五大工具之FMEA第四版

潜在失效模式与影响分析潜在失效模式与影响分析 ( (第四版第四版) ) 背景：背景： 上世纪50年代FMEA首先用于美国一种战斗机的设计分析，上世纪50年代FMEA首先用于美国种战斗机的设计分析， 60年代，美国航天工业的革新采用FMEA； 上世纪70-80年代美国汽车被日本打败后开始引入FMEA； 公布军用标准MIL-STD-1629A；公布军用标准MIL STD 1629A； 美国质量协会（ASQC）汽车部和美国汽车工业行动集团 （AIAG）主持采用 1985年国际电工协会（IEC）公布FMEA标准，我国等同采年国际电协会（）公布标准，我国等同采 用，编号为GB7826-1987系统可靠性分析技术、失效模 式和效应分析程序式和效应分析程序 前言 此手册的目的不在于定义要求，而 在于阐明FMEA技术开发中的相关问题。 描述设计FMEA和过程FMEA与系统描述设计FMEA和过程FMEA与系统、 子系统、接口和零部件等级别的设计相子系统、接口和零部件等级别的设计相 关的方法,以及与制造和装配的过程相 关的方法。 前言 第一章：提供了FMEA的通用指南 第二章：描述了在DFMEA和PFMEA之间 比较通用的应用方法比较通用的应用方法 第三章：着重于DFMEA第章着于 第四章：着重于PFMEA 第一章 FMEA通用指南 第章通用指南第一章 FMEA通用指南 FMEA过程 FMEA是一种分析方法，它确保了在产品与过是一种分析方法，它确保了在产品与过 程开发程开发先期产品质量策划先期产品质量策划）的过程中的过程中考考程开发程开发（APQP-先期产品质量策划先期产品质量策划）的过程中的过程中，考考 虑并且处理了潜在的问题。虑并且处理了潜在的问题。FMEA的显著的成果，就的显著的成果，就 是将跨职能小组的集体知识文件化。是将跨职能小组的集体知识文件化。 FMEA应当关注到产品或总成内的每一个零部件，应当关注到产品或总成内的每一个零部件， 尤其是关键和涉及安全问题的零部件或过程，更应尤其是关键和涉及安全问题的零部件或过程，更应 当受到优先关注当受到优先关注。当受到优先关注当受到优先关注。 第章通用指南第一章 FMEA通用指南 FMEA过程 FMEA是事前行为，而不是事后操作。是事前行为，而不是事后操作。 理想状态下，设计理想状态下，设计FMEA应当在设计的早期阶应当在设计的早期阶 段启动段启动；过程过程FMEA应当在工装和制造设备的开发应当在工装和制造设备的开发、段启动段启动；过程过程FMEA应当在工装和制造设备的开发应当在工装和制造设备的开发、 采购之前启动。采购之前启动。FMEA应贯穿于设计和制造开发过程应贯穿于设计和制造开发过程 的每的每一一阶段阶段并且也可以用于问题解决并且也可以用于问题解决的每阶段的每阶段，并且也可以用于问题解决并且也可以用于问题解决。 第章通用指南第一章 FMEA通用指南 应用FMEA的三种情况： 情况情况1：新设备、新技术，或新过程。：新设备、新技术，或新过程。 情况情况2：对现有设计和过程的更改对现有设计和过程的更改情况情况2：对现有设计和过程的更改对现有设计和过程的更改。 情况 。 情况3：在新的环境、场所、应用或使用。：在新的环境、场所、应用或使用。 第章通用指南第一章 FMEA通用指南 FMEA说明： FMEA分析并不是一个独立的事件，而是长期的努力。分析并不是一个独立的事件，而是长期的努力。 它对产品和过程开发起着补充作用它对产品和过程开发起着补充作用以确保潜在的以确保潜在的它对产品和过程开发起着补充作用它对产品和过程开发起着补充作用，以确保潜在的以确保潜在的 失效模式得到评估，和相应的措施得以实施来降低失效模式得到评估，和相应的措施得以实施来降低 风险风险风险风险。 持续改进的一个关键方面就是从过去的教训中积累 。 持续改进的一个关键方面就是从过去的教训中积累 知知识识，而这些教训通常被收集，而这些教训通常被收集在在FMEA里里。 第章通用指南第一章 FMEA通用指南 跟踪和持续改进 FMEA是一个动态的文件，它应反映产品和过程设计是一个动态的文件，它应反映产品和过程设计 的最新状态的最新状态以及最新的措施以及最新的措施的最新状态的最新状态，以及最新的措施以及最新的措施。 小组领导人 。 小组领导人/首席工程师通过下述方法确保建议的措首席工程师通过下述方法确保建议的措 施得到实施施得到实施施得到实施施得到实施。 评审设计、过程和相关记录评审设计、过程和相关记录 确认将更改编入设确认将更改编入设计计/装装配配/制造的文件制造的文件中中 评审设计评审设计FMEA/过程过程FMEA，以及控制计划，以及控制计划 第二章 FMEA概述、策略、策划和实施 第二章 FMEA概述、策略、策划和实施 简介:设计FMEA和过程FMEA使用以下 共同的方法共同的方法 潜在产品和过程对达到期望的失效 潜在产品和过程对达到期望的失效 潜在后果潜在后果 潜在后果潜在后果 失效模式的潜在原因 失效模式的潜在原因 现现行控制的应行控制的应用用现现 风险等级 风险降低 风险等级 风险降低 第二章 FMEA概述、策略、策划和实施 基本结构:一般情况下，所有表格应当 覆盖下列方面的内容覆盖下列方面的内容 所分析产品或过程的功能、要求 所分析产品或过程的功能、要求 当功能要求不符合时的失效模式当功能要求不符合时的失效模式 当功能要求不符合时的失效模式当功能要求不符合时的失效模式 失效模式的影响和后果 失效模式的影响和后果 失失效效模模式式的的潜潜在原在原因因效式潜效式潜 针对失效模式原因的控制和措施 防止失效模式再度发生的措施 针对失效模式原因的控制和措施 防止失效模式再度发生的措施 第二章 FMEA概述、策略、策划和实施 方法: 建立小组建立小组：由多方论证小组负责由多方论证小组负责小组成员应具小组成员应具 建立小组建立小组：由多方论证小组负责由多方论证小组负责，小组成员应具小组成员应具 备专业学科知识备专业学科知识 定定义范义范围围：采采用功能用功能模式模式、框图框图、过、过程程流流程程图图等等，定围定围采模式采模式框框程程等程程等 建立建立FMEA分析的边界，包括系统、子系统和零部件 系统 分析的边界，包括系统、子系统和零部件 系统FMEA：一个系统：一个系统FMEA由多个子系统组成。由多个子系统组成。 示例包括示例包括底盘系统底盘系统动力系统动力系统内饰系统等等内饰系统等等示例包括示例包括：底盘系统底盘系统、动力系统动力系统、内饰系统等等内饰系统等等， 系统 ， 系统FMEA主要处理系统、子系统、环境与顾客之间主要处理系统、子系统、环境与顾客之间 的所有接口与相互作用的所有接口与相互作用的所有接口与相互作用的所有接口与相互作用 第二章 FMEA概述、策略、策划和实施 方法: 子系统子系统FMEA：子系统子系统FMEA是系统是系统FMEA的子集的子集 子系统子系统FMEA：子系统子系统FMEA是系统是系统FMEA的子集的子集。 比如：前悬挂子系统就是底盘系统的子集。子系统 。 比如：前悬挂子系统就是底盘系统的子集。子系统 FMEA主要处理主要处理子系子系统统内零部件内零部件之间的之间的所有接所有接口与口与相相子系内零部件所有接子系内零部件所有接 互作用，以及与其他子系统或系统的相互作用 零部件 互作用，以及与其他子系统或系统的相互作用 零部件FMEA：零部件：零部件FMEA是子系统是子系统FMEA的子的子 集集例如例如刹车片是刹车总成的零部件之刹车片是刹车总成的零部件之刹车刹车集集。例如例如：刹车片是刹车总成的零部件之一刹车片是刹车总成的零部件之一，刹车刹车 总成又是底盘系统的一个子系统总成又是底盘系统的一个子系统 第二章 FMEA概述、策略、策划和实施 识别功能、要求和规范: 识别并理解与定义范围相关的功能识别并理解与定义范围相关的功能要求和范围要求和范围 识别并理解与定义范围相关的功能识别并理解与定义范围相关的功能、要求和范围要求和范围， 其目的在于阐明项目设计目的和过程目的，这可以 ， 其目的在于阐明项目设计目的和过程目的，这可以 针对功能的每个属性和每个方面帮助确定潜在失效针对功能的每个属性和每个方面帮助确定潜在失效 模式模式。模式模式 第二章 FMEA概述、策略、策划和实施 识别潜在失效模式: 失效模式可定义为产品和过程未满足设计目的或失效模式可定义为产品和过程未满足设计目的或 失效模式可定义为产品和过程未满足设计目的或失效模式可定义为产品和过程未满足设计目的或 过程要求的方式或状态。过程要求的方式或状态。 假设失效可能发生但也可能不发生，简明且易于假设失效可能发生但也可能不发生，简明且易于 理解的失效定义是很重要的理解的失效定义是很重要的，因为它可使分析集中因为它可使分析集中理解的失效定义是很重要的理解的失效定义是很重要的，因为它可使分析集中因为它可使分析集中 在关注点上。在关注点上。 潜在失效模式应当用专业的技术语言来描述潜在失效模式应当用专业的技术语言来描述不不潜在失效模式应当用专业的技术语言来描述潜在失效模式应当用专业的技术语言来描述，不不 要描述成顾客可感知的现象。要描述成顾客可感知的现象。 第二章 FMEA概述、策略、策划和实施 识别潜在影响: 失效的潜在影响是指顾客可感知的失效模式的影失效的潜在影响是指顾客可感知的失效模式的影 失效的潜在影响是指顾客可感知的失效模式的影失效的潜在影响是指顾客可感知的失效模式的影 响，可以将其描述为顾客可能的觉察与感受，这里响，可以将其描述为顾客可能的觉察与感受，这里 的顾客，也可以是最终用户。的顾客，也可以是最终用户。 潜在影响的确定包括失效后果分析和后果严重潜在影响的确定包括失效后果分析和后果严重潜在影响的确定包括失效后果分析和后果严重潜在影响的确定包括失效后果分析和后果严重 性的分析。性的分析。 第二章 FMEA概述、策略、策划和实施 识别潜在潜在原因: 失效的潜在影响是指顾客可感知的失效模式的影失效的潜在影响是指顾客可感知的失效模式的影 失效的潜在影响是指顾客可感知的失效模式的影失效的潜在影响是指顾客可感知的失效模式的影 响，可以将其描述为顾客可能的觉察与感受，这里响，可以将其描述为顾客可能的觉察与感受，这里 的顾客，也可以是最终用户。的顾客，也可以是最终用户。 潜在影响的确定包括失效后果分析和后果严重潜在影响的确定包括失效后果分析和后果严重潜在影响的确定包括失效后果分析和后果严重潜在影响的确定包括失效后果分析和后果严重 性的分析。性的分析。 失效链： （1失效原因） 水箱支架断裂 （1失效原因） （1失效模式）（2失效原因） 水箱支架断裂 水箱后倾 （1失效影响）（2失效模式） 水箱与风扇碰撞 （2失效影响）（3失效原因）水箱冷却水管刮伤 水箱冷却液泄漏（3失效模式） （3失效影响） 水箱冷却液泄漏 冷却系统过热（3失效影响）冷却系统过热 发动机气缸损坏 汽车停驶 第二章 FMEA概述、策略、策划和实施 识别控制: 控制是指预防或探测失效原因或失效模式的活动控制是指预防或探测失效原因或失效模式的活动 控制是指预防或探测失效原因或失效模式的活动控制是指预防或探测失效原因或失效模式的活动。 在识别控制活动时，重要的是应明确哪里出了问 。 在识别控制活动时，重要的是应明确哪里出了问 题，原因是什么，怎么来预防或者发现问题。 题，原因是什么，怎么来预防或者发现问题。 控制适用于产品设计或制造过程控制适用于产品设计或制造过程。注重预防的控注重预防的控控制适用于产品设计或制造过程控制适用于产品设计或制造过程注重预防的控注重预防的控 制将会带来丰厚的回报。制将会带来丰厚的回报。 第二章 FMEA概述、策略、策划和实施 识别与评估风险: FMEA的重要步骤之就是风险评估的重要步骤之就是风险评估评估包括评估包括 FMEA的重要步骤之的重要步骤之一一就是风险评估就是风险评估。评估包括评估包括 三个方面，严重度、发生频度、探测度。三个方面，严重度、发生频度、探测度。 严重度严重度是评估失效对顾客影响的等级。 发生频度发生频度是指一个失效原因可能的发生频率。发生频度发生频度是指个失效原因可能的发生频率 探测度探测度是评估产品和过程控制对失效原因或失效 模式的探测能力模式的探测能力。 组织需要明白顾客对风险评估的要求。 潜在失效模式及影响分析潜在失效模式及影响分析 （设计FMEA）CCA-JL-050 _系统_子系统 系统/子系统/零部件 设计职责FMEA编号第页 共页 车型年/项目DO关键日期03.6.10编制人李文波 核心小组FMEA日期核心小组FMEA日期 （原始） 项目/ 要求 潜在失 效 失效潜 在 严 重分失效潜在 现行设计 R P 建议 责任和 目标完成 实施结果 控制预 发 生 探 测采取的措施 严 重 发 生 探 R 功能 要求效 模式 在 影响 度 S 类原因 P N 措施 目标完成 日期 控制预 防 生 度 O 控制探测 测 度 D 采取的措施 完成日期 重 度 S 生 度 O 探 测 度D P N 扭杆 使用 寿命锻造裂使用中 8 原料杂质 设计要 求和最4疲劳试验264 选择 杂质 含量 技术部选择杂质含 822 3扭杆 弹簧 寿命 符合 要求 锻造裂 纹 使用中 断裂 8 原料杂质 含量高 求和最 佳实践 4疲劳试验264含量 低的 材料 技术部 2003.3.5 选择杂质含 量低的材料 822 3 2 注:降低(S)(O)只能改进设计,降低(D)只能改进检测方法. 第二章 FMEA概述、策略、策划和实施 建议措施和结果: 建议措施的目的在于降低整体风险和失效模式的发生可能性建议措施的目的在于降低整体风险和失效模式的发生可能性 建议措施的目的在于降低整体风险和失效模式的发生可能性建议措施的目的在于降低整体风险和失效模式的发生可能性。 建议措施目的是降低严重度、发生频度、探测度。 为了确保采取了适当的措施，可以采用下面方式： 。 建议措施目的是降低严重度、发生频度、探测度。 为了确保采取了适当的措施，可以采用下面方式： 确保达成了设计要求（包括可靠性） 评审工程图和工程规范 确认并入装配/制造过程确认并入装配/制造过程 评审FMEA、控制计划和操作指导 完成建议措施的职责和时间安排应当被记录完成建议措施的职责和时间安排应当被记录。完成建议措施的职责和时间安排应当被记录完成建议措施的职责和时间安排应当被记录。 一旦措施完成、获得结果，应当重新评估并记录严重度、发 生频度和探测度的等级。 一旦措施完成、获得结果，应当重新评估并记录严重度、发 生频度和探测度的等级。 第二章 FMEA概述、策略、策划和实施 管理者职责: 管理者应负责FMEA过程管理者对资源 管理者应负责FMEA过程，管理者对资源 的选择和应用，以及确保有效的风险管理过 程（包括时间）负有最终职责。 管理者职责还包括通过持续评审为小组提管理者职责还包括通过持续评审为小组提 供直接支持，消除障碍，总结经验教训。 第三章 DFMEA设计失效模式与影响分析 DFMEA的分析时机 DFMEA是一个动态文件，因此应当： 在设计概念最终确定之前开始 在产品开发过程中，一旦变更发生，或者获取 到额外信息时，及时更新 在生产设计发布之前，基本上完成 作为一种经验积累，为将来的设计作准备 小组方法小组方法 DFMEA是由一个多方论证的小组来开发和维护 的。小组通常由负责设计的工程师指导，此工程师 来自有设计职责的部门 责任工程师应当积极直接的联系所有受影响领 域的代表这些专业和职责领域包括装配制造域的代表，这些专业和职责领域包括：装配、制造、 设计、分析/测试、可靠性、材料、质量、服务和供 应商，同时也包括更高级或低级的总成或系统、子 系统或零件的设计的责任人员。 可制造性、可装配性与可服务性的考虑 DFMEA应当包括所有在制造或装配过程中可能发生的，且由 设计所导致的潜在失效模式的原因设计所导致的潜在失效模式的原因。 DFME并不依靠过程控制来克服潜在的设计不足，但它会把制 造和装配过程中的技术物理限制考虑在内例如造和装配过程中的技术、物理限制考虑在内。例如： 装配空间 有限的表面处理能力有限的表面处理能力 当产品投入现场使用后，DFMEA还能将产品服务性和可回收 性的技术限制和物理限制考虑在内例如性的技术限制和物理限制考虑在内。例如 诊断能力 材料分类标志（回收用）材料分类标志（回收用） 设计FMEA的开发 DFMEA关注的是将要发送到最终顾客（使用者）的 产品的设计。 对一个产品设计有效分析的首要任务是： 建立小组 确定范围（系统、子系统或零部件） 建立描述产品功能和要求的框图 产品特性的清晰完整的定义 DFMEA表格用来记录分析结果 框（边界）图 产品框图显示的是产品零部件之间的产品框图显示的是产品零部件之间的 物理、逻辑关系。有不同的方式和格式 来建立框图来建立框图。 框图显示了在设计范围内零件与子系框图显示了在设计范围内零件与子系 统的相互关系。 DFMEA框图示例DFMEA框图示例: 系统名称:闪光灯 1 开/关C 1 3 灯罩A 灯泡总成 D 4 2 4 D 极版E电池B弹簧F 连接方式： 极版E+电池B弹簧F- 1不连接（滑动配合）2铆接 3螺纹连接4卡扣连接 部件等级部件等级 设计目标 : 功能功能: 为座位支撑提供稳定的 功能功能: 提供结构性支撑 自车车架 上部车架 系统等级系统等级子系统等级子系统等级 设计目标 : 1骑至少3000小时无需保养, 设计寿命为骑10000小时。 2适于第99.5百分位成男子 骑用, 舒适。 3 等等 为座位支撑提供稳定的 附属物 潜在失效模式潜在失效模式: 座位支撑的结构性失效 潜在失效模式潜在失效模式: 结构性失效 过大变形 3.等等. 功能功能: 于使用 潜在失效模式潜在失效模式 座位支撑的结构性失效 座位支撑的过大变形 功能功能: 提供好看的外观 功能功能: 对正确的车架几何外形提供 尺寸控制 潜在失效模式潜在失效模式: 潜在失效模式潜在失效模式: 方向把好用 脚踏板好用 功能功能: 提供可靠的交通运输 潜在失效模式潜在失效模式: 外观(光)变坏 漆皮开 把手总成 潜在失效模式潜在失效模式: 车架安装点的长过长 车架安装点的长过短 功能功能: 为车架总成的生产方法(焊接) 提供可靠的交通运输 潜在失效模式潜在失效模式: 链条经常断开 需要经常修车胎 把手总成 后轮总成 为车架总成的生产方法(焊接) 提供支持 潜在失效模式潜在失效模式: 前轮总成 功能功能: 提供舒适的交通运输 潜在失效模式潜在失效模式: 链轮总成 车座总成 下前车管 下后车管 车座位置舒服 链条总成 链轮管 功能要求 DFMEA另一个步骤是编辑功能要求： 一般，此类考虑是产品目的和产品的整体设计的目的 安全性 政府法规政府法规 可靠性（功能寿命） 安静操作：噪音、振动、刺耳声安静操作：噪音、振动、刺耳声 外观 包装和发运 服务 可装配性 可制造性可制造性 其它信息资源 其它工具和信息资源可以帮助小组理解并定义设计 要求，包括： 示意图、图纸等 材料清单 质量功能展开 质量与可靠性历史 设计FMEA FMEAFMEA潜在的失效模式和影响分潜在的失效模式和影响分 析析 (1)项目名称(4)设计责任(6)FMEA编号01,03 车身密封 车身工程部 1234 设计FMEA _系统_子系统 (2)车型年/类型(5)关键日期(10)页码1页 共 (7)编制 (3)核心小组(8)FMEA编制日期2000-6-11(9)修订日期 199狮牌 4门/旅行车2000-9-1815 Tailor-车身工程师 T-Fender-汽车产品部, Shely-生产部, J.Ford-总装(Dalton, Fraser, Henley总装厂)2000-7-2 严15 17 措施结果探20风 (22)责任及 (23)采取的措 施 SO D RPN 2827294A.Tailor- 车身工程 据试验结果 (1418号试验) 7 增加实验室 强化腐蚀试 2 车门内板保护 蜡上限太低 6整车耐久性试验 T-118 左前车门 H8HX-A 车门内板下部 腐蚀 车门寿命降低 导致： 7 (11)功能 要求 (12)潜在失效 模式 (13)潜在失效 影响 严 重 度 15 级 别 (16)失效潜在原 因 17 频 度 (18)控制探测 措施结果探 测 度 20风 险顺 序数 (21)建议 措施 (22)责任及 目标完成 日期 74 整车耐久性试验 T-118 T-109 T-301 28 蜡层厚度规定 不足 增加实验室 强化腐蚀试 验，并就蜡 层厚度进行 试验表明 (#1481)要求 的厚度合适。 DOE表明要求 72 2196 结合观察和 试验验证蜡 的上边界。 A.Tailor- 00-06-25 上限提高 125 验 T-109 T-301 . -上、下车 -保护乘员免 受天气/噪音/侧 碰撞的影响 -因漆面生锈， 使用户不满意 -使车门内附 件功能降低 7 7 蜡的配方不当 2理化试验报告 #1265 228无 282801 321 层厚度进行 试验设计 的厚度在25% 内变化可接受 车身工程 00-06-25 碰撞的影响 a.车门附件(如 后视镜/门锁/门 铰链/及门窗升 降器的支撑 b为外观装饰项 7 混入的空气阻 止蜡进入边角 部分 2用非功能喷头进 行设计辅助调查 8280增加集体评 价，利用正式 生产喷蜡设备 和特定的蜡 车身工程部 和装配部门 00-07-21 71 321 7 车门板之间空 4喷头入口的图样4112利用辅助设计 模型和喷头进 车身工程部 评定表明入 71 17 b.为外观装饰项 目提供适当的表 面 c.喷 漆和软内饰 间不够，容不 下喷头 评定 模型和喷头进 行集体评审 和装配部门 00-06-21 口合适 潜在失效模式及影响分析潜在失效模式及影响分析 （设计FMEA）CCA-JL-050 _系统_子系统 系统/子系统/零部件 设计职责FMEA编号第页 共页 车型年/项目DO关键日期03.6.10编制人李文波 核心小组FMEA日期核心小组FMEA日期 （原始） 项目/ 要求 潜在失 效 失效潜 在 严 重分失效潜在 现行设计 R P 建议 责任和 目标完成 实施结果 控制预 发 生 探 测采取的措施 严 重 发 生 探 R 功能 要求效 模式 在 影响 度 S 类原因 P N 措施 目标完成 日期 控制预 防 生 度 O 控制探测 测 度 D 采取的措施 完成日期 重 度 S 生 度 O 探 测 度D P N 扭杆 使用 寿命锻造裂使用中 8 原料杂质 设计要 求和最4疲劳试验264 选择 杂质 含量 技术部选择杂质含 822 3扭杆 弹簧 寿命 符合 要求 锻造裂 纹 使用中 断裂 8 原料杂质 含量高 求和最 佳实践 4疲劳试验264含量 低的 材料 技术部 2003.3.5 选择杂质含 量低的材料 822 3 2 注:降低(S)(O)只能改进设计,降低(D)只能改进检测方法. DFMEA表格的表头表格的表头 1)FMEA编号输入FMEA文件编号, 用作文件控制。 2)系统、子系统或零部 填入被分析的系統、子系統或部件 2)系统、子系统或零部 件的名称及编号 的名称与编号。 DFMEA表格的表头表格的表头 3) 设计职责输入负责设计的整车厂组织部门和3) 设计职责输入负责设计的整车厂、组织、部门和 小组。 如适用, 还包括供方的名称。 4) 编制者 输入负责编制FMEA的工程师的姓名、 电话和所在公司的名称。 5) 车型年/项目 电话和所在公司的名称。 输入所分析的设计将要应用和 / 或影响 5) 车型年/项目 输入所分析的设计将要应用和 / 或影响 的车型 / 项目(如已知的话) 表格的表头表格的表头DFMEA表格的表头表格的表头 6)关键日期输入FMEA最初的预定完成日期 该日期应6)关键日期输入FMEA最初的预定完成日期, 该日期应 超过计划的产设计发布日期。 7)FMEA日期 8)核心小组 输入初始FMEA的完成日期及最新修订的日期。 输入负责开发DFMEA的小组成员，成员的联 系方式（姓名组织电话E mail）8)核心小组系方式（姓名、组织、电话、E-mail）。 DFMEA的详细内容的详细内容 a) 项目/功能/要求项目/功能可以被分为两栏，也可以合 并成一栏 a1)项目 并成栏。 输入已经由小组通过的框图、示意图 a1)项目 输入已经由小组通过的框图、示意图 识别的项目、接口或零部件。 a1)功能 输入被分析的项目的功能，要求它必 须达到顾客要求或小组讨论的设计意 图 a2)要求 图。 可以另外添加要求一栏来进一步细分 失效模式分析。输入每项功能的要求。失效模式分析输入每项功能的要求 DFMEA的详细内容的详细内容 b) 潜在失效模式潜在失效模式是指部件、子系统或 系统可能潜在的能满足或者实现系统可能潜在的能满足或者实现 项目 / 功能栏描述的预期功能的 状态。应当用专业技术术语描述。 潜在失效模式 = 这种失效可能发生, 但不一定发生。 潜在失效模式示例 项目功能要求失效模式 盘式刹车系统按要求停止汽车在规定距离和重力下， 使行驶在干燥沥青路 上的汽车停止 汽车不停止 在超出规定距离的情况下 停车 在重力超过XX的情况下 停车 在没有系统要求的情 况下，允许汽车畅通 行驶 在没有收到指令的情况下 自行启动，汽车行驶部分 受阻 在没有收到指令的情况下 自行启动，汽车无法行驶 刹车盘允许力从刹车片必须向车轴施加规施加的阻力矩不足够刹车盘允许力从刹车片 向车轴传递 必须向车轴施加规 定的阻力矩 施加的阻力矩不足够 DFMEA的详细内容的详细内容 c) 潜在失效影响潜在失效影响是指由顾客感受到的失效 模式对功能的影响。 要根据顾客可能发现或经历的情况来描要根据顾客可能发现或经历的情况来描 述失效的影响 如果失效模式可能影响安全性或对法规如果失效模式可能影响安全性或对法规 的符合性, 要清楚地予以说明。 潜在失效模式示例 项目失效模式影响 盘式刹车系统汽车不停止汽车控制受阻，不符合 法规 在超出规定距离的情况下停车汽车控制受损，不符合 法规 在重力超过XX的情况下停车不符合法规在重力超过XX的情况下停车不符合法规 在没有收到指令的情况下自行启 动汽车行驶部分受阻 刹车片寿命缩短，汽车 控制程度降低动，汽车行驶部分受阻控制程度降低 在没有收到指令的情况下自行启 动，汽车无法行驶 顾客无法驾驶汽车 DFMEA的详细内容的详细内容 典型的失效影响可能是但不限于以下情况典型的失效影响可能是但不限于以下情况典型的失效影响可能是但不限于以下情况典型的失效影响可能是但不限于以下情况: : ?噪音 不稳定?不稳定 ?泄漏 ?不符合法规?不符合法规 ?不起作用 ?材料选定不正确 ?设计寿命评估不合适 ?不足的润滑等 DFMEA的详细内容的详细内容 d) (s) 严重是指对一个特定失效模式的最严 ) ( ) 严重度 重的影响后果的评价等级。 小组应当同意一个评估标准和评级系统小组应当同意一个评估标准和评级系统。 推荐的 DFMEA 严重度评估标准 影响标准影响标准 : 对产品的影响严重性（对顾客的影响）等级对产品的影响严重性（对顾客的影响）等级 潜在失效形式影响了汽车的安全运行 或者包含不符合政府的法规的情形失 不符合安 全性或法 规要求 潜在失效形式影响了汽车的安全运行,或者包含不符合政府的法规的情形，失 效发生时无预警。 10 潜在失效形式影响了汽车的安全运行,或者包含不符合政府的法规的情形，失 效发生时有预警。 9 效发生时有预警。 基本功能 丧失或功 能降低 基本功能丧失，（汽车无法行驶，不影响汽车安全行驶) 8 基本功能丧失，（汽车可以行驶，但是性能下降) 7 次要功能 丧失或功 能降低 次要功能丧失（汽车可以行驶，但舒适 / 便捷功能不可实施） 6 次要功能降低（汽车可以行驶，但舒适 / 便捷功能下降） 5 5 有外观 / 可听噪音，汽车操作项目上的问题，并且被绝大多数顾客(75%以上) 感觉到。 4 有外观 / 可听噪音汽车操作项目上的问题并且被绝许多顾客(50%)感觉到 干扰 有外观 / 可听噪音，汽车操作项目上的问题，并且被绝许多顾客(50%)感觉到。 3 有外观 / 可听噪音，汽车操作项目上的问题，但只被少数识别能敏锐的顾客 (25%以下)感觉到。 2 没有影响没有可识别的影响。1 DFMEA e) 分类本档目可用于标出高优先级的失效模e) 分类本档目可用于标出高优先级的失效模 式，作为分析的结果，小组可以用 此信息识别特殊特性。设计记录中指 定的特殊特性必须识别失效模式 失效机制是指失效模式的物化学电 14) 失效模式的潜在原 因/机制 失效机制是指失效模式的物、化学、电、 热或其它过程。需要注意失效模式是观察到 的或外部的影响，应将失效模式和失效机 制相混淆制相混淆。 失效模式的机制应简明、完整的在最大程 上出 所谓失效的潜在原因是对设计过程如何允许 失效发生的说明，应被描述为可以纠正、控 制的问题。原因可能是设计足的显示, 其结 果就是失效模式 DFMEA的详细内容的详细内容 典型的失效原因/机制可 包括但不限于 规定的材正确 设计寿命设想足 润能足 维护说明书分 过热 规定的公差当 磨损磨损 腐蚀 化学氧化化学氧化 潜在失效模式示例 失效模式机制原因 汽车不停止从踏板到刹车片没有力的 传送 由于防腐蚀保护不充分、 引起机械连接的断裂 由于密封设计，引起的 总泵真空锁闭 连接器力矩规范不正确连接器力矩规范不正确 导致压管松动，引起制 动液的流失 由于液压管折皱/压缩，由于液压管折皱/压缩， 规定不适当的管道材料， 引起制动液流失 在没有收到指令的情况液压不释放由于密封设计，引起的在没有收到指令的情况 下自行启动，汽车无法 行驶 液压不释放由于密封设计，引起的 总泵真空锁闭 DFMEA的详细内容的详细内容 g) 发生频度(O)潜在失效原因 / 机制出现频的评估g) 发生频度(O)潜在失效原因 / 机制出现频的评估 分为1到10级。 在确定此值时在确定此值时, 需考虑以下问题需考虑以下问题 :在确定此值时在确定此值时, 需考虑以下问题需考虑以下问题 : 维修史 / 现场经验如何? 环境有何变化? 用途是否有所变化? 是否采取了预防性控制措施? 推荐的 DFMEA 发生频度评估标准 失效可失效可 标准标准 : 原因的发生频度原因的发生频度 标准标准 : 原因的原因的 失效可失效可 能性能性 标准标准 : 原因的发生频度原因的发生频度 （在项目或汽车的可靠性（在项目或汽车的可靠性/设计寿命内） 发生频度 （每辆车事件） 等级 设计寿命内） 发生频度 （每辆车事件） 等级 很高没有前期历史的新技术/新设计 100/1000 10很高没有前期历史的新技术/新设计 1/10 10 在工作循环/操作条件内，对于新设计、新应用或变更， 失效是不可避免的 50/1000 1/20 9 高 在工作循环/操作条件内，对于新设计、新应用或变更， 失效是可能的 20/1000 1/50 8 在工作环境/操作条件内，对于新设计、新应用或变更， 失效是不确定的 10/1000 7 失效是不确定的 1/100 7 相似设计，或者在设计模拟/测试时的频繁失效2/1000 1/500 6 中等 相似设计，或者在设计模拟/测试时的偶尔失效0.5/1000 1/2000 5 相似设计，或者在设计模拟/测试时的个别失效0.1/1000 1/10 4 1/10 低 几乎相同设计，或者在设计模拟/测试时仅有的个别失效0.01/1000 1/100 3 几乎相同设计或者在设计模拟/测试时没有观察到失效0 001/1000几乎相同设计，或者在设计模拟/测试时没有观察到失效0.001/1000 1/1 2 很低通过预防控制消除失效1 DFMEA的详细内容的详细内容 h) 现设计控制 有两种设计控制可考虑： 预防消除失效机制的原因或失效预防：消除失效机制的原因或失效 模式的发生，或降低发生机率 探测：在产品发布之前通过分析探测：在产品发布之前，通过分析 或物理的方法，识别失效原因，失 效机制或失效模式的存在 通过设计变更或设计过程变更来预 防失效模式的原因，是降低受影响 发生频度等级的唯一方式 DFMEA的详细内容的详细内容 预防控制包括标竿分析研究 失效安全设计 设计和材标准 文件从相似设计中学到的最佳实 践、经验教训等的记录 模拟研究概分析，建设计要 求求 防错 DFMEA的详细内容的详细内容 探测控制包括设计评审 样件试验 确认试验 模拟研究设计确认 试验设计，包括可靠性测试 使用相似件的原型 潜在失效模式示例 失效模式原因预防控制措施探测控制措施 汽车不停止由于防腐蚀保护不 充分、引起机械连 接的断裂 按照材料标准MS- 845设计 环境应力测试 接的断裂 由于密封设计，引 起的总泵真空锁闭 沿用相同工作循环要 求的设计 压力可变性测试 连接器力矩规范不 正确导致压管松动， 引起制动液的流失 按照扭矩设计 3993设计 振动步骤-压力测试 由于液压管折皱/压 缩，规定不适当的 管道材料，引起制 动液流失 按照材料标准MS- 1178设计 试验设计-管道回复 能力 动液流失 DFMEA的详细内容的详细内容 f)(D) 探测度 探测是指现设计控制发现栏， 探测度 探测是指现设计控制发现栏， 所的最佳的探测控制相关的等级。 推荐的评价准则 小组应对相互一致的评定准则和定级 方法达成一致意见 推荐的评价准则 方法达成一致意见。 推荐的 DFMEA/PFMEA 预防/探测评估标准 探测几探测几探测几探测几 率 标准 率 标准 : 被设计控制探测到的可能性等级探测可能性被设计控制探测到的可能性等级探测可能性 没有探测 几率 没有现行控制，无法探测或并未分析10几乎不可能 率 在任何阶 段都不可 能探测 设计分析、探测控制的探测能力很弱：虚拟分析 9很微小 在设计定 稿后，设 在设计定稿后，设计发布前，使用通过/不通过试验对产品进 行确认 8微小 在设计定稿后，设计发布前，通过试验到失效的试验对产品进 行确认 7很低 计发布前 行确认 在设计定稿后，设计发布前，通过试验到老化试验对产品进行 确认 6低 在设计定稿之前，进行产品确认，使用通过/不通过试验来确 中等 在设计定 稿前 在设计定稿之前，进行产品确认，使用通过/不通过试验来确 认 5中等 在设计定稿之前，进行产品确认，使用试验到失效的试验来验 证 4中等偏高 在设计定稿之前，进行产品确认，使用老化试验来确认 3高 虚拟分析 设计分析/探测控制的探测能很强，虚拟分析在设计定稿前， 与实际或预期的操作条件关联性很高 2很高 探测不适 用：失效 预防 由于有设计方案的充分预测，失效原因或失效模式无法发生 1 几乎可以确 定 决定措施的优先等级 小组要首先关注严重等级最高的失效模式，当严重 度等级达到9或10,必须保证该风险已经通过现有设 计控制或者推荐措施得到处理。 详容详容DFMEA的的详详细内细内容容 ) 风险顺序数()风险顺序数是严重(S)频(O)和j) 风险顺序数(RPN)风险顺序数是严重(S)、频(O)和 探测(D)的乘积。 RPN = (S) x (O) x (D)RPN = (S) x (O) x (D) 风险顺序数(RPN) = 严重度 X 发生频 度 X探测度度度 应特别意 1.严重为9或10的情况 2. 推荐使用RPN阀值 DFMEA的详细内容的详细内容 k) 建议的措施应首先针对高严重度, 高RPN值和小组指 定的其它项目进行预防 / 纠正措施的工程 评价评价。 主要目的主要目的主要目的主要目的 建议措施的主要目的是通过改进设计, 低风险, 提高顾客满意。, Impacts of actions on (S), (O) & (D) (S), (O) & (D)的减低措施的减低措施 To Reduce:Actions 要减少行动 Severity 严重度 Only by design revision 只可通过设计更改严重度只可通过设计更改 Occurrence 频度 Removing or controlling cause/mechanism through design revision 模个个机通过设计更改消除或控制失效模式的一个或多个原因 / 机制 Detection 探测度 Increase in design validation/verification actions 增加设计确认 / 验证探测度增加设计确认 / 验证 DFMEA的详细内容的详细内容 l) 职责和目标完成日 输入负责完成建议措施的个人或组织 ) 职责和目标完成日 期 的名字，包括目标完成日期。 M-n) 措施结果 是所有措施的实施结果, 以及它们对 S/O/D等级和RPN值的影响。S/O/D等级和RPN值的影响 DFMEA的详细内容的详细内容 m) 采取的措施和完 实施措施后，填入已采取措施的简要 ) 采取的措施和完 成日期 描述，以及措施的实施完成日期。 n)严重度、发生频 度和RPN值 在措施实施之后, 确定并记录其严重、 频和探测等级。 度、和RPN值 频和探测等级 潜在失效模式示例 失效模式原因预防控制措施探测控制措施推荐措施 汽车不停止由于防腐蚀保护不 充分、引起机械连 接的断裂 按照材料标准MS- 845设计 环境应力测试改用不锈钢材 料 由于密封设计，引 起的总泵真空锁闭 沿用相同工作循环要 求的设计 压力可变性测试沿用密封设计 连接器力矩规范不按照扭矩设计振动步骤 压力测将连接器从螺连接器力矩规范不 正确导致压管松动， 引起制动液的流失 按照扭矩设计 3993设计 振动步骤-压力测 试 将连接器从螺 栓式改为快速 连接式 由于液压管折皱/压按照材料标准MS试验设计 管道回将软管设计从由于液压管折皱/压 缩，规定不适当的 管道材料，引起制 动液流失 按照材料标准MS- 1178设计 试验设计-管道回 复能力 将软管设计从 XXX改为XXX， 从而增强力度 维护DFMEA DFMEA是一个动态文件,任何按要求作是个动态文件,任何按要求作 出的设计变更或更新都应当经过评审。 的维护还应包括对评分等级作定DFMEA的维护还应包括对评分等级作定 期的评审。当现场问题发生时，应当对期的评审。当现场问题发生时，应当对 等级作出相应的调整。 第四章 PFMEA潜在失效模式与影响分析 PFMEA的分析时机 PFMEA是一个动态文件，它应当： 在可行性论证阶段或之前启动 在生产工具装备制造之前启动 考虑从单个零件到总成的所有制造操作 包括工厂内所有可能影响制造和装配操作的过 程，例如：发运、接收、材料运输、存储、传送或 标签 顾客的定义 过程FMEA中“顾客”的定义通 常是指“最终使用者”.然而,顾客也 可以是随后或下游的制造或装配工序, 维修工序维修工序. PFMEA由负责制造的工程师/小组制定PFMEA由负责制造的工程师/小组制定 依靠小组的共同努力 负责的工程师应直接、主动的同 有关部门联系，这些部门包括：设计、 装配制造材料质量服务和供装配、制造、材料、质量、服务和供 方，以及后续领域方，以及后续领域 过程流程图以及与PFMEA的联系 过程流程图描述的是产品在整个过程中，过程流程图描述的是产品在整个过程中， 从来料到出货的流程从来料到出货的流程它包括制造过程中的每它包括制造过程中的每从来料到出货的流程从来料到出货的流程，它包括制造过程中的每它包括制造过程中的每 个步骤，以及它们的相关的输出（产品特性、个步骤，以及它们的相关的输出（产品特性、 要求、交付物等等）和输入（过程特性、变差要求、交付物等等）和输入（过程特性、变差 来源等等来源等等）。）。过程流程的细节取决于过程开发过程流程的细节取决于过程开发来源等等来源等等）。）。过程流程的细节取决于过程开发过程流程的细节取决于过程开发 的讨论阶段，初始流程图通常被认为是高层次的讨论阶段，初始流程图通常被认为是高层次 的过程图的过程图需要更为详细的分析来识别潜在的需要更为详细的分析来识别潜在的的过程图的过程图，需要更为详细的分析来识别潜在的需要更为详细的分析来识别潜在的 失效模式。失效模式。 PFMEA潜在失效模式与影响分析 其它工具和信息来源：其它具和信息来源： DFMEA 图样和设计记录 过程清单过程清单 关连（特性）矩阵 内部和外部的不符合 质量与可靠性历史质量与可靠性历史 PFMEA潜在失效模式与影响分析 PFMEA填表头 包括FMEA编号系统子系统或零包括FMEA编号，系统、子系统或零 部件名称及编号，设计负责人，编制人， 年型，关键日期，FMEA日期，核心小组 名单名单。 所谓关键日期是指初次完成PFMEA的日所谓关键日期是指初次完成PFMEA的日 期，该日期不应超过计划的投入生产日期。 PFMEA潜在失效模式与影响分析 过程步骤/功能/要求： 过程步骤输入编号和名称应与过程流程图过程步骤：输入编号和名称。应与过程流程图 一致。 过程功能：描述过程步骤/操作目的，简要描 述被分析的过程/工序如车削钻孔攻丝述被分析的过程/工序，如车削、钻孔、攻丝、 焊接、装配等。 要求：尽可能短的说明该过程步骤/操作的要 求。求。 PFMEA潜在失效模式及影响分析 潜在失效模式（一） 是指过程可能潜在的不能满足过程要求（包括设计 目的）的状态目的）的状态。 对应特定工序列出每一个失效模式。 过程失效模式及后果分析PFMEA过程失效模式及后果分析 潜在失效模式（二） 过程潜在失效模式的表现: 零件变形零件变形 钻孔偏心钻孔偏心 铸件气孔，铸件壁厚不均，铸件金属不足 锻件裂纹 淬透层厚度不足，零件表面硬度不适宜淬透层厚度不足，零件表面硬度不适宜 零件表面粗糙度