FMEA潜在失效模式分析.ppt

FMEA,课程目的,掌握FMEA的概念和运用时机发现、评价产品/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书面总结上述过程,Agenda,AMFMEA基础知识培训Break练习PMSPC测试和课程评估,什么是FMEA？,潜在的失效模式及后果分析(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，以有效的提高质量与可靠性，确保顾客满意的系统化活动.,FMEA的起源,FMECAFailureModeEffectsandCriticalityAnalysis1950s起源于宇航和美国军方对关注的问题加以分类和排列将评定结果作为预防的目标坚持安全的观点,FMEA的起源,FMEAFailureModeEffectsAnalysis-1960s和70s第一次被注意和使用在工程可靠性多方小组准备对产品/过程潜在失效模式和产品性能影响的文件化体系评定产品或过程潜在失效模式的文件，采取相应措施来消除或降低潜在失效的影响,失效的定义,失效,在規定条件下,(环境、操作、时间)不能完成既定功能。,在規定条件下,产品参数值不能维持在規定的上下限之间,产品在工作范围內,导致零组件的破裂、断裂、卡死、損坏現象,典型的失效模式,弯曲毛刺孔错位断裂转运损坏漏开孔脏污变形表面太光滑短路开路表面粗糙开孔太深,失效模式应以规范化技术术语描述，不同于顾客察觉的现象,潜在失效的后果,噪音粗糙费力工作不正常异味渗漏不能工作报废外观不良,无法紧固不能配合不能连接无法安装损坏设备危害操作者工装过度磨损,对最终使用者,对下道工序,实效的潜在起因/机理,起因机理,扭矩不当焊接不当测量不精确热处理不当浇口/通风不足润滑不足或无润滑零件漏装或错装定位器有碎屑损坏的工装不正确的机器设置,水箱支架断裂,水箱后倾，与风扇碰撞,水箱中冷却液泄露,冷却系过热,汽车停驶,根源模式,中间模式,最终模式,不平道路引起震动与车体扭转,环境条件,产生异响,伴生模式,发动机气缸,最终模式,失效链,失效链,根源模式,中间模式,最终模式,不能控制转速,整车失控,毛刺脱落,线路板短路,跑到时震动,环境条件,毛刺碰到控制线路板,发动机过速发热,伴生模式,车毁，生命危险,电池贮存一段时间,根源模式,正、负极片接触,正、负极碎料掉入钢壳或正、负极片膨胀,电池微短路或短路,充不进电,零电压或低电压,中间模式,电池报废,最终模式,伴生模式,失效链,有助于更有利的设计控制方法，为制定设计计划，质量控制计划提供正确的、恰当的根据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；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；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。识别特殊特性的重要工具，结果用来制定质量控制计划。一个组织的经验积累，为以后的设计开发项目提供宝贵的参考。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。,为什么要进行FMEA？,质量杠杆,100:1,10:1,1:1,产品设计,工艺过程设计,生产,改进产品,回报,低显现率/效益,高显现率/效益,时间,500:1,概念设计,失效发现得太迟的后果,顾客满意,Customersatisfactionmeans:Neverhavingtosayyouresorry!顾客满意意味着：决不要说对不起！,FMEA对工艺过程及设计改变的影响,设计开始,开发,生产放行,生产,时间,工程改变的数量,传统方法,FMEA方法,由谁来做FMEA？,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；与设计有关的上游和下游部门；对有专利权的设计，可由供方制定。,FMEA小组成员,销售工程师工艺设备工程师制造工程师采购工程师项目经理质量工程师销售、开发、过程、QA/QC等,成功的FMEA小组,控制方向和焦点建立自身的统一性负责并使用测量方法有全体的支持是横向多功能小组,FMEA:重要的成功因素,诚实积极严密周到注重细节贯彻始终任用合适人员“安全至上”基于事实的管理-将猜测和估计的成分降至最低-最大限度地使用数据和量化方法,FMEA的失效模式,小组的开发FMEA转变成个人的行为FMEA是创造顾客或第三方满意，而不是提高过程FMEA在过程开发中运用太迟或没有改进产品/过程循环发展在产品寿命期内FMEA没有被重新评定和更新，没有像动态工具一样被加工FMEA被认为太复杂或花费太多的时间,脑力风暴Brainstorming,脑力风暴是一种技法，可以激发小组成员产生大量的有创意的点子，。由纽约广告代理的老板AlexFOsborn在1930年发明，其前提是在一般的讨论中，人们害怕别人批评而约束自己，因此而不能产生有创意的点子。脑力风暴包括创造一种氛围，让人们感到无拘无束，此时人们可能提出在平时认为不太可能提出的解决方案，但往往收到意想不到的效果。,脑力风暴Brainstorming,4个明确阶段问题开始问题再开始对一个或多个陈述进行讨论（脑力风暴）评论产生的点子通过去除法找出决定最终列表找出可能实现的建议，此时投票法是有用的。,脑力风暴Brainstorming,4个原则（在会议前向成员解释）暂缓下结论不要批评其他人的观点，更不要嘲笑人或其观点自由鼓励参与者梦想或遐想，鼓励大胆及愚蠢的建议，但不提议无任何建议或离座闲逛数量要求大量的建议交叉培养鼓励一个小组的建议被其他小组的成员扩展或开发，将所有人的建议写在题板上以便被全部人都能够看到，同时编号。但建议减少或小组成员感到空洞时千万不要说丧气话,定义顾客,DFMEA的顾客最终使用者：使用产品的人PFMEA的顾客后序的操作者最终使用者：使用产品的人,风险顺序度数RPN,RPN=(S)x(O)x(D)S=Severity严重度O=LikelihoodofOccurrence频度D=LikelihoodofDetection探测度,RPN流程,DFMEA,PFMEA,来自经验和数据,来自预测,设计过程,起因,后果,控制,失效模式,频度,严重度,探测度,FMEA的顺序,功能、特征或要求,会有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,有多糟糕,起因是什么,后果是什么,发生频率如何,怎样预防和探测,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采用新程序或指南的更改,跟踪评审确认控制计划,汇报,以标准格式汇报的FMEA的结果应建立行动清单计划如下:-在重要阶段性的会议上汇报-在项目团队中得到了解-在每一次的项目团队会议上进行讨论,PFMEA的准备工作,PFMEA的准备工作可包括:1)建立小组2)必要的资料,如:过程流程图,过程特性矩阵表,现有的类似的过程FMEA资料,现有的类似的过程FMA资料,特殊过程特性明细表,工程规范.3)PFMEA表格,过程的功能与要求,简要描述被分析的过程工序。尽可能短的说明工艺过程/工序的目的。如果该过程包括有多次不同的失效模式的工序,则这些工序单独纠正。如：把中间轴装入变速箱箱体,把变速箱盖装上变速箱箱体等：,潜在的失效模式,潜在失效模式是指过程不能达到过程功能要求或过程设计意图的问题的表现形式。一般情况下，它是指按规定的操作规范进行操作时的潜在的失效问题，但由于过程设计中对技术与体力的能力考虑不足而造成的失效，或容易产生误操作的问题也是潜在失效模式考虑的范围。失效模式有两种类型：I类：不能完成规定的功能，如零件超差、错装。II类：产生了非期望的功能，如在加工过程中操作者或机器受到伤害、损坏、产生粉尘、躁声，温度过高等。对有非期望功能发生的情况下,应检查在功能栏中是否对非期望功能的限值已列出。,潜在的失效模式,在考虑过程潜在失效模式时,我们常常使用“零件为什么会被拒收?”的思考方法。上游工序的失效模式可能是下游工序的失效原因，下游工序的失效模式也可能上游工序失效模式的后果。对应特定工序列出每一个失效模式。对于试验、检验过程可能的失效模式有两种：接受不合格的零件拒收合格的零件由于设备、工装设计中的问题而引起制造、装配过程的失效原则上也应括在PFMEA中，也可以由设备、工装的FMEA来实施。零件变形、毛刺、定位错误、少装零件、表面不清洁等等对下一道工序或下游工序的后果也应使用过程/工序的性能术语来描述,潜在的失效后果,潜在的失效后果是指该失效模式可能带来的对顾客的影响。顾客是广义的,包括最终顾客、直接顾客，中间顾客。描述失效的后果，尽可能采用表达顾客关注和感受的词汇，站在顾客角度描述失效后果。对最终顾客的影响应使用与产品性能有关的术语来描述。,严重度(S)后果严重性的评估,定义：失效后果的严重程度。要减少严重度级别数值，只能通过修改设计或工艺过程来实现。严重度采用10分制进行打分。,严重度评分表,潜在的失效原因/机理,失效原因/机理是指使失效模式发生的原因.考虑失效原因时,输入本过程的零件/材料是正确的情况下可能的原因是什么?由于输入资源的不正确的情况下可能的原因是什么?上一道工序的失效模式可能是下一道工序的失效原因;下一道工序的失效模式可能是上一道工序失效的后果.误操作是失效模式的可能原因之一.分析失效原因的办法,应使用现有类似过程的失效分析资料,同时应用工序上下的关系,应用“五个为什么?”方法,应用因果图、排列图等方法.采用正交试验方法,找出引起失效的主要因素。,失效模式出现可能性大小的评估频度(O),某一原因使失效模式发生的可能性大小的评估.频度采用不着10分制.频度评估的依据主要参考已有过程或类似过程的统计资料,如过程的CPK值,PPM值，故障率等.对于无历史资料参考的过程,根据小组的经验,工程判断来估计.,发生可能性评分表,现行的过程控制,现行过程控制目前是指采用的防止失效模式及其原因发生,或降低其发生的可能性,或在过程中查出这些失效模式以采取措施防止不合格品产生或流入下游工序的措施.过程控制有三种不同深度的方法,或称三道防线.第一方法:防止失效原因/机理的发生,或减少其发生的可能性.如采取有效的防错设计,防止错装、漏装发生（错装、漏装情况下，过程不能进行）。第二方法:是找出失效的原因/机理，从而找出纠正措施。通过初始过程能力研究，找出变差的特殊原因，从而采取措使过程受控。利用排列图法找出造成缺陷与拒收的主要原因，次要原因，采取措施。第三控制:方法是查明失效模式。优先采用的控制方法是第一种，其次是第二种，最后是第三种。当然是最差的是没有任何过程控制。依靠检验，剔除不合格品，或对不合格品采取返工的过程控制方法是一种事后措施，它承认会产生不合格，也就是承认浪费。抽样检验还有相当的风险，在过程中采取控制措施采取的越早越好。,过程控制方法有效性的评估探测度（）,探测度是指零件在离开该制造工序或装配工序之前，采用上述的第二种控制方法找出失效模式原因机理，和第三种控制方法找出失效模式的可能性大小随机抽查，不能改善探测度；以统计原理的抽样检测则是有效改善探测度的措施；增加样本容量和抽样频率都有助于改善探测度。100%检验方法成本高，而且也不一定有绝对把握，它会受到测量系统误差的影响。100%目视检验方法还受到人的判断能力的影响，以统计原理的抽样检测则是有效改善探测度的措施；以及失效模式性质是否易于用目视方法发现；不能认为100%检验就具有高的探测度。,可探测性评分表,建议措施,当失效模式的RPN估计完成后,则应按其大小次序以及失效模式的严重度来考虑纠正措施,以降低S、O和D。降低S，只有通过设计修改才能实现；减少O，也需要改进产品与过程的设计；减少D，仍然需要改进过程或设计。失效模式原因不清楚时，应采用实验设计，因果图等方法，找到失效模式原因，从而采取针对失效模式原因的控制措施。采用SPC，把重点放在预防失效的发生，而不是放在产生缺陷后将其检测出来。提高检测力度，虽然能一定程度降低O，但不经济，效果较差的控制方法，100%检验的有效性也要具体分析，一般只能作为临时性的措施，应避免采用随机抽样和100%检验方法。PFMEA的重点放在过程设计本身，不要过多依赖产品设计的修改来解决问题。但也要考虑产品设计中有关可制造性和装配性的问题，降低过程变差对产品特性的敏感性。,对被采用的措施的评价,在对所建议的措施实施后,小组将根据实施的结果,确定应采用的旨在降低S、O、D的措施.并将之记录下来,重新评估S、O、D和计算RPN.,跟踪,在建议措施的落实是重要的。PFMEA是一个动态的文件，随设计的修改和过程的完善，PFMEA也要进行不断的更新和完善。应体现最新设计及改进措施的情况，包括产品正式投产之后的改进活动。,RPN:可接受的临界值,S=5(降低性能+衰退)O=5(大约0.25%)D=5(可在装运前检测到)一般而言,RPN125可能是一个很适用的临界值也即对RPN125=需要采取纠正行动但也有例外;,SxOxD,RPN12