FMEA培训讲座[1].ppt

FMEA基础知识介绍,潜在失效模式及后果分析(FailureModeEffectsAnalysis),内容,1、FMEA基本原理1.1概述1.2FMEA的目的和意义1.3FMEA的方法类别1.4FMEA的分析步骤1.5FMEA过程详解1.5.1失效模式分析,1.5.2失效原因分析1.5.3失效影响分析1.5.4风险分析1.5.5失效检测方法分析1.5.6补偿措施分析1.5.7FMEA的注意事项2、FMEA分析方法应用介绍2.1典型的FMEA分析方法,内容,2.2ISO/TS16949FMEA2.2.1设计FMEA2.2.2过程FMEA2.3FMEA的评价准则2.4FMEA工作表及填写方法2.5跟踪行动2.6FMEA的应用步骤2.7FMEA分析举例,内容,3、FMEA的其它应用举例3.1使用阶段的FMEA应用例3.2品质保证计划中FMEA应用例3.3安全性保证计划的FMEA应用例3.4FMEA在汽车故障诊断装置设计时的应用3.5FMEA在可靠性维护中的应用,内容,1、失效模式影响分析原理,1.1概述潜在失效模式影响分析（FailureModeandEffectsAnalysis，简记为FMEA）是分析系统中每一产品所有可能产生的失效模式及其对系统造成的所有可能影响，并按每一个失效模式的严重程度、检测难易程度以及发生频度予以分类的一种归纳分析方法。,FMEA作为一种可靠性分析方法起源于美国。早在50年代初，美国格鲁门飞机公司在研制飞机主操纵系统时就采用FMEA方法，取得了良好的效果。到了60年代后期和70年代初期，FMEA方法开始广泛地应用于航空、航天、舰船、兵器等军用系统的研制中，并逐渐渗透到机械、汽车、医疗设备等民用工业领域，取得显著的效果。,国内在80年代初期，随着可靠性技术在工程中的应用，FMEA的概念和方法也逐渐被接受。目前在航空、航天、兵器、舰船、电子、机械、汽车、家用电器等工业领域，FMEA方法均获得了一定程度的普及，为保证产品的可靠性发挥了重要作用。可以说该方法经过长时间的发展与完善，已获得了广泛的应用与认可，成为在系统的研制中必须完成的一项可靠性分析工作。,对车辆回收的研究结果表明，全面实施FMEA能够避免许多回收事件的发生。事先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，从而减轻事后修改地危机。FMEA能够减少或消除因修改而带来更大损失的机会。适当的加以应用，FMEA是一个相互作用的过程，永无止境。,返回,1.2FMEA的目的和意义,FMEA是设计（制造）工程师用来在最大范围内保证自己在设计或制造过程中能够充分考虑并指明潜在失效模式及相关的后果起因或机理的分析方法。FMEA以其最严密的形式总结了工程师进行零部件、子系统和系统设计（工艺过程设计）时的设计思想。这种系统化的方法与一个工程师在任何设计过程（制造计划过程）中正常经历的思想过程是一致的，并使之规范化、文件化。,所有的FMEA分析最后都要求制作FMEA分析表，它是FMEA分析结果的书面总结。因而FMEA分析为设计部门、生产规划部门、生产部门、质保部门等有关技术部门提供了共享的信息资源；另一方面，FMEA为以后同类产品进行设计提供了资料。FMEA是一组系统化的相互作用的过程，其目的是：,发现、评价产品/过程中潜在的失效及其结果；确定与产品有关的过程潜在失效模式；评价失效对顾客的潜在影响；确定潜在制造或安装过程失效起因，确定减少失效发生或找出失效条件的过程控制变量；,编制潜在失效模式分级表，然后建立考虑措施的优选体系；减轻缺陷的严重性，因此必须对零件的结构设计作更改；在缺陷到达用户手中之前或者零部件及总成品出厂前提高发现缺陷的概率。,返回,表1-1产品寿命周期各阶段的FMEA方法,在产品寿命周期内的不同阶段，FMEA的应用目的和应用方法略有不同，详见表1-1。从表1-1中可以看出，在产品寿命周期的各个阶段虽然有不同形式的FMEA，但其根本目的只有一个，即从产品设计、生产过程和产品使用角度发现各种缺陷与薄弱环节，从而提高产品的可靠性水平。,1.3FMEA的方法类别,在汽车产品的开发过程中，FMEA主要分为以下两种：（1）设计FMEA即DesignFMEA，简记为DFMEA；（2）工艺FMEA即ProcessFMEA，简记为PFMEA。,返回,1.4FMEA的分析步骤进行系统的FMEA一般按图1-1所示的步骤进行。,（1）明确分析范围根据系统的复杂程度、重要程度、技术成熟性、分析工作的进度和费用约束等，确定进行FMEA的产品范围。（2）系统任务分析描述系统的任务要求及系统在完成各种任务时所处的环境条件。系统的任务分析结果一般用任务剖面来描述。,（3）系统功能分析分析明确系统中的产品在完成不同的任务时所应具备的功能、工作方式及工作时间等。（4）确定失效判据制订与分析判断系统及系统中产品正常与失效的准则。（5）选择FMEA方法根据分析的目的和系统的研制阶段，选择相应的FMEA方法，制定FMEA的实施步骤及实施规范。,（6）实施FMEA分析FMEA包括失效模式分析、失效原因分析、失效影响分析、失效检测方法分析与补偿措施分析等步骤。失效模式分析是找出系统中每一产品（或功能、生产要素、工艺流程、生产设备等）所有可能出现的失效模式。失效原因分析是找出每一个失效模式产生的原因。,失效影响分析是找出系统中每一产品（或功能、生产要素、工艺流程、生产设备等）每一可能的失效模式所产生的影响，并按这些影响的严重程度进行分类。失效检测方法分析是分析每一种失效模式是否存在特定的发现该失效模式的检测方法，从而为系统的失效检测与隔离设计提供依据。补偿措施分析是针对失效影响严重的失效模式，提出设计改进和使用补偿的措施。,（7）给出FMEA结论根据失效模式影响分析的结果，找出系统中的缺陷和薄弱环节，并制定和实施各种改进与控制措施，以提高产品（或功能、生产要素、工艺流程、生产设备等）的可靠性（或有效性、合理性等）。下面以产品设计的FMEA为例阐述其基本概念和过程，用于其他分析的FMEA方法与用于产品设计的FMEA方法在原理上基本是一致的。,返回,1.5FMEA过程详解,1.5.1失效模式分析失效是产品或产品的一部分不能或将不能完成预定功能的事件或状态（对某些产品如汽车零部件、电子元器件等称为失效）。而失效模式是失效的表现形式，如裂纹、变形、断裂、松动、泄漏、短路、开路等。一般在研究产品的失效时往往是从产品的失效现象人手，进而通过现象（即失效模式）找出失效原因。,失效模式是FMEA分析的基础，同时也是进行其它失效分析（如故障树分析、事件树分析等）的基础之一。产品的失效与产品所属系统的规定功能和规定条件密切相关，在对具体的系统进行失效分析时，必须首先明确系统在规定的条件下丧失规定功能的判别准则，即系统的失效判据，这样才能明确产品的某种非正常状态是否为该产品的失效模式。,在进行失效模式分析时，应注意区分两类不同性质的失效，即功能失效和潜在失效。功能失效是指产品或产品的一部分不能完成预定功能的事件或状态。即产品或产品的一部分突然、彻底地丧失了规定的功能。,潜在失效是指产品或产品的一部分将不能完成预定功能的事件或状态。潜在失效是一种指示功能失效将要发生的一种可鉴别(人工观察或仪器检测)的状态。例如，轮胎磨损到一定程度（可鉴别的状态），即发生爆胎失效（功能失效）。图1-2中给出了某金属材料的功能失效与潜在失效的示例。,需要指出的是并不是所有的失效都经历潜在失效再到功能失效这一变化过程。在进行失效模式分析时，区分潜在失效模式与功能失效模式是十分必要的（如潜在失效模式可用于产品的失效监控与检测）。在进行失效模式分析时还应注意，应确定和描述产品在每一种功能下的可能的失效模式。一个产品可能具有多种功能，而每一种功能又可能具有多种失效模式，分析人员的任务就是找出产品每一种功能的全部可能的失效模式。,此外，复杂系统一般具有多种任务功能。在武器装备的研制中常用任务剖面描述不同的任务功能，而每个任务剖面又由多个任务阶段组成，产品在每一个任务阶段中又具有不同的工作模式。因此，在进行失效模式分析时，还要说明产品的失效模式是在哪一个任务剖面的哪一个任务阶段的哪种工作模式下发生的。,在系统的寿命周期内，分析人员经过各种目的的FMEA即可掌握系统的全部失效模式，但首先遇到的问题是在系统研制初期如何分析各产品可能的失效模式。一般来说，可通过统计、试验或分析预测来解决，即可遵循如下原则：,对系统中直接采用的现有产品，可以以该产品在过去的使用中所发生的失效模式为基础，再根据该产品使用环境条件的异同进行分析修正，得到该产品的失效模式；对系统中的新产品，可根据该产品的功能原理进行分析预测，得到该产品的失效模式，或以与该产品具有相似功能的产品所发生的失效模式作为基础，分析判断该产品的失效模式。,返回,1.5.2失效原因分析,失效模式分析只说明了产品将以什么模式发生失效，并未说明产品为何发生失效的问题。因此，为了提高产品的可靠性，还必须分析产生每一失效模式的所有可能原因。分析失效原因一般从两方面着手，一方面是导致产品功能失效或潜在失效的产品自身的那些物理、化学变化过程等直接原因；另一方面是由于其他产品的失效、环境因素和人为因素等引起的间接失效原因。,正确区分失效模式与失效原因是非常重要的。失效模式是可观察到的失效表现形式，而直接失效原因描述的是由于设计缺陷、质量缺陷、零部件误用和其他失效过程而导致失效的机理。例如，汽车轮胎负载过高，可以导致轮胎异常磨损，在这里“轮胎异常磨损”是失效模式，而“轮胎负载过高”是失效原因（机理）。,返回,1.5.3失效影响分析,复杂系统通常具有层次性结构，随着系统设计的进展，系统的层次划分方式也是不同的。一般情况下在设计的早期按系统的功能划分层次关系，随着设计的深入则既可按系统的功能也可按系统的结构化分层次关系，因此，FMEA既可以基于功能层次关系进行，也可以基于结构层次关系进行。,在进行FMEA之前，应首先规定FMEA从哪个产品层次开始到哪个产品层次结束，这种规定的FMEA层次称为约定层次。一般将最顶层的约定层次称为初始约定层次，最底层的约定层次称为最低约定层次。约定层次的划分应当从效能、费用、进度等方面进行综合权衡。在系统的不同研制阶段内由于FMEA的目的或侧重点不同，因而约定层次的划分不必强求一致。,即使在同一研制阶段，由于组成系统的复杂性，在约定层次的划分上也不必完全相同，应依据组成系统的产品的实际情况确定约定层次。例如，对于由较多设计成熟，具有较好的继承性和经过了良好的可靠性、维修性和安全性验证的产品组成的系统，其约定层次可划分的粗而少；反之，对任何新设计的或虽有继承性但其可靠性、维修性和安全性水平未经验证的产品组成的系统，其约定层次要划分的多而细，并做认真详细的分析。,此外，在确定最低约定层次时，可参照约定的或预定的维修修理级别上的产品层次来确定，如维修时的最小可更换单元。当系统中某一产品的失效将直接引起灾难的或致命的后果时，则最低约定层次应至少划分到这一产品所在的层次。约定层次划分的越多越细，则进行FMEA的工作量越大。,失效影响系指产品的每一个失效模式对产品自身或其他产品的使用、功能和状态的影响。当分析系统中某产品的失效模式对其他产品的失效影响时通常按预定义的约定层次结构进行，即不仅要分析该失效模式对该产品所在相同层次的其他产品造成的影响，还要分析该失效模式对该产品所在层次的更高层次产品的影响。,通常将这些按约定层次划分的失效影响分别称为局部影响、高（上）一层次影响和最终影响。系统中各产品的失效模式产生的最终影响往往是不同的，为了划分不同失效模式产生的最终影响的严重程度，在进行失效影响分析之前，一般需要对最终影响的后果等级进行预定义，从而对系统中各失效模式按其严重程度进行分级。,在某些系统（一般为武器系统）中，最终影响的严重程度等级又称为严酷度（有时也称为严重度，系指失效模式所产生后果的严重程度）类别。严重程度等级（严酷度类别）定义应考虑到失效所造成的最坏的潜在后果，并根据最终可能出现的人员伤亡、系统损坏或经济损失的程度来确定。应注意，在进行最终影响分析时，当所分析的产品在系统设计中已采用余度设计、备用,工作方式设计或失效检测与保护设计时，应暂不考虑这些设计措施，即分析该产品的某一失效模式可能造成的最坏的失效影响。在根据这种最终影响确定该失效模式的严酷度等级时，应当指明系统中已采取的针对这种失效影响的设计措施，对于这种情况的更详细的分析要借助于失效模式的危害性分析。,返回,1.5.4风险分析,风险分析的目的是按每一失效模式的严重程度及该失效模式发生的概率所产生的综合影响对系统中的产品划等分类，以便全面评价系统中各种可能出现的产品失效的影响，它是一种相对定量的分析方法。,风险分析常用的方法有两种，即风险优先数（RiskPriorityNumber，RPN）法和危害性分析（CriticalityAnalysis）法，前者主要用于汽车等民用工业领域，后者主要用于航空、航天等军用领域。在进行风险分析时可根据具体情况选择一种方法。,返回,1.5.5失效检测方法分析,针对分析找出的每一个失效模式，分析其失效检测方法，以便为系统的维修性、测试性设计以及系统的维修工作提供依据。失效检测方法一般包括目视检查、离机检测、原位测试等手段，如BIT（机内测试）、自动传感装置、传感仪器、音响报警装置、显示报警装置等。失效检测一般分为事前检测与事后检测两类，对于潜在失效模式，应尽可能设计事前检测方法。,返回,1.5.6补偿措施分析,补偿措施分析是针对每个失效模式的原因、影响、提出可能的补偿措施，这是关系到能否有效地提高产品可靠性的重要环节。分析人员应提出并评价那些能够用来消除或减轻失效影响的补偿措施。补偿措施分为设计上的补偿措施和操作人员的应急补偿措施。,（1）设计补偿措施产品发生失效时，能继续工作的冗余设备；安全或保险装置(如监控及报警装置)；可替换的工作方式(如备用或辅助设备)；可以消除或减轻失效影响的设计或工艺改进(如优选零部件、环境应力筛选和工艺改进等)。（2）操作人员补偿措施特殊的使用维护规程，以避免或预防失效发生；出现失效后操作人员采取的最恰当的补救措施。,返回,1.5.7FMEA的注意事项,在实施FMEA的过程中，应注意以下问题：（1）FMEA工作应与产品的设计同步进行，尤其应在设计的早期阶段就开始进行FMEA，这将有助于及时发现设计中的薄弱环节并为安排改进措施的先后顺序提供依据。,（2）对产品研制的不同阶段，应进行不同程度、不同层次的FMEA。也就是说，FMEA应及时反映设计、工艺上的变化，并随着研制阶段的展开而不断补充、完善和反复迭代。（3）FMEA工作应由设计人员负责完成，贯彻“谁设计、谁分析”的原则，这是因为设计人员对自己设计的产品最了解。,（4）FMEA分析中应加强规范化工作，以保证产品FMEA的分析结果具有可比性。开始分析复杂系统前，应统一制定FMEA的规范要求，结合系统特点，对FMEA中的分析约定层次、失效判据、严酷度与危害度定义、分析表格、失效率数据源和分析报告要求等均应作统一规定及必要说明。,（5）应对FMEA的结果进行跟踪与分析，以验证其正确性和改进措施的有效性。这种跟踪分析的过程，也是逐步积累FMEA工程经验的过程。一套完整的FMEA资料，是各方面经验的总结，是宝贵的工程财富，应当不断积累并归挡，以备查考。,返回,2、典型FMEA分析方法介绍,2.1典型的FMEA分析方法随着FMEA技术的推广和发展，各个国家、各个行业纷纷推出了FMEA要求和方法，并形成标准、规范或手册，其中比较著名的见表2-1。,众多标准、规范和手册描述的FMEA主要分为军工标准和汽车行业标准或规范两大类，军工行业以MIL-STD-1629A为代表，中国的标准GJB1391-92与MIL-STD-1629A极为相似；汽车行业的FMEA方法以ISO/TS16949技术规范描述的FMEA方法为代表，其它规范或手册规定的方法与其基本相同，因此这里首先介绍GJB1391-92FMEA和ISO/TS16949技术规范描述的FMEA二者之间的区别。,GJB1391-92故障模式、影响及危害性分析的要求和程序是我国1992年出版的国家军用标准，规定了对产品进行故障模式、影响及危害性分析的要求和程序，主要适用于军工产品.我们过去所开发的故障模式影响及危害性分析系统即Fmeca_hut系统，便是按照GJB1391-92标准编制的，它在故障严酷度类别、故障模式概率等级、故障影响概率以及危害度等方面，与ISO/TS16949技术规范相比，有着很大的不同。,其中GJB1391-92标准输出的FMEA报表如表2-2所示，ISO/TS16949:2002技术规范输出的FMEA报表如表2-3所示。再者，ISO/TS16949:2002技术规范的相关要求即源自QS9000FMEA手册，它是最新的全球统一的汽车行业质量管理体系规范。因此这里重点介绍ISO/TS16949:2002技术规范中描述的FMEA。,返回,表2-2GJB1391-92标准输出的FMEA报表,返回,表2-3ISO/TS16949技术规范输出的FMEA报表,返回,2.2ISO/TS16949简介,ISO/TS16949:2002技术规范，是在ISO9001:2000标准的基础上，补充汽车工业的特殊要求而成。由美、德、法、意、英五国汽车工业部门相关组织联合，融入了美国的QS9000、德国的VDA6.1标准，以及意大利AVSQ和法国EAQF汽车工业的质量管理体系文件中的内容。,ISO/TS16949规定了汽车供应商的质量体系要求，用于汽车相关产品的设计/开发、生产、安装和服务。ISO/TS16949适用于提供以下项目的生产和服务部件的供方及分承包方现场：a)部件或材料；b)热处理件、喷漆、电镀、或其它最终加工服务；c)其它顾客规定的产品。,实施ISO/TS16949技术规范的目的在于：1.在供应链中持续不断的改进质量改进生产力改进成本的降低2.强调缺点的预防SPC(统计过程控制)的应用防错措施3.减少变差和浪费确保存货周转及最低库存量质量成本非质量的额外成本(待线时间，过多搬运),FMEA是ISO/TS16949技术规范规定的使用工具之一。ISO/TS16949FMEA主要有DFMEA(设计)和PFMEA(过程)组成，因为根据原因来分析，产品出现故障无非是因为设计先天不足或制造过程留下的缺陷，所以FMEA分设计FMEA和过程FMEA，有时为了简便，将它们通称为“FMEAS”。,返回,2.2.1设计FMEA,（1）简介设计FMEA是由设计主管工程师/小组在设计时采用的一种分析技术，用来在最大范围内保证已充分地考虑到和指明各种潜在的失效模式及其相关的起因/机理，评估最全的产品以及每个与之相关的系统、子系统和零部件。FMEA以其最严密的形式总结了设计,一个零部件、子系统或系统时，一个工程师和设计组的设计思想（其中包括，根据以往的经验和教训对一些环节的分析）。这种系统化的方法与一个工程师在任何设计过程中正常经历的思想过程是一致的，并使之规范化、文件化。在设计阶段使用FMEA时，通常用以下方法降低产品的失效风险：,有助于设计要求的评估及对设计方案的相互权衡;根据潜在的失效模式对“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，评价设计时的更改及开发更先进的设计，提供参考；有助于对制造和装配要求的最初设计；提高设计/开发过程中已考虑潜在失效及其对系统和产品使用影响的(概率)可能性；对制定全面、有效的设计试验计划和开发项目提供更多的信息。,FMEA的全面实施要求对所有新的部件以及应用或环境有变化的沿用零件进行设计FMEA。FMEA始于负责设计工作的工程师，但对有专有权的设计来说，可能始于其供方。在最初的设计FMEA过程中，希望负责设计的工程师能够直接地、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、材料、质量、服务和供方，以及负责下一总成的设计部门。,FMEA可成为促进有关部门间充分交换意见的催化剂，从而提高整个集体的工作水平。此外，任何（内部的或外部的）供方设计项目应向负责设计的工程师进行咨询。设计FMEA是一份动态文件，应在一个设计概念最终形成之时或之前开始，而且，在产品开发各阶段中，当设计有变化或得到其它信息时，应及时、不断地修改，并最终在产品加工图样完成之前全部结束。,（2）设计FMEA的开发负责设计的工程师拥有许多用于设计FMEA准备工作的文件。设计FMEA应从列出设计希望做什么及不希望做什么开始，即设计意图。应将通过质量功能展开(QFD)、车辆要求文件、已知的产品要求和/或制造/装配要求等确定的顾客要求综合起来。期望特性的定义越明确，就越容易识别潜在的失效模式，采取纠正措施。,返回,（1）简介过程FMEA是由制造主管工程师/小组采用和一种分析技术，用来在最大范围内保证充分地考虑到并指明失效模式及其相关的后果起因/机理。FMEA以其最严密的形式总结了工程师/小组进行工艺过程设计的设计思想（包括一些对象的分析，根据经验和过去担心的问题，它们可能发生的失效）。这种系统化方法与一个工程师在任何制造计划过程中经常经历的思维过程是一致的。,2.2.2过程FMEA,当全面实施FMEA时，要求在所有新的部件/过程，更改的部件/过程及应用或环境有变化的原有部件/过程进行过程FMEA。过程FMEA始于负责过程工程部门的某位工程师。过程FMEA是一份动态文件，应在生产工装准备之前，在过程可行性分析阶段或之前开始，而且要考虑从单个零件到总成的所有制造工序。,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能够促进预测、解决或监控潜在过程问题。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，以便最大限度地保证产品能满足顾客的要求和期望。,（2）过程FMEA的开发,过程FMEA应从整个过程的流程图/风险评估开始。流程图应确定与每个工序有关的产品/过程特性参数。如果可能的话，还应根据相应的设计FMEA确定某些产品影响后果。用于FMEA准备工作中的流程图/风险评估图的复制件应伴随FMEA过程。,返回,2.3FMEA的评价准则,ISO/TS16949FMEA主要通过分析失效模式及原因的严重度、发生度、检测度等要素确定其风险顺序数，从而为指定改进措施提供依据，因此，在ISO/TS16949FMEA中，为严重度、发生度、检测度提供了参考的评价准则，并提供了风险顺序数的计算方法。,2.3.1严重度评价准则,DFMEA严重度评价准则见表2-4；PFMEA严重度评价准则见表2-5。,表2-4推荐的DFMEA严重度评价准则返回,表2-5推荐的PFMEA严重度评价准则,2.3.2频度评价准则,DFMEA频度评价准则见表2-6；PFMEA频度评价准则见表2-7；,表2-6推荐的DFMEA频度评价准则返回,表2-7推荐的PFMEA频度评价准则,2.3.3探测度评价准则,DFMEA探测度评价准则见表2-8；PFMEA探测度评价准则见表2-9；,表2-8推荐的DFMEA探测度评价准则返回,表2-9推荐的PFMEA探测度评价准则,接表2-9,2.3.4风险顺序数,某一产品的失效模式的风险顺序数RPN由失效模式的发生度(Occurrence，OPR)、严重度(Severity，S)和探测度(Detection，D)的乘积计算得出，即：RPNOSD,通过RPN可对各失效模式进行相对的危害性进行评定。那些失效发生可能性高、失效严重程度高，又难以检出的失效模式，其RPN值较高，从而危害性较大。而那些失效发生可能性低、失效严重程度低，较容易检出的失效模式，其RPN值较低，从而其危害性也较小。,对于危害性高的失效模式，应从降低失效发生可能性和失效严重程度及提高该失效检出可能性三个方面提出改进措施。当所提出的各种改进措施在系统设计或保障方案中落实后，应重新对各失效模式进行评定，并计算新的RPN值，按改进后的RPN值对失效模式进行排队，直到RPN值降到一个可接受的水平。限值的失效模式均应采取改进措施。,返回,2.4FMEA工作表及填写方法,在ISO/TS16949FMEA中，规定了标准的DFMEA工作表和PFMEA工作表，以下描述DFMEA工作表（见表2-10）各栏目的含义和填写方法。1)FMEA编号填入FMEA文件的编号，以便查询。2)项目填入所分析的系统、子系统和零件或过程名称、编号。,3)设计/过程责任填入整车厂(OEM)、部门和小组，如果知道，还应包括供方的名称。4)编制者填入负责准备FMEA工作的工程师的姓名、电话及所在公司名称。5)车型年/车辆类型填入所分析的设计过程所应用或影响的车型/项目(如果已知的话)。,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。7)FMEA日期填入编制FMEA原始稿的日期及最新修订的日期。8)核心小组列出被授权确定和/或执行任务的责任部门和个人姓名(建议所有参加人员的姓名、部门、电话、地址等都应记录在一张分发表上)。,第一栏项目功能：填入将被分析项目的名称和其他适当的信息（如编号、零件等级等）。利用工程图纸上标明的名称并指明设计等级。填入时，用尽可能简洁的文字来说明被分析项目要满足设计意图的功能，包括该系统运行环境的相关信息，如果该项目有多种功能，且有不同的失效模式，要把所有功能都单独列出。,第二栏潜在失效模式：运用智暴法和对过去运行出错（TGW）进行研究，将可能影响设计/过程意图实现的失效填入本栏。这些失效模式可能是更高一级系统的潜在失效模式的起因，也可能是比它低一级的零部件潜在失效模式的后果。对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。,第三栏潜在失效后果：潜在失效后果是指失效模式对顾客的影响，可按顾客（最终使用者）对失效模式可能发现或经历情况，来描述失效的后果（人身事故、功能丧失、引起索赔、严重不满等）。若顾客是下一道工序或后续工位等，失效后果应用过程/工序性能来描述（例如无法紧固，不能连接，无法加工表示等）。,第四栏严重度(S)：严重度是衡量潜在失效模式造成危害程度的一种定量指标，用符号“s”表示。严重度的评估分为1到10级，其评分准则前面已提到。第五栏级别：本栏可用来对需要附加设计或过程控制的零部件、子系统或系统的任何特殊产品特性等级加以分类(如关键、主要、重要、重点等)。特殊产品或过程特殊特性符号及其使用是由特定的公司政策所指示。,第六栏潜在失效起因/机理：潜在失效起因是指一个设计弱点的迹象，其结果就是失效模式。在其可能发生的范围内，列出对每个失效模式的所有可以想到的失效起因机理。应该尽可能简明扼要、完整地将起因机理列出来。使得对相应的起因能采取适当的纠正措施。,第七栏频度(O)：频度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。它是衡量造成失效起因机理出现可能性的定量指标，用符号“O”表示。通过设计更改或设计过程更改（如设计查检表、设计审查、设计指南）来预防或控制该失效模式的起因机理是降低发生率级别数的唯一途径。,第八、九栏现行预防设计控制/现行探测设计控制：列出预防措施、设计确认验证或其它活动，这些活动的控制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。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方法。小组应该把重点放在设计控制的改进上。,第十栏探测度(D)：是衡量现行的控制方法在预防失效出现和探知失效即将出现可能程度的一个量化指标，用符号“D”表示。第十一栏风险顺序数RPN：RPNSOD，按此式把“S”、“O”、“D”三者的连乘积填入此栏。,第十二栏建议措施：对高严重度、高RPN值和其他被指定的项目，要进行预防/纠正措施的工程评价。若评价结果认为无需采取建议措施，那么在本栏目中填“无”；若需要，就在本栏目中填入建议采取的措施。第十三栏责任和目标完成日：把负责对每一项建议措施执行的组织和个人名称，以及预计完成的日期填写在本栏中。,第十四栏采取的措施：当实施一项措施后，简要记录具体的措施和生效日期。第十五栏措施结果：在确定了预防/纠正之后，估算建议措施实施后的严重度、频度、探测度的值，计算RPN值是否下降到期望的程度，否则要更换建议措施，重复分析，进行持续改进。,返回,表2-10失效模式及后果分析工作表(设计FMEA),返回,2.5跟踪行动,负责设计的工程师负责确保所有的建议措施已被实施或已妥善地落实。FMEA是一个动态过程，它不仅应该随时体现最新的设计版本，还应该体现最新的纠正措施，包括开始量产后发生的事件。,负责设计的工程师有几种途径来确保已经鉴别了所考虑的问题以及建议措施的实施，这些途径如下：确保达到设计要求；审查工程图样和规范；确认与装配制造文件的结合和一致性；审查过程FMEA和控制计划。,返回,2.6FMEA应用的步骤,2.6.1准备阶段（1）选定进行FMEA工作的主持人：负责产品设计和过程设计的主管工程师；（2）成立工作小组，其核心成员应由设计、质保、过程、制造部门的工程师担任。必要时，还可将装配、销售、采购等部门的工程师也在其列。可由主管工程师直接和各部门联系，请他们派员参加。,（3）小组成员资格：应是具有丰富知识和经验的工程师。（4）资料准备：见主要输入检查清单(表2-11)和辅助输入检查单(表2-12)，此准备工作由主管工程师负责，准备的各项资料的用途见表2-13。（5）由主管工程师绘制讨论项目的系统框图和对应的功能框图。例如自行车系统框图和功能，如图2-1所示。,表2-11主要输入检查清单,返回,表2-12辅助输入检查单,返回,表2-13输入资料用途矩阵表,返回,图2-1自行车系统框图和功能,2.6.2实施阶段,（1）实施步骤1）确定主要和辅助输入数据；2）完成适当的失效模式及后果分析，填写FMEA表格；3）确定所有零件功能框图和系统框图；4）确定潜在失效模式；5）确定所有失效模式的不利后果；6）确定这些失效模式后果的严重度；,7）根据失效后果确定应进行控制的有意义的过程特性和特征；8）确定这些失效模式的潜在原因；9）确定每一潜在原因的频度；10）确定现行控制方法；11）确定与每一潜在原因相关的探测度；12）计算每一失效模式情况的风险顺序数（RPN）；,13）根据风险评估，确定为减少所有风险顺序数所建议的行动；14）采取有效的跟踪程序，落实所有的建议；15）重新计算相应的风险顺序数。其步骤如图2-2所示。（2）注意事项在FMEA表中所填写的内容应是供FMEA小组全体成员研究资料，采用智暴法讨论并取得一致意见的结果。只有全体人员一致同意的意见才能填入FMEA表中。,2.6.3检查阶段,在完成FMEA表填写后，要按检查单对整个实施填表过程进行检查，保证实施了检查单中所列各项，检查单如表2-14所示。然后需进行风险评估。一般可将严重度，频度和探测度划分为10个等级，其值为110。同时，可将RPN按其值（11000）分为五个风险区域：,低风险区127；次中等风险区2764；中等风险区64216；次高等风险区216343；高等风险区3431000。人们根据风险评估来决定是否采用改进措施。一般对于汽车的安全件和关键件来说，前者一进入中等风险区（即RPN64），,后者位于中等风险区中间区域(即RPN120)就要采取改进措施。但上述不是绝对的，还要注意：不管RPN的值多大，当严重度（S）高时要特别措施；当危及顾客、制造和装配人员时，要采取改进措施；若需要多个改进时，可按RPN值的大小来排列优先解决的顺序。,返回,2.7实施FMEA案例,【案例1】某车型车身防腐功能的DFMEA1）按前述的实施步骤，完成DFMEA表中序号为各栏的内容；2）按步骤完成车身系统和功能框图，如图2-3所示；3）按步骤完成DFMEA表剩余各栏的填写；4）填写完毕的DFMEA表,如表2-15所示。,【案例2】某车型左前门涂蜡过程的PFMEA1）按前述的实施步骤填入PFMEA表中序号为各栏内容；2）按步骤完成涂蜡过程的流程图和功能框图，如图2-4所示；3）按步骤完成PFMEA表剩余各栏的填写；4）填写完毕的PFMEA表如表2-16所示。,图2-2FMEA实施步骤示意图,返回,车身系统和功能框图,图2-3,返回,图2-4,涂蜡过程流程和功能框图,返回,表2-14,实施情况检查单,返回,表2-15潜在失效模式及后果分析(设计FMEA),返回,表2-16潜在失效模式及后果分析(过程FMEA),返回,3.FMEA的其它应用举例,3.1使用阶段的FMEA应用例一、产品名称产品名称：汽车发动机二、FMEA分析目的防止汽车发动机漏油三、FMEA分析背景发动机漏油会造成车主苦恼，需花费时间和费用去维修，且漏油发生比例较高，已引起客户强烈投诉。在新发动机使用阶段，为防止漏油问题，用FMEA进行针对性分析。,四、FMEA分析(1)漏油问题分析思路1)用FMEA分析油路系统的漏油原因；2)根据分析和改善结果进行漏油试验；3)对每个不同结构的防漏片实施故障树分析，确认漏油原因；4)制作点检部位的点检表。(2)漏油问题分析步骤汽车发动机漏油问题分析步骤如图3-1所述:(3)FMEA表如表3-1所示,油路循环系统FMEA,压力油循环系统FMEA,油封结构和漏油影响分析FMEA,影响分析1.经济性:漏油所需修理费用2.严重性:漏油会导致什么影响3.检出可能性:在出厂前可否检出4.发生频度:市场发生率，公司内部检出率,漏油测试,改善措施,故障树分析,市场信息收集,制作漏油部位点检表,制造过程审核,发生频度,发生部位,图3-1发动机漏油问题分析步骤,返回,表3-1发动机漏油的FMEA分析,返回,3.2品质保证计划中FMEA应用例(1)产品名称产品名称：家用小轿车生产线改造(2)制订品质保证计划1)制订品质保证计划的背景在进行家用小轿车生产时，为了满足各类用户的不同需求而又不过多增加制造成本，需对现有生产线进行改造以视其能满足不同规格车型的制造要求。,为了在改造时按部就班，不遗漏问题而先期制作品质保证计划，为确保设备改造后的过程能力，将生产准备阶段分为5个步骤，分别为：生产过程规划；设备规划；设备准备；单个过程准备；全部过程准备。,通过以上5个步骤的生产准备，可使量产阶段顺利、高效率地进行生产。2)品质保证计划中的FMEA分析。该例品质保证计划中涉及两处FMEA分析，其一为在生产过程规划阶段要求制作过程FMEA分析以预先检讨生产线改造过程可能出现的问题，及早提出对策；其二为在开始量产之前，全部过程准备时作全过程的FMEA分析以检讨在量产时可能出现的问题以及早提出对策。,通过以上两阶段的FMEA分析，可以尽早确认设备和作业方面的技术等问题，并确定改善对策，使产品量产时的问题降至最少。3)家用小轿车生产线改造品质保证计划。品质保证计划略。(3)过程FMEA分析在进行生产设备改造时，为了指出车架焊接线的问题点而进行了FMEA分析。并对主要不良原因采取了对策。具体的FMEA分析略。,返回,3.3安全性保证计划的FMEA应用例,安全性保证计划中往往涉及产品的制造、存储、使用环境及其对操作人员、维护人员及公众的安全性，在分析产品安全性时，借助FMEA分析可以收到良好的效果。汽车安全带作为一种车用安全装置，在发生交通事故时，它在防止乘员及驾驶员受伤方面发挥很大作用。在开发汽车安全带时，需制作安全性保证计划，在计划中包含FMEA分析，用以预防可能出现的安全隐患。,1)汽车安全带安全性保证计划与FMEA汽车安全带开发设计阶段实施FMEA分析分两个阶段：首先以设计图纸为基础实施FMEA分析，这一阶段主要是依照设计图纸和安全带