FMEA模板及介绍.ppt

FMEA潜在失效模式与后果分析,PotentialFailureModeandEffectsAnalysis2005年1月,FMEA理解,预见风险，防止失败，促进提升周全考虑，应对风险，事半功倍,前言,渔夫与秀才的故事,主要内容,CH1FMEA基础知识CH2DFMEACH3PFMEA,CH1FMEA基础知识,一、FMEA起源和定义二、FMEA关键术语理解三、关于特性的理解四、FMEA理解与实施前准备五、FMEA实施流程及注意事项六、FMEA分析思路,一、FMEA起源和定义,1.预防观念,2.FMEA发展历史,20世纪50年代，美国格鲁曼公司开发了FMEA，主要用于飞机制造业和发动机故障评估，取得很好的实效；美国航空及太空署（NASA）实施阿波罗登月计划时，在合同中明确要求实施FMEA；七十年代-1972年，美国福特汽车公司受到美国太空总署许可正式在汽车行业使用FMEA；今天FMEA已经是一个国际化标准要求；现在已经进入一般性工业，如：电子，医药，计算机等。,3.何谓FMEA,FMEA是一组系统化的活动，其目的是：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。它是对设计（产品/过程）过程的完善，以明确什么样的设计才能满足顾客要求。,4.FMEA模式,失效模式,失效后果,4.FMEA模式,一般是发生在产品上,一般是指对下工程或最终顾客的影响,失效原因,材料不对结合方式不对公差不对原理不对,现行预计的产品/过程可能产生的失效模式,分析,分析,对顾客或下工程的影响,哪些原因可能造成这个失效模式,采取可行的对策,4.FMEA模式,5.FMEA分类,依据阶段不同可分为：DFMEAPFMEA依据作用不同可分为：系统FMEA子系统FMEA零件FMEA,二、FMEA关键术语理解,1.FMEA失效,失效:在规定条件下(环境、操作、时间)不能完成既定功能。在规定条件下,产品参数值不能维持在规定的上下限之间。产品在工作范围内,导致零组件的破裂、断裂、卡死等损坏现象。,1.FMEA失效,2.DFMEA顾客,DFMEA中的顾客:是指“最终使用者”，还包括负责设计或更高一级装配过程设计的工程师/小组，以及在生产过程中负责制造、装配和售后服务的工程师。,更高一层系统,汽车制造商,使用者,都是DFMEA所要考虑的对象,本设计可能产生的失效模式,2.DFMEA顾客,3.DFMEA潜在失效模式,潜在失效模式（设计）:是系统、子系统或零部件有可能未达到或未完成在项目/功能栏中所描述设计意图的种类（如预期的功能丧失）。它可能是更高一级子系统或系统的潜在失效模式的起因，也可能是它低一级的零部件潜在失效模式的后果。它可能只发生在特定的运行环境条件下（如热、冷、干燥、灰尘等），以及在特定的使用条件下（如超过平均里程、不平的路段、仅在城市行驶等），都应考虑。,4.DFMEA潜在失效后果,潜在失效后果（设计）:就是失效模式对功能的影响，就如顾客感受的一样。要根据顾客可能发现或经历的情况来描述失效的后果。要清楚地说明该失效模式是否会影响到安全性，或与法规不符。不同级别的系统、子系统或零件之间存在着系统层次上的关系。,5.DFMEA潜在失效起因/机理,潜在失效起因/机理（设计）:是指一个设计弱点的迹象，其结果就是失效模式。,6.DFMEA现行设计控制,现行设计控制:是指现行预防措施、设计确认/验证或其它活动，这些活动的完成或承诺将确保该设计对于所考虑的失效模式和/或机理来说是充分的。预防：预防失效起因/机理或失效模式的出现，或减少它们的频度；探测：在该项目投产之前，以任何解析的或物理的方法，查出失效或失效模式的起因/机理。,7.DFMEA中的S、O、D,严重度（S）:是对一个已假定失效模式的最严重影响的评价等级。频度（O）：是指在设计的寿命中某一特定失效起因/机理发生的可能性。探测度（D）：是结合了列在设计控制中最佳的探测等级。,8.PFMEA顾客,PFMEA中的顾客:一般是指“最终使用者”，还包括是后续或下游制造或装配作业、服务工作、以及政府法规。,下工程,经销商,使用者,都是PFMEA所要考虑的对象,本过程可能产生的失效模式,8.PFMEA顾客,9.PFMEA潜在失效模式,潜在失效模式（过程）:是指过程可能潜在不满足过程要求和/或设计意图的种类，其已描述在过程功能/要求栏中。它是对某具体工序不符合要求的描述。它可能是引起下一道作业的潜在失效模式的起因，也可能是上一道作业的潜在失效模式的后果。在PFMEA准备中，要假设提供的零件材料是合格的，除非这可以被PFMEA小组由历史的数据指出这缺陷是属于进货零件的质量问题。,10.PFMEA潜在失效后果,潜在失效后果（过程）:是指失效模式对顾客的影响。应依据顾客可能注意到的或经历的情况来描述失效的后果。对于最终使用者来说，失效后果应该一律用产品或系统的性能来描述；对于下一道作业/后续作业/地点，失效后果应该以过程/作业性能来描述。,11.PFMEA潜在失效起因/机理,潜在失效起因/机理（过程）:是指失效发生的根本原因，其作业结果的显现就是失效模式。,12.PFMEA现行过程控制,现行过程控制:是指尽可能阻止失效模式或失效起因/机理的发生，或者探测将发生的失效模式或失效起因/机理的控制的描述。预防：预防失效起因/机理或失效模式的出现，或减少它们的频度；探测：探测失效或失效的起因/机理，并引导至纠正措施。,13.PFMEA中的S、O、D,严重度（S）:是对一个已假定失效模式的最严重影响的评价等级。频度（O）：是指具体的失效起因/机理发生的可能性。探测度（D）：是结合了列在过程控制中最佳的探测控制等级。,14.风险顺序数RPN,风险顺序数是产品严重度（S）、频度（O）、探测度（D）的乘积。在单独的FMEA范围之中，该值（1至1000之间）可被用来对设计或过程控制中关切的等级次序。,三、关于特性的理解,1.特性定义,特性：是指产品/过程所具有的内在特征，一般体现为大小、尺寸、外观、性能、功能、寿命等。特性值：给特性赋予的值（可以是定性的，如外观、颜色、纹理等；也可以是定量的，如长度值、宽度值、强度值等）。,2.特性分类,按状态分：产品特性和过程特性按重要程度分：1）关键特性：与安全、法规有关的关键特性（特殊特性）与功能、装配有关的关键特性（重要特性）2）普通特性：除关键特性之外的所有特性,3.过程和产品特性关系,过程特性：产品在加工过程中所能显现的特性，随着过程结束而消失。一般显现在产品本身和制造加工该过程的相应参数。产品特性：最终产品本身所具有的特性。产品和过程特性是可以相互转化的,4.关键特性确定原则,顾客明确指定的特性，一般在设计图纸或设计数据中体现；国家或行业相应的法律、法规所规定的特性和要求等；由公司自行判断，如经常出现质量问题的特性，评估顾客最为关注的性能、功能和尺寸等，上级主管指定的，公司内部为提升质量层次的等。任何一个产品应该有关键特性，但不易太多，运用二八原则，抓住关键的少数。,5.关键特性的控制,一般地关键特性是采取与普通特性不一样的控制方法；对于计量值应采取SPC等控制方法；对于计数值应采取顾客认可的方法，如外观特性，需要与顾客达成相应的接受准则；对于破坏性的性能或功能测试要求，一般采取试验方法（与顾客达成一致），确定试验方法、频次和接收水平（DOE-田口方法）；通常顾客关注的计量值特性，不是计数值特性。,四、FMEA理解与实施前准备,1.典型的FMEA,注意：将系统的失效模式降为最小目标：最大化的产品质量、可靠性和成本,注意：将设计的失效模式降为最小目标：最大化的产品质量、可靠性、成本和可维护性,机器,工具工作站生产线操作者培训过程测量,注意：将全过程的失效模式降为最小目标：最大化的全过程质量、可靠性、成本和可维护性,2.FMEA的关联性,3.FMEA的时间顺序,DFMEA,PFMEA,DFMEA开始早于过程，完成时间在早期的图样完成但任何工具的制造开始之前,PFMEA开始于基本的操作方法讨论完成时，完成时间早于生产计划制定和生产批准之前,4.典型产品和过程开发三部曲,5.控制计划/过程流程图,DFMEA,6.FMEA的益处,预防计划识别改变需求降低成本减少浪费降低保证成本降低无增值操作,6.FMEA的益处,Concept,Design,Process,Time,Resourceforproblemsolving,工作量,纸面Paper,硬件Material,FMEA,Traditional,Produce,7.FMEA前提条件,选择适当的小组和有效的组织成员为每个产品/服务、过程/系统选择小组建立团队体系定义顾客和顾客需求/期望涉及/过程需求开发过程流程图*,8.FMEA小组,小组为完成同一任务或目标的两个或更多的共同行动的个体集体讨论发现许多可能存在和可能发生情况需要小组的集体讨论,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小组的守则,决定前召开小组会议决定谁将参加预先准备议题主张进行会议笔记或记录建立基本准则遵守事先的议程评价会议不允许中断,FMEA小组的守则,基本的准则是对“同一组织”的帮助小组必须确定自身的基本准则一旦确定，每个人必须维护他们可以在后续的会议上修订或更改这个准则,FMEA小组会议的责任,阐明参与听从总结管理时间检验一致性评价会议过程,FMEA小组决定的标准/模式,一人做出决定一人请教全体，然后作出最终的决定小组或团体的决定建立在多数或一致的基础上,9.设计FMEA小组成员,一般在筹备样件期间开始准备设计工程师通常的小组领导检验工程师可靠性工程师制造工程师最终服务工程师项目经理质量工程师顾客联系人其他，包括：销售、开发、过程、QA/QC等,过程FMEA小组成员,过程工程师通常的小组领导生产操作者工艺工程师设计工程师可靠性工程师加工工程师维修工程师项目经理质量工程师其他，包括：销售、供应商、QA/QC等,10.DFMEA与PFMEA比较,不要混淆DFMEA与PFMEA的起因和失效,10.DFMEA与PFMEA比较,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,五、FMEA实施流程及注意事项,1.FMEA的应用,FMEA作为一种重要的可靠度分析工具，应用于组织活动的各个阶段：包括从系统-子系统-零件的策划、开发阶段有计划地展开，由设计阶段延伸到制造和应用阶段；在设计阶段，用于指出设计上的问题点，改善设计，用以确认产品设计是否满足顾客要求；在制造阶段，用于指出加工、装配、生产、设计方面的问题点，反推至前一过程或前一阶段，要求进行必须的改进,2.应用FMEA三种典型时机,新设计、新技术或新制程，这时的FMEA是完整的设计、技术、或制程。修改现有的设计或制程(假设其设计或制程FMEA已存在)这时的FMEA的焦点在修改的设计、制程，以及由于修改设计、制程而导致的相互作用。使用现有的设计或过程于新的环境、地点(假设其设计或制程FMEA已存在)，这时的FMEA范围是针对环境、地点对现有的设计、过程的影响。,3.FMEA分析流程,实施前准备确定FMEA评分标准实施FMEA分析讨论、总结和评估分析结果实施改进对策进行追踪确认效果,3.FMEA分析流程,3.FMEA分析流程-先期策划,3.FMEA分析流程-主流程,3.FMEA分析流程-应用,避免采用不良率高的设计和制程；集中资源，循序改善产品设计和制程；循环改善，不断提升设计和制程可靠度；设计改进；制程检验，测试标准，检验程序，检验规范等；下次FMEA分析；产品可靠性，制程安全性，环保的评估工程师训练,4.FMEA实施过程中注意事项,由于不断追求产品质量是一个企业不可推卸的责任，所以应用FMEA技术来识别并消除潜在隐患有着举足轻重的作用。对产品回收研究结果表明，全面实施FMEA能够避免许多事件的发生。虽然FMEA的准备工作中，每项职责都必须明确到个人，但是要完成FMEA还得依靠集体协作，必须综合每个人的智能。例如，需要有设计、制造、装配、售后服务、质量及可靠性等各方面的专业人才。,4.FMEA实施过程中注意事项,及时性是成功实施FMEA最重要因素之一，它是一个“事前的行为”(“机会之窗”关闭前实施)，不是“事后的行为”，为达到最佳效益，FMEA必须在设计或过程失效模式被无意纳入设计产品之前进行。事前花时间很好地进行综合的FMEA分析，能够容易、低成本地对产品或过程进行修改，从而减轻事后修改的危机。FMEA能够减少或消除因修改带来更大损失的机会。适当应用FMEA是一个相互作用的过程，永无止境。,4.FMEA实施过程中注意事项,不适合将一个小组的FMEA分数和其它组的FMEA分数进行比较，因为即使设计或过程是一样的，但由于每个状况不一样所以打出来的分数也会不一样。对FMEA的文件应对照FMEA的目标来进行评审(Review)是被推荐的，包含管理评审。,5.追踪,为了确保所采取的预防措施是有效的，所以应对这些行动进行追踪，对这方面的要求无论怎样强调都不过份，一个经过彻底思考,周密开发的FMEA,如果没有积极有效的预防/纠正措施其价值将是非常有限的。责任工程师应确认建议的措施已被执行或评估，FMEA是一份动态的文件，必须是最新的状况，以及最新的相关活动，包括在开始生产后才发生的活动。,5.追踪,责任工程师有多种方式来确认建议的措施是否实施，它们包含但不限于下列：评审设计、制程、图面以确认建议的措施是否已实施；确认各项的设计、制程、组装的变更是否已整合到相关的文件中；评审设计FMEA、过程FMEA，系统FMEA的应用以及控制计划。,六、FMEA分析思路,1.FMEA分析的逻辑思路,2.FMEA分析目的,明确重要的、潜在的故障模式防止制造过程出现变更、延迟等所造成的损失发现质量管理存在的问题找出维护性设计方面的问题点应用于产品安全方面组织进行设计评审,3.确定FMEA分析对象,确定规格：如产品的用途、规格参数、寿命、限制条件等确定使用条件：如环境条件，包括使用、保存、启动、停机时的温度、湿度等；如应用条件，包括启动和停止次数、启动时间、连续运转时间、操作步骤，操作者水平等可靠性、维护性：包括利用率、可靠性、维护性、保养和操作人员的技术水平等维护计划：包括定期保养、故障诊断、维护计划、维护作业时间等文件和资料：包括系统图、结构图、动作顺序等类似系统的调查分析：通过相类似系统分析法律、法规方面的要求,4.建立FMEA分析表,5.建立可靠度方框图,可靠度方框图是将系统的构成要素根据功能进行从上到下分解，从系统、子系统、构成件、组件、零件等来表示系统功能要素的框图。,5.建立可靠度方框图,可靠度方框图制作方法在功能方块中只写一种功能子系统或构成件的功能方块，尽可能在相同层次上分析如单一功能的方块连续时，以串联方式表示如功能间存在重复时，以并联方式表示确定分析层次，以指明失效模式层次,5.建立可靠度方框图,6.列出典型失效模式,功能方面：不能、提早、延迟动作，不能、提早、延迟停止，运作不稳定等机械类：磨损、变形、腐蚀、破损、脱落等电气类：开路、短路、接触不良、过热、断线等化学类：腐蚀、老化、变色、固化、污染、过热等,列出典型失效模式方法,脑力激荡法能量传递法借鉴法技术资料审核从系统的整个寿命周期分析,脑力激荡法,脑力激荡法是一种技法，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。,确定实施4个原则（在会议前向成员解释）拒绝任何批评：对任何观念持有反对意见时，必须保留到稍后之时期，会议中不管别人构想是好是坏，绝不加以批评。欢迎自由奔放，异想天开的意见，必须毫无拘束，广泛地想，观念愈奇愈好构想越多越好，不必顾虑构想好坏，先求量再求质搭便车：鼓励构想之改进与合并，即根据别人的“构想”联想另一个构想，利用一个灵感激发另外一个灵感，或者是把别人的构想加以修正转变成更好的构想。,脑力激荡法,能量传递法,能量传递法适用于系统工作时存在能量传递的场合，如以自行车为例，动力传动的一般模式为：踏板-踏板支架-中轴-大链轮-链条-飞轮-后轴-后轮-前轮通过能量流，可以分析能量传递的零件或组件，对这些零件的故障种类列举就相对容易，再补充上可能遗漏的零件或组件就可,借鉴法,没有横空产生的系统，任何新系统其零部件大多数都已在类似或不类似的其它系统上使用，可以通过查阅已有的系统的故障资料，结合新系统的使用条件、使用环境及特点，可以预测新系统的故障模式,技术资料审核,对技术图纸、流程图等资料来分析系统，从原理上探讨可能的故障模式,从系统的整个寿命周期分析,产品在设计、制造、运输、调试、使用、维护的各个阶段都可能产生不同的故障，这就要求在分析故障模式时综合考虑各个阶段的条件、环境、人员素质及限制条件等，这样得出较为全面的缺陷故障模式,7.失效后果分析,失效模式所产生的各类影响后果,7.失效后果分析,功能、性能方面可靠性、维护性方面安全性方面经济性方面操作性方面修复性方面环境方面公共安全方面废弃方面等,失效后果的种类,CH2DFMEA,一、DFMEA实施方法二、DFMEA准备步骤三、编制实施DFMEA,一、DFMEA实施方法,1.DFMEA简介,由“设计主管工程师小组”采用一种分析技术以其最严密的形式总結了设计一个零部件、子系统或系统时，工程师小组的设计思想在最大范围內保证已充份的考虑到并指明潜在失效模式及与其相关的后果起因机理在任何设计过程中正常经历的思维过程是一致的，并使之规范化,2.DFMEA范围,新产品设计阶段设计更改阶段,3.DFMEA目的,为客观评价设计、包括功能要求及设计方案提供帮助评价对制造、装配、服务、回收要求所作的最初设计提高在设计/开发过程中已考虑潜在失效模式及其对系统和车辆运行影响的可能性（概率）为全面和有效的设计、开发和确认项目的策划，提供更多的信息,根据潜在失效模式对“顾客”的影响，对其进行排序列表，进而建立一套改进设计和开发试验的优先控制系统。为推荐和跟踪降低风险的措施提供一个公开的讨论形式为将来分析研究现场情况，评价设计的更改及开发更先进的设计，提供参考。,3.DFMEA目的,4.DFMEA顾客定义,DFMEA“顾客”的定义，不仅仅指“最終使用者”，并且包括车型设计或更高一级装配过程设计的工程师/设计组，以及在生产过程中负责生产、装配和售后服务的工程师。,更高一层系统,汽车制造商,使用者,都是DFMEA所要考虑的对象但最主要的是针对使用者,本设计可能产生的失效模式,4.DFMEA顾客定义,5.DFMEA集体的努力,在最初的DFMEA中，希望负责设计的工程师能夠直接地、主动地联系所有相关部门的代表FMEA应成为促进不同部门之间充份交換意見的催化剂，从而提高整高集体的工作水平,在设计概念最终形成之时或之前开始在产品开发各阶段中，当设计有变化或得到其他信息时，应及时、不断地修改最终在产品加工图样完成前全部结束,6.动态的DFMEA,初始FMEA,修正FMEA1,必须在产品加工图样完成前，工装准备前以及试生产前,各项未考虑的失效模式发现以及讨论,修正FMEA2,各项未考虑的失效模式发现以及讨论,TIME,6.动态的DFMEA,产品加工图样,DFMEA在体现设计意图时，还应保证制造和装配能够实现设计意图例如：必要的拔模（斜度）要求的表面处理装配空间/工具可接近要求的钢材强度过程能力/性能,7.DFMEA的拓展,7.DFMEA的拓展,还要考虑产品维护（服务）及回收的技术/身体的限制便利的维修工具简便的诊断方法材料的分类符号（用于回收）,二、DFMEA准备步骤,1.典型的设计考虑,想想在你们公司从什么文件/资料定义这些,质量功能展开与顾客接触竞争对手分析知名产品质量可靠性要求制造要求,2.DFMEA准备第一步,案例,3.DFMEA准备第二步,系统、子系统和零部件框图。,系统名称：闪光灯工作环境极限条件温度：-20160F耐腐蚀性：规范B冲击：6英尺下落外部物质：灰尘湿度：0100RH可燃性：1.不连接（滑动）2.铆接3.螺纹连接4.卡扣连接5.压紧连接,4.项目/功能,列出被分析项目的名称和其他相关信息（如编号、零件级别、设计水平）同简洁的文字说明满足设计意图的功能，包括运行环境（温度、压力、湿度、寿命等），度量/测量变量如项目有多种功能，则分别列出失效模式,5.潜在失效模式,列出所有失效，不一定肯定发生利用经验和头脑风暴在特殊情况下的失效应予以考虑（客户的营销战略、产品定位）失效模式用规范化的技术术语，不必与顾客的感觉现象吻合,6.严重度,7.失效的潜在起因/机理,起因机理,规定材料不正确设计寿命设想不足应力过大润滑能力不足维护说明书不充分算法不正确表面精加工规范不当形成规范不足规定的摩擦材料不当过热公差不当,屈服化学氧化疲劳电移材料不稳定蠕变磨损腐蚀,8.频度,9.设计控制,可靠性检验/样件试验设计评审,10.探测度,11.建议的措施,修改设计几何尺寸和/或公差修改材料规范试验设计修改试验计划,12.小组的努力,在最初的DFMEA过程中，希望负责设计的工程师们能够直接地、主动地联系所有有关部门的代表。这些部门应包括(但不限于)：装配、制造、设计、分析/试验、可靠性、材料、质量、服务和供方，以及负责更高或更低一层次的总成或系统、子系统或部件的设计领域。DFMEA可成为促进有关部门间充份交换意见的催化剂，从而提高整个集体的工作水平。除非负责的工程师有DFMEA和团队工作推进经验，否则，有一位由经验的FMEA推进员来协助小组的工作时非常重要的。,DFMEA执行时间,DFMEA是一份动态文件。在一个设计概念最终形成之时或之前开始。在产品开发各阶段中，当设计有变化或得到其它信息时，应持续及时地予以更新。在产品图样完成之前全部结束。,DFMEA分析方法,硬件法针对零件清单上的每一个零件，一次一个的逐个分析，直到整个产品分析完。功能法针对该产品之所有功能予以列表出来，然后逐个功能项目来加以分析。功能块法成组的零件组成次组成或子系统结合成功能块其对功能之影响性，影响性最大者将得到较多的注意和优先权。,可靠度块法将产品组合成可靠度块，然后依据其重要性来分析每一个区块。由上而下法由最上层分析到最下层由下而上法由最下层分析到最上层,DFMEA分析方法,产品：橡胶油封失效模式：外围渗漏原因：材料之耐久性；效应：污染；目前之控制方法：加速寿命试验。原因：材料之兼容性；效应：污染；目前之控制方法：产品兼容性研究原因：允容设定；效应：污染；目前之控制方法：最差的公差设定研究,DFMEA分析方法案例,DFMEA开发,产品或系统框图,每一部分功能,失效模式分析,依FMEA表逐项分析,DFMEA典型案例,三、编制实施DFMEA,1.FMEA编号,填入DFMEA文件编号,以便可以追踪使用DFMEA表编号如下:编号-项目号(从01-09循环使用)月份公历年的末两位,2.系统、子系统或零件名称及编号,填入将被分析的系统、子系统或零件名称和编号,3.设计责任者,填入OEM、部门和小组,也包括供货商名称(如果适用时)。,4.编制者,填入负责编制DFMEA的工程师的姓名、电话和所在公司的名称。,5.车型年/项目,填入想要使用的或将受到设计影响分析/制造的车型年/项目（如已知的话）。,6.关键日期,填入初次DFMEA应完成的日期，它不可以超过计划生产设计发行日期。,7.FMEA日期,填入编制FMEA原始稿的日期和最新被修订日期,8.核心小组,列出有权确定和/或执行任务的负责部门的名称和个人的姓名(建议将所有小组成员名字、部门、电话号码、地址等另行列表)。,9.项目功能,填入被分析项目的名称和编号。利用工程图纸上标明的名称并指明设计水平，在最初发布之前，应使用试验性编号。用尽可能简明的文字来说明被分析项目要满足设计意图的功能，包括该系统运行的环境(如说明温度、压力、湿度范围)。如果该项目有多种功能，且有不同的失效模式，应把所有功能都单独列出。,10.潜在失效模式,所谓潜在失效模式是系统、子系统或零部件有可能未达到设计意图的形式。它可能会是更高一级子系统、系统的潜在模式的起因或者是更低一级的零部件潜在失效的影响后果。对每一个特定项目及其功能，列出每一个潜在失效模式。前提是这种失效可能发生，但不是一定发生。可以将以往TGW(运行不良)的研究、疑虑、报告和小组的头脑风暴结果的评审做为出发点。,10.潜在失效模式,只可能在特定的运行环境条件下(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、不平的路段、仅在城市行驶等)发生的潜在失效模式也应当考虑。典型的失效模式可以是但不限于下列情况：裂纹、变形、松动、泄漏、粘结、短路、氧化、断裂、报发、电磁干扰、没有支持、没有信号等潜在失效模式应以规范化或技术术语来描述，不必与顾客察觉的现象相同。,11.潜在失效后果,潜在失效的后果，就是失效模式对系统功能的影响，就如顾客感受的一样。要根据顾客可能发现或经历的情况来描述失效的后果，要记住顾客可能是内部的顾客，也可能是外部最终顾客。要清楚地说明该功能是否会影响到安全性或与法规不符。失效的后果必须依据所分析的具体系统、子系统或零部件来说明。还应记住不同级别系统、子系统和零件之间还存在着系统层次上的关系。例如，一个零件的断裂可能引成总成的振动，从而导致系统间歇性的运行。这种间歇性的运动会引性能下降，最终导到顾客的不满。因此就需要集体的智能尽可能预见失效的后果。,11.潜在失效后果,常见的失效效应包括:噪音、泄漏、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、不稳定、粗糙等。,12.严重度,严重度是相应于失效模式所引起的最严重效应的评分。严重度对每个FMEA是相对的分数。要降低严重度分数只能透过设计变更，严重度应用下表来估计。推荐的评价准则：小组对评定准则和分级规则应意见一致，即使因为个别产品分析做了修改也应一致。备注：不建议修改评分准则打分为9,10的值，失效模式其严重度为1分的不需要更进一步的分析。,13.等级,这个字段用来区分任何对零件、子系统或系统、可能要求附加于设计或制程管制的特殊产品特性(如关键的、主要的、次要的)。如果小组认为是有帮助或局部管理需要它，那幺这个字段可以用来标示高优先度的失效模式。特殊的产品/过程特性符号以及它们的使用直接依公司的特定要求指导，在本文件不做规定。,14.潜在失效起因/机理,所谓潜在失效起因是指一个设计薄弱部份的迹象，其作用结果就是失效模式。在尽可能广的范围内，列出每个失效模式的所有可以想到的失效起因和/或机理。尽可能简明扼要而全面地列出，使得对相应起因能采取适当的补救措施。典型的失效起因可能包括但不限于下列情况：规定的材料不符设计寿命估计不当应力过大润滑不足,14.潜在失效起因/机理,维修保养说明不当环境保护不够计算错误。典型的机理可能包括但不限于屈服疲劳材料不稳定性蠕变磨损和腐蚀,15.频度,频度:是指某一特定失效起因或机理出现在设计生命周期中的可能性。通过设计变更或设计过程变更(例如设计检查表、设计评审、设计指导等)来预防或控制失效模式的起因/机理是可能影响频度数降低的唯一途径。潜在失效起因机理出现频度的评估110级，在确定这个估计值时，需要考虑下列问题：,15.频度,类似零部件或子系统的维修档案及维修服务经验？零部件是沿用先前水平的零部件或子系统、还是与其相似？相对先前水平的零部件或子系统所做的变化有多显着？零部件是否与原来的有根本不同？零部件是否是全新的？零部件的用途有无变化？有那些环境改变针对该用途，是否作了工程分析来估计其预期的可比较的频度数？,15.频度,应运用一致的频度分级规则，以保证连续性。所谓的“设计寿命的可能失效率”是根据零部件、子系统或系统在设计的寿命过程中预计发生的失效(故障)数来确定。频度数的取值与失效率范围有关，但并不反应实际出现的可能性。推荐的评价标准设计小组对评定准则和分级规则应一致，即使因为个别产品分析做了修改也应一致，应采用下表做为指导。,16.现行设计控制,列出已经完成或承诺要完成的预防措施、设计确认验证(DV)或其它活动，这些活动将保证该设计对于所考虑的失效模式和或机理来说是恰当的。现行的控制指的是那些已经用于或正在用于相同或相似设计中的那些措施(比如道路试验、设计评审、失效与安全(减压阀)、计算研究、台架试验室试验、可行性评审、样件试验和使用试验等)。小组应当持续关注改善设计控制，例如，在实验室创建新的系统测试，或创建新的系统模型运算法则。,16.现行设计管制,有二种型式的设计控制要考虑预防：预防失效的原因机制或预防失效模式的发生，或降低它们发生的概率。检测：在项目投产之前，通过分析或物理的方法，检测失效的原因机制或失效模式。如有可能，应尽量先使用预防控制，假如预防控制被融入设计意图并成为其一部分，它可能会影响最初的频度定级。探测度的最初定级将以检测失效模式的原因机制或失效模式的设计控制为基础。,16.现行设计管制,对于设计控制在本手册中的表格中分成二个栏(分成预防控制和检测控制二个字段)以协助小组人员可以清楚这二种的设计控制，这样可以允许快速的目视决定二类的设计控制是否都已考虑，最好采用这样的两栏表格。备注：在本书所含的范例，清楚的看到该小组没有识别任何的预防措施，这可能是由于预防措施不曾使用在相同或相类似的设计。,16.现行设计管制,如果使用只有一个字段(设计控制)的，那幺应使用前注，对预防控制，应加上“P”在每一个所列出来的预防控制，对于检测控制，应在每一个列出检测控制前加“D”。一旦确定了设计控制，评审所有的预防控制以决定是否有需要变化的频度数。,17.探测度,探测度的分数是与设计控制所列的最佳检测控制相关联的定级数。探测度对每一个在某一FMEA范围内是一个相对的分数。为了得到一个较低的分数，通常规划的设计控制(例如：确认或验证活动)必须改进。,17.探测度,建议的评分标准设计小组对评定准则和分级规则应意见一致，即使因为个别产品分析做了修改也应一致)。在设计开发过程中，最好是尽早用检测手段。备注：在确定了探测度分数后，设计小组应评审发生度分数以确认发生度的分数依然合适。探测度的分数应使用下表做为指导。分数值为“1”应考虑为“几乎肯定”。,18.风险顺序数,风险顺序数是严重度数(S)、频度数(O)和不易探测数(D)的乘积，见公式。RPN=(S)(O)(D)风险顺序数作为(S)(O)(D)的积，是对设计风险性的度量。风险顺序数应当用于对设计中那些担心事项进行排序(如用柏拉图)。RPN取值在11000之间。,19.建议措施,工程人员针对预防或纠正措施应首先针对高严重度、高风险顺序数或则其它团队设计的项目。建议措施降低分数的排序如下：首先是严重度，再来是发生度，最后是探测度。在一般的实践中当严重度是9或10时，不管风险顺序是如何都必须特别注意确认是否已利用现行的设计控制或预防纠正措施。在所有已识别的失效模式的后果会导致最终使用者伤害的，必须考虑使用预防或纠正措施来消除、减轻或控制失效原因。,19.建议措施,结束对严重度为9或10的特别注意后，工作小组必须再面对其它的失效模式，企图再降低严重度、发生度、不易探测度。可以考虑下列措施，但不局限于此变更设计几何公差变更材料规格试验设计(特别是在多种因素或相互作用时)或其它问题解决手法变更测试计划,19.建议措施,建议措施主要目标是藉由设计改进来降低风险以及增加顾客满意度。只有设计变更可以降低严重度分数。只有透过设计变更来排除或控制失效原因机才能降低发生度。增加设计确认、验证活动将只能降低不易探测度。增加设计确认、验证活动是比较不想要的工程活动因为它并不是针对失效模式的严重度或发生度。如果工程评估后对特定的失效模式原因控制没有任何建议的措施时，在该字段填入“无”。,20.对建议措施的责任,对每一个的建议措施的填入负责单位或个人,和预定完成的日期。,21.采取的措施,措施执行后,填入简短的执行作业及生效日期。,22.措施执行后的RPN,当明确了预防纠正措施后，估算并记录下严重度、频度及探测度数值。计算RPN的结果。如没采取什幺预防纠正措施，将“纠正后的RPN”栏及对应的取值栏空白即可。所有的纠正后的RPN都应复查，而且如果有必要考虑更进一步的措施，还应重复分析。焦点始终在持续改进。,追踪行动,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或正确的确认，FMEA是一份活动性文件必须始终反应最新的设计水平以及最新相关的措施，包含那些在量产后才发生的都要反应。设计责任工程师有数种方法来保证所关心的问题得到明确，并且所建议措施得到执行，他们包含不限于此：保证设计要求得到实现。评审工程图面和规范。确认这些已反映在组装或生产文件中。评审制程FMEA和控制计划。,CASESTUDY,本公司是执行汽车电子防盗器设计的，请问DFMEA应当考虑什么，利用小组讨论共同进行。先进行汽车电子防盗器的构成解析，编制设备结构图；再依照结构图逐项进行DFMEA,CH3PFMEA,一、PFMEA实施方法二、编制实施PFMEA,一、PFMEA实施方法,1.PFMEA简介,由“制造/装配工程师小组”采用的一种分析技术,在最大范围內保证已充份考虑到并指明潜在失效模式及与其相关的后果起因机理,以其最严密的形式总結了开发一个过程时，工程师小组的设计思想,在任何制造策划过程中正常经历的思维过程是一致的，并使之规范化。,失效模式,人,机,料,法,环,测量,失效后果,1.PFMEA简介,一般是发生在产品上,一般是指对下工程或最终顾客的影响,2.PFMEA目的,确定过程功能和要求确定与产品和过程相关的潜在失效模式评价潜在失效模式对顾客产生的后果确定潜在制造或装配过程起因并确定要采用控制来降低失效产生的频度或失效探测度的过程变量确定过程变量以此聚焦于过程控制编织一个潜在失效模式分级表，以便建立一个考虑预防/纠正措施的优选体系记录制造或装配过程的结果,3.PFMEA顾客的定义,PFMEA“顾客”的定义，通常指“最終使用者”，也可以是随后或下游制造、装配工序，维修工序或政府法规。,4.PFMEA集体的努力,在最初PFMEA中，希望负责的工程师能夠直接地、主动地联系所有相关部门的代表。PFMEA应成为促进不同部门之间充份交換意見的催化剂，从而提高整高集体的工作水平。一位有经验的FMEA推进员非常关键,群策群力智能发光,4.PFMEA集体的努力,在可行性阶段或之前进行在生产用工装设计和到位前考虑到从单个零件、部件到总成的所有制造工序。,5.动态的PFMEA,5.动态的PFMEA,过程FMEA是一份动态文件，必须在生产工装准备之前，在过程可行性分析阶段或之前开始，而且要考虑以单个零件到总成的所有制造工序。在新车型或零件项的制造计划阶段，对新工艺或修订过的工艺进行早期评审和分析能够促进预测、解决或监控潜在的过程问题。,初始FMEA,修正FMEA1,必须在工装准备前以及试生产前,各项未考虑的失效模式发现以及讨论,修正FMEA2,各项未考虑的失效模式发现以及讨论,TIME,5.动态的PFMEA,6.PFMEA关注的重点,PFMEA假定所设计的产品能够满足设计要求，其潜在失效模式可能会因设计弱点而包括在过程FMEA中，它们的影响及避免措施由设计FMEA来解决。因设计缺陷所产生失效模式可包含在过程FMEA中。,过程FMEA并不是依靠改变产品设计来克服过程缺陷的，但它要考虑与计划的制造或装配过程有关的产品设计特性参数，以便最大限度地保障产品能满足顾客的要求和期望。,顾客,设计,生产,出货,不设计不良品,不生产不良品,不流出不良品,6.PFMEA关注的重点,6.PFMEA关注的重点,FMEA也有助于新机器或设备的开发。其方法是一样的，只是应将所设计的机器或设备当作一种产品来考虑。在确定了潜在的失效模式之后，就可以着手采取预防措施消除潜在失效模或不断减小它们发生的可能性。,7.PFMEA应用时机,新产品工艺流程设计时新产品工装准备前新产品试产前产品客户抱怨时工艺变更时,8.PFMEA实施准备：使用流程图,你希望了解你目前的过程你希望得到改进的机会你希望阐明潜在的解决方案你希望提高过程和使新过程文件化,8.PFMEA实施准备：创建流程图,1、识别过程和任务你希望分析、定义重要的过程范围以便从不适的管理中识别改进的动力2、请教熟悉过程的人员帮助建立流程图3、对过程流程的起始和结束点形成一致,8.PFMEA实施准备：创建流程图,4、关注改进提高的区域过程是否符合标准，或者操作者是否使用相同的方法进行操作？操作步骤是否重复或无序？操作步骤是否为无增值劳动？操作步骤是否频繁出现错误？操作步骤是否循环返工？,8.PFMEA实施准备：创建流程图,5、识别顺序和过程中的搬运步骤6、创建流程图从左到右、从上到下，有标准的符号和箭头连接每个步骤7、结果分析那些操作步骤循环返工那些操作步骤为无增值输出那些操作步骤循环返工与当前和期望之间有什么差异,8.PFMEA实施准备：创建流程图,9.PFMEA开发,PFMEA应从整个过程中的流程图风险评定开始。流程图应确定与每个过程有关的产品过程特性参数。如果可能的话，还应根据相应的设计FMEA确定某产品影响的内容。用于PFMEA准备工作中的流程风险评定图的复制件应伴随PFMEA过程。为了能促进潜在失效模式的分析，PFMEA的格式见案例,建立过程风险评定表,建立失效模式过程矩阵对照表,通过建立的过程流程图，以了解基本的流程，应尽量细化，而且包含所有站别。过程风险评定表，是分解每一过程站之每一个动作，了解每一个动作可能带来之失效模式。建立失效模式过程矩阵对照表，可收集以往之客户抱怨、让步、不合格、检验报告等来做汇总。,顾客抱怨,让步接受,厂内不合格,失效模式过程矩阵对照表,自操作分析可能的失效模式,自操作分析可能的失效模式,利用上述二个动作来决定所有可能之失效模式，有重复的可只取一个即可，并加以解决。失效模式，不可太模糊，要有能有效的找到是那一个过程造成的。,10.确定潜在失效模式,列出所有失效，可能发生，不一定发生利用经验和头脑风暴过程/零件怎样不满足要求无论工程规范如何，应评估顾客认为的拒收条件是什么,11.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,12.潜在失效的后果,13.严重度,13.严重度,14.潜在失效起因/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,15.频度,16.探测度,C:人工检查,A:防错B:量具,16.探测度,PFMEA典型案例,二、编制实施PFMEA,1.PFMEA编号,填入FMEA文件编号,以便可以追踪使用。例如,PFMEA表编号可表示如下:编号-项目号月份公历年的末两位,2.项目,填入将被分析系统、子系统或零件的过程名称和编号。,3.过程责任,填入整车厂(OEM)、部门和小组,如果知道也包括供货商名称,整车厂,GM(通用汽车)FORD(福特汽车)BENZ-CHRYSLER(奔驰克莱斯勒)VW(大众汽车)TOYOTA(丰田),4.编制者,填入负责准备FMEA工作的工程师姓名、电话及所在公司名称。,姓名：XXX部门：XXX电话：XXX公司名称：XXX,5.车型年度/项目,填入将使用和或正被分析过程影响的预期的年型及车型(如果已知的话)。,什么牌子什么车型什么年份,6.关键日期,填入初次FMEA预定完成的日期，该日期不应超过计划开始生产的日期。备注：对于供货商，初始FMEA的最后完成日必须不超过顾客要求提交PPAP的要求日期。,关键日期,计划开始生产日期,7.FMEA日期,填入编制FMEA原始稿的日期及最新修订的日期。,第一版,第二版,第三版,原始稿日期,最新修订日期,8.核心小组,列出有权限参与或执行这项工作负责个人或单位(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/要求,简单描述被分析的过程或工序(如车、钻、攻丝、焊接、装配)。除此之外建议记录相应的过程操作编号在开始分析的步骤时。该团队应当评审适用的操作、材料、过程、环境和安全标准。尽可能简单地说明该工艺过程或工序的目的，包含系统、子系统或零件的信息。如果工艺过程包括许多具有不同失效模式的工序(例如装配)那么可以把这些工序作为独立过程列出。,10.潜在失效模式,根据零件、子系统，系统或过程特性，对应特定的工序，列出每一个潜在的失效模式。前提是假设这种失效可能发生，但不一定非得发生。过程工程师小组应能提出并回答下列问题：,10.潜在失效模式,制程或零组件为何不符合规格?假设不考虑工程规格,顾客(最终使用者、下工程或服务)会提出什么异议?在此建议把相似的过程比较和顾客(最终用户和后续工序)对类似零件索赔情况的研究作为出发。此外，对设计目的了解也很必要。典型的失效模式可能是但不仅仅限于下列情况：弯曲、毛刺、破碎、变形、脏污、安装调试不当、接地、开路、短路、工具磨损、不正确的安装、灰尘。备注：潜在失效模式应描述“物理”或技术项目，而不是客户通知的症兆。,失效模式：尽可能的思考，在这台汽车上会出现哪些的故障呢？没有剎车、空调不冷、照明不亮等等。,10.潜在失效模式,11.潜在失效后果,应根据顾客可能注意到的或经历的情况来描述失效的后果。对最终使用者来说失效的后果应一律用产品或系统的性能来描述，例如：,11.潜在失效后果,噪音、工作不正常、牵引阻力、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、操作性减弱、车辆控制受损、顾客不满意。如果顾客是下道工序或后续工序工位,失效效应经常被指为:无法紧固、无法钻孔、无法表面加工、不能焊牢、不能上胶、不能塑封、排向困难、引直困难、影响产品性能、损坏设备等、导致工装的过度磨损、伤害操作员。,失效后果：尽可能的思考，在这台汽车上会出现那些的故障呢？这些的故障对顾客有什么的影响,11.潜在失效后果,12.严重度,严重度对每一个FMEA都是相对分数。降低严重度分数只能透过对系统、子系统、零件或过程的设计变更。如果受失效模式影响的是顾客的装配厂或产品使用者，严重度的评价可能超出了本过程工程师小组的经验或知识范围。在这种情况下，应与设计FMEA、设计工程师和或后续制造或装配厂的过程工程师进行协商、讨论。,建议的评分标准：过程设计组对评价准则和分级规则应意见一致，即使因为个别过程的分析做了修改也应一致。注：建议不要对评分为9,10分的评分标准进行修改，失效模式的严重度为1分的不需要再作进一步的分析。,12.严重度,13