潜在失效模式分析-设计开发02.ppt

FMEA潛在失效模式後果分析PotentialFailureModeAndEffectsAnalysis ACES FMEA的問題可靠性是什麼 可靠性是怎麼來的 為什麼顧客在購買產品時這麼關注可靠性 為什麼可靠性是質量的重要組成 如果經濟能力允許 為什麼人們出門旅行首選乘飛機 一旦飛機出故障不是很嚴重麼 那麼怎樣評價風險呢 如何在產品和工藝設計階段低成本地降低風險呢 ACES 核心工具簡介 FMEA 2 內容什麼是FMEA FMEA的目的 為什麼要進行FMEA 何時 由誰進行FMEA DFMEA與PFMEA的關系 進行DFMEA的程序 進行PFMEA的程序 ACES 3 課程目的 理解FMEA在APQP中的作用 FMEA介紹 提供實際運用FMEA的技術指南 使學員在公司實施QS 9000中 會有效地運用FMEA ACES 4 核心工具簡介 FMEA FMEA的目的FMEA是一組系統化的工作 其目的是 發現 評價產品 過程中潛在的失效及後果 找到能夠避免或減少這些潛在失效的措施 將以上過程文件化 作為過程控制計劃的輸入 FMEA的實際應用預防檢討培訓 ACES 5 FMEA概要介紹 FMEA是一組系統化的工作 其目的是 發現 評價產品 過程中潛在的失效及後果 找到能夠避免或減少這些潛在失效的控制措施 將以上過程文件化 作為過程控制計劃的輸入 FMEA的發展史 FMEA起始於60年代航空航天工業項目 1974年美海軍用於艦艇裝備的標準 艦艇裝備的失效模式和後果分析實施程 首先將它用於軍事項目合約 1970年晚期 汽車工業將FMEA作為在對其零件設計和生產制造的會審項目的一部分 1980年初 產品事故責任的費用突升和不斷的法庭起訴事件發生 使FMEA成為降低事故的不可缺的重要工具 並由開始的500多家公司擴展到其供應商 1993年包括美國三大汽車公司和美國質量管理協會在內的 美汽車工業行動集團組織採用 編制了FMEA參考手冊 2004年7月發布了FMEA第三版 ACES 6 QS 9000中關於FMEA的要求 小組活動應該包括 特殊特性的開發和最終確定 失效模式及後果分析的開發和評審 制定措施 優先減少風險大的潛在的失效模式 控制計劃的制定與評審 過程失效模式及後果分析 過程FMEA 過程失效模式及後果分析應考慮所有特殊特性 應努力改進過程 以防止發生缺陷 而不隻是找出缺陷 如某些顧客提出對過程失效模式及後果分析進行評審和批準要求 應在生產件批準前 滿足顧客的要求 ACES 7 FMEA概要介紹 ACES 8 FMEA概要介紹 FMEA的應用 設計FMEA 針對產品本身 產品設計 開發時期的分析技術 主要是設計工程師和其小組應用 系統FMEA 針對產品系統 考慮系統和系統間交互作用 過程FMEA 針對產品的實現過程 過程開發設計的分析技術 主要是過程 制造 工程師和其小組應用 程序 項目FMEA 針對程序 項目 程序 項目開發設計的分析技術 FMEA的應用 應該是 事前 行動 而非 事後 工作 即 D FMEA在設計 圖紙 規范 完成之前 P FMEA在過程設計確定之前 全面的事先FMEA分析 可容易 經濟地進行早期更改 即對產品規范 過程方案和控制進行較容易 低成本地修改 減輕事後修改的浪費 和對進度的影響 FMEA是一個永不停止 相互作用的持續改進的過程 ACES 9 FMEA概要介紹 本階段使用的分析工具 可將用於進一步確定那些特殊特性 並對這些特性進行優先分級 APQP 由第1階段輸出轉入第2階段輸入 設計目標 可靠性和質量目標 性能目標 材料初始清單 特殊產品過程特性的初始清單 管理支持 ACES 10 設計FMEA 第2階段 設計開發 輸出設計責任行為決定了第2階段輸出D FMEA設計評審設計驗証計劃和報告 DVP R 樣件制造樣件控制計劃 ACES 11 設計FMEA 工程圖紙 工程規范 材料規范圖紙和規范更改新設備 工裝和設施要求對重要 關鍵產品和過程特性的認同量具 試驗設備要求小組可行性承諾 合同評審和項目計劃 ACES 12 APQP過程中D FMEA所處的階段 確定顧客期望策劃質量 第1階段 設計FMEA 設計驗証計劃和報告 生產工藝流程圖 開展過程FMEA 確定特殊特性 確定設計驗証計劃 第2階段 確定風險和可行性 第2階段 把產品特性與生產過程相聯系 初步確定特殊特性 第3階段 揭示變差來源 最後確定特殊特性 第3階段 目的設計的分析技術 有助於對設計要求 方案進行分析評價 改進 確定潛在失效模式 其影響 量化嚴重度 並按其對 顧客 影響分級 分析可能的所有原因 找出 確定對這些因素的控制 量化頻度和探測度 進行排序 提出建議措施 進而建立改進設計和開發試驗的優先控制系統 降低失效的風險 確定潛在的產品特殊特性和初始過程特性 為建議和跟蹤降低風險的措施提供了公開的討論形式 為將來分析現場情況 評價設計的變更和開發更先進的設計提供參考 有助於對制造 裝配要求的初始設計確定 ACES 13 設計FMEA 對于D FMEA 顧客 為 國家法律 法規 如 安全 排放 噪音等 最終使用者車型設計工程師 小組總成 部件 零件制造和裝配過程設計工程師 小組總成 部件 零件制造和裝配過程 ACES 14 設計FMEA D FMEA開展 更新的時機 新的零部件 更改的零部件 應用 環境有變化的零部件 在開發各階段中 當設計有變化或得到其它信息時 應及時 不斷修改在產品圖樣 規范發放前結束 改進設計 或對設計重新評估 D FMEA要及時反映最新的產品更改級別 和最新的相關實施措施在D FMEA中 不應把克服潛在設計缺陷的方法 寄托于過程控制 相反地 應當充分考慮制造過程過程本身的限制因素 考慮可制造性和裝配性 如拔模斜度 裝配工具可接近性 ACES 15 設計FMEA 由第1階段輸出轉入第2階段輸入設計目標可靠性和質量目標性能目標材料初始清單特殊產品和過程特性的初始清單管理支持 ACES 16 設計FMEA的輸入 ACES 17 設計FMEA的輸入 跨功能小組在開展設計FMEA時 以下內容應參考 維護時工具的可接近性 診斷能力 材料處置回用 保修信息 顧客抱怨 退貨資料 糾正和預防措施 類似產品的設計FMEA APQP第一階段輸出 即第二階段輸入和任何其它相應輸入 項目管理職責確保 負責設計的跨功能小組進行了設計FMEA D FMEA符合顧客批准的方法 如 AIAG的FMEA手冊 在進行D FMEA的過程中考慮了多種因素 包括 重大質量問題研討市場使用件召回情況用戶工廠的意見同類產品的FMEATGW 保修資料等 ACES 18 設計FMEA D FMEA的輸出潛在設計失效模式潛在關鍵設計要求設計問題 曾經受到制造和裝配作業挑戰的設計問題新設計要求 尚無制造或組裝作業的經驗設計驗証計划和報告 DVP R 改進設計 或更改原有設計 ACES 19 設計FMEA ACES 20 設計FMEA 零件 功能 性能 失效模式 影響 原因 現行控制 DVP R 設計FMEA 過程FMEA 歷史資料 設計問題 零件 過程 失效模式 影響 原因 現行控制 CP 制造問題 現行測試 保修外部質量問題內部質量問題 ACES 21 設計FMEA 系統 功能 設計失效 潛在失效模式 影響 原因 風險 建義措施 建義措施 建義措施 建義措施 現行控制 現行控制 現行控制 現行控制 現行控制 現行控制 現行控制 現行控制 原因 原因 原因 風險 風險 風險 潛在失效模式 影響 現行控制 現行控制預防 現行控制探測 對工程師進行運用D FMEA的培訓 理解設計控制概念 負有設計職責的設計工程師 確定所有要准備的文件 了解顧客確定關鍵和特殊性方法 顧客的要求 可通過QFD開 從車輛要求文件中獲得 已知的產品要求 及制造 裝配 服務維護 用后處置要求 建立 編制設計希望幫的 要達到的功能 要求清單 以及不期望的內容清單 期望特性的定義越明確 就越容易識別潛在的失效模式以實施預防 糾正控制措施 D FMEA是一個創造性的工作 需要分析 研究和發揮創造力 需要采用跨部門的小組 應考慮包括每個零部件 審查產品的每個特性和功能 ACES 22 建立設計FMEA 工具 在開展設計FMEA時 應采用各種問題解決方法和調查工具 包括 腦力風暴路試問題 保修記錄因果圖整車質量競爭趨勢以前設計經驗測試和型號資料柏拉圖其他QFD ACES 23 建立設計FMEA D FMEA應從所要分析的系統 子系統呈零部件的框圖開始 框圖描述了所分析對象的各項目之間的主要關系 邏輯順序 功能 目的是了解框圖的輸入 框圖中完成的過程 功能 和框圖的輸出 例 系統名稱 閃光燈車型 94XXFEMA 110D01工作溫度 20 60 沖擊 2m下落濕度 0 100 RH外部環境 灰塵 ACES 24 D FMEA框圖 零件連接方法A 燈罩1 不連接B 電池 2節 2 鉚接C 開關3 螺紋連接D 燈泡總成4 卡扣連接E 電極5 壓緊裝接F 彈簧 設計FMEA 系統X 子系統 零部件 ACES 25 FMEA編號 1 用于追溯FMEA的內部編號系統 子系統 零件各稱和編號 2 根據過程所屬的系統 子系統或零部件進行分類 包括名稱和編號 系統 子系統 零件的划分由小組確定 設計責任 3 整車廠商 OEM 部門和責任小組編制人 4 FMEA編制人的姓名 電話及所屬公司年型 車型 5 汽車的年型和車型 非汽車零件時用產品替代 關鍵日期 6 FMEA計划完成日期FMEA日期 7 原始FMEA編制日期 修訂日期核心小組 8 設計FMEA小組名稱 部門和電話 ACES 26 D FMEA表頭 1 10 可自左至右或自上而下地完成FMEA 項目 功能填入被分析項目名稱 功能和編號 零件有哪些作用 利用工程圖紙上標明的名稱功能分列每個功能用可以量測的朮語描述功能 儲存液本 升 支撐護罩 磅 等等參考 零件功能清單 在進行設計FMEA之前 歸納這些信息 當一個零個必須在附加條件下才能起功能作用時 列出這種附加條件 ACES 27 D FMEA 項目 功能 9 ACES 28 D FMEA 零件功能單 是指由于設計 系統 子系統或零部件可能發生的不能滿足功能要求或設計意圖的狀況是對某一設計特性可能發生的不符合性的描述 該描述是有形的 技朮性的并盡可能是可度量的 對特定運行環境條件下 如熱 冷 干燥 灰塵等 以及特定的使用條件下 如超過平均里程 不平路 頻繁啟動停止行駛 發生的潛在失效模式也應考慮 可能是高級系統 子系統的潛在失效模式的起因 也可能是低級系統 零部件潛在失效模式的后果 在確定失效模式時 試問 ACES 29 D FMEA 潛在失效模式 10 這個設計如何能失效 即使不考慮工程圖紙的要求 顧客會提出什么樣的異議 失效 要以設計特性為基礎 進行分析研究建立新產品的失效模式清單 是一種創造性和預防性的工作 審查各種可能發生的情況可從現存產品和類似設計的質量記錄中 獲得實際的失效模式可從失效模式清單中選出 以統一描述 ACES 30 D FMEA 潛在失效模式 10 與功能相關的普通失效模式包括 ACES 31 D FMEA 潛在失效模式 10 過早工作在預定時間內不能工作在預定時間內不能停止工作間歇性工作功能減弱 ACES 32 D FMEA 潛在失效模式 10 斷裂彎曲腐蝕松動粘結裂紋短路無信號 與硬件相關的普通失效模式包括 外觀不良功力損失顧客不滿意減弱影響美觀不能上鎖不能緊固不可顯示異色配合不平順雨水進入汽車等等 潛在失效影響 13 失效影響是指失效模式對制造 裝配 總成 系統 整車 顧客 安全或政府法規等造成的后果 查閱歷史和類似的FMEA報告 保修資料 抱怨報告 使用情況 市場收回及其他文件 確定歷史上失效模式的影響 ACES 33 潛在影響 嚴重度和分級 11 13 充分考慮潛在影響 如果零件故障 會發生什么后果 ACES 34 潛在影響 嚴重度和分級 11 13 零件本身的作業 功能和狀態 總成的作業 功能和狀態 系統的作業 功能和狀態 整車的作業 功能和狀態 顧客將看到 感到或經歷什么 對政府法規的符合性 充分考慮潛在影響 如果零件故障 會發生什么后果 如果潛在失效模式對產品 整車或政府規定 符合性有負面影響 必須作恰當的聲明 以下列順序描述第12步所確認的每個失效模式的影響 ACES 35 潛在影響 嚴重度和分級 11 13 潛在影響是指失效模式對顧客的影響 顧客 泛指下步作業 后續作業 組裝廠和最終用戶 當顧客是后續作業時 這種影響應以過程表現加以說明 如 粘著于模具 損壞夾具 裝配不上 危害操作者等 當顧客是最終客戶時 應以產品或系統的表現描述這種影響 如 外觀不良 噪音太大 系統不工作等 建立通常的潛在影響清單有助于跨功能小組的思考 腦力風暴 進程 ACES 36 潛在影響 嚴重度和分級 11 13 嚴重度是潛在失效模式對顧客影響的嚴重程度評價 嚴重度僅針對 影響 通常 只有設計變更才能改變嚴重度 嚴重度建立了失效模式與風險等級之間的聯系 嚴重度分為1 10級 對一個失效模式 對影響最大的進行打分 9 10級的評分准則不要修改 1級不用進一步分析 對那些超出小組成員經驗和知識的評級 如當顧客是組裝廠或最終用戶時 應向設計FMEA人員 設計工程師和顧客咨詢 當為內部顧客時 小組應聽取下游作業員的意見 ACES 37 嚴重度 12 ACES 38 設計FMEA的嚴重度分級表 級別 15 用於區分會要求特別的 附加的設計或過程控制的零件 子系統 系統的特殊產品特性 其重要程度 可與嚴重度打分相關 例如 安全性 關鍵 重要 一般 ACES 39 潛在影響 嚴重度和分級 11 13 潛在失效原因 機理 14 失效原因是指設計薄弱或設計缺陷 設計FMEA小組應基於二個假定考慮失效原因 ACES 40 失效原因和頻度 14 15 失效模式由設計缺陷造成 零件的制造和裝配在工程規范之內 失效模式由制造或裝配的缺陷所引起 但這種制造和裝配錯誤是由設計缺陷造成的 即設計缺陷可造成組裝過程的錯誤 原因例如 材料選擇不當 錯誤計算 設計壽命不對 潤滑不足 維護指導不足 表面粗糙度規定不當 過熱 公差不當 磨損 腐蝕 材料不穩定 疲勞 化學氧化等 根據上述假定 可分為以下二種情況確定原因 1 假定零件的制造和裝配在工程規范內 審查過去的測試報告 保修資料 抱怨報告 記錄 使用情況報告和其它文件 審查同類FMEA報告 列出已知失效模式原因 盡力列出 腦力振盪 每個失效模式可能的潛在原因 試問 什麼原因造成了零件的這種故障 在什麼情況下零件的功能失常 怎樣或為什麼才能造成零件背離工程規范的要求 什麼原因導致零件不能實現它預期的功能 ACES 41 失效原因和頻度 14 15 找出了第一級原因 第一級原因是指造成失效的直接原因 直接導致失效模式出現 在因果圖上 第一級原因應用第一分支表示 嚴重度或風險順序數 RPN 高的失效模式 必須重視確定其根本原因 發現根本原因能使改進設計工作具有針對性 只有當改進設計工作能夠根除根本原因出現的頻率時 才最為有效 例如 一個針對第一級原因 材料裂紋 由材料太薄這一根本原因引起的影響 的設計改進 增加硬度 顯然沒有針對直接原因 材料太薄的改進 增加厚度 更有效 有些失效模式是由二個或二個以上的原因同時作用而引起的 那么 這些原因應當列在一起 ACES 42 失效原因和頻度 14 15 潛在失效原因 機量 14 2 假定零件的設計使制造或裝配過程的變差不能接受 審查以往通過制造或裝配錯誤而引發失效模式的設計缺陷 例如 材料處理的規定使那些處于上公差值內的材料在機加工時不能滿足規范要求 采用不對稱設計 防止裝反 充分考慮 腦力風暴 潛在的設計缺陷 試問 零件的方向和直線充設計對零件的功能十分重要 零件在裝配時還出現顛倒嗎 零件的工程規范和公差是否與制造 裝配相適應 DFM DFA ACES 43 失效原因和頻度 14 15 頻度 15 頻度是指失效原因 機理預計發生頻度 分1到10級 預防措施可降低發生頻度 ACES 44 失效原因和頻度 14 15 當頻度等于1時 設計失效模式不可能發生 a 設計可以包容期望的制造 組裝變差 b 常規控制方式可以保証產品按設計意圖生產 當頻度數等于10時 失效模式几乎一定發生 以前的設計或同類設計有很多失效的歷史記錄 ACES 45 失效原因和頻度 14 15 現行設計控制 16 指開展設計FMEA時已經用于相同或相似設計中的控制方法 包括 設計確認 驗証或其它活動 如路試 設計審查 故障 安全計算分析 台架 實驗室測試 可行性評估 樣件試驗 車輛測試 推荐采用的表格中分為兩列 即預防性控制和探測性控制 如采用一列 則用于探測失效模式的控制用 D Detect 標明 用于探測和預防失效模式原因的控制用 P Prevent 標明 設計控制需要同時考慮失效模式的原因和失效模式本身 采取設計控制以根除原因 或降低出現頻率 這些潛在的設計缺陷 需要在DVP過程中加以測試 ACES 46 現行設計控制和不易探測度 16 17 如果忽略了潛在原因 帶有設計缺陷的產品有可能進入生產 檢查忽略原因的一個方法是探測由此產生的失效模式 確定設計控制方法 1 列出所有可用于探測 14 列出的第一級原因的歷史上曾經用過的設計評估技朮 審查歷史測試報告等 2 確定并列出所有可用于 10 中列出的失效模式的技朮 從嚴重度最高的失效模式開始 3 設計控制可以包括 如設計評審 數學驗算 計算機模擬程序 設計確認 道路試驗 失效 安全試驗 台架 實驗室試驗 可靠性 耐久性試驗 樣件試驗破壞性試驗 材料試驗 車隊試驗 采用的設計標准等 那些已經或正在被同樣或類似設計所應用的控制 ACES 47 現行設計控制和不易探測度 16 17 充分思考 腦力風暴 其它可能技朮 試問 用什么方式才能發現這一失效模式的原因 怎樣才能發現這個原因已經出現 用什么方式才能發現這一失效模式 怎樣才能發現這一失效模式已經出現 ACES 48 現行設計控制和不易探測度 16 17 從那些嚴重度和頻度數高的失效模式 原因著手確定設計控制 當確定不易探測度時 只考慮那些在工程規范發放前已經采用的控制技朮 零件制造或裝配過程中所做的工程規范的檢驗和測試不能作為技朮評估技朮 這些檢驗和測試應用于零件發布給生產之后 ACES 49 現行設計控制和不易探測度 16 17 設計分析技朮 發現原因 模型 模擬 如 有限元分析法 公差積累 如 几何尺寸公差 材料配合性 如 膨脹系數 腐蝕性 設計評審開發測試技朮 發現原因或失效模式 設計確認技朮供應商零件資格測試樣件測試試驗設計 DOE 產品 過程確認測試 PPAP 破壞性試驗 產品壽命 確認測試統計工程樣件測試小量試產試驗用類似零件的模型測試整車設計驗証測試 ACES 50 設計評估技朮范例 當認為潛在原因 已知 存在時 原因已發現作進一步的分析 以確定何種設計改進 很多情況下這種設計改進將針對對產品特性通常地 不良的產品特性設計是失效模式的根本原因 ACES 51 現行設計控制和不易探測度 16 17 原因尚未發現設計可能沒有缺陷 為了進一步確認 需要通過試驗設計 DOE 以確定零件特性的目標值與零件功能靈敏度之間的變差 設計評估技朮能力足夠 當一個原因出現的頻度很低時 小樣本時不易出現 在這種情況下 僅需加大測試樣本 設計評估技朮能力不夠 二種解決方案 改進現行技朮使之具備能力 開發 采用新的技朮 以發現原因 ACES 52 現行設計控制和不易探測度 16 17 當未知原因存在時 評估技朮只能著眼于發現失效模式 希望通過發現失效模式來發現這一未知原因 同樣有二種可能途徑 失效模式已發現已知原因導致失效模式 那么通過改變設計根除原因或降低頻度 如果原因未知 需作進一步的分析以找出原因 并作糾正措施 失效模式尚未發現 為了增加發現失效模式的可能性 必須 確保所采用的設計評估技朮能夠發現失效模式 增加樣本容量采用 開發新的技朮 ACES 53 現行設計控制和不易探測度 16 17 不易探測度 19 不易探測度打分與所列的最佳的探測性控制有關 且是針對該D FMEA中的相對打分 列出與潛在設計評估技朮相對應的 在零件開發生產前失效模式的不易探測度數 確定現行設計控制能否發現相關原因 如果能夠發現 那么頻度會受到影響 為降低不易探測度 通常現行的驗証或確認技朮必須改進 探測性控制在開發過程中越早越好 ACES 54 現行設計控制和不易探測度 16 17 ACES 55 現行設計控制和不易探測度 16 17 不易探測度 17 不易探測度分級指南 ACES 56 RPN的計算方法是 RPN SEV OCC DETRPN用于對失效模式排序 優先對高RPN項采取糾正措施 以降低RPN值 不管RPN數值的大小 當失效模式的嚴重度數高時 就應特別引起重視 風險順序數 RPN 18 ACES 57 D FMEA 措施 21 26 對於預防 糾正措施的工程評價應首先針對高SEV 高RPN值 和其它小組確定的項目 其目的是依次降低SEV OCC DET 建議措施 21 通過改進設計改善嚴重度 建議措施的目的在於降低頻度 嚴重度或不可探測性 建議措施 ACES 58 通常 當SEV為9或10 無論RPN多少 應特別關注以確保制定有設計控制或預防 糾正措施 任何情況下 若確定的潛在失效模式會危害到最終用戶時 應考慮預防 糾正措施以消除 減低 或控制其原因 在下列情況下 考慮措施 RPN值太高 不管是對小組達成的共識 還是對顧客的強制要求而言 失效模式的嚴重度大于8 頻度太高 由小組認可 或為顧客強制規定 如對某個具體原因沒有建議措施 請在本欄內加注說明 D FMEA 措施 21 26 ACES 59 確定措施提出建議措施是一個創造性過程 小組人員應當不加約束地考慮各種建設性措施 一般說來 一個建議措施應當針對一個失效原因 在措施不確定時 應當通過試驗設計對小組人員提出的各種措施作系統性試驗 應對每一個失效模式作研究 并針對原因提出建議性措施 以降低RPN數 任何措施都應當驗証 以確定正確性和有效性 僅設計更改可降低SEV 僅通過設計更改消除或控制一個或多個失效模式的原因 機理才可降低OCC 僅通過增強設計確認 驗証才可降低DET 措施 21 26 ACES 60 責任和完成日期 22 確定責任部門和個人 確定完成日期采取的措施 23 簡述措施和生效日期糾正後的RPN 24 27 重新計算糾正措施執行後的風險順序數 並進行評估 如 嚴重度 頻度和不易探測度 關注的焦點始終是持續改進 措施 21 26 ACES 61 D 過程FMEA內容 基礎過程開發改進模式過程失效模式和影響分析P FMEA輸出P FMEA的建立表頭信息 1 8 標識 9 18 潛在失效模式 11 潛在影響 嚴重度和分級 12 14 潛在影響 嚴重度和分級 12 14 失效原因和發生頻度 15 16 現行過程控制和不易探測度風險順序數 RPN 19 采取的措施 20 26 風險評價可靠性FMEAP FMEA ACES 62 過程開發和改進的基本模式 生產工藝流程圖 開展P FMEA 編制控制計劃 持續改進 過程驗證 編制作業指導書 ACES 63 P FMEA過程失效模式和影響分析 P FMEA的主要目的 是在新車型或零件項目的制造策劃階段 對新過程或修改的過程進行早期評審和分析 以便促進預測 解決或監控潛在的過程問題 減少制造風險 P FMEA建立 更新的時機 新的 更改的零部件 在各個開發階段中 當產品 過程設計有變化或得到其它信息時 改進產品 過程設計時 D FMEA要及時反映最新的產品更改級別 和最新的相關實施措施 對於新產品 過程開發 其進度進問應在可行性分析之前或之時 在生產工裝准備之前 顧客 最終用戶 後續制造或裝配作業 服務操作 法規建立產P FMEA時 要假定設計的產品會滿足設計要求 因設計缺陷產生的失效模式不需包含 但也可包含 它們的影響及避免措施由D FMEA來解決 ACES 64 P FMEA過程失效模式和影響分析 P FMEA 1 確定過程的功能作用和要求 幫助分析新 更改 或改進的需要 的制造和裝配過程 2 確定潛在的與產品和過程相關的失效模式 3 評價潛在失效對顧客的影響 確定相應的關鍵特性和重要特性 並明確標示 4 確定潛在的制造或裝配過程失效的起因 確定失效條件的降低發生頻度或不可探測度的控制變量 5 確定過程控制中的過程變量6 編制潛在失效模式分級表 然後建立過程改進的優先順序 和所考慮的預防 糾正措施優選體系 7 文件化制造或裝配過程控制 為今後開發制造或裝配過程提供過程開發指導 ACES 65 P FMEA過程失效模式和影響分析 注 P FMEA是以下方面的輸入 控制計劃的編制 初始過程能力研究計劃的編制 產品和過程特殊特性的最終確定 過程和監控作業指導書 包括檢驗指導書 的編制 ACES 66 P FMEA的輸入 編制P FMEA 多功能小組可應用的數據和參考文件 過程FMEA 3rd AIAG參考手冊特性矩陣以往SPC記錄保修信息顧客抱怨和產品退回 招回數據資料糾正或預防措施過程流程圖 現場布置圖 操作描述系統和 或設計FMEA類似產品和過程的PFMEA ACES 67 P FMEA 零件 產品 目的 PCID 潛在失效模式 影響 原因 風險 建義措施 建義措施 建義措施 建義措施 現行控制 現行控制 現行控制 現行控制 原因 原因 原因 風險 風險 風險 潛在失效模式 影響 現行控制 現行控制預防 現行控制探測 ACES 68 P FMEA的輸入 過程 零件潛在失效模式的清單 潛在關鍵特性和重要特性清單 消除或減少產品失效模式出現頻次的過程改進措施清單 提供全面的過程控制策略 ACES 69 P FMEA的建立 創造性P FMEA是一個創造性的工作 需要采用跨功能的小組 在開展以下工作時 需要調查 分析和發揮創造力 確定潛在失效模式 其影響和原因提出建議措施以降低失效模式的風險量化嚴重度 頻度和不可探測度 ACES 70 過程FMEA的建立 工具在開展過程FMEA時 應采用各種問題解決方法和調查工具 包括 腦力風暴 BrainStorming 因果圖 Fishbone 試驗設計 DOE 柏拉圖 Pareto 回歸分析 散布圖ScatterChart 其它方法 ACES 71 P FMEA的建立 小組中有位FMEA驗的協調人是很有幫助的 除非責任工程師有FMEA和小組協調經驗 要考慮從單個零件到總成的所有制造工序 及每一步作業 P FMEA應從整個過程流程圖開始 該流程圖應確認與每個工序有關的產品 過程特性 分析失效模式 原因 機理僅針對目前的過程 工序 若可能還應根據相應的P FMEA確定某些產品影響後果 下列是建立產P FMEA的例子 ACES 72 附錄C過程FMEA流程圖 風險評估示例 適用於車門內部塗蠟 過程步驟1 從夾具上取下噴蠟器桿2 打開車門 3 在使用三個通道時 插入桿並拉閘柄12秒鐘4 松開閘柄 等外秒鐘5 移動噴蠟器桿6 關車門7 在夾具上更換噴蠟器桿 需要FMEA 高風險 風險評估低風險低風險高風險中等風險中等風險低風險低風險 ACES 73 過程FMEA 系統X 子系統 零部件 ACES 74 過程FMEA FMEA編號 1 用於追溯FMEA的內部編號項目 2 根據過程所屬的系統 子系統或零部件進行分類 包括名稱和編號 過程責任者 3 整車廠商 OEM 部門和責任小組編制 4 FMEA編制人的姓名 電話及所屬公司 ACES 75 P FMEA表頭 1 8 年型 車型 5 汽車的年型和車型 非汽車零件時用產品替代 關鍵日期 6 FMEA計劃完成日期 APQP進度計劃安排日期 初始日期不能超過試生產日期 FMEA日期 7 原始稿編制日期 修訂號和日期核心小組 8 FMEA跨部門評估小組名稱 部門 標識 9 可自左至右或自上而下地完成FMEA 過程功能 要求 9 簡單描述被分析的過程或工序 如車 鑽 功絲 焊接 裝配 盡可能簡單說明該過程 工序的目的 列出相應的工序編號 若包含許多具有不同失效模式的操作 可將操作列為獨立的過程 小組應評審適用的性能 材料 過程 環境 和安全標準 可增加一列 產品特性編號 說明有助於系統地分析所有特性的失效模式 備注 在 過程功能 和 PCID 說明 欄所需添入的內容與工藝流程文件相同 ACES 76 過程FMEA的建立 ACES 77 過程FMEA的建立 所謂潛在失效模式是指過程可能發生的不能滿足過程或設計要求的狀況 是對某一作業可能發生的不符合性的描述 失效狀態是以作業為單元進行 隻有以作業為審查單元時 才能把失效模式與產品和過程特性相聯系 上遊作業中的失效模式應在那層進行表述 在確定失效模式時 試問 ACES 78 潛在失效模式 10 在這個作業過程中 什麼情況下產品特性不能得到滿足 即使不考慮工程圖紙的要求 顧客會提出什麼樣的異議 跨功能小組應討論先前作業的失效模式 並假定先前的失效模式不帶入本作業建立新產品的失效模式清單 是一種創造性和預防性的工作 分析 評價各種可能發生的情況 對現存產品而言 可從產品或作業的質量記錄中列出符合實際的失效模式清單 可從標準表格中先出失效模式 以強調統一性 此表可用作那些具有較長的描述失效模式的字音 表格可以根據產品零件族而產生 檢查工序可不考慮進行FMEA分析 ACES 79 潛在失效模式 10 表4 1 典型的失效模式 ACES 80 潛在失效模式 10 ACES 81 P FMEA ACES 82 P FMEA 失效模式的潛在影響 11 潛在影響是指失效模式對顧客的影響 顧客泛指指下步作業 後續作業 裝配廠 最終用戶和政府法規 當顧客是後續作業時 這種影響應描述為過程的具體表現 如 粘著於模具 損壞夾具 裝配不上 危害操作者等等 當顧客是最終用戶時 這種影響應描述為產品或系統的具體表現 如 外觀不良 噪音太大 系統不工作等 可建立通常的潛在失效模式影響清單 有助於跨功能小組的思考 腦力風暴 若失效模式可能影響安全或導致違反法規 需清楚描述 ACES 83 潛在影響 嚴重度和分級 11 13 表4 2部分通常的潛在影響清單 ACES 84 潛在影響 嚴重度和分級 11 13 外觀不良 功力損失 顧客不滿意 加強加弱 影響美觀 不能上鎖 不能緊固 不可顯示 異色 配合性差 工件在後續作業中阻塞 粘著於模具 雨水進入汽車 等等 確定這種影響需要了解產品 以及設計工程師的參與同類產品 零件的DFMEA和DFMEA文件是有用的參考資料 嚴重度 12 嚴重度僅針對 影響 一般隻有針對系統 子系統 零件的設計變更才能改變影響的嚴重度 嚴重度分為1 10級 對一個失效模式 嚴重度打分是針對指定的失效模式 對顧客影響程度最為嚴重的評價 即對影響最大的進行打分 嚴重度為9 10級的評分準則不要修改 1級不用進一步分析 對那些超出小組成員經驗和知識的評級 如當顧客是裝配廠或最終用戶時 應向設計FMEA人員 設計工程師和顧客咨詢 小組應聽取下遊作業員的意見 嚴重度建立了失效模式與風險等級之間的聯系 對高嚴重度的關注 起到了引導資源作用 分級 13 用於區分另部件 子系統 系統特性 例如 關鍵 主要 重要 重點 ACES 85 潛在影響 嚴重度和分級 11 13 ACES 86 潛在影響 嚴重度和分級 11 13 ACES 87 P FMEA ACES 88 P FMEA 失效原因和頻度 14 15 潛在失效原因 機理 14 列出失效模式的潛在原因 如 裝備不當 軸承故障 設定不當 表4 4一般原因 列出小組所知道的實際原因 不要太籠統 如 作業員錯誤 面要具體 ACES 89 P FMEA 失效原因和頻度 14 15 頻度 15 頻度是指失效原因 機理預計發生頻度 分1到10級 對失效原因 機理的預防措施或控制可降低發生頻度 可能的失效率 是根據過程實施中預計發生的失效來確定的 OCC可以是相對打分 可以不反映實際的發生頻度 若可從類似的過程中獲得數據 可用統計數據來確定頻度的級數 ACES 90 P FMEA 失效原因和頻度 14 15 表4 5失效頻度分級表 ACES 91 P FMEA 當前過程控制和不可探測度 16 17 當前過程控制 16 指在產生過程FMEA時 對類似過程或已知的經彩用的過程控制方法 兩種方法 1 防止失效原因 機理或失效模式發生 或降低其比率或頻度 2 探測失效原因 機理或失效模式 且導致糾正措施 不可探測度 17 評估在零件離開制造現場前 現行控制方法對失效模式或失效模式的原因得到發現的可能性 分為1到10級 檢驗能提高失效模式或失效原因的探測能力 ACES 92 P FMEA 當前過程控制和不可探測度 16 17 表4 6不可探測度分級表 A 防錯法B 檢測C 人工檢驗 ACES 93 P FMEA 風險順序數 RPN 18 RPN的計算方法是 RPN SEV OCC DETRPN用於對失效模式排序 采取措施降低RPN 不管RPN數值的大小 當失效模式的嚴重度數高時 就應特別引起得視 ACES 94 P FMEA 措施 19 26 建議措施 19 提高可探測度 這一方法是允許失效模式的出現 對一旦出現的失效進行剔除 而不是根除原因 例如象下列產品檢驗體系 連續檢查體系 作業員在工作前對上道過程的產品進行檢驗 自我檢查體系 作業人員在把零件發放給下道工序前 作100 的檢查 這種方法相對少費時 但因為 太熟悉 而影響檢驗質量 減少或杜絕 失效模式的 出現這類方式從短期看 成本較高 但長期看更經濟更理想 包括 產品的重新設計 重新設計產品 使不良狀況不可能發生很難發生 過程的重新設計 重新設計產品 使不良狀況不可能發生或很難發生 很多情況下需要改變工裝 省卻或簡化過程步驟 防錯的檢驗體系 在不合格產品產生現場應用某種控制 以探測和根除可能導致不合格生產的原因 ACES 95 P FMEA 措施 19 26 防錯控制常規控制方法 終止操作 防止嚴重不合格品的繼續出現 常規警告方法 通過傳感裝置提醒作業人員異常過程 接觸方法 以傳感裝置通過對產品形狀或尺寸探測異常 例如 只能通過機器或裝置正確上料裝配夾具探測某個零件特性是否表現的傳感器限位開關和停機固定數值方法 以某種運轉 重量等的具體固定數值探測異常情況運轉步驟方法 以檢查的需運轉的偏變差探測異常情況 ACES 96 P FMEA 措施 19 26 確定措施一個創造性過程 小組人員應當不加約束地考慮各種建設性措施 一般來說 一個建議措施應當針對一個失效原因 在措施不確定時 應當通過試驗設計對小組人員提出的各種措施作系統性試驗 應考慮對每一個失效模式作研究 并提出建議性措施 以降低RPN數 任何措施都應當驗証 以確定正確性和有效性 ACES 97 建議措施 19 續 責任和完成日期 20 確定責任部門 負責人 確定完成日期采取的措施 21 簡述實際采取的措施和生效日期糾正后的RPN 23 26 重新計算糾正措施執行后的風險順序數 嚴重度 頻度和不可探測度 ACES 98 P FMEA 措施 19 26 下列兩示圖表示了系統的含義 系統FMEA顯示的接口和交互作用小組負責界定相關FMEA的范圍 圖示表明小組在相應的環境條件下 界定出A B C D四個子系統組成系統 系統FMEA必須考慮的范圍 ACES 99 系統FMEA 系統 子系統A 子系統B 子系統C 子系統D 環境 ACES 100 系統FMEA 系統FMEA接口 系統通過接口直接連接 圖中顯示 子系統A接觸 連接 子系統B 子系統B接觸子系統C 子系統C接觸