缩写 目前北美汽车工业FMEA标准编写者 FMEAExample Step5FMEA例子 步骤5 5 ComputetheRiskPriorityNumberforeachcauseoffailure 对每个失效原因 计算风险优先指数 FMEAKeyPointsAboutStep5步骤5FMEA的重点 KeypointsaboutStep5 对每个失效原因 计算风险优先指数Anyfailuremodewithaseverityof9or10mustbeidentifiedashighpriorityregardlessoftheRPN 任何严重性为9 10的失效模式必须看成优先级高的风险指数AddressingthehighestRPNsismoreimportantthansettinganactualtarget allRPNs 150 forexample 处理最高风险指数 RPN 比设定目标 所有RPNs 150为例 更重要 DifferentteamswillobtaindifferentRPNs 不同小组会产生不同RPNsUsethehighRPNstoidentifycriticalissues failuremodes causesoffailures keyprocessinputs 把高RPNs作为关键问题 失效模式 原因模式 关键过程输入 5 ComputetheRiskPriorityNumberforeachcauseoffailure 对每个失效原因 计算风险优先指数 FMEAExample Step6FMEA例子 步骤6 6 Developrecommendedactionsforhighprioritycausesoffailureand orfailuremodes 对高优先级失效原因或者失效模式建议采取行动 FMEAKeyPointsaboutStep6步骤6FMEA的重点 KeypointsaboutStep6 步骤6的重点Reducingtheoccurrenceisthemostcosteffectivewaytoreducerisk 降低发生频率是最经济有效的方法来降低风险Actionsrecommendedshouldbelowcostandeffective 所建议的行动应该低成本而且有效Trytothinkoflowcostactionsthatwillreducetheoccurrence 尝试考虑低成本行动来降低发生频率Makeuseofideasofallteammembersforimprovement 利用全体成员的智慧对过程进行改善 6 Developrecommendedactionsforhighprioritycausesoffailureand orfailuremodes 对高优先级失效原因或者失效模式 建议采取行动 MoreAboutFMEA Step6步骤6 6 Assignresponsibilityandcompletiondeadlineforeachrecommendedaction 对每个建议的行动 指定责任人和完成日期 FMEA Step7FMEA 步骤7 7 Implementtheactionandverifyitseffectforeachrecommendedaction 对每个建议的行动 完成并记录结果 FMEAKeyPointsAboutStep7步骤7FMEA的重点 KeypointsaboutStep7 步骤7的重点Wasitimplemented YesorNo 落实了吗 是或不是Howeffectivewasit Getdata 有效性如何 取得数据 7 Implementtheactionandverifyitseffectforeachrecommendedaction 对每个建议的行动 完成并记录结果 FMEAExample Step8FMEA例子 步骤8 8 Re assesstheseverity occurrenceanddetectionrankingsandrecalculatetheRPNforeachimplementedaction对每项完成的行动 重新估计严重性 发生频率和可测性并重新计算RPN FMEAKeyPointsAboutStep8步骤8FMEA的重点 KeypointsaboutStep8 步骤8的重点NeverrecalculateanRPNwithoutimplementinganimprovement Guessingisnotallowed 在改进行动没有完成前 永远不要重算RPN 猜测都不允许 Usually itisdifficulttoreducetheseverityofafailuremode However sometimesafailuremodecanbeeliminated 通常 很难降低失效模式的严重性 不过 有时能消除失效模式 ThemosteffectiveRPNreductionisreducingthelikelihoodofoccurrence 最有效降低RPN的方法是减低可能的发生频率TheleasteffectiveRPNreductionisincreasinginspection reducingthedetectionranking Altho