FMEA潜在失效模式及后果分析第四版ppt课件

潜在失效模式及后果分析 FMEA4 FAILUREMODEANDEFFECTSANALYSIS 2 目录 FMEA概论如何实施FMEAFMEA填写说明 3 FMEA概论 什么是FMEA FMEA的历史为什么要进行FMEA 由谁来做FMEA 什么时候做FMEA 顾客的广义概念DFMEA与PFMEA的联系 4 1 1什么是FMEA 潜在的失效模式及后果分析 英文 PotentialFailureModeandEffectsAnalysis 简称FMEA 是在产品 过程 服务等的策划设计阶段 对构成产品的各子系统 零部件 对构成过程 服务的各个程序逐一进行分析 找出潜在的失效模式 分析其可能的后果 评估其风险 从而预先采取措施 减少失效模式的严重程度 降低其可能发生的概率 以有效地提高质量与可靠性 确保顾客满意的系统化活动 FMEA概论 5 FMEA是一种系统化的工作技术和模式化的思考形式 FMEA就是及早地指出根据经验判断出的弱点和可能产生的缺陷 及其造成的后果和风险 并在决策过程中采取措施加以消除 FMEA是一个使问题系统地得到合理化解决的工具 实际上也是目前全世界行之有效的预防手段 实施FMEA就是根据经验和抽象思维来确定缺陷 在研究过程中系统地剔除这些缺陷的工作方法 它可划分为三个方面 SFMEA 系统FMEADFMEA 设计FMEAPFMEA 过程FMEA FMEA概论 6 1 2FMEA的历史世界上首次采用FMEA这种概念与方法的是在本世纪60年代中期美国的航天工业 进入70年代 美国的海军和国防部相继应用推广这项技术 并制订了有关的标准 70年代后期 FMEA被美国汽车工业界所引用 作为设计评审的一种工具 1993年2月美国三大公司联合编写了FMEA手册 并正式出版作为QS9000质量体系要求文件的参考手册之一 该手册于1995年2月出版了第2版 1994年 美国汽车工程师学会SAE发布了SAEJ1739 潜在失效模式及后果分析标准 FMEA还被广泛应用于其他行业 如粮食 卫生 运输 燃气等部门 FMEA概论 7 1 3为什么要进行FMEA 工程中大量的事实证明 由于策划设计阶段疏忽 分析不足 措施不够 以至造成产品 过程 服务等投入运行时严重程度不同的失效 给顾客带来损失 甚至产生诸如 挑战者 号航天飞机爆炸的惨痛事故 因此 事先花必要的时间对产品 过程进行充分的潜在失效模式与后果分析 能够大大减少事后产生失效而带来的风险与损失 FMEA有助于对设计中问题的早期发现 从而避免和减少晚期修改带来的损失 使开发的成本下降 产品设计的FMEA还有助于可制造性和装配性的早期考虑 利于实施同步工程技术 FMEA有助于采用更有利的设计控制方法 为制订试验计划 质量控制计划提供正确的 恰当的根据 FMEA概论 8 由多方面人员组成的小组所进行的FMEA能够发挥集体的经验与智慧 使设计表现出组织的最佳水平 提供了一个公开讨论的机会 FMEA是一个组织的经验积累 为以后的设计开发项目提供了宝贵的参考 FMEA还是识别特殊特性的重要工具 FMEA的结果也是用来制订质量控制计划 FMEA给出的失效模式的风险评估顺序 提供改进设计的优先控制系统 从而引导资源去解决需要优先解决的问题 FMEA的文件化 使它成为重要设计文件之一 并成为设计评审的重要内容 因此 FMEA已成为现代质量策划的重要工具 而被广泛应用 FMEA概论 9 1 4由谁来做FMEA FMEA既然是设计工作的一部分 自然应该由负责设计的工程师或工程师小组负责 但要完成好FMEA工作 非常关键的是要发挥集体的智慧 因此 FMEA的成功必须依靠小组的共同努力 必须组成一个包括设计 制造 装配 售后服务 质量及可靠性等方面的专家小组 与设计有关的上游 如下一个相关系统的设计师 的部门也将被吸收参加小组的工作 FMEA概论 10 1 5什么时候做FMEA FMEA旨在及早识别出潜在的失效 因此愈早开始愈好 一般来说 在一个设计概念形成 设计方案初步确定时应该开始FMEA初稿的编制 随着设计活动的展开 在设计的各个重要阶段 对FMEA的初稿进行评审 不断进行修改 FMEA作为设计活动的一部分 应该在设计任务完成 如设计图样完成 过程设计文件完成 之时完成FMEA工作 FMEA是一个动态文件 在整个产品寿命周期内 根据反馈信息 在进行设计修改时对FMEA进行重新评审和修改 要注意 任何为改进系统某一问题而进行的设计修改活动 都要谨慎地评审它对系统 对相关的部分的影响 因此对相关的FMEA DFMEA PFMEA等 都要进行重新评审 并做必要的修改 FMEA概论 11 1 6顾客的广义概念在FMEA中 多处要涉及 顾客 的概念 广义的 顾客 包括 最终顾客 产品 服务的使用者 直接顾客 下一道工序或用户 中间顾客 下游工序或用户 其他凡是产品 服务受益或受损害者均在广义顾客概念之中 FMEA概论 12 1 7DFMEA与PFMEA的联系DFMEA与PFMEA既有明确的分工 又有紧密的联系 有以下几点需要注意 产品设计部门的下一道工序是过程设计 产品设计应充分考虑可制造与可装配性问题 由于产品设计中没有适当考虑制造中技术与操作者体力的限制 可能造成过程失效模式的发生 产品设计FMEA不能依靠过程检测作为控制措施 PFMEA应将DFMEA作为重要的输入 对DFMEA中标明的特殊特性也必须在PFMEA中作为重点分析的内容 FMEA概论 13 如何进行FMEA 进行FMEA的相关步骤 确定顾客要求 工程规范 图纸 确定特殊特性确定特性矩阵图确定过程流程图编制FMEA的步骤 14 确定顾客要求 工程规范 图纸 A消化顾客图纸B建立全尺寸和全功能清单 如何进行FMEA 15 特殊特性定义 如何进行FMEA 16 特殊特性分类 特性 产品 过程 重要 一般 安全 配合 定位 功能等 关重 一般 关键 常见的产品特性如 尺寸 外观 强度 寿命等 常见的过程特性如 温度 压力 湿度 电流 电压等 如何进行FMEA 17 特殊特性案例 如何进行FMEA 18 18 特性矩阵图 S I S S I I 如何进行FMEA 19 制造过程流程图 如何进行FMEA 20 FMEA表编制过程顺序 如何进行FMEA 21 项目 功能要求 功能 特性或要求是什么 会是什么问题 无功能 部分功能 功能过强 功能降级 功能间歇 非预期功能 后果是什么 有多糟糕 原因是什么 发生的频率如何 怎样能得到预防和探测 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 标准 程序或指南的更改 FMEA表格原理 如何进行FMEA 22 FMEA填写说明 设计FMEA的填写过程FMEA的填写 23 设计FMEA的填写 FMEA填写说明 24 设计FMEA表 2 系统FMEA编号 1 2 子系统页次 of 2 零组件 2 设计责任 3 准备者 4 车型 年份 5 生效日期 FMEA日期 制订 7 修订 7 核心小组 8 FMEA填写说明 25 设计FMEA表 范例 系統FMEA編號 0001子系統頁次 1of1零組件 冷凝器設計責任 準備者 車型 年份 嘉年華 94生效日期 85 10 21FMEA日期 製訂 85 8 01 修訂 核心小組 設計二課成員 FMEA填写说明 26 设计FMEA填写说明 1 FMEA编号 填入FMEA文件编号 以便可以追踪使用 2 系统 子系统及零组件 指示合适的分析等级 并填入系统 子系统或零件名称或零件名称和编号 3 设计责任者 填入OEM 部门和小组 也包括供货商名称 4 准备者 填入准备FMEA责任工程师的姓名 电话号码 公司 A 系统FMEA范围 底盘系统 点火系统 内部系统B 子系统FMEA范围 底盘系统之前悬吊系统C 零件范围 Strut 为前悬吊系统之零件 FMEA填写说明 27 设计FMEA填写说明 5 车型 年份 填入想要分析 制造的车型年份 6 生效日期 最初FMEA发布日期 不能超过开始计画生产的日期 7 FMEA日期 填入FMEA最初制订日期 和最新被修订日期 8 核心小组 列出有权限参与或执行这项工作的负责个人和单位 建议将所有小组成员名字 单位 电话号号 地址等另行列表 9 项目 功能 填入要被分析的名称和编号 利用专用名词和工程图面上显示的设计等级 于首次正式发行之前 可以使用实验时使用的编号 尽可能简洁地 填入被分析项目的功能使之符合设计意图 包括这个系统作业相关环境的信息 如 设定温度 压力 湿度范围 如果项目包含一个以上有不同潜在失效模式功能时 则列出所有个别功能 FMEA填写说明 28 设计FMEA填写说明 10 潜在失效模式潜在失效模式是零件 子系统 或系统于符合设计意图过程中可能失效的种类 潜在失效模式也可能是较高阶子系统或系统之失效原因 或较低阶零组件的失效效应 列出特别项目和功能的每一潜在失效模式 假设失效是将发生的 但不是必须发生的 潜在失效模式仅可能发生于某些作业条件下 如 热 冷 干 多灰尘的条件 和在某些使用条件下 如 行驶哩数在平均数以上 粗糙不平的地形 仅在市区行驶 一般的失效模式包含下列各项 但不限于此 破碎的 变形 松弛 泄漏 粘着 短路 生锈氧化 龟裂 FMEA填写说明 29 设计FMEA填写说明 11 潜在失效后果为被客户查觉在功能特性上失效模式的后果 也就是 失效模式一旦发生时 对系统或设备以及操作时使用的人员所造成的影响 一般在讨论失效后果时 先检讨失效发生时对于局部所产生的影响 然后循产品的组合架构层次 逐层分析一直到最高层级人员 装备所可能造成的影响 例如 由于某个间歇性的系统作业造成某个零组件的破碎 可能造成于组合过程的震动 这个间歇性系统作业降低了系统功效 最后引起客户不满意 常见的失效后果包括 噪音 漏气 操作费力 电动窗不作用 煞车不灵 跳动 乱档 冷却不够 车辆性能退化 产生臭气 外观不良 等 FMEA填写说明 30 设计FMEA填写说明 12 严重度 FMEA填写说明 31 设计FMEA填写说明 13 分类这个字段用来区分任何对零件 子系统 或系统将要求附于制程管制的特性 如 关键的 主要的 重要的 任何项目被认为是要求的特殊制程管制 将被以适当的特征或符号列入设计FMEA的分等字段 并将于建议行动字段被提出 每一个于设计FMEA列出的项目 将在制程FMEA的特殊制程管制中被列出 FMEA填写说明 32 设计FMEA填写说明 14 失效的潜在起因 机理 1 潜在起因 2 失效机理 错误的原物料规格 不适当的设计寿命假设 润滑或加油能力不足 不适当的维护作业 缺乏环境保护 错误的算法 超过压力 化学氧化 原物料材质不稳定 磨损 金属疲劳 装备欠流畅 腐蚀 FMEA填写说明 33 设计FMEA填写说明 15 频度参考下列各要素 决定频度等级值 1 10 1 相似零件或子系统的过去服务历史资料和相关经验 2 零件是沿用先前水平的零件 子系统或系统还是与其相类似 3 先前水平的零件 子系统或系统改变程度的大小 4 零件与先前水平的零件 基本上是否有差异 5 零件是否为全新的 6 零件用途是否改变 7 作业环境是否改变 8 是否运用工程分析来估计其预期的可比较的频度数 FMEA填写说明 34 设计FMEA填写说明 15 频度评价准则 FMEA填写说明 35 设计FMEA填写说明 16 现行设计控制列出利用预防措施 设计验证 确认 DV 或其它活动 而这些活动是用来确保设计对于所考虑的失效模式和 或起因 机理均被考虑 目前常用的控制为一些已被使用或正在使用的相同或类似的设计 如 道路测试 设计审查 数学研究 可行性审查 原型测试 车队测试等 要考虑两种类型的设计控制 预防 防止失效起因 机理或失效模式出现 或者降低其出现的机率 探测 在项目投产之前 通过分析方法或物理方法 探测出失效的起因 机理或失效模式 可能的话 最好的途径是先采用预防控制 假如预防控制被融入设计意图并成功成为其一部分 它可能会影响最初的频度定级 探测度的最初定级将以探测失效起因 机理或探测失效模式的设计控制为基础 FMEA填写说明 36 设计FMEA填写说明 17 探测度 FMEA填写说明 37 设计FMEA填写说明 18 风险顺序数风险顺序数是严重度 S 频度 O 和探测度 D 的乘积 RPN S O D 是一项设计风险的指针 当RPN较高时 设计小组应提出矫正措施来降低RPN数 一般实务上 会特别注意严重度较高之失效模式 FMEA填写说明 38 设计FMEA填写说明 19 建议措施 当失效模式依RPN数排列其风险顺序时 针对最高等级的影响和关键项目提出矫正措施 任何建议措施的目的是要减少任何的频度 严重度 和 或难检度 增加设计验证或确认措施的结果 只可降低探测度的等级 透过设计变更去除或管制某一或多个影响失效模式的起因 机理设备 只能降低频度的等级 只有设计变更能降低严重度等级 可考虑下列的采行措施 但并不限于此 实验设计 修改测试计画 修改设计 修改原物料规格 FMEA填写说明 39 设计FMEA填写说明 20 负责人与日期 填入建议措施的负责单位或个人 和预定完成日期 21 采取的措施 完成纠正措施后 填入实际措施的简要说明和生效日期 22 措施结果 在确定了预防 纠正措施以后 评估并记录严重度 频度和探测度值的结果 计算并记录RPN的结果 进一步的措施只要重复 19 22 之步骤即可 FMEA填写说明 40 设计FMEA填写说明 跟踪措施 设计责任工程师应负责确认所有的建议措施均已执行或有适当的对策提出 FMEA是一个动态文件应适时修正并能反应最新的设计水平 和最近有关的措施 包括开始量产后所发生的措施 设计责任工程师可由下列方法确认所有建议措施已被执行 确认达成设计要求 审查工程图面和规格 组装或制造文件编订确认 审查设计FMEA和管制计划 FMEA填写说明 41 过程FMEA的填写 FMEA填写说明 42 过程FMEA表 項目 2 制程责任者 3 FMEA编号 1 车型 年份 5 生效日期 6 页次of核心小组 8 准备者 FMEA日期 制订 7 修订 7 FMEA填写说明 43 过程FMEA表 范例 ADSD系统FMEA编号 ADSD001子系统页次 1of1零组件 ADSD设计责任 编制人 车型 年份 BT 57 97生效日期 FMEA日期 制订 96 11 04 修订 核心小组 如附表 FMEA填写说明 44 过程FMEA填写说明 1 FMEA编号 填入FMEA文件编号 以便可以追踪使用 2 顶目 填入將被分析过程系统 子系统或零件名称和编号 3 过程責任 填入OEM 部門和小组 也包括供应商名称 4 编制人 填入准备FMEA责任工程师的姓名 电话号码 公司 5 车型 年份 填入想要分析设計 制造用的车型年份 6 生效日期 最初FMEA发布日期 不能超过开始计划生产日期 7 FMEA日期 填入最初FMEA被完成日期 和最新被修订日期 FMEA填写说明 45 过程FMEA填写说明 8 核心小组 列出有权限参与或执行这项工作的负责个人和单位 建议将所有小组成员名字 单位 电话号码 地址等另行列表 9 过程功能 填入要被分析的过程或作业简单的叙述 如 车床 需求铣孔 焊接 组装 叙述尽可能与被分析的过程或作业目的一致 当过程包含多种作业 如 组装 而有不同的潜在失效模式时 要将不同作业视为不同过程处理 FMEA填写说明 46 过程FMEA填写说明 10 潜在失效模式为过程可能不符合制程要求或设计意图 叙述规定作业的不合格事项 它是一个原因成为下工程的潜在失效模式或被上工程所影响的潜在失效模式 无论如何 于准备FEMA时 必须假设进料的零组件或原物料是好的 列出每一个特殊作业零件 分系统 系统或制程特性 所引起的潜在失效模式 制程工程师或小组要提出和回答下列问题 制程或零组件为何不符合规格 不考虑工程规格 什幺是客户 最终使用者 下工程 或服务 所不满意的 一般的失效模式包含下列各项 破碎的 变形 弯曲 装订捆绑 短路 工具磨损 不正确的安装 灰尘 FMEA填写说明 47 过程FMEA填写说明 11 潜在失效后果被定义为对客户要求的功能失效模式 客户指的是 下个作业 下工程或地点 经销商 或车辆所有人 每一个潜在失效功能都必须被考虑 对于最终使用者 失效后果经常被指为 杂音 不规律的动作 不能操作的 不稳定的 通风不良 外观不良 粗糙不平的 过度的费力要求 令人不舒服的气味 操控性减弱 车辆控制受损 对于下工程而言 失效后果经常被指为 不能拴紧 不能钻孔或攻牙 不能固定 不能磨光 使作业者危险 危害机器 不合适 不连接 不相配 FMEA填写说明 48 过程FMEA填写说明 12 严重度 Severity FMEA填写说明 49 过程FMEA填写说明 12 严重度 Severity FMEA填写说明 50 过程FMEA填写说明 13 分类这个字段用来区分任何对零件 子系统 或系统将要求附加于制程管制的特殊产品特性 如 关键的 主要的 重要的 如果在制程FMEA被认定等级 通知设计负责工程师 这将影响工程文件相关管制项目的认定 14 失效的潜在起因 机理在尽可能的范围里 列出所有能想象得到的失效原因 不当的扭力 不适当的焊接 不精确的量具 不当的热处理 不适当的钻孔 不适当或没有润滑 缺少零件或放错 FMEA填写说明 51 过程FMEA填写说明 15 发生率 Occurrence FMEA填写说明 52 过程FMEA填写说明 16 现行过程控制现行过程控制是叙述控制方法 用来预防可能扩大的失效模式和侦查出失效模式的发生