设计失效模式和影响分析

设计失效模式和后果分析DesignFailureModeandEffectsAnalysis DFMEA CatrinaRenSolarBusinessGroupMonday Sep22th 2008 2 内容 FMEA介绍设计FMEA简介设计FMEA的开发 3 早知道 就不会 早知道作好防震设计就不会造成大楼倒塌早知道改进电力输配设计就不会造成美国等国的大停电早知道不滥砍滥伐就不会造成泥石流早知道作好桥梁设计就不会造成重庆彩虹大桥倒塌有些早知道是必需的 有些就不会是不允许发生的核电厂 水库 卫星 飞机 十大召回事件 有效运用FMEA可减少事后追悔 FMEA介绍 4 FMEA介绍 FMEA是一组系统化的活动 是对确定设计或过程必须做哪些事情才能使顾客满意这一个过程的补充其目的是 认可并评价产品 过程中潜在的失效及该失效的后果 找到能够消除或减少这些潜在失效发生机会的措施 将全部过程形成文件 FMEA的发展历史 FMEA起始于60年代航空航天工业项目 1974年美海军用于舰艇装备的标准 舰艇装备的失效模式和后果分析实施程 首先将它用于军事项目合约 1970年晚期 汽车工业将FMEA作为在对其零件设计和生产制造的会审项目的一部分 1980年初 产品事故责任的费用突升和不断的法庭起诉事件发生 使FMEA成为降低事故的不可或缺的重要工具 并由开始的500多家公司扩展到其供应商 1993年包括美国三大汽车公司和美国质量管理协会在内的 美汽车工业行动集团组织采用 编制了FMEA参考手册 所有的FMEA都关注设计 无论是产品设计或者是过程设计 5 FMEA介绍 FMEA的分类 设计FMEA DFMEA 针对产品本身 产品设计 开发时期的分析技术 主要是设计工程师和其小组应用 过程FMEA PFMEA 针对产品的实现过程 过程开发设计的分析技术 主要是过程 制造 工程师和其小组应用 FMEA的实施 指 事件发生前 的措施 而不是 事件发生后 的演练 即设计FMEA在设计 图纸 规范 完成之前 过程FMEA在过程设计确定之前 全面的事先完成FMEA分析 能够最容易 低成本地对产品或过程进行更改 即对产品规范 过程方案和控制进行较容易 低成本地修改 减轻事后修改的浪费 和对进度的影响 FMEA是动态文件 一个永不停止 相互作用的持续改进的过程 注意 FMEA并不是简单地填写一下表格 而是要理解FMEA的过程 以便消除风险并策划适宜的控制方法以确保顾客满意 6 进行FMEA时三种基本情形 新设计 新技术或新过程对现有设计或过程的修改 将现有的设计或过程用于新的环境 场所或应用 FMEA介绍 7 设计FMEA简介 以预防为主的可靠性设计分析技术 重点是设计缺陷引起的缺陷模式 目的设计的分析技术 分析和说明潜在失效模式及其原因和机理 有助于对设计要求 设计方案进行分析评价 有助于对制造 装配要求的初始设计确定 确保潜在失效模式及其影响在设计和开发过程中得到考虑 并揭示设计缺陷 为设计试验 开发项目的策划提供更多的信息 确定潜在失效模式 其影响 并按其对 顾客 影响分级 分析可能的所有原因 确定对这些因素的控制 量化严重度 频度和不易探测度 进行排序 给予建议措施 进而建立改进设计和开发试验的优先控制系统降低失效的风险 确定潜在的产品特殊特性 为建议和跟踪降低风险的措施提供了公开的讨论形式 为将来分析现场情况 评价设计的变更和开发更先进的设计提供参考 8 设计FMEA的开发 对于设计FMEA 顾客 的定义 国家法律 法规 如 安全 噪音 最终使用者 主要 设计工程师 设计组负责生产 装配和服务活动的生产 工艺工程师 9 小组的努力 头脑风暴 虽然FMEA责任指派到某个人 但是FMEA的输入应是小组的努力 在最初的设计FMEA过程中 希望负责设计的工程师能够直接地 主动地联系所有有关部门的代表 这些专长和责任领域应包括装配 制造 设计 分析 试验 可靠性 材料 质量和服务的设计领域 有一位有经验的FMEA推进员来协助小组的工作是非常有益的 设计FMEA的开发 10 设计FMEA表头 FMEA编号系统 子系统或零部件的名称及编号设计责任编制者设备类型关键日期FMEA日期核心小组 利用表格方式帮助工程师进行分析 使其在工程设计早期发现潜在的缺陷及其影响程度 11 潜在失效模式 是指由于设计 系统 子系统或零部件可能发生的不能满足功能要求或设计意图的状况 可能是高级系统 子系统的潜在失效模式的起因 也可能是低级系统 零部件潜在失效模式的后果 对于特定的项目及其功能 列出每一个潜在的失效模式 比如出现以下的失效模式 断裂变形松动泄漏氧化打滑粘结裂纹 设计FMEA的开发 12 潜在失效的后果 顾客感受到的失效模式对功能的影响 潜在失效后果噪音粗糙工作不正常异味不稳定外观不良工作减弱不符合法规 设计FMEA的开发 13 严重度 S 给定失效模式最严重的影响后果的级别 严重度判别流程 设计FMEA的开发 14 失效的潜在起因 机理 尽可能多的列出每一失效模式的每一个其在起因和机理 例如 材料不正确设计寿命设想不足应力过大算法不正确过热规定的公差不当 设计FMEA的开发 15 频度 O 某一特定的起因 机理在设计寿命内出现的可能性 应采用一致的频度分级规则 以保持持续性 设计FMEA的开发 16 探测度 D 设计FMEA的开发 17 风险顺序数 RPN 风险顺序数是严重度 S 频度和探测度的乘积RPN S O D 在单一FMEA范围内 此值 1 1000 可用于设计中所担心的事项的排序 建议的措施 应首先针对高严重度 高PRN值的项目采取预防 纠正措施 主要目的是通过改进设计 降低风险 提高顾客满意度 一般实践中 不管其值是多大 当严重度是9或10时 应予以特别注意 然后再考虑其它的失效模式 其意图在于降低严重度 其次频率 再次探测度 应考虑但不限于以下措施 修改设计几何尺寸和公差修改材料规范修改试验计划 设计FMEA的开发 18 建议措施的责任 填入每一项建议措施的责任组织的名称和个人的姓名以及目标完成日期 采取的措施 在措施实施之后 填入实际措施的简要说明以及生效日期 措施的结果 在确定了预防 纠正措施以后 估计并记录严重度 频度和探测度的结果 计算并记录RPN的结果 所有修改了的定级数