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Quality Satisfy 深圳德信诚经济咨询有限公司 公司地址 深圳市罗湖区笋岗东路华通大厦907室邮政编码 518008HTTP WWW QS100 COME MAIL qs100 TEL 0755 255856892593626325936264FAX 0755 25585769 潜在失效模式及后果分析 什么是FMEA FMEA可以描述为一组系列化的活动 其目的是 1 发现和评价产品 过程中潜在的失效及其失效后果 2 找到能够避免或减少这些潜在失效发生的措施 3 将上述整个过程文件化 它是对设计过程的更完善化 以明确必须做什么样的设计和过程才能满足顾客的需要 所有FMEA的重点在于设计 无论是用在设计产品或过程 概述 确保所有的潜在风险均已识别 并有应对措施 通过减少临近JOB 1前后的设计或过程的更改 有效的节约工程时间 为何进行FMEA Numberoffailuresfound Numberofcounter measures FMEA的目的 Definition Characterization Development Optimization Verification testing Launch Production FailureModeCreation FailureModeDiscoveryCounterMeasureadopted CostofdevelopingCounter measure Toomuchtime Numberoffailuresfound Numberofcounter measures FMEA的目的 Definition Characterization Development Optimization Verification testing Launch Production FailureModeCreation FailureModeDiscoveryCounterMeasureadopted CostofdevelopingCounter measure FMEA Timeminimized 顾客导向设计和过程导向 FMEA的目的 设计过程一致 并使之规范化 文件化 发现设计过程中的潜在失效及后果 并找到避免或减少这些潜在失效发生的措施 为过程设计和今后开发新产品提供信息 FMEA的目的 所有新的总成 部件的设计 原有总成 部件的设计更改 FMEA的适用范围 DFMEA小组负责DFMEA分析的实施 FMEA的职责 由于尽可能的持续改进产品和过程是企业普遍的趋势 所以使用FMEA作为专门的技术应用 以识别并帮助减少潜在的隐忧一直是非常重要的 对于车辆抱怨的研究结果表明 全面实施FMEA能够避免许多抱怨事件的发生 FMEA的实施 适时性是成功实施FMEA的最重要因数之一 它是一个 事发前 的行为 而不是 后见之明 的行动 为达到最佳效益 FMEA必须在设计或过程失效模式被无意的纳入产品或过程之前进行 事先花时间适当的完成FMEA分析 能够更容易的 低成本地对产品 过程进行修改 从而减轻事后修改的危机 FMEA的实施 FMEA能够减少或消除因进行预防 纠正而带来更大损失的机会 FMEA小组应该有充分的沟通和整合 FMEA的实施 虽然在FMEA的编制工作中 必须明确的指派每个人的职责 但是FMEA的输入还是应该依靠小组努力 小组应该有知识丰富的人员所组成 如 对设计 分析 测试 制造 装配 服务 质量及可靠度等方面的工程技术人员 FMEA的实施 去比较一个小组的FMEA评价和另一个小组的FMEA评价是不恰当的 即使该产品 过程出现了相同的情境 由于每个小组的所在环境是独一无二的 因此各自将会有个别的评价 如评价是主观的 FMEA的跟踪 采取有效的预防 纠正措施 以及针对这些行动的跟踪是需要的 但不用过分强求 应该和所有被影响的单位沟通措施行动 一个彻底周详考虑和充分开发的FMEA如果没有实际且有效的预防 纠正措施 则其价值将有限 担当职责的工程师是负责确保所有的建议措施都已经实施或有适当的对策 FMEA是一份动态文件 应该始终反映出最终的评估 以及最终的适当措施 包括那些在开始生产之后所发生的措施 FMEA的跟踪 担当职责的工程师有许多方式来确保那些建议措施被实现 它们包括 但不局限于下列 审查设计 过程和图样 以确保建议措施已经被实施 确认该项变更编入设计 组装 制造文件中 审查设计 过程FMEA 特别的FMEA应用和控制计划 FMEA的跟踪 设计FMEA主要是由设计的工程师 小组采用的一种分析技术 用来保证在可能的范围内已充分地考虑到 并指明各种潜在的失效模式及其相关的起因 机理 应该评估最终的产品以及每个与之相关的系统 子系统和零部件 FMEA以其最严密的形式总结了设计一个零部件 子系统或系统时 一个工程师和设计小组的设计思路 包括 根据以往的经验和教训 对可能出现问题项目的分析 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 文件化 设计FMEA 设计FMEA能够透过以下几个方面支援设计过程 以降低失效风险 有助于对设计要求和设计方案进行客观的评价 有助于对制造和装配要求的最初设计 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冲击的可能性 为全面有效的设计试验和开发项目的规划 提供更多的信息 设计FMEA e 根据潜在失效模式对 顾客 的冲击 对其进行分级列表 进而建立一套设计改进 开发和查证的优先控制系统 f 为建议和跟踪降低风险的措施 提供一个公开的讨论形式 g 为将来分析研究售后市场关切情况 评价设计更改及展开更先进的设计提供参考 设计FMEA 设计FMEA中 顾客 的定义 不仅仅是指 最终使用者 还包括负责车型设计或更高一级装配过程设计的工程师 小组 以及在生产过程中负责制造 装配和售后服务的工程师 FMEA的全面实施要求对所有新的零部件 更改的部件以及应用或环境有变化的沿用零件进行设计FMEA FMEA始于负责设计工作的工程师 但对有专有权的设计来说 可能始于其供方 顾客的定义 在规定条件下 环境 操作 时间 不能完成既定功能 产品参数值不能维持在规定的上下限之间 产品在规定范围内 导致零部件的破裂 断裂 卡死 损坏现象 失效 小组应该包括 但不限于 装配 制造 设计 分析 测试 可靠度 材料 质量 服务和供方 以及负责下一个较高阶或低阶的组装 系统 子系统或零部件的设计部门 FMEA应该成为促进相关部门间充分交换意见的催化剂 从而提高整个集体的工作水平 除了负责工程师对FMEA具有经验和小组协助之外 在活动中拥有一位有经验的FMEA专家以协助小组是有一定帮助的 小组的努力 设计FMEA是一份动态的文件 且应该包括 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 不断地修改 在最终产品加工图样完成之前全部结束 考虑到制造 装配的要求是相互关联的 设计FMEA在体现设计意图的同时 还要保证制造 装配能够实现设计意图 小组的努力 设计FMEA不是靠过程控制来克服设计中潜在的缺陷 但的确要考虑制造 装配过程中技术的 物质的限制 例如 必要的拔模斜度 表面处理的限制 装配空间 工具可加工性 钢材硬度的限制 公差 过程能力 性能 小组的努力 前事不忘 后世之师 着眼于顾客的满意度及防止重复以往的错误 质量史 确认以往的问题 来确保现行设计不会重复这些失效模式 深入了解顾客的使用 明确顾客的要求及使用寿命 分析竞争对手产品情况 确定比较对象 分析质量史的目的 召回及停运分析 顾客使用中的失效分析 试验失效分析 顾客满意度调查分析 竞争对手产品质量分析 质量分析的基本元素 评审一切适用的福特产品的召回及停运 如制动油管磨破漏油引起的召回 电器系统的导线损坏具有安全性隐患的召回 确认一切适用的非福特产品的召回 确定适用的失效模式及干扰因素 召回及停运分析 研究所有适用的数据来源来收集潜在的问题 包括 分析保修系统的问题 三保期内 8D和6 sigma数据库 工厂的产品分解以及返回件数据库 试车队数据 顾客使用及生产中的失效 e 高低里程上的主要TGW问题 f 评估如何确定适用的失效及相关的干扰因素 顾客使用及生产中的失效 确认所有项目中可使用的 验证试验中的失败 耐久性试验中的失败 整车试验中的失败 评估问题以确定适用的失效及与其相关的干扰因素 试验中的失败 考虑到所有影响到顾客的零部件 确认顾客的需求 要求最高的顾客及其在使用寿命期内的使用应力 将顾客的需求转换为工程要求 确认将影响到顾客满意度的关键问题 顾客满意度 确认比较基准及竞争对手 从竞争对手产品中确定最佳产品 比较产品特性 包括质量 成本 重量及功能 确定支持产品竞争对手地位的各项指标 竞争对手分析 确定主要问题 基于顾客使用及需求的设计 实际使用的失效 召回及停运中的问题 试验中的问题 与问题相关的新技术 提出问题的优先排序 通过使用预防失效模式中的方法 提出在设计中来解决这些问题的行动计划 提出问题的优先排序 是否已将顾客的要求转换成工程要求 是否完成了竞争对手的分析 是否遗漏了一些失效模式 是否排列出了问题的优先顺序 排列是否根据现行项目的DFMEA关键和重要特性相一致 需要考虑的问题 B 图 BoundaryDiagram 装配和加工 顾客 售后服务 系统A 子系统A 子系统B 系统B 元件 子系统C 电磁干扰 系统C 环境 以图形的表示法是团队能将其注意力集中在 系统工作之环境 定义系统的研究范围 了解相互之间关系探索系统与其界面系统之间的关系 管理系统工程 确定界面之间拥有权并将相应要求从上到下予以分配 B 图之目的 将团队注意力集中在所研究的系统 帮助团队了解系统与其界面系统之间的相互作用 管理并构造内部和外部系统间的关系 确定拥有权并将界面关系要求传递给与之相关的系统 提供一个与界面分析DFMEA及P 图之连接 能用B 图干什么 团队要对界面的分析 DFMEA和P 图的意图以及它们的细致程度达成一致 按照从上到下 又粗到细的原则来建立系统B 图 确定团队所负责的内部系统及其子系统 确定所有与之接口的外部系统 建立系统B 图的推荐步骤 确定一切关键接口 这些关键接口包括 内部系统对外部系统 包括硬件 软件以及其他设备 的接口 内部子系统之间的接口 使用直线来定义系统单元之间的联系 在分析中要用不同颜色突出强调单元模块和接口界面 这些需要强调的部分主要指的是与集中失效模式相关联的部分 使用数字表示出各接口线 建立系统B 图的推荐步骤 画出选择之部件 系统的B 图 20分钟 小组联系 是否有遗漏的部件 是否有遗漏的接口界面 是否考虑到各种接口之间的关系 系统是否定义的太一般化 范围是否太大了 是否使用了分层方法来表示一个复杂系统 需要考虑的地方 分析并管理系统与之邻近系统之间的接口关系 确定应对接口负责的工程师 就如何控制这些接口与相邻的系统工程师达成一致 接口问题导致了近30 的召回 接口分析及契约之目的 地毯与加速踏板的干涉导致了ford找回近两万辆 野马 车 损失达两百万美元 稳压器过热导致CD机的一系列问题 接口的影响 教训 空间类相对位置 位移以及连接 能量转换类电能 机械能 热能 水能 声能 化学能 电磁能 气动能 信息传递类 电的 数字的 视听的 材料转化类 气 液 固体 微粒子 接口的类型 帮助扑捉及控制系统之间的相互依赖关系 帮助与接口的拥有者沟通 并达成一致 从而控制这些接口 发现在设计规范中的不足之处 提供信息到 P 图 输入 功能 错误模式 噪声DFMEA 功能 失效 潜在原因 接口分析及契约结果之用途 接口的分析与B 图是否一致 有无接口被遗漏了 有没有与邻近的工程师沟通 并对如何控制接口达成一致 是否将接口分析的结果输入到P 图之中 是否有接口的描述过于模糊 不够具体 应予以关注之处 了解系统能量流的一切参数 P 图 干扰因数输入 信号 因数理想输出功能偏差状态控制因数 P 图的结构 系统 分析所有会影响到系统功能的各类因数 了解系统内部能量的转换 研究会将输入能量转成误差状态的干扰因数 确定那些能将输入能量最大的转换成理想功能的控制因数 用直观图形的方法将稠密的思考表现出来 P 图之目的 理想功能即为系统设计的主要功能 一般表现为能量 材料 信号或信息的转换与传输输入信号因数一种作为输入的能量 材料和信号 这些输入使系统正常运作偏差状态不希望系统出现的状态 输入能量转换成无用功 这些可导致系统的失效模式 这些误差模式可以是 软失效 偏离理想功能指标的值 及理想功能的衰退 或 硬 失效 即失去理想功能 P 图的基本元素 控制因数与物理 尺寸 材料特性相关联的设计参数 工程师可以调整这些参数以对应由于干扰因数的出现而导致的失效模式干扰因数能使系统偏离其理想功能 导致误差状态 以致失效模式的一些不可控因数稳健性系统在干扰因数存在的情况下 仍然能够以最小失效模式的状态 使理想功能运作在目标值附近 P 图的基本元素 五类干扰因数 定义输入信号 定义输出功能函数及其度量 确认对功能的执行有影响的干扰因数 确认干扰因数影响下的偏差状态 确定能被用来卫对干扰因数的控制因数 构造P 图 理想功能是否可以度量 误差状态是否与功能相联系 是否考虑了所有的五类干扰因数 设计工程师是否可以改变所选定的控制因数 系统是否太复杂不能用一个P 图来表示 应予以关注之处 用于分析所有会影响到设计稳健性的重要参数 用于优化设计要求 输入到稳健性检查表中 RobustnessCheckList 与FMEA相联系 功能 误差状态 潜在失效原因 P 图之应用 干扰因数之应对 选定产品的一个功能 画出这个功能的P 图 20分钟 小组练习 成立DFMEA小组 确定范围 功能描述 头脑风暴法 功能树 实践练习 设计FMEA简介 设计FMEA小组 核心小组 支持小组 设计工程师制造 过程工程师 顾客服务部门供应商试验部门质量部门 主持人 分析的界限或程度是否确定包含什么 不包含什么 不正确的范围会 延长分析 偏离目标分析 错误地识别小组成员 设计FMEA范围 一旦成立了核心小组 创建界限图 B 图 确定分析界限 确定支持小组的成员 设计FMEA范围 接口分析是推荐的稳健性设计的工具 提供输入到设计FMEA 接口分析可以通过以下方式识别并度量系统的相互作用的强弱 显示系统间的关系是互利的还是不利的 确定关系的类型 接口分析 P 图是推荐的 用于识别某一功能的预期输入和输出的结构化的工具 描述干扰因素 控制因素 理想功能和误差状态 有助于识别 潜在的失效原因 失效模式 潜在的失效后果 目前的控制方法 建议的措施 P 图 完成每一区域 系统 子系统或零件名称和编号车型 年份 项目 小组成员 设计责任人 关键时间 FMEA编号 准备人 FMEA日期 开始 结束时间 FMEA的表头信息 设计意图或工程要求 用动词 名词 功能度量的格式书写 代表各类顾客和系统的所有表明和不言自明的需要 需求和要求 功能是什么 Kano模型 刺激质量 顾客满意度 实现程度 基本质量 性能质量 提供一种结构化的方法 用于识别产品 或过程 的基本特征 有助于确保 表明 和 不言自明 的要求均被定义 提供功能的图示描述 以确保全体小组清楚地理解 功能树从左到右建立 在此过程中 功能一步步细化 直至功能可执行 度量 为止 功能树 如何来实现 为什么 第二层第一层第三层 建立功能树 如何来实现 为什么 垂直调整片的功能树 调整前灯 允许 维持水平调整 保持10年 15万英里的行程 允许 维持垂直调整 水平方向调整x度 把灯水平定为10年 15万英里的行程 垂直方向调整x度 把灯垂直定为10年 15万英里的行程 头脑风暴所有的功能 通过提问 功能是如何达到的 文件化各个功能 不断从左到右重复 直至到达可执行的层次 使用工作表检查可执行的层次是可以测量的 从左到右进行 通过提问 为什么包含此功能 检查功能树的结构 指南 设计FMEA的功能 Function功能 Sub Function子功能 Sub Function子功能 Sub Function子功能 Sub Sub Function子功能的子功能 Sub Sub Function子功能的子功能 Sub Sub Function子功能的子功能 Listthreefunctionsforyourselectedsystem component 10minutes 列出你所选择系统的三个功能 10分钟 Practiceexercise实践练习 无功能 部分功能 超功能 功能随时间降低 功能间歇性中断 非预期的功能 潜在失效模式 失效模式 垂直调整垫片 部件 分部件 更高层的装配 系统 车辆 政府法规 顾客 内部的和最终用户 失效模式的后果 推荐的DFMEA严重度评价准则 DFMEA严重度等级的范例 DesignFMEA设计FMEAS 9S 5 8S 10O 4 10YCYS 识别潜在的特殊特性 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 尽可能简明扼要 完整地将起因 机理列出来 使得对相应的起因能采取适当的纠正措施 潜在失效的起因 机理 典型的失效起因可包括 但不局限于下列情况 规定的材料不正确 设计寿命估计不足 压力过大 润滑能力不足 维修保养说明不失当 演算法不失当 维修保养说明错误 软件规法错误 表面加工规范错误 流程规范错误 材料磨损规范错误 过热 公差规范错误 潜在失效的起因 机理 典型的失效机理可包括 但不局限于 降解 疲劳 材料不稳定 蠕变 磨损 腐蚀 化学性氧化 电位移 潜在失效的起因 机理 发生率 频度数 是指在设计的寿命中某一特定失效起因 机理发生的可能性 通过设计更改或设计过程更改 如设计检查表 设计审查 设计指南 来预防或控制该失效模式的起因 机理是降低发生率级别的唯一途径 发生率 频度数 发生率 频度数 对照表 对发生率评分时 应该考虑下列问题 类似零部件 子系统或系统的维修服务历史 经验如何 零部件是否为沿用或相似于以前版本的零部件 子系统或系统 相对于先前版本的零部件 子系统或系统 所作的变更有多显著 是否与先前版本的零部件有更本不同 是否是全新的零部件 零部件的用途是否有变化 有哪些环境改变 针对该用途 是否作了工程分析 如可靠度 来估计其预期可比较的频度数 是否加入了预防措施 发生率评分 预防 预防失效的原因 机理或预防失效模式的发生 或降低它们发生的概率 检测 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 如有可能应尽量先使用预防控制 如果把最初的频度作为设计意图的一部分 则该频度分数将会受到预防控制提供和整合到设计程度的影响 现行设计控制 探测度评分标准列出具体的探测度数 设计小组对评定准则和分级规则应意见一致 即使因为个别产品分析做了修改也应一致 探测度 探测度