FMEA培训教材2007-2-24(NEW)PPT课件.ppt

0 失效模式及后果分析 FMEA 主讲 杨小程 1 目录 一 概述二 目的三 FMEA使用阶段四 FMEA的流程五 FMEA组织机构六 FMEA的分类七 DFMEA与PFMEA对比八 FMEA的作用九 名词术语十 FMEA数据库十一 经验共享十二 DFMEA开发十三 PFMEA开发 2 一 概述 FMEA是依据质量目标所制定的技术文件 它根据经验分析产品设计与制造中存在的薄弱环节和可能产生的缺陷 以及这些缺陷将导致的后果与风险 在决策与实施中采取措施加以避免 避免缺陷的发生总要比事后发现缺陷而不得不排除这些缺陷来得合理和经济 3 它是一组系统化的活动 其目的是 发现 评价产品或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 将上述过程文件化 便于相关人员按此执行 所以FMEA是对设计过程的完善 使产品完全满足客户的需求 二 目的 4 营销 产品规划 质量目标 设计 产品方案 设计FMEA 生产技术 生产设备 过程FMEA 采购 外购零件 供货商质保 生产 制造过程 统计控制 售后服务 产品使用 故障分析 什么阶段使用FMEA 产品形成的全过程 三 FMEA使用阶段 5 FMEA的流程如图所示 四 FMEA的流程 6 物流 生产 质保 销售 试验 财务 规划 开发 FMEA小组 FMEA工作小组 五 FMEA组织机构 7 根据流程可将FMEA分为设计FMEA和过程FMEA 设计FMEA主要是由 负责设计的工程师 小组 采用的一种分析技术 设计FMEA是以系统 子系统或零部件为分析对象 过程FMEA主要是由 负责制造的工程师 小组 采用的一种分析技术 过程FMEA是以加工工艺过程的每道工序为分析对象 这些系统化的方法体现了一个工程师在任何设计 制造计划过程中正常经历的思维过程 并使之规范化 文件化 设计FMEA 过程FMEA 六 FMEA的分类 8 DFMEA与PFMEA对比 七 一 DFMEA与PFMEA对比 9 DFMEA与PFMEA对比 七 二 DFMEA与PFMEA对比 10 DFMEA与PFMEA对比 七 三 DFMEA与PFMEA对比 11 DFMEA与PFMEA对比 七 四 DFMEA与PFMEA对比 12 1 FMEA的作用 深化设计要求 对设计方案进行评价 制造和装配要求的最初设计 使失效模式得以量化 使设计认证试验更有效 以不同领域专业人员参与讨论 提高质量降低成本 为产品使用信息反馈和跟踪服务提供便利 也为改进设计提供参考 八 一 FMEA的作用 13 FMEA能够通过以下几方面支持设计过程 降低失效风险 有助于对设计要求和设计方案进行客观评价 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影响的可能性 为全面 有效的设计试验和开发项目的策划提供更多的信息 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 八 二 FMEA的作用 14 2 潜在失效模式 是指产品在使用过程中可能发生的功能丧失或造成相关零部件失效情况的 模式 强调的是 潜在 的 不是已经发生了的 是 可能 发生的 不一定必然发生 是基于经验的判断 为了避免其发生 八 三 FMEA的作用 15 3 潜在失效模式的寻找 现有设计经验 产品存档文件 产品使用过程保修记录 顾客抱怨或投诉 相似产品案例 事故统计分析数据或第三方调查统计分析 试验认证中的偶发事件或错误操作导致的后果分析报告 八 四 FMEA的作用 16 1 潜在失效严重度评价 S 是针对该失效产生后 将对顾客产生后果的危害程度进行评价 量化 可分为10级 附推荐的评价准则 九 名词术语 17 2 严重度评分 整车 18 3 分级 重要度 1 安全件 凡是涉及乘员或车外部行人的人身伤害后果的零部件或功能 通常均被列入最高等级的关键特性 相关规定文件常需报经行政主管部门审批或备案 如风窗玻璃 安全带等等 2 关键件 凡是涉及政府法规类要求的零部件或将严重影响性能指标的零部件 通常列入 关键件 常常也需向主管行政部门报批审查或备案 如三元催化装置 电喷控制系统 发动机进气道等等 九 名词术语 19 3 关键特性 指某个零件或系统中 起决定性作用的因素 通常作为质量检查的重点 如气缸盖进气道的形状 气门弹簧的刚度等等 4 重要特性 指某个零部件或系统中 与功能特性关系密切的因素 通常在技术文件中要求予以试验检查 例如气缸盖的气密性 气缸盖底平面的不平度等等 5 一般特性 指需要关注 通常由工艺装备或常规检查即可控制的特性要求 6 其它 无需特别关注 九 名词术语 20 4 频度 O 频度 是指某一特定失效起因 机理 已列于前栏目中 出现的可能性 描述频度级别数重在其含义而不是具体的数值 通过设计更改来消除或控制一个或更多的失效起因 机理是降低频度数的唯一途径 潜在失效起因 机理出现频度的评估分为1到10级 在确定这个估计值时 需要考虑下列问题 类似零部件或子系统的维修档案及维修服务经验如何 是否为沿用以前使用的零部件或子系统 还是与其相似 相对先前水平的零部件或子系统所作的变化有多显著 是否与原有水平的零部件有根本不同 是否是全新的零部件 零部件的用途有无变化 有哪些环境改变 九 名词术语 21 5 频度 O 评价准则 整车 22 6 不易探测度 D 探测度 是指在零部件 子系统或系统投产之前 用第 2 种现行设计控制方法 列于16栏 来探测潜在失效起因 机理 设计薄弱部分 的能力的评价指标 或者用第 3 种设计控制方法探测后续的失效模式能力的评价指标 总的来讲 为了取得较低的探测度数值 计划的设计控制 如预防 确认 和 或验证等活动 需要不断地改进 九 名词术语 23 九 名词术语 7 探测度 D 评价准则 整车 24 8 风险顺序数 RPN 风险顺序数是严重度 S 频度 O 和探测度 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设计中那些担心的事项进行排序 如用排列图 RPN取值在1至1000之间 如果风险顺序数很高 设计人员必须采取纠正措施 努力减小该值 在一般实践中 不管RPN大小如何 当严重度 S 高时 就应予特别注意 九 名词术语 25 建立FMEA数据库的目的和作用 通过软件 加强FMEA实施的管理 增强其有效性 通过软件强大的查询功能 在原因分析 采取措施方面予以技术人员支持 监控各部门FMEA的实施 数据统一 一致性 新的质量信息可以随时更新 体现为今后供应商的FMEA实施做准备 十 FMEA数据库 26 潜在失效模式分析的经验共享 建议 1 产品数据库 本企业同类产品异同分析 竞争对手同类产品对比 行业标准 先进企业标准 PDM 辅料 装配关系 供货商 用量 物流 十一 经验共享 27 建议 2 工艺数据库 工艺参数 辅料用量 操作程序与节拍 3 产品 工艺 质保 采购协调会 新产品研制 试生产 投产 更改等节点 4 记录 外观形貌照片 部位说明 定量化 处理结果跟踪 5 失效案例剖断 6 传承 十一 经验共享 28 十二 设计FMEA的开发完整地介绍这一技术 29 如何开始 建立横向职能小组提供充分的时间对设计或过程进行完整的评估评估设计要求评估过程要求确保对发现结果适当地文件化 30 评价设计要求 选择一个设计系统 子系统来评价 设计FMEA 开发一个关于设计预期做什么的清单识别设计不想做什么倾听顾客的声音绘制分解设计系统或子系统的方框图 31 例子 电热水壶的设计要求是什么 设计必须做什么 设计不应做什么 32 设计必须烧水到正确温度指示灯显示正确 设计不应做水加热到正确温度以前切断电源加满水时翻倒漏水壶身烫手 例子 33 练习 评审一个简单产品的设计要求 例如 自来水笔你自己的产品另外一个例子 34 倾听顾客的声音 保修数据顾客退还缺陷产品中间商的信息顾客调查 走访竞争对手分析顾客抱怨 35 准备方框图 将设计系统或子系统分解到零件显示设计系统或子系统的要素之间的联系评价部件和装配方法 36 例子 绘制一个方框图分解电水壶的设计系统识别零件和连接方式 37 方框图 电水壶 38 练习 做一个简单产品的方框图 例如 自来水笔你自己的产品另外一个例子 39 潜在失效模式和后果分析 设计FMEA 40 第1阶段 完成表头 1 1FMEA编号1 2系统标识 例如零件名称 号码1 3设计责任1 4编制人1 5车型年 车辆类型1 6关键日期1 7FMEA日期1 8核心小组 填入初次FMEA应完成的时间 该日期不应超过计划的生产设计发布日期 41 第2阶段 失效模式和后果 2 1确定设计项目 功能2 2指明潜在失效模式 典型的失效模式 裂纹变形松动泄漏粘结氧化断裂不传输扭矩打滑 不能承受全部扭矩 无支撑 结构 支撑不足 结构 刚性啮合分离太快信号不足信号间断无信号EMC RFI漂移 42 第2阶段 失效模式和后果 2 3识别潜在失效的后果 典型的失效后果 噪声粗糙工作不正常不起作用外观不良异味不稳定工作减弱运行间歇热衰变泄漏不符合法规 43 第2阶段 失效模式和后果 推荐的DFMEA严重度评价准则 44 第2阶段 失效模式和后果 2 5级别 弄清任何特殊的产品特性 本栏目用于产品特殊特性的分级 如 关键 主要 重要或重点 还可用于突出高优先度失效模式 以便工程评定 45 第3阶段 潜在原因 3 1潜在失效起因 机理 参见下表 典型的失效原因 规定的材料不正确设计寿命估计不当应力过大润滑能力不足维护说明书不充分算法不正确维护说明书不当软件规范不当表面精加工规范不当行程规范不足规定的摩擦材料不当过热规定的公差不当 典型的失效机理 屈服疲劳材料不稳定性蠕变磨损腐蚀化学氧化电迁移 46 第3阶段 潜在原因 3 2确定可能发生的频度 参见下表 3 3计算可能失效的比率 推荐的DFMEA频度评价准则 47 第4阶段 现行设计控制 4 1确定现行设计控制预防类型探测类型 48 第4阶段 现行设计控制 4 2确定探测的可能性 参见表格 推荐的DFMEA探测度评价准则 49 RPN 严重度 S 频度 O 探测度 D RPN值大于125时应改进可以看到对中间点以上的数值必须采取纠正措施 第5阶段 计算RPN 50 第6阶段 纠正措施 6 1建议改进措施6 2设计职责分工和拟完成日期6 3记录采取的行动6 4重新计算RPN 51 第6阶段 纠正措施 6 2设计职责分工和拟完成日期6 3记录采取的行动6 4重新计算RPN 52 跟踪措施 负责设计的工程师应负责保证所有的建议措施已被实施或已被落实 FMEA是一个动态文件 应体现最新的设计水平 相关措施 包括开始生产后所发生的措施 53 7案例研究 54 练习1设计FMEA 1 根据你的看法 严重度级别为什么选择7 在10个级别中 2 比较频度数 蜡的配方规定得不当 2 和 车门内板保护蜡上边缘规定得太低 6 3 比较下述两个失效起因的探测度 蜡层厚度规定不足 7 和 蜡的配方规定得不当 2 当解释定级时考虑设计验证的方法 4 确定3个采取纠正措施之前RPN值最高的项目 说明如何通过采取纠正措施降低了RPN值 55 十三 过程FMEA的开发完整地介绍这一技术 56 评价制造过程要求 过程FMEA 在可行性研究阶段或可行性研究阶段之前进行在生产用工装到位之前 在过程的开发阶段进行评审倾听顾客的声音制定过程流程图是一份动态的文件 57 过程FMEA的应用 新零件 过程零件 过程的变更在新的应用环境中的结转零件 过程 58 过程FMEA的应用 过程FMEA假设所设计的产品将满足设计意图 由于设计的薄弱导致的潜在失效 可以包括在过程FMEA中 但不是必须的 59 过程流程图 识别与各项操作相关的产品 过程参数 按照低 中等和高风险对各参数分类评价高风险区域 60 示例 对水量计与壶身的装配过程绘制过程FMEA流程图 61 过程FMEA流程图 风险评审 水量计与壶身的装配 过程步骤 1 从托架上取下胶水枪2 将胶水涂在壶身3 将水量计在壶身上定位4 将水量计按在壶身 使胶水凝固 等10秒钟5 将胶水枪送回托架 风险评价 低风险高风险中等风险中等风险低风险 注 对所有高风险应用中都要求过程FMEA 62 练习 针对一个简单的产品做一个过程FMEA流程图风险评价 例如 自来水笔 笔夹与笔身的安装你的产品另外一个例子 63 潜在失效模式和后果分析 过程FMEA 64 第1阶段 完成表头 1 1FMEA编号1 2项目1 3过程责任1 4编制人1 5车型年 车辆类型1 6关键日期1 7FMEA日期1 8核心小组 填入初次FMEA应完成的时间 该日期不应超过计划的投入生产日期 65 第2阶段 失效类型和后果 2 1确定过程功能2 2指出潜在失效模式 典型的失效模式 弯曲毛刺孔错位断裂开孔太浅漏开孔转运损坏脏污开孔太深表面太粗糙变形表面太平滑开路短路贴错标签 66 第2阶段 失效类型和后果 2 3识别潜在失效的后果 对于最终使用者 失效的后果应一律采用产品或系统的性能来描述 例如 噪音粗糙工作不正常费力异味不能工作工作减弱不稳定间歇性工作牵引阻力泄漏外观不良返工 返修车辆控制减弱报废顾客不满意 67 第2阶段 失效类型和后果 如果顾客是下一道工序或后续工序 工位 失效的后果应使用过程 工序性能来描述 例如 无法紧固不能配合无法钻孔 攻丝不能连接无法安装不匹配无法加工表面导致工装过度磨损损坏设备危害操作者 2 3识别潜在失效的后果 续 68 第2阶段 失效类型和后果 69 第2阶段 失效类型和后果 2 5弄清任何特殊的产品特性的级别本栏目用于产品特殊特性的分级 如 关键 主要 轻微等 还可用于突出高优先度失效模式 以便工程评定 70 第3阶段 潜在原因 3 1潜在失效的原因 见清单 典型的失效原因可包括但不限于 扭矩不当 过大或过小焊接不当 电流 时间 压力测量不精确热处理不当 时间 温度浇口 通风不足润滑不足或无润滑 零件漏装或错装磨损的定位器磨损的工装定位器上有碎屑损坏的工装不正确的机器设置不正确的程序编