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FMEA 失效模式及后果分析 FailureModeandEffectAnalysis 学习目的 掌握FMEA的概念和运用时机发现 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 所有可能出错的地方都将会出错 FMEA 什么是FMEA 默菲定律 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方法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 将问题扼杀在摇篮之中 FMEA的起源 FMECA FailureModeEffectsandCriticalityAnalysis 1950 s起源于宇航和美国军方对关注的问题加以分类和排列将评定结果作为预防的目标坚持安全的观点 FMEA FailureModeEffectsAnalysis 1960 s 70 s第一次被注意和使用在工程可靠性多个小组准备对产品 过程潜在失效模式和产品性能影响的文件化体系评定产品或过程潜在失效模式的文件 采取相应措施来消除或降低潜在失效的影响 术语定义 SEV SeverityOCC OccurrenceDET DetectionRPN RiskPriorityNumber 失效模式 FailureMode 可能失败或失败 如 担当不知自己的业务影响 Effect 顾客敏感的 顾客关心的 要因 Cause 引起故障的 顾客敏感的当前管理 CurrentDesignControls 现管理方法对顾客时对策方法发生率 Occurrence OCC 故障发生的频繁度严重度 Severity SEV 顾客认为的关心度探测力 Detection DET 检查怎样才能知道风险优先数 RiskPriorityNumber RPN SEV OCC DET严重度 发生率 探测力等所发生的全部 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 失效的定义 列出所有失效 不一定肯定发生利用经验和头脑风暴过程 零件怎样不满足要求无论工程规范如何 顾客认为的拒收条件是什么 潜在失效模式 弯曲毛刺孔错位断裂转运损坏漏开孔脏污变形表面太光滑短路开路表面粗糙开孔太深 失效模式应以规范化技术术语描述 不同于顾客察觉的现象 典型的失效模式 噪音粗糙费力工作不正常异味渗漏不能工作报废外观不良 无法紧固不能配合不能连接无法安装损坏设备危害操作者工装过度磨损 对最终使用者 对下道工序 潜在失效的后果 系统SFMEA 设计DFMEA 过程PFMEA 部件子系统主系统 注意 将系统的失效模式降为最小 部件子系统主系统 注意 将设计的失效模式降为最小 作用 是用来在早期构思设计阶段分析系统与子系统 人机料法环测 机器 工具工作站生产线操作者培训过程测量 注意 将全过程的失效模式降为最小 典型的FMEAs 作用 是用来在生产发布前分析研究产品 作用 是用来分析制造 装配和管理过程 DFMEA开始早于过程 完成时间在早期的图样完成但任何工具的制造开始之前 PFMEA开始于基本的操作方法讨论完成时 完成时间早于生产计划制定和生产批准之前 FMEA的时间顺序 改进产品的质量 可靠性与安全提升企业的形象和竞争力降低成本减少浪费降低保证成本书面规定并跟踪减少风险所需的措施 FMEA的益处 主要作用 预防 目的 识别关健特性和重要特性 聚焦于产品和过程问题的消除 防止问题再次发生 评估潜在的设计和工序不足 减少产品开发时间和成本 FMEA的特点和目的 主要目的 筛选着重点 特点 FMEA开始于一个过程所有功能的定义 功能驱动 FMEA必须由小组进行 以确保其有效 团队力量 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 FMEA小组的守则 控制方向和焦点建立自身的统一性负责并使用测量方法有全体的支持是横向多功能小组 成功的FMEA小组 头脑风暴是一种技法 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 头脑风暴Brainstorming 4个原则 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 头脑风暴四大原则 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 销售 开发 过程 QA QC等 小组成员 设计FMEA 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 销售 供应商 QA QC等 过程FMEA 注意DFMEA与PFMEA概念混淆 风险顺序度数RPN RPN S x O x D S Severity严重度 后果到底有多糟 O LikelihoodofOccurrence频度 经常发生吗 D LikelihoodofDetection探测度 发现得了吗 控制程度如何 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 RPN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 FMEA的顺序 DFMEA简介 由 设计主管工程师 小组 采用的一种分析技术以其最严密的形式总結了设计一个零部件 子系统或系统时 工程师 小组的设计思想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 机理在任何设计过程中正常经历的思维过程是一致的 并使之规范化 DFMEA的目的 评价对制造 装配 服务 回收要求所作的最初设计提高在设计 开发过程中已考虑潜在失效模式及其对系统和产品运行影响的可能性 概率 根据潜在失效模式对 顾客 的影响 对其进行排序列表 进而建立一套改进设计和开发试验的优先控制系统为全面和有效的设计 开发和策划 提供更多的信息为客观评价设计 包括功能要求及设计方案提供帮助为推荐和跟踪降低风险的措施提供一个公开的讨论形式为将来分析研究现场情况 评价设计的更改及开发更先进的设计 提供参考 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 DFMEA三步曲 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 DFMEA的拓展 动态DFMEA 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 PFMEA简介 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潜在失效对顾客产生的后果确定潜在制造或装配过程起因并确定要采用控制来降低失效产生的频度或失效条件探测度的过程变量确定过程变量以此聚焦于过程控制编织一个潜在失效模式分级表 以便建立一个考虑预防 纠正措施的优选体系记录制造或装配过程的结果 PFMEA的目的 PFMEA 顾客 的定义 通常指 最終使用者 也可以是随后或下游制造 装配工序 维修工序或政府法规 PFMEA顾客的定义 推荐的 严重评价准则 参考 推荐的 频度评价准则 参考 推荐的 探测度评价准则 参考 NO 零件 功能名称 潜在失效模式 潜在失效的后果 潜在失效的起因 机理 改善建议及措施 责任及完成日期 采取的措施 措施 严重度 频度数 探测度度 RPN 严重度 检测图片 RPN 频度数 DFMEA实例 1 U板 微波分布不均匀 Forming高度不稳定影响微波反射效果 微波反射分布 3 底面阶梯型Forming结构 强度补强 A 尺寸重点确认 模具品尺寸确认 设计 10 30 料理加热速度慢效果差 Ceramic配合高低不平 顾客清洁不方便感性不良 Ceramic安装后倾斜 不平 微晶盘位置固定 制造 10 30 3 使用机器自动涂胶 固定JIG使用 熟练工两名教育培养 LowerB平面平坦度0 5mm以下要求 生技 12 30 设计 10 30 B 3 27 3 9 3 1 图面修正完成 A 尺寸重点确认IQC使用平台测量 3 1 3 3 1 3 固定JIG开始使用 保证Ceramic安装的平坦度 Pilot再确认合格 Lower平坦度要求图面体现IQC平坦度平台测量 1 1 NO 零件 功能名称 潜在失效模式 潜在失效的后果 潜在失效的起因 机理 改善建议及措施 责任及完成日期 采取的措施 措施 严重度 频度数 探测度度 RPN 严重度 检测图片 RPN 频度数 搅拌片 2 3 Round部Flange平坦不良 折弯不良 微波搅拌 泄漏 热变 规格 泄漏 不满足生产性差 RoundFlange部分平坦管理 折弯工程重点管理 折弯JIG定期检验 采购 制造 Pilot 折弯工程重点管理 平坦度Line检查 3 波导 焊接处打火和泄漏 波导 L焊接 料理速度慢料理效果差规格无法满足存在安全隐患 单品毛刺 侧面点焊处缝隙大 5 Burr0 06mm以下管理 Welding强度破坏性检验 焊接后内部焊点毛刺管理 焊接条件选定 采购 QA Pilot 折弯处焊接角度非90o 5 焊接JIG制作 焊接角度90o保证 采购 QA Pilot 微波分布不均匀 料理效果差 Burr0 06mm以下管理 图面注释已完成 生产线焊接破坏性检查 保证焊接强度 内部焊点毛刺管理 焊接JIG制作完成 焊接角度重点确认 3 27 3 3 1 6 2 1 20 4 5 1 10 2 3 45 3 5 3 15 1 5 3 IQC平坦度平台使用 重点确认Forming尺寸 30 Forming高度差异 5 5 125 Forming尺寸重点管理高度 10 5 0 210 2 0 2 采购 QA Pilot 输出功率低 预备CTQ导出 5 2 DFMEA实例 NO 零件 功能名称 潜在失效模式 潜在失效的后果 潜在失效的起因 机理 改善建议及措施 责任及完成日期 采取的措施 措施 严重度 频度数 探测度度 RPN 严重度 检测图片 RPN 频度数 4 微波搅拌风扇系统 StirrerFan平坦度差 但不与Ceramic接触 5 Bead追加StirrerFan平坦度尺寸重点管理 平坦度 0 5mm以下管理 设计 QA 10 30 微波分布不均 搅拌电机微波反射分布 料理速度慢效果差 微波泄漏 波导盒组件 规格无法满足存在安全隐患 折弯处焊接角度非90o 5 焊接JIG制作 焊接角度90o保证 采购 QA Pilot 焊接强度弱 3 焊接条件选定 采购 QA Pilot 焊接JIG制作完成 焊接角度90 保证 Line重点确认 生产线焊接破坏性检查 3 3 27 45 3 3 5 3 15 1 3 1 3 1 StirrerFan平坦度尺寸0 5mm以下重点管理IQC平坦度测量使用三点定基面仪器扫瞄最高点图面注释已完成 5 125 5 5 3 30 2 Roller高度与设计要求不符 5 QA 10 30 5 3 15 Supporter尺寸要求图面体现CTQ尺寸追加IQC进货检验卡尺测量 完成 3 75 5 1 IQC加强进货管理 Supporter尺寸模具品确认 DFMEA实例 NO 零件 功能名称 潜在失效模式 潜在失效的后果 潜在失效的起因 机理 改善建议及措施 责任及完成日期 采取的措施 措施 严重度 频度数 探测度度 RPN 严重度 检测图片 RPN 频度数 5 StirrerFan变形 与Ceramic接触 5 Bead追加StirrerFan平坦度尺寸重点管理 平坦度 0 5mm以下管理 设计 QA 10 30 打火 Ceramic变色StirrerFan破坏发生危险 StirrerFan安装不到位 5 Bead追加StirrerFan平坦度尺寸重点管理 平坦度 0 5mm以下管理 设计 QA 10 30 打火 Holder与WaveGuide孔接触发生危险 3 45 1 15 3 3 5 1 10 5 1 5 2 1 StirrerFan平坦度尺寸0 5mm以下重点管理IQC平坦度测量使用三点定基面仪器扫瞄最高点图面注释已完成 StirrerFan平坦度尺寸0 5mm以下重点管理Stirrer安装Line重点确认 保证安装到位 微波搅拌风扇系统 搅拌电机微波反射分布 DFMEA实例 NO 零件 功能名称 潜在失效模式 潜在失效的后果 潜在失效的起因 机理 改善建议及措施 责任及完成日期 采取的措施 措施 严重度 频度数 探测度度 RPN 严重度 检测图片 RPN 频度数 高压变压器 6 提供MGT工作电压 料理速度慢料理效果差 5 设计 Pilot时 H V T工作时 与OUTCASE产生共振 工作时噪音大 Claim发生 输出偏低 二次电压偏低 灯丝电压低 噪音试验后决定改善对策 3 3 9 Screw固定保证 设计 pilot时 HVT结构缺陷 与Inner距离过近 立式变压器开发 1 3 3 横向HVT 纵向HVT Safety 噪声实验再确认61dB 合格 1 1 1 立式变压器开发完成 Pilot时Inner距离再确认合格 设计 E S时 5 1 5 二次电压2190V灯丝电压3 2V使用保证 功率满足要求 IQC进货重点检验 H V T二次电压保证 2190 30V H V T灯丝电压保证3 2 0 1V 预备CTQ导出 5 125 5 1 1 3 1 3 1 1 1 DFMEA实例 NO 零件 功能名称 潜在失效模式 潜在失效的后果 潜在失效的起因 机理 改善建议及措施 责任及完成日期 采取的措施 措施 严重度 频度数 探测度度 RPN 严重度 检测图片 RPN 频度数 延时保险丝 7 主回路短路保护 性能不满足 5 微波炉无电源 监控开关压合不良 Safety 温控器 8 过热保护 微波炉不能动作 5 1 5 Thermostat通断温度特性保证 采购 QA E S时 微波炉持续动作炉体温度过高 Thermostat规格110 60不满足 Safety 与基准型号恒温器共用 Pilot认定实验确认合格 9 发热管 微波防止泄漏 泄漏发生 规格 泄漏 不满足 Halogen螺旋灯丝部分过短容易导致微波在直线部分发生泄漏 无负荷状态 3 HalogenHeater螺旋电阻丝部分长度IQC进行管理 L 270mm泄漏 3mW cm2 Rod形状决定 IQC E S时 Rod形状确定螺旋电阻丝部分长度IQC重点进货管理L 270mmLine泄露3mW cm2以下保证 Fuse延时性能保证 设计 QA E S时 5 1 5 与基准型号Fuse共用IQC延时特性抽检Pilot再确认合格 3 15 2 1 5 1 5 1 1 3 36 4 3 1 6 2 DFMEA实例 NO 零件 功能名称 潜在失效模式 潜在失效的后果 潜在失效的起因 机理 改善建议及措施 责任及完成日期 采取的措施 措施 严重度 频度数 探测度度 RPN 严重度 检测图片 RPN 频度数 10 发热关罩 微波防止泄漏 泄漏发生 规格 泄漏 不满足 CurlingTypeH Cover由于定位基准不明确造成压合偏移泄漏发生工程不良率很高 3 发热管罩表面防止泄漏 变色 感性不满足 Heater附近温度高 长时间受热后 发生变色 1 11 发热管连接线 泄漏发生 规格 泄漏 不满足 HeaterWire过长容易导致微波延wire方向传导引发泄漏 3 E S时确认现基准是否有重要影响 需要的话图面示方修正 设计 E S时 H CoverCaulking形式使用 以保证压合稳定性 Caulking 设计 E S时 3 1 3 新图面设计H CoverCaulking形式使用生产线H Cover处泄露检测 3 27 3 1 现水准促进 模具品陶瓷喷涂后再检讨 设计 PILOT时 1 5 5 模具品检讨Pilot时再确认合格 5 5 1 1 3 36 4 3 1 6 Heater加热丝270mm以上实验合格IQC游标卡尺测量加热绕丝长度270mm以上保证Pilot再确认合格 2 微波防止泄漏 DFMEA实例 NO 零件 功能名称 潜在失效模式 潜在失效的后果 潜在失效的起因 机理 改善建议及措施 责任及完成日期 采取的措施 措施 12 发热管座 烧烤管装配 烧烤管断裂 感性不满足 One PieceHeaterBKT强度不足 3 包装TEST检讨 包装试验不合