FMEA基础知识入门

1 课程目的 理解FMEA在APQP中的作用 FMEA介绍 提供实际运用FMEA的技术指南 使学员在公司实施QS 9000中 会有效地运用FMEA 2 FMEA概要介绍 FMEA是一组系统化的工作 其目的是 发现 评价产品 过程中潜在的失效及该失效的后果 确定能够消除或减少这些潜在失效的控制措施 将以上过程文件化 作为过程控制计划的输入 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 2001年7月发布了FMEA第三版 3 FMEA概要介绍 QS 9000中关于FMEA的要求 小組活动应该包括 特殊特性的开发和最终确定 见附录C 失效模式及后果分析的开发和评审 制定措施 优先減少风险大的潜在的失效模式 控制计划的制定与评审 4 2 3 5过程失效模式及后果分析 过程FMEA 过程失效模式及后果分析应考虑所有特殊特性 应努力改进过程 以防止发生缺陷 而不只是找出缺陷 如某些顾客提出对过程失效模式及后果分析进行评审和批准要求 应在生产件批准前 满足顾客的要求 参见第二部份 参见潜在失效模式及后果分析参考手冊 4 FMEA概要介绍 FMEA的应用 设计FMEA 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 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 程序 项目FMEA 针对程序 项目 程序 项目开发设计的分析技术 FMEA的实施 应该是 事前 行动 而非 事后 工作 即 D FMEA在设计 图纸 规范 完成之前 P FMEA在过程设计确定之前 全面的事先FMEA分析 可容易 经济地进行早期更改 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是一个永不停止 相互作用的持续改进的过程 5 设计FMEA 本阶段使用的分析工具 可将用于进一步确定那些特殊特性 并对这些特性进行优先分级 APQP 由第1阶段输出转入第2阶段输入设计目标可靠性和质量目标性能目标材料初始清单特殊产品和过程特性的初始清单管理支持 6 设计FMEA 第2阶段 设计开发 输出设计责任行为决定了第2阶段输出 D FMEA 设计评审 设计验证计划和报告 DVP R 样件制造 样件控制计划 工程图纸 工程规范 材料规范 图纸和规范更改 新设备 工装和设施要求 对重要 关键产品和过程特性的认同 量具 试验设备要求 小组可行性承诺 7 APQP过程中D FMEA所处的阶段 8 设计FMEA 目的设计的分析技术 有助于对设计要求 方案进行分析评价 改进 确定潜在失效模式 其影响 量化严重度 并按其对 顾客 影响分级 分析可能的所有原因 找出 确定对这些因素的控制 量化频度和探测度 进行排序 提出建议措施 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和初始过程特性 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 有助于对制造 装配要求的初始设计确定 9 设计FMEA 对于D FMEA 顾客 为 国家法律 法规 如 安全 排放 噪音等 最终使用者 车型设计工程师 小组 总成 部件 零件制造和装配过程设计工程师 小组总成 部件 零件制造和装配过程 10 设计FMEA D FMEA开展的时机 新的零部件 更改的零部件 应用 环境有变化的零部件 在开发各阶段中 当设计有变化或得到其它信息时 应及时 不断修改 在产品图样 规范发放前结束 改进设计 或对设计重新评估 在D FMEA中 不应把克服潜在设计缺陷的方法 寄托于过程控制 相反地 应当充分考虑制造过程本身的限制因素 考虑可制造性和装配性 如拔模斜度 装配工具可接近性 11 设计FMEA的输入 由第1阶段输出转入第2阶段输入设计目标可靠性和质量目标性能目标材料初始清单特殊产品和过程特性的初始清单管理支持 12 设计FMEA的其它输入 跨功能小组在开展设计FMEA时 以下内容应参考 维护时工具的可接近性 诊断能力 材料处置回用 保修信息 顾客抱怨 退货资料 纠正和预防措施 类似产品的设计FMEA APQP第一阶段输出 即第二阶段输入和任何其它相应输入 13 设计FMEA 项目管理职责确保 负责设计的跨功能小组进行了设计FMEA D FMEA符合顾客批准的方法 如 AIAG的FMEA手册 在进行D FMEA的过程中考虑了多种因素 包括 重大质量问题研讨市场使用件召回情况用户工厂的意见同类产品的FMEATGW 保修资料等 14 设计FMEA D FMEA的输出 潜在设计失效模式 潜在关键设计要求 设计问题 曾经受到制造和装配作业挑战的设计问题 新设计要求 尚无制造或组装作业的经验 设计验证计划和报告 DVP R 改进设计 或更改原有设计 15 系统 设计 过程FMEA的联系 现行测试 设计FMEA 16 设计FMEA 17 建立设计FMEA 对工程师进行运用D FMEA的培训 理解设计控制概念 负有设计职责的设计工程师 确定所有要准备的文件 了解顾客确定关键和特殊特性方法 顾客的要求 可通过QFD展开 从车辆要求文件中获得 已知的产品要求 及制造 装配 服务维护 用后处置要求 建立 编制设计希望做的 要达到的功能 要求清单 以及不期望的内容清单 期望特性的定义越明确 就越容易识别潜在的失效模式以实施预防 纠正控制措施 D FMEA是一个创造性的工作 需要分析 研究和发挥创造力 需要采用跨部门的小组 应考虑包括每个零部件 审查产品的每个特性和功能 18 脑力风暴因果图以前设计经验柏拉图QFD 路试问题 保修记录整车质量竞争趋势测试和型号资料其他 工具 在开展设计FMEA时 应采用各种问题解决方法和调查工具包括 建立设计FMEA 19 D FMEA框图 D FMEA应从所要分析的系统 子系统或零部件的框图开始 框图描述了所分析对象的各项目之间的主要关系 逻辑顺序 功能 目的是了解框图的输入 框图中完成的过程 功能 和框图的输出 例 系统名称 闪光灯车型 94XXFEMA 110D01工作温度 20 60 C冲击 2m下落湿度 0 100 RH外部环境 灰尘 零件连接方法A 灯罩1 不连接B 电池 2节 2 铆接C 开关3 螺纹连接D 灯泡总成4 卡扣连接E 电极5 压紧装接F 弹簧 20 D FMEA表头 1 10 FMEA编号 1 用于追溯FMEA的内部编号系统 子系统 零件名称和编号 2 根据过程所属的的系统 子系统或零部件进行分类 包括名称和编号 系统 子系统 零件的划分由小组确定 设计责任 3 整车厂商 OEM 部门和责任小组编制人 4 FMEA编制人的姓名 电话及所属公司年型 车型 2 汽车的年型和车型 非汽车零件时用产品替代 关键日期 6 FMEA完成日期FMEA日期 7 原始FMEA编制日期 修订日期核心小组 8 设计FMEA小组名称 部门和电话 21 D FMEA 项目 功能 9 可自左至右或自上而下地完成FMEA 项目 功能填入被分析项目名称 功能和编号 零件有哪些作用 利用工程图纸上标明的名称功能分列每个功能用可以量测的术语描述功能 储存液体 升 支撑护罩 磅 等等参考 零件功能清单 在进行设计FMEA之前 归纳这些信息 当一个零件必须在附加条件下才能起功能作用时 列出这种附加条件 22 D FMEA 零件功能单 23 D FMEA 潜在失效模式 10 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 是对某一设计特性可能发生的不符合性的描述 该描述是有形的 技术性的并尽可能是可度量的 对特定运行环境条件下 如热 冷 干燥 灰尘等 以及特定的使用条件下 如超过平均里程 不平路 频繁启动停止行驶 发生的潜在失效模式也应考虑 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 在确定失效模式时 试问 这个设计如何能失效 即使不考虑工程图纸的要求 顾客会提出什么样的异议 24 D FMEA 潜在失效模式 10 失效 要以设计特性为基础 进行分析研究 建立新产品的失效模式清单 是一种创造性和预防性的工作 审查各种可能发生的情况 可从现存产品产品和类似设计的质量记录中 获得实际的失效模式 可从失效模式清单中选出 以统一描述 25 潜在失效模式 10 与功能相关的普通失效模式包括 过早工作在预定时间内不能工作在预定时间内不能停止工作间歇性工作功能减弱 26 潜在失效模式 10 与硬件相关的普通失效模式包括 断裂弯曲腐蚀松动粘结裂纹短路泄漏无信号 外观不良功力损失顾客不满意减弱影响美观不能上锁不能紧固不可显示异色配合不平顺雨水进入汽车等等 27 潜在影响 严重度和分级 11 13 潜在失效影响 13 失效影响是指失效模式对制造 装配 总成 系统 整车 顾客 安全或政府法规等造成的后果 查阅历史和类似的FMEA报告 保修资料 抱怨报告 使用情况报告 市场收回及其他文件 确定历史上失效模式的影响 28 潜在影响 严重度和分级 11 13 充分考虑潜在影响 如果零件故障 会发生什么后果 零件本身的作业 功能和状态 总成的作业 功能和状态 系统的作业 功能和状态 整车的作业 功能和状态 顾客将看到 感到或经历什么 对政府法规的符合性 如果潜在失效模式对产品 整车或政府规定 符合性有负面影响 必须作恰当的声明 29 潜在影响 严重度和分级 11 13 以下列顺序描述第12步所确认的每个失效模式的影响 3 零件 3 下一级的总成 3 系统 3 整车 3 零件 3 政府规定 总成 系统 整车 顾客 政府规定 振动 间歇性作业 性能减退 很不满意 不符合 30 潜在影响 严重度和分级 11 13 潜在影响是指失效模式对顾客的影响 顾客 泛指指下步作业 后续作业 组装厂和最终用户 当顾客是后续作业时 这种影响应以过程表现加以说明 如 粘着于模具 损坏夹具 装配不上 危害操作者等当顾客是最终用户时 应以产品或系统的表现描述这种影响 如 外观不良 噪音太大 系统不工作等 建立通常的潜在影响清单有助于跨功能小组的思考 脑力风暴 过程 31 严重度 12 严重度是潜在失效模式对顾客影响的严重程度评价 严重度仅针对 影响 通常 只有设计变更才能改变严重度 严重度建立了失效模式与风险等级之间的联系 严重度分为1 10级 对一个失效模式 对影响最大的进行打分 9 10级的评分准则不要修改 1级不用进一步分析 对那些超出小组成员经验和知识的评级 如当顾客是组装厂或最终用户时 应向设计FMEA人员 设计工程师和顾客咨询 当为内部顾客时 小组应听取下游作业员的意见 32 设计FMEA的严重度分级表 33 潜在影响 严重度和级别 11 13 级别 15 用于区分会要求特别的 附加的设计或过程控制的零件 子系统 系统的特殊产品特性 其重要程度 可与严重度打分相关 例如 安全性 关键 重要 一般 34 失效原因和频度 14 15 潜在失效原因 机理 14 失效原因是指设计薄弱或设计缺陷 设计FMEA小组应基于二个假定考虑失效原因 失效模式由设计缺陷造成 零件的制造和装配在工程规范之内 失效模式由制造或装配的缺陷所引起 但这种制造和装配错误是由设计缺陷造成的 即设计缺陷可造成组装过程的错误 原因例如 材料选择不当 错误计算 设计寿命不对 润滑不足 维护指导不足 表面粗糙度规定不当 过热 公差不当 磨损 腐蚀 材料不稳定 疲劳 化学氧化等 35 失效原因和频度 14 15 根据上述假定 可分为以下二种情况确定原因 1 假定零件的制造和装配在工程规范内 审查过去的测试报告 保修资料 抱怨报告 记录 使用情况报和其它文件 审查同类FMEA报告 列出已知失效模式原因的因子 尽力列出 脑力振荡 每个失效模式可能的潜在原因 试问 什么原因造成了零件的这种故障 在什么情况下零件的功能失常 怎样或为什么才能造成零件背离工程规范的要求什么原因导致零件不能实现它预期的功能 36 失效原因和频度 14 15 找出第一级原因 第一级原因是指造成失效的直接原因 直接导致失效模式出现 在因果图上 第一级原因应用第一分支表示 严重度或风险顺序数 RPN 高的失效模式 必须重视确定其根本原因 发现根本原因能使改进设计工作具有针对性 只有当改进设计工作能够根除根本原因出现的频率时 才最为有效 例如 一个针对第一级原因 材料裂纹 由材料太薄这一根本原因引起的影响 的设计改进 增加硬度 显然没有针对直接原因 材料太薄的改进 增加厚度 更有效 有些失效模式是由二个或二个以上的原因同时作用而引起的 那么 这些原因应当列在一起 37 失效原因和频度 14 15 潜在失效原因 机理 14 2 假定零件的设计使制造或装配过程的变差不能接受 审查以往通过制造或装配错误而引发失效模式的设计缺陷 例如 材料处理的规定使那些处于上公差值内的材料在机加工时不能满足规范要求 采用不对称设计 防止装反 充分考虑 脑力风暴 潜在的设计缺陷 试问 零件的方向和直线度设计对零件的功能十分重要 零件在装配时还出现颠倒吗 零件的工程规范和公差是否与制造 装配相适应 DFM DFA 38 失效原因和频度 14 15 频度 15 频度是指失效原因 机理预计发生频度 分1到10级 预防措施可降低发生频度 39 失效原因和频度 14 15 当频度数等于1时 设计失效模式不可能发生 a 设计可以包容期望的制造 组装变差 b 常规控制方式可以保证产品按设计意图生产 当频度数等于10时 失效模式几乎一定发生 以前的设计或同类设计有很多失效的历史记录 40 现行设计控制和不易探测度 16 17 现行设计控制 16 指开展设计FMEA时已经用于相同或相似设计中的控制方法 包括 设计确认 验证或其它活动 如路试 设计评审 故障 安全计算分析 台架 实验室测试 可行性评估 样件试验 车辆测试 推荐采用的表格中分为两列 即预防性控制和探测性控制 如采用一列 则用于探测失效模式的控制用 D Detect 标明 用于探测和预防失效模式原因的控制用 P Prevent 标明 设计控制需要同时考虑失效模式的原因和失效模式本身 采取设计控制以根除原因 或降低出现频率 这些潜在的设计缺陷 需要在DVP过程中加以测试 41 现行设计控制和不易探测度 16 17 如果忽略了潜在原因 带有设计缺陷的产品有可能进入生产 检查忽略原因的一个方法是探测由此产生的失效模式 确定设计控制方法 1 列出所有可用于探测 14 列出的第一级原因的历史上曾经用过的设计评估技术 审查历史测试报告等 2 确定并列出所有可用于 10 中列出的失效模式的技术 从严重度最高的失效模式开始 3 设计控制可以包括 如设计评审 数学验算 计算机模拟程序 设计确认 道路试验 失效 安全试验 台架 实验室试验 可靠性 耐久性试验 样件试验 破坏性试验 材料试验 车队试验 采用的设计标准等 那些已经或正在被同样或类似设计所应用的控制 42 现行设计控制和不易探测度 16 17 充分思考 脑力风暴 其它可能技术 试问 用什么方式才能发现这一失效模式的原因 怎样才能发现这个原因已经出现 用什么方式才能发现这一失效模式 怎样才能发现这一失效模式已经出现 43 现行设计控制和不易探测度 16 17 从那些严重度和频度数高的失效模式 原因着手确定设计控制 当确定不易探测度时 只考虑那些在工程规范发放前已经采用的控制技术 零件制造或装配过程中所做的工程规范的检验和测试不能作为技术评估技术 这些检验和测试应用于零件发布给生产之后 44 设计评估技术范例 设计分析技术 发现原因 模型 模拟 如 有限元分析法 公差积累 如 几何尺寸公差 材料配合性 如 膨胀系数 腐蚀性 设计评审开发测试技术 发现原因或失效模式 供应商零件资格测试试验设计 DOE 破坏性试验统计工程样件测试小量试产试验用类似零件的模型测试整车设计验证测试 设计确认技术样件测试产品 过程确认测试 PPAP 产品寿命 确认测试 45 现行设计控制和不易探测度 16 17 当认为潜在原因 已知 存在时 原因已发现作进一步的分析 以确定何种设计改进 很多情况下这种设计改进将针对产品特性 通常地 不良的产品特性设计是失效模式的根本原因 46 现行设计控制和不易探测度 16 17 原因尚未发现设计可能没有缺陷 为了进一步确认 需要通过试验设计 DOE 以确定零件特性的目标值与零件功能灵敏度之间的变差 设计评估技术能力足够 当一个原因出现的频度很低时 小样本时不易出现 在这种情况下 仅需加大测试样本 设计评估技术能力不够 二种解决方案 改进现行技术使之具备能力 开发 采用新的技术 以发现原因 47 现行设计控制和不易探测度 16 17 当未知原因存在时 评估技术只能着眼于发现失效模式 希望通过发现失效模式来发现这一未知原因 同样有二种可能途径 失效模式已发现已知原因导致失效模式 那么通过改变设计根除原因或降低频度 如果原因未知 需作进一步的分析以找出原因 并作纠正措施 失效模式尚未发现 为了增加发现失效模式的可能性 必须 确保所采用的设计评估技术能够发现失效模式增加样本容量采用 开发新的技术 48 现行设计控制和不易探测度 16 17 不易探测度 19 不易探测度打分与所列的最佳的探测性控制有关 且是针对该D FMEA中的相对打分 列出与潜在设计评估技术相对应的 在零件开发生产前失效模式的不易探测度数 确定现行设计控制能否发现相关原因 如果能够发现 那么频度会受到影响 为降低不易探测度 通常现行的验证和 或确认技术必须改进 探测性控制在设计开发过程中越早越好 49 现行设计控制和不易探测度 16 17 不易探测度 17 不易探测度分级指南 50 风险顺序数 RPN 18 RPN的计算方法是 RPN SEV OCC DETRPN用于对失效模式排序 优先对高RPN项采取纠正措施 以降低RPN值 不管RPN数值的大小 当失效模式的严重度数高时 就应特别引起重视 51 D FMEA 措施 21 26 对于预防 纠正措施的工程评价应首先针对高SEV 高RPN值 和其它小组确定的项目 其目的是依次降低SEV OCC DET 建议措施 21 通过改进设计改善严重度 建议措施的目的在于降低频度 严重度或不可探测性 建议措施 52 D FMEA 措施 21 26 通常 当SEV为9或10 无论RPN多少 应特别关注以确保制定有设计控制或预防 纠正措施 任何情况下 若确定的潜在失效模式会危害到最终用户时 应考虑预防 纠正措施以消除 减低 或控制其原因 在下列情况下 考虑措施 RPN值太高 不管是对小组达成的共识 还是对顾客的强制要求而言 失效模式的严重度大于8 频度太高 由小组认可 或为顾客强制规定 如对某个具体原因没有建议措施 请在本栏内加注说明 53 措施 21 26 确定措施提出建议措施是一个创造性过程 小组人员应当不加约束地考虑各种建设性措施 一般说来 一个建议措施应当针对一个失效原因 在措施不确定时 应当通过试验设计对小组人员提出的各种措施作系统性试验 应对每一个失效模式作研究 并针对原因提出建议性措施 以降低RPN数任何措施都应当验证 以确定正确性和有效性 仅设计更改可降低SEV 仅通过设计更改消除或控制一个或多个失效模式的原因 机理才可降低OCC 仅通过增强设计确认 验证才可降低DET 54 措施 21 26 责任和完成日期 22 确定责任部门和个人 确定完成日期采取的措施 23 简述措施和生效日期纠正后的RPN 24 27 重新计算纠正措施执行后的风险顺序数 并进行评估 如 严重度 频度和不易探测度 关注的焦点始终是持续改进 55 过程FMEA内容 基础过程开发改进模式 过程失效模式和影响分析 P FMEA输出 P FMEA的建立 表头信息 1 8 标识 9 18 潜在失效模式 11 潜在影响 严重度和分级 12 14 潜在影响 严重度和分级 12 14 失效原因和发生频度 15 16 现行过程控制和不易探测度 风险顺序数 RPN 19 采取的措施 20 26 风险评价 可靠性FMEA P FMEA 56 过程开发和改进的基本模式 过程验证 编制作业指导书 编制控制计划 开展P FMEA 生产工艺流程图 持续改进 57 P FMEA过程失效模式和影响分析 P FMEA的主要目的 是在新车型或零件项目的制造策划阶段 对新过程或修改的过程进行早期评审和分析 以便促进预测 解决或监控潜在的过程问题 减少制造风险 P FMEA建立的时机 在可行性分析之前或之时 在生产工装准备之前 顾客 最终用户 后续制造或装配作业 服务操作 法规建立P FMEA时 要假定设计的产品会满足设计要求 因设计缺陷产生的失效模式不需包含 但也可包含 它们的影响及避免措施由D FMEA来解决 58 P FMEA 1 确定过程的功能作用和要求 帮助分析新 更改 或改进的需要 的制造和装配过程 2 确定潜在的与产品和过程相关的失效模式 3 评价潜在失效对顾客的影响 确定相应的关键特性和重要特性 并明确标示 4 确定潜在的制造或装配过程失效的起因 确定失效条件的降低发生频度或不可探测度的控制变量 5 确定过程控制中的过程变量 6 编制潜在失效模式分级表 然后建立过程改进的优先顺序 和所考虑的预防 纠正措施优选体系 7 文件化制造或装配过程控制 为今后开发制造或装配过程提供过程开发指导 P FMEA过程失效模式和影响分析 59 P FMEA过程失效模式和影响分析 注 P FMEA是以下方面的输入 控制计划的编制 初始过程能力研究计划的编制 产品和过程特殊特性的最终确定 过程和监控作业指导书 包括检验指导书 的编制 60 P FMEA的输入 编制P FMEA 多功能小组可应用的数据和参考文件 过程FMEA 3rd AIAG参考手册 特性矩阵 以往SPC记录 保修信息 顾客抱怨和产品退回 招回数据资料 纠正或预防措施 过程流程图 现场布置图 操作描述 系统和 或设计FMEA 类似产品和过程的PFMEA 61 P FMEA 62 P FMEA输出 过程 零件潜在失效模式的清单 潜在关键特性和重要特性清单 消除或减少产品失效模式出现频次的过程改进措施清单 提供全面的过程控制策略 63 P FMEA的建立 创造性P FMEA是一个创造性的工作 需要采用跨功能的小组 在开展以下工作时 需要调查 分析和发挥创造力 确定潜在失效模式 其影响和原因提出建议措施以降低失效模式的风险量化严重度 频度和不可探测度 64 过程FMEA的建立 工具在开展过程FMEA时 应采用各种问题解决方和调查工具 包括 脑力风暴 BrainStorming 因果图 Fishbone 试验设计 DOE 柏拉图 Pareto 回归分析 散布图ScatterChart 其它方法 65 P FMEA的建立 小组中有位FMEA经验的协调人是很有帮助的 除非责任工程师有FMEA和小组协调经验 要考虑从单个零件到总成的所有制造工序 及每一步作业 P FMEA应从整个过程流程图开始 该流程图应确定与每个工序有关的产品 过程特性 分析失效模式 原因 机理仅针对目前的过程 工序 若可能还应根据相应的D FMEA确定某些产品影响后果 下列是建立P FMEA的例子 66 过程FMEA 67 P FMEA表头 1 8 FMEA编号 1 用于追溯FMEA的内部编号项目 2 根据过程所属的的系统 子系统或零部件进行分类 包括名称和编号 过程责任者 3 整车厂商 OEM 部门和责任小组编制 4 FMEA编制人的姓名 电话及所属公司 年型 车型 5 汽车的年型和车型 非汽车零件时用产品替代 关键日期 6 FMEA计划完成日期 APQP进度计划安排日期 初始日期不能超过PPAP提交日期FMEA日期 7 原始稿编制日期 修订号和日期核心小组 8 FMEA跨部门评估小组名称 部门 68 过程FMEA的建立 标识 9 可自左至右或自上而下地完成FMEA 过程功能 要求 9 简单描述被分析的过程或工序 如车 钻 功丝 焊接 装配 尽可能简单说明该过程 工序的目的 包括系统 子系统 零件的设计信息 度量 可度量的 列出相应的工序编号 若包含许多具有不同失效模式的操作 可将操作列为独立的过程 小组应评审适用的性能 材料 过程 环境 和安全标准 可增加一列 产品特性编号 说明有助于系统地分析所有特性的失效模式 备注 在 过程功能 和 PCID 说明 栏所需添入的内容与工艺流程文件相同 69 过程FMEA的建立 70 潜在失效模式 10 所谓潜在失效模式是指过程可能发生的不能满足过程或设计要求的状况 是对某一作业可能发生的不符合性的描述 失效状态是以作业为单元进行 只有以作业为审查单元时 才能把失效模式与产品和过程特性相联系 上游作业中的失效模式应在那层进行表述 在确定失效模式时 试问 在这个作业过程中 什么情况下产品特性不能得到满足 即使不考虑工程图纸的要求 顾客会提出什么样的异议 71 潜在失效模式 10 跨功能小组应讨论先前作业的失效模式 并假定先前的失效模式不带入本作业 建立新产品的失效模式清单 是一种创造性和预防性的工作 分析 评价各种可能发生的情况 对现存产品而言 可从产品或作业的质量记录中列出符合实际的失效模式清单 可从标准表格中选出失效模式 以强调统一性 此表可用作那些具有较长的描述失效模式的字首 表格可以根据产品零件族而产生 检查工序可不考虑进行FMEA分析 72 潜在失效模式 11 表4 1 典型的失效模式 73 P FMEA 74 P FMEA 75 潜在影响 严重度和分级 11 13 失效模式的潜在影响 11 潜在影响是指失效模式对顾客的影响 顾客泛指指下步作业 后续作业 装配厂 最终用户和政府法规 当顾客是后续作业时 这种影响应描述为过程的具体表现 如 粘着于模具 损坏夹具 装配不上 危害操作者等等 当顾客是最终用户时 这种影响应描述为产品或系统的具体表现 如 外观不良 噪音太大 系统不工作等 可建立通常的潜在失效模式影响清单 有助于跨功能小组的思考 脑力风暴 若失效模式可能影响安全或导致违反法规 需清楚描述 76 潜在影响 严重度和分级 11 13 表4 2部分通常的潜在影响清单确定这种影响需要了解产品 以及设计工程师的参与同类产品 零件的DFMEA和DFMEA文件是有用的参考资料 77 潜在影响 严重度和分级 11 13 严重度 12 严重度仅针对 影响 一般只有针对系统 子系统 零件的设计变更才能改变影响的严重度 严重度分为1 10级 对一个失效模式 严重度打分是针对指定的失效模式 对顾客影响程度最为严重的评价 即对影响最大的进行打分 严重度为9 10级的评分准则不要修改 1级不用进一步分析 对那些超出小组成员经验和知识的评级 如当顾客是装配厂或最终用户时 应向设计FMEA人员 设计工程师和顾客咨询 当为内部顾客时 小组应听取下游作业员的意见 严重度建立了失效模式与风险等级之间的联系 对高严重度的关注 起到引导资源作用 分级 13 用于区分另部件 子系统 系统特性 例如 关键 主要 重要 重点 78 表4 3严重度评级 79 P FMEA 80 P FMEA 失效原因和频度 14 15 潜在失效原因 机理 14 列出失效模式的潜在原因 如 装备不当 轴承故障 设定不当 表4 4一般原因列出小组所知道的实际原因 不要太笼统 如 作业员错误 而要具体 81 P FMEA 失效原因和频度 14 15 频度 15 频度是指失效原因 机理预计发生频度 分1到10级 对失效原因 机理的预防措施或控制可降低发生频度 可能的失效率 是根据过程实施中预计发生的失效来确定的 OCC可以是相对打分 可以不反映实际的发生频度 若可从类似的过程中获得数据 可用统计数据来确定频度的级数 82 P FMEA 失效原因和频度 14 15 表4 5失效频度分级表 83 P FMEA 当前过程控制和不可探测度 16 17 当前过程控制 16 指在产生过程FMEA时 对类似过程或已知的经采用的过程控制方法 两种方法 1 防止失效原因 机理或失效模式发生 或降低其比率或频度 2 探测失效原因 机理或失效模式 且导致纠正措施 不可探测度 17 评估在零件离开制造现场前 现行控制方法对失效模式或失效模式的原因得到发现的可能性 分为1到10级 检验能提高失效模式或失效原因的探测能力 84 P FMEA 当前过程控制和不可探测度 16 17 表4 6不可探测度分级表 A 防错法B 检测C 人工检验 85 P FMEA 风险顺序数 RPN 18 RPN的计算方法是 RPN SEV OCC DETRPN用于对失效模式排序 采取措施降低RPN 不管RPN数值的大小 当失效模式的严重度数高时 就应特别引起重视 86 P FMEA 措施 19 26 建议措施 19 提高可探测度 这一方法是允许失效模式的出现 对一旦出现的失效进行剔除 而不能根除原因 例如象下列产品检验体系 连续检查体系 作业员在工作前对上道过程的产品进行检验 自我检查体系 作业人员在把零件发放给下道工序前 作100 的检查 这种方法相对少费时 但因为 太熟悉 而影响检验质量 87 P FMEA 措施 19 26 减少或杜绝 失效模式的 出现这类方式从短期看 成本较高 但长期看更经济更理想 包括 产品的重新设计 重新设计产品 使不良状况不可能发生或很难发生 过程的重新设计 重新设计过程 使不良状况不可能发生或很难发生 很多情况下需要改变工装 省却或简化过程步骤 防错的检验体系 在不合格产品产生现场应用某种控制 以探测和根除可能导致不合格生产的原因 88 P FMEA 措施 19 26 防错控制常规控制方法 终止操作 防止严重不合格品的继续出现 常规警告方法 通过传感装置提醒作业人员异常过程 接触方法 以传感装置通过对产品形状或尺寸探测异常 例如 只能通过机器或装置正确上料装配夹具探测某个零件特性是否表现的传感器限位开关和停机固定数值方法 以某种运转 重量等的具体固定数值探测异常情况 运转步骤方法 以检查的需运转的偏变差探测异常情况 89 建议措施 19 续 确定措施一个创造性过程 小组人员应当不加约束地考虑各种建设性措施 一般说来 一个建议措施应当针对一个失效原因 在措施不确定时 应当通过试验设计对小组人员提出的各种措施作系统性试验 应考虑对每一个失效模式作研究 并提出建议性措施 以降低RPN数 任何措施都应当验证 以确定正确性和有效性 90 P FMEA 措施 19 26 责任和完成日期 20 确定责任部门 负责人 确定完成日期采取的措施 21 简述实际采取的措施和生效日期纠正后的RPN 23 26 重新计算纠正措施执行后的风险顺序数 严重度 频度和不可探测度 91 系统FMEA 小组负责界定相关FMEA的范围 图示表明小组在相应的环境条件下 界定出A B C D四个子系统组成系统 系统FMEA必须考虑的范围 系统 下列两示图表示了系统的含义 系统FMEA显示的接口和交互作用 92 系统FMEA 系统FMEA接口 系统通过接口直接连接 图中显示 子系统A接触 连接 子系统B 子系统B接触子系统C 子系统C接触子系统D 子系统A接触子系统D 子系统B接触子系统D 环境与每个子系统也接触 这就要求在完成FMEA时 要考虑 环境接口 每个子系统应该有其包括其相关系统FMEA的接口 系统FMEA交互作用 图中系统间的交互作用 可在任何接口系统处发生 如 A发热通过相应的接口导致B和D获得热 且A对环境也产生热 交互作用也可通过 环境 对 非接触 系统传输 如 若环境高湿度 A和C为不同的金属 被非金属B分隔 A和C可通过环境潮气发生电解作用 对于非接触系统的交互作用比较困难预测 但却是重要的 且应该被考虑的 93 系统FMEA 项目 功能和失效模式 该图用 树状结构 描述了项目 功能