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文档简介

DFMEA设计失效模式及影响分析,顾镭,茆汉湖,主要内容,FMEA概述设计FMEA概述DFMEA工作表DFMEA实例,第一部分,FMEA概述,FMEA的定义,FMEA(Failuremodeandeffectsanalysis)是一组系统性的活动,以图:a)认识和评估产品过程的潜在失效及其影响;b)确定措施,以消除或降低潜在失效出现的机会;c)文件化整个过程;d)在产品设计阶段确定潜在关键和重要特性,在过程设计阶段确认这些特性;e)确定设计控制(设计验证计划)和过程控制(过程控制计划),以发现和预防失效模式;f)防止失效到达顾客,以提高顾客满意度。,FMEA的种类,概念(CFMEA)设计(DFMEA)过程(PFMEA)机器(MFMEA),FMEA的类型,APQP:AdvanceProductQualityPlanning,如何有效使用FMEA,FMEA是预防性工具,应当在产品和过程设计时使用;FMEA是“事前措施”(BeforetheEvent),而不是“事后补救”(AftertheFact);FMEA必须在失效模式出现在产品或过程之前完成,才能取得最大获益;DFMEA必须在图纸发放之前完成;,当产品/过程变更时,首先在必要的时间完成FMEA,是最容易和廉价的方式减少后续变更的好方法;所有FMEA小组都需要交流和合作;如果能按照最佳实践(BestPractices)完成FMEA,可以显著地节省工程时间和成本。,最佳实践的FMEA,在恰当时间作FMEA;考虑所有的“白噪声”因子(NoiseFactor);在DFMEA时,用P-图和接触面矩阵图研究设计交互作用;从系统水平上开始FMEA,把信息和要求展开至零件和过程的FMEA。,FMEA的应用范围,通常在以下三种情况下,使用FMEA第一种情况:新产品或过程的设计,其FMEA的范围为完整的设计、技术或过程。第二种情况:现有产品或过程设计的重大改变(假定已有FMEA存在),其FMEA的范围应当聚焦于产品和过程的改变部分,变更可能引起的交互作用,及使用历史。第三种情况:把现有产品或过程用于新的环境、地点或应用(假定已有FMEA存在),其FMEA的范围应当视新的环境和地点对现有产品设计和过程的影响。,此外,FMEA还可以作为工具,以评估所有制造过程控制,以建立更具鲁棒性(稳定性robustness)的过程,通常按产品族对每个过程进行评估;分析环境和系统之间的交互作用,建立鲁棒性的设计,作为改进的一部分。,第二部分,设计FMEA概述,DFMEA简介,设计FMEA是设计工程师/小组采用的分析技术,其目的在于确保潜在失效模式及其原因和机制已经考虑和确定,以对设计过程提供支持,并通过以下途径降低失效风险。,帮助对设计要求和设计选择作客观分析。帮助对制造和装配要求的最初设计。确保潜在失效模式及其影响在设计和开发过程中得到考虑。揭露设计缺陷。为制订彻底、有效的测试和开发过程计划,提供额外的有用信息。发现潜在失效模式,并按其对“客户”影响分级。,为建议和跟踪风险措施提供了公开的格式。为将来分析质量问题、评估设计变更和更先进的设计提供参考。,注意:在设计FMEA中,不应把克服潜在设计缺陷的方法,寄托于过程控制。相反地,应当充分考虑制造过程本身的限制因素(同步工程)。,设计FMEA的输入,保修信息。历史活动资料。客户抱怨和退货资料。纠正和预防措施。类似产品或过程的设计FMEA。类似产品/过程的设计矩阵表。“由第一阶段输出而来的第二阶段输入”的任何其它适当的输入。,类似产品的表现指标,规范图纸设计矩阵表(散装材料)模块图应用信息装配、子系统、系统、整车功能安装、形状、功能目标,要求,特殊特性矩阵表,设计FMEA的输出,设计矩阵表设计失效模式及后果分析(DFMEA)样件制造模拟生产设计验证计划和报告(DVPR)工程规范材料规范工程图纸、产品定义,设计要点根据以前的经验,对制造和装配操作形成挑战的内容。有什么额外的风险?新的设计要求没有以前的制造和装配操作经验,或是现有的设计不能满足装配、形状、功能或使用的要求。,第三部分,DFMEA工作表,表头信息,系统、子系统、部件实际中,划分系统、子系统、部件的界限是任意的,必须由FMEA小组共同确定。系统包括许多不同的子系统,这些子系统往往由不同的小组设计。一些典型的FMEA系统如下:底盘系统、动力总成系统、内饰系统等等。子系统通常是一个更大的系统的一部分,比如前悬架系统是底盘系统的一部分。部件是子系统的一部分,比如一个结构件是前悬架的一部分。,设计责任人整车厂商(OEM)、部门和责任小组。核心小组FMEA/产品评估小组名称、部门和电话。关键日期FMEA到期日期。年型/车型汽车的年型、车型或所属项目。,FMEA编号用于追溯FMEA的内部编号。编制人FMEA编制人的姓名、电话及所属公司。FMEA日期原始FMEA编制日期。修订日期FMEA最近的修改日期。,DFMEA工作表说明,项目/功能我们可以自左至右或自上而下地完成FMEA,填入零件名称和功能,回答零件有那些作用。如果项目有多个不同失效模式的功能,那么要分开列出所有的功能。功能就是指设计意图或者工程要求。潜在失效模式所谓潜在失效模式是指由于设计的原因可能发生的不能满足功能要求、设计意图或过程要求的状况。是对某一设计特性可能发生的不符合性的描述。,汽车常见的失效模式,潜在失效影响失效影响是指失效模式对总成、系统、整车、客户或政府法规等造成的后果。严重度严重度是潜在失效模式对客户影响的严重程度评价指标。,设计FMEA的严重分级表,潜在失效原因/机理失效模式的原因是指引起失效模式的设计缺陷。从那些严重度数高的失效模式开始,确定失效原因。设计FMEA小组应基于二个假定考虑失效原因:,零件的制造和装配在工程规范之内,失效模式由设计缺陷造成;失效模式由制造或装配的缺陷所引起,但这种制造和装配错误是由设计缺陷造成的。即设计缺陷可造成装配过程的错误。,常见的失效原因,常见的失效原因可能包括,但不限于:不正确的指定材料不适切的设计寿命假设应力过大不充分的润滑量不适切的维护指导书不适当的软件规范不适当的表面加工规范不适切的运行规范不适当的指定摩擦材料,常见的失效机理,常见的失效机理可能包括,但不限于:产量疲劳度材料的不稳定变形磨损腐蚀化学氧化电磁,频度频度是指失效原因/机理预计发生频度,分1到10级。预防措施可降低发生频度。,设计FMEA的失效频度分级表,现行设计控制列出预防、设计确认/验证(DV)、或其他已经完成或承诺了的活动,这些活动可以确保所考虑的失效模式和/或原因/机理的设计适切性。现行控制(例如设计评估、安全阀等防失效设计、数学研究、装配试验、可行性评估、样件测试、路试)是那些以前使用过的或正在使用的相同或类似的设计。不易探测度不易探测度是评估由设计控制在零件发放给生产之前,发现潜在失效模式或原因的可能性。不易探测度分为1-10级。,不易探测度分级表,风险顺序数(RPN:RiskPriorityNumber)RPN的计算方法是:RPN=SEVOCCDET就是三者相乘(即严重度数、频度数、不可探测度数)RPN用于对失效模式排序。确定可以接受的风险数。采取纠正措施降低RPN。不管RPN数值的大小,当失效模式的严重度数高时,就应特别引起重视。,建议措施通过改进设计改善严重度。建议措施的目的在于降低频度、严重度或不可探测性中的一个或全部。,责任和完成日期确定责

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