汽车产品设计开发流程与管理培训

1、汽车产品 设计开发流程 product development procedure 前 言 中国汽车市场已经成为全球发展最快的市场。整车企业间 的竞争日趋激烈 .面对激烈的市场竞争，各国汽车企业都在 认真研究怎样才能在最短的时间内，把高质量、低成本的产 品推向瞬息万变的市场，满足顾客的需求和赢得市场竞争的 胜利。 自主品牌轿车要赢得市场，必须推出安全、可靠、美观 大方、舒适、适应中国的高品质车。 汽车产品的研发是一项系统而复杂的工程。它的开发流 程包括创意、造型、设计、工程分析、样车实验、工装设计 及加工、调试、生产、装配等工作。为达到我们的目标，就 必需要建立具有竞争力的产品开发管理流程，发

2、挥团队合作 精神. 课程的目的课程的目的 course objectives 帮助学员了解帮助学员了解: 国际通用的汽车开发流程国际通用的汽车开发流程 供应商的选择与管理供应商的选择与管理 产品设计和生产过程的质量管理产品设计和生产过程的质量管理 。 产品开发流程 product development procedure 轿车开发五个阶段轿车开发五个阶段 前期开发前期开发 二、二、 概念设计和可行性研究阶段概念设计和可行性研究阶段 三、三、 产品设计阶段产品设计阶段 四、四、 产品验证阶段产品验证阶段 五、五、 定型生产阶段定型生产阶段 kick off 前期研究启动前期研究启动 市场调研市

3、场调研筹划（筹划（program commencementprogram commencement） p决策者必须有确定的目标决策者必须有确定的目标 p调研人员作市场调研调研人员作市场调研 整个汽车市场的现状、发展趋势、经济、文化、整个汽车市场的现状、发展趋势、经济、文化、宏观宏观 经济现状、公路交通概况、汽车产业现状等经济现状、公路交通概况、汽车产业现状等 市场情况市场情况(价格价格 汽车发展规划及相关政策汽车发展规划及相关政策 * 汽车进口手续汽车进口手续,我国汽车产品我国汽车产品,当地主要经销商当地主要经销商 二、二、 概念设计和可行性研究阶段概念设计和可行性研究阶段 concept d

4、esign and feasibility study 造型开发（造型开发（styling) cad 数模建立数模建立 cae 可行性分析可行性分析 概念设计和可行性研究阶段概念设计和可行性研究阶段 开发周期（开发周期（timing ）：）： 新车开发一般都是新车开发一般都是32个月或个月或36个月（平台开发个月（平台开发）。 整车开发（包括底盘的）整车开发（包括底盘的） 厂家 上市周期其中设计冻结周期 hoda 22月 18月 toyota 38月 15月 nissan 28月 19月 renault 49月 26月 mazda 38月 18月 dc 39月 28月 gm36月 30月 三、

5、三、 产品设计阶段产品设计阶段 product design 详细设计（详细设计（ detail design） 车身（车身（body） 底盘底盘 （chassis） 动力总成（动力总成（powertrain） 电子电器电子电器 （ee） 仿真仿真 （cae） 工艺的同步工程（工艺的同步工程（process simultaneous engineering） 产品设计阶段产品设计阶段 detail design 一一车身（）车身（） 1. 材料：车身专用钢板具有深拉延时不易产生裂纹的特点。材料：车身专用钢板具有深拉延时不易产生裂纹的特点。 车身不同的位置，用不同材料。车身不同的位置，用不同材料

6、。 2. 车身分类概述车身分类概述 按照受力情况：非承载式、半承载式和承载式按照受力情况：非承载式、半承载式和承载式(或称全或称全 承承 载式载式)三种。三种。 3. 车身主要构成部件车身主要构成部件 4. 车身设计的指标车身设计的指标 产品设计阶段产品设计阶段 detail design 二底盘（二底盘（chassis) 1. 传动系统的设计、结构、功能传动系统的设计、结构、功能 2. 传动系统的设计、结构、功能传动系统的设计、结构、功能 3. 行驶系统的设计、结构、功能行驶系统的设计、结构、功能 4. 转向系统的设计、结构、功能转向系统的设计、结构、功能 产品设计阶段产品设计阶段 deta

7、il design 三、动力系统（三、动力系统（p/t power train） 发动机发动机 + 变速器输入轴变速器输入轴+变速器输出轴变速器输出轴+分动器分动器+离合器离合器+差速器差速器+车速车速 表驱动齿轮表驱动齿轮 +主减速器从动齿轮主减速器从动齿轮 发动机是汽车的心脏，为汽车的行走提供动力，保证汽车的动力性、发动机是汽车的心脏，为汽车的行走提供动力，保证汽车的动力性、 经济性、环保性。经济性、环保性。 最基本原理：汽油最基本原理：汽油(柴油柴油)的热能，通过在密封汽缸内燃烧气体膨胀时，的热能，通过在密封汽缸内燃烧气体膨胀时， 推动活塞作功，转变为机械能。发动机所有结构都是为能量转换

8、服务推动活塞作功，转变为机械能。发动机所有结构都是为能量转换服务 的，的， 发动机性能发动机性能（主要）排量、最大功率、最大扭矩。主要）排量、最大功率、最大扭矩。 产品设计阶段产品设计阶段 detail design 变速器功用：变速器功用： 变速箱，又称变速器，英文叫变速箱，又称变速器，英文叫“gear box”。 (1) 改变传动比，满足不同行驶条件对牵引力的需要，使发动机尽量工改变传动比，满足不同行驶条件对牵引力的需要，使发动机尽量工 作作 在有利的工况下，在有利的工况下， 满足可能的行驶速度要求。满足可能的行驶速度要求。 (2) 实现倒车行驶，用来满足汽车倒退行驶的需要。实现倒车行驶，

9、用来满足汽车倒退行驶的需要。 (3) 中断动力传递。中断动力传递。 产品设计阶段产品设计阶段 detail design 四、四、电子电器（电子电器（ee ） 电子电子电器工程电器工程 负责全车的所有电器设计，包括雨刮系统、空调系统、各种仪表、负责全车的所有电器设计，包括雨刮系统、空调系统、各种仪表、 整车开关、前后灯光以及车内照明系统。整车开关、前后灯光以及车内照明系统。 汽车电子控制装置，要和机械系统配合使用，例如电子燃油喷射系汽车电子控制装置，要和机械系统配合使用，例如电子燃油喷射系 统、制动防抱死控制、防滑控制、悬架控制、动力转向等。另一类统、制动防抱死控制、防滑控制、悬架控制、动力转

10、向等。另一类 是车载汽车电子装置，是在汽车环境下能够独立使用的电子装置，是车载汽车电子装置，是在汽车环境下能够独立使用的电子装置， 和汽车本身性能无直接关系，包括导航、娱乐系统及车载通信系统和汽车本身性能无直接关系，包括导航、娱乐系统及车载通信系统 等。等。 产品设计阶段产品设计阶段 detail design 在发动机上的应用：在发动机上的应用： 1电子控制喷油装置电子控制喷油装置 2电子点火装置（电子点火装置（esa） 电子技术在底盘上的应用：电子技术在底盘上的应用： 1. 电控自动变速器（电控自动变速器（ecat） 2 防抱死制动系统（防抱死制动系统（abs） 3电子转向助力系统电子转向

11、助力系统 4适时调节的自适应悬挂系统适时调节的自适应悬挂系统 5常速巡行自动控制系统（常速巡行自动控制系统（ccs） 6 . 倒车雷达倒车雷达 产品设计阶段产品设计阶段 detail design 五、仿真分析五、仿真分析 (cae) 1，cae：一种迅速发展的信息技术，是实现重大工程和工业产品：一种迅速发展的信息技术，是实现重大工程和工业产品 的计算分析、模拟仿真与优化设计的工程软件，是支持的计算分析、模拟仿真与优化设计的工程软件，是支持 学家进行创新研究和工程师进行创新设计的、最重要的学家进行创新研究和工程师进行创新设计的、最重要的 工具和手段。工具和手段。 2，cae：用计算机对工程和产

12、品的功能、性能与安全可靠性进行：用计算机对工程和产品的功能、性能与安全可靠性进行 计算、优化设计，对未来的工作状态和运行行为进行模计算、优化设计，对未来的工作状态和运行行为进行模 拟仿真，及早发现设计缺陨，改进和优化设计方案，证拟仿真，及早发现设计缺陨，改进和优化设计方案，证 实实 未来工程未来工程/产品的可用性与可靠性产品的可用性与可靠性。 3，cae: 数据信息处理、储存库数据信息处理、储存库 产品设计阶段产品设计阶段 detail design 工艺同步工程 pse（process simultaneous engineering） 工程开发工程开发 试制焊装试制焊装 设备设备 同步工程

13、同步工程 介入介入 软模开发软模开发 试制试制 检具、夹具检具、夹具 sop 调试调试 样车组装样车组装 试制试制 公装模开发公装模开发 开发开发 检具、夹具检具、夹具 开发焊装开发焊装 设备设备 车身结构车身结构 校核、分析校核、分析 内、外饰模内、外饰模 型数据採集型数据採集 产品设计阶段产品设计阶段 detail design 工艺同步工程 p 四大工艺（冲压成形四大工艺（冲压成形 涂装涂装 焊装焊装 总装）总装） 四四.产品验证阶段产品验证阶段 product verification 产品验证产品验证 u 提供客观证据对规定要求已得到满足的认定。提供客观证据对规定要求已得到满足的认定

14、。 u 对对产品产品实现过程形成的实现过程形成的有形产品有形产品和无形产品，通过和无形产品，通过 物理的、化学的和其他科学技术手段和方法进行观物理的、化学的和其他科学技术手段和方法进行观 察、试验、测量后所提供的客观证据，证实规定要察、试验、测量后所提供的客观证据，证实规定要 求已经得到满足的认定求已经得到满足的认定。 产品验证两个阶段产品验证两个阶段 一、零部件及子系统验证（一、零部件及子系统验证（verify components 对现有设计的更改。对现有设计的更改。 将现有的设计用于新的环境，场所。将现有的设计用于新的环境，场所。 n 在产品开发的个各阶段，发生更改获得更多的信息时，持续

15、在产品开发的个各阶段，发生更改获得更多的信息时，持续 予以更新。予以更新。 n 在产品加工图样完成之前全部完成。在产品加工图样完成之前全部完成。 n 在一个设计概念最终形成之时或之前开始在一个设计概念最终形成之时或之前开始 谁来做谁来做fmea 由设计责任工程师编制，启动，核心小组参与：由设计责任工程师编制，启动，核心小组参与： 对有专利权的设计，可有供方制定对有专利权的设计，可有供方制定; 责任工程师应主动，直接地同有关部门的代表联责任工程师应主动，直接地同有关部门的代表联 系：装配，制造，分析系：装配，制造，分析/，可靠性，材料，质量，可靠性，材料，质量， 服务和供方，以及与之相关的设计部

16、门（高或低服务和供方，以及与之相关的设计部门（高或低 层次的总成或系统，子系统或部件。层次的总成或系统，子系统或部件。 1 234 5 6 7 8 9 10 11 12 1314 15 1616 17 18 19 20 21 22 dfmea的详细内容的详细内容 fmea编号 填入fmea文件编号，以便查 询. 系统、子系统或 注明适当的分析级别 零部件的名称及 并填入被分析的系统、 编号 子系统或部件的名称 及编号. dfmea的详细内容 设计责任：填入整车厂、部门和小组。如 适用，还包括供方的名称 编制者：填入负责编制fmea的工程师的 姓名、电话和所在公司的名称 车型年/项目：填入所在的

17、设计将要应用 和/影响的车型年/项目。 dfmea的详细内容 关键日期：填入初次fmea应完成的时间，该日期 不应超过计划的生产设计发布日期 fmea日期：填入编制fmea原始稿的日期及 最新修订的日期 核心小组：列出有权确定和/或执行任务的职责部 门的名称和个人的名字,电话,地址等.如: 人多可将其列表,作为附件. 项目/日期：填入被分析项目的名称和其他相关息 利用工程图纸上标明的名称指出设计水平利用工程图纸上标明的名称指出设计水平. . 简要说明被分析项目满足设计意图的功能简要说明被分析项目满足设计意图的功能, ,包括环境信息包括环境信息( (如如: :温温 度度, ,压压 力力, ,湿度

18、等湿度等),),如有多种功能如有多种功能, ,应分别列出应分别列出. . 此处功能是指由此处功能是指由qfdqfd明确的设计要求明确的设计要求, ,应包括应包括: :期望期望, ,非期望和维非期望和维 修保障功能修保障功能. . dfmea的详细内容 潜在失效模式：潜在失效模式：是指部件、子系统或系统有可能是指部件、子系统或系统有可能 会未达到或不能实现项目会未达到或不能实现项目/功能文件中所描述的预功能文件中所描述的预 期功能的情况期功能的情况. u可能发生在特定的运行条件下(如:热,冷,干燥,粉尘等)和特定 的使用条件下(如:超过平均里程,路面不平,仅在城市内行驶等). u特定项目及功能,

19、应使用规范化,专业性的术语来描述,列出每一 个潜在失效模式.广义的说,失效模式有两大类型: n型型: : 不能完成规定的功能不能完成规定的功能. . 如如: a). : a). 突发型突发型: :断裂断裂, ,开列开列, ,破裂破裂, , 弯曲弯曲, ,塑性变形塑性变形, ,短路等短路等; b).; b).渐变型渐变型, ,磨损磨损, ,腐蚀腐蚀, ,龟裂龟裂, ,老化老化, ,变变 色色, ,蠕变蠕变, ,渗漏等渗漏等. . nii ii 型型: : 产生了有害的非期望功能产生了有害的非期望功能. .如如, , 燥声振动燥声振动, ,电磁干扰电磁干扰, ,有有 害气体等害气体等. . 潜在失

20、效模式潜在失效模式=这种失效可能发生，但不一定发生这种失效可能发生，但不一定发生 借助图形工具借助图形工具(如矩阵图如矩阵图)来辅助分析来辅助分析 dfmea的详细内容的详细内容 潜在失效的后果潜在失效的后果：潜在失效的后果定义为顾客潜在失效的后果定义为顾客 感受到的失效模式对功能的影响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述失效的要根据顾客可能发现或经历的情况来描述失效的 后果。后果。 - - 如果失效模式可能影响到安全性或对法规的符合如果失效模式可能影响到安全性或对法规的符合 性，要清楚地予以说明。性，要清楚地予以说明。 典型的失效后果可能是但不限于以下情况

21、典型的失效后果可能是但不限于以下情况: 不稳定不稳定 泄露泄露 不符合法规不符合法规 不起作用不起作用 噪声噪声 dfmea的详细内容的详细内容 严重度严重度(severity)：小组对评定准则和分级规则小组对评定准则和分级规则 达成达成 一致意见一致意见. 严重度( severity):( severity): 后果严重性的评价.潜在失效 模式发生时对下序零件,子系统,系统,或对顾客最严 重的影响的级别. 对后果的定性描述,作成数量化的评价;引入严重度 ( (）这一指标.采用10级制( (见附表),级数愈高,后 果愈严重. 分析时有多个严重度,仅列出最高值,其他都视为此 值. 小组对评价准则

22、和分级规则应意见一致,即使因为个 别产品分析作了修改也应一致. 不推荐修改确定为 9 9 和1010 的严重度数 严重度数的降低,只有通过修改设计才能实现. dfmeadfmea的详细内容的详细内容 级别：级别： 失效模式的分级.用以标记所发生的模式的特殊 性(如:关键,主要,重要,重点),并用公司规定的符 号进行标注. 特殊特性,可能是影响产品的安全性或法规符合 性,配合,功能,性能或后续过程的产品特性或制造 过程参数. 特殊性一般由特殊性初始明细表给出,同时 fmea也是发现潜在的特殊性的工具之一. 特殊性和重要性的界定:当严重度8 时,应确认 为特殊性;当严重度为 58 时,而频度3 时

23、,可确 认为重要性. 失效的潜在起因失效的潜在起因/机理：机理： dfmea的详细内容的详细内容 频度：潜在失效起因潜在失效起因/机理出现可能性评估机理出现可能性评估, 频频 度分为度分为110级。级。( (见推荐的频度数评价表见推荐的频度数评价表) ) 起因起因/ /机理可能性大机理可能性大, ,频度数就高频度数就高, ,说明起风险大说明起风险大, ,要额外引起重视要额外引起重视; ; 反之则小反之则小. . “推荐的频度数评价表推荐的频度数评价表”中级别数具有相对意义中级别数具有相对意义, ,而不是绝对的而不是绝对的 数值数值. .在确定此值时，需要参考虑以下资料在确定此值时，需要参考虑以

24、下资料: 类似部件类似部件, ,子系统子系统/ /系统的维修史系统的维修史/ /现场经验如何现场经验如何？ 部件是沿用先前水平的部件部件是沿用先前水平的部件, ,子系统子系统/ /系统系统, ,还是与其类似还是与其类似? ? 相对与先前的部件相对与先前的部件, ,子系统子系统/ /系统变化有多显著系统变化有多显著? ? 部件是否与先前水平的部件有着根本的不同部件是否与先前水平的部件有着根本的不同? ? 部件是否是全新的？部件是否是全新的？ 环境是否变化？环境是否变化？ 用途是否变化？用途是否变化？ 是否采取了预防性控制措施？是否采取了预防性控制措施？ 通过设计更改或过程变更通过设计更改或过程变

25、更(如如:设计检查表设计检查表,设计评审设计评审,设计导则设计导则)来来 预防或控制失效模式的起因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机理是可能影响频度数降低的唯一 途径途径. 推荐的推荐的dfmeadfmea频度评价准则频度评价准则 dfmea的详细内容的详细内容 现行设计控制：现行设计控制： 措施措施 如如: :设计审核设计审核, ,失效与安全设计失效与安全设计, ,数字研究数字研究, , 台架台架/ /试验室试验试验室试验, ,可行性评审可行性评审, ,样件试验样件试验, ,道路道路 试验等试验等) ) 目的目的: : 对潜在的失效模式及其起因采取预防措对潜在的失效模

26、式及其起因采取预防措 施施, ,防止其成为事实防止其成为事实. . 2. 2. 对目前已经用于相同或类似的设计中控对目前已经用于相同或类似的设计中控 制方法进分析制方法进分析, ,评估其有效性及风险评估其有效性及风险. . dfmea的详细内容的详细内容 设计控制(2) 两种类型的设计控制: 预防预防: : 预防失效的起因预防失效的起因/机理或失效模式出现机理或失效模式出现,或者降或者降 其出现的几率其出现的几率. 2. 探测探测: 在项目投产之前在项目投产之前,通过分析方法或物理方法通过分析方法或物理方法,探测探测 出失效的起因出失效的起因/机理或者失效模式机理或者失效模式. 如使用单栏表格

27、如使用单栏表格,在列出的每一个预防控制前加上在列出的每一个预防控制前加上 “p”,在在 每一个探测控制之前加每一个探测控制之前加 “d”. 一旦确定设计控制一旦确定设计控制,应评审所有的预防措施应评审所有的预防措施,以确定是否要以确定是否要 变化频度数变化频度数. 用于制造用于制造/装配过程的检验装配过程的检验/试验不能视为设计控制试验不能视为设计控制. 没没 有任何设计控制的设计将具有很大的盲目性有任何设计控制的设计将具有很大的盲目性,风险性风险性, 为此为此: 列出为完成承诺的预防措施列出为完成承诺的预防措施,设计确认设计确认/验证验证(dv)或其或其 他活动他活动,这些活动将保设计对于所

28、考虑的失效模式这些活动将保设计对于所考虑的失效模式/起因起因 /机理是足够的机理是足够的. dfmea的详细内容的详细内容 探测度：探测度：是与设计方法有效性的评估或者是与设计方法有效性的评估或者 说是与控制中所列的最佳的探测控制相关联说是与控制中所列的最佳的探测控制相关联 的定级数的定级数. 探测度分为探测度分为1010级级( (见推荐的评价准则表见推荐的评价准则表) ) 评估探测度时评估探测度时,首先确定现有的设计控制是否能用首先确定现有的设计控制是否能用 来检查出失效模式的起因来检查出失效模式的起因/机理机理. 在设计开发过程中最好尽早采取探测控制在设计开发过程中最好尽早采取探测控制.

29、试验条件的正确选择试验条件的正确选择,增加试验样品的数量增加试验样品的数量,能提高能提高 设计方法的有效性设计方法的有效性. 为了取得较低的探测度为了取得较低的探测度,计划的设计控制计划的设计控制(如如:确认确认, 验证等活动验证等活动)需要不断的改进需要不断的改进 小组对评定准则和分级方法应意见一致小组对评定准则和分级方法应意见一致,尽管个别尽管个别 产品分析可不作调整产品分析可不作调整. 推荐的推荐的dfemadfema探测度评价准探测度评价准 则则 dfmea的详细内容的详细内容 风险顺序数（风险顺序数（risk priority number） 风险顺序数是严重度风险顺序数是严重度(s

30、)、频度、频度(o)、探测度、探测度(d) 的乘积的乘积. rpn=(s)(o)(d) rpnrpn多少多少, ,该失效模式的风险是接受的该失效模式的风险是接受的? ?取决与企业的经取决与企业的经 验验. . rpnrpn值大小为我们解决问题的先后顺序提供了参考值大小为我们解决问题的先后顺序提供了参考: : 严重度为严重度为9 9或或1010 应特别关注应特别关注. . 当当rpnrpn值接近时值接近时, ,应优先考虑应优先考虑 “s” s” 大的大的, ,其次为其次为 “ “ o”o” , ,再其此为再其此为 “ “ d “d “的失效模式的失效模式. . dfmea的详细内容的详细内容 建

31、议措施的责任建议措施的责任：其主要目的是其主要目的是: 通过改进设计，降低风险，提高顾客满意度。通过改进设计，降低风险，提高顾客满意度。 应首先针对高严重度，高应首先针对高严重度，高rpnrpn值和小组指定的其他项目进值和小组指定的其他项目进 行预防行预防/ /纠正措施的工程评价。纠正措施的工程评价。 根据对失效模式风险评估结果根据对失效模式风险评估结果, ,经小组讨论决定是否采取措经小组讨论决定是否采取措 施施. .应考虑包括应考虑包括( (改进设计降低风险改进设计降低风险, ,提高顾客满意度提高顾客满意度) )应考应考 虑但不限于以下措施：虑但不限于以下措施： 修改设计几何尺寸和修改设计几

32、何尺寸和/ /或公差或公差 修改材料规范修改材料规范 doedoe试验设计（尤其是存在多重自由度或相互作用的起因试验设计（尤其是存在多重自由度或相互作用的起因 时或其他解决问题的技术）时或其他解决问题的技术） 修改试验计划修改试验计划 如对某一特定的原因没有建议措施如对某一特定的原因没有建议措施, ,则应在该栏内填写则应在该栏内填写 “无无”. . 。 dfmea的详细内容的详细内容 建议措施的责任建议措施的责任 :填入每一项建议的责任组填入每一项建议的责任组 织的名称和个人的姓名以织的名称和个人的姓名以 及目标完成日期及目标完成日期. 2121 采取的措施：采取的措施：在措施实施之后，填入实

33、际在措施实施之后，填入实际 措施的简要说明及生效日期。措施的简要说明及生效日期。 dfmea的详细内容的详细内容 2222措施的后果措施的后果 :在确定了预防在确定了预防/纠正措施之后，纠正措施之后， 估计并记录严重度、频度和探测度值的结果，估计并记录严重度、频度和探测度值的结果， 计算并记录计算并记录rpn的结果。的结果。 如果没有采取任何措施，将相关档案空白即可。如果没有采取任何措施，将相关档案空白即可。 纠正后的纠正后的rpn,是被采取的措施的评价是被采取的措施的评价. 当建议的预防当建议的预防/纠正措施被实施并验证后纠正措施被实施并验证后, 估计并记估计并记 录录s,o,d,计算计算r

34、pn. 如果其结果仍未达到预期的结果如果其结果仍未达到预期的结果.小组将进行新的一小组将进行新的一 轮研究轮研究-验证验证-评估评估,直到可接受为止直到可接受为止. 采取预防采取预防/纠正措施前后纠正措施前后,一般严重度一般严重度( s )不会变化不会变化,因因 为失效模式不变为失效模式不变. (s)(o) 评审工程图样和规范评审工程图样和规范; 确认这些已反应在装配确认这些已反应在装配/生产文件生产文件; 评审评审pfmea和控制计划和控制计划. fmea是一个动态文件，他不仅应体现最是一个动态文件，他不仅应体现最 新的设计水平，而且还应体现最新相关措新的设计水平，而且还应体现最新相关措 施

35、，包括开始市场所发生的措施。施，包括开始市场所发生的措施。 pfmea process failure modes and effects analysis pfmea 过程失效模式及后果分析 process failure modes and effects analysisprocess failure modes and effects analysis 简称 pfmeapfmea pfmeapfmea是一种综合分析技术是一种综合分析技术 pfmea p(过程过程)fmea （一）（一） 过程过程fmea是由负责制造是由负责制造/装配的工程师装配的工程师/小组主要采用小组主要采用 的一种

36、技术的一种技术,用以最大限度地保证个种潜在的失效模式及用以最大限度地保证个种潜在的失效模式及 其相关的起因其相关的起因/机理已得到充分的考虑和论述机理已得到充分的考虑和论述. p(过程过程)fmea （二）（二） 过程过程fmea假定所设计的产品能够满足设计要假定所设计的产品能够满足设计要 求。求。 p(过程过程)fmea （三）（三） 但要考虑与计划的制造但要考虑与计划的制造/装配过程有关部门装配过程有关部门 的产品的设计特性；的产品的设计特性； pfmea应从一般过程的流程图开始，该流应从一般过程的流程图开始，该流 程图应明确与每一个工序相关的产品程图应明确与每一个工序相关的产品/过程过程

37、 特性；特性； 为了便于为了便于fmea的文件化，编制了标准的的文件化，编制了标准的 pfmea表供参考。表供参考。 谁来做谁来做pfmea 由制造责任工程师编制，启动，核心小组由制造责任工程师编制，启动，核心小组 参与。参与。 责任工程师主动地直接同有关部门地代表责任工程师主动地直接同有关部门地代表 联系：设计，装配，制造，材料，质量，联系：设计，装配，制造，材料，质量， 服务和供应，以及下一动工序的部门。服务和供应，以及下一动工序的部门。 什么时候做？什么时候做？ pfmea是一个动态文件，始终反应最新的水平及是一个动态文件，始终反应最新的水平及 最近的相关措施，包括开始以后发生的：最近的

38、相关措施，包括开始以后发生的： 新设计，新技术，新过程；新设计，新技术，新过程； 对现有的设计，过程及其修改；对现有的设计，过程及其修改； 将现有的设计过程用于新的场所，新的环境。将现有的设计过程用于新的场所，新的环境。 pfmea应在生产工装准备之前，开始于过程可性应在生产工装准备之前，开始于过程可性 行研究分析阶段或之前，完成于设计文件完成之行研究分析阶段或之前，完成于设计文件完成之 时。时。 准备工作准备工作 建立小组；建立小组； 必要的资料：必要的资料： 过程流程图，其复制件应伴随的过程流程图，其复制件应伴随的pfmea； 过程特性矩阵表；过程特性矩阵表； 现有的类似的现有的类似的pf

39、mea资料；资料； 特殊特性（过程）明细表；特殊特性（过程）明细表； 工程规范。工程规范。 过程流程图过程流程图 过程流程图是对材料整个制造和装配过程过程流程图是对材料整个制造和装配过程 直观地描述其连续流程地计划工具。直观地描述其连续流程地计划工具。 作用：作用： 制作方法改进分析，减少流程工步地数量可以用于制作方法改进分析，减少流程工步地数量可以用于 时间和距离地研究，决定生产线的平衡及改进制造；时间和距离地研究，决定生产线的平衡及改进制造； 了解用于流程每一步地模具，设备或检具地细节；了解用于流程每一步地模具，设备或检具地细节； 了解每一项操作对产品和过程地影响的因素。这些了解每一项操作

40、对产品和过程地影响的因素。这些 因素可能与材料，工具，设备，工位，器具，环境因素可能与材料，工具，设备，工位，器具，环境 条件及操作相关。条件及操作相关。 过程流程图表过程流程图表 （一）（一） 1 2 3 4 5 6 7 过程流程图表过程流程图表 （二）（二） 过程流程图表过程流程图表 （三（三） 3.对每一项操作活动执行的描述：对每一项操作活动执行的描述： 应提供充分应了解顺序制造产品的过程，设备和工具应提供充分应了解顺序制造产品的过程，设备和工具 使用和变化的有效地细节信息。使用和变化的有效地细节信息。 控制点和分总成应在流程图上地适当位置标识出来。控制点和分总成应在流程图上地适当位置标

41、识出来。 4.产品特殊性的符号。产品特殊性的符号。 5.产品特殊性的描述。产品特殊性的描述。 6.过程特殊性的编号。过程特殊性的编号。 7.过程特殊性的描述。过程特殊性的描述。 过程流程图过程流程图 （四）（四） 编制过程（编制过程（p）fmea 编制过程编制过程fmea 编制过程fmea 车型年车型年/项目项目 填入所分析的设计填入所分析的设计/ /过程将要应用和过程将要应用和/ /或影响的车年或影响的车年/ /项目项目 ( (若已知若已知) ) 6、关键日期、关键日期 初次初次fmeafmea应完成的时间，该日期不应超过计划的投入应完成的时间，该日期不应超过计划的投入 生产日期生产日期 对

42、于供方，初始的对于供方，初始的fmeafmea日期不应超过顾客要求的生产日期不应超过顾客要求的生产 件批准过程的提交日期件批准过程的提交日期 编制过程fmea fmea日期日期 填入编制填入编制fmeafmea原是稿的日期及最新修订的日期原是稿的日期及最新修订的日期 8、核心小组、核心小组 列出有权规定和列出有权规定和/ /或执行任务的责任部门的名称和个人的或执行任务的责任部门的名称和个人的 姓名，建议所有参加人员的姓名、部门、电话、地址等都姓名，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应记录在一张分发表上 编制过程fmea 9、过程功能过程功能/要求要求 编制制造与

43、装配过程流程图 以小组的集体知识为基础 u这个生产过程要做什么？ u其目的是什么？ u其功能是什么？ 填写过程或操作的简要说明/目的，如果过程包 括许多不同的潜在失效模式的操作，则每一操 作分别列出。例如，将多工作机床的每一操作 或一台加工设备的顺序过程都列出 u操作20：钻孔 u操作30：将零件a焊至零件b u操作40：将零件x装进部件y 编制过程fmea 编制过程编制过程fmea 潜在失效模式潜在失效模式 编制过程编制过程fmea 潜在失效模式潜在失效模式 编制过程编制过程fmea 潜在失效效应潜在失效效应 潜在失效效应潜在失效效应：指失效模式对顾客的影响。：指失效模式对顾客的影响。 下游

44、顾客生产过程或最终的客户那里会注意到或体验 到的后果 若失效模式可能会影响到安全性或对法规的符合性， 要清楚的说明 对于最终使用者来说，失效的后果应一律采用产品或 系统的性能来描述，例如： u噪音粗糙不稳定 u报废返工泄漏 u费力 不能工作 外观不良 u异味 性能衰退 编制过程编制过程fmea 潜在失效效应潜在失效效应 如果顾客是下一工序或后续工序如果顾客是下一工序或后续工序/ /工位，失效的后工位，失效的后 果应用过程果应用过程/ /工序性能来描述，例如工序性能来描述，例如 u无法紧固无法紧固 u不能配合不能配合 u无法安装无法安装 u无法平衡无法平衡 u无法加工无法加工 u损害操作者损害操

45、作者 u损坏设备损坏设备 编制过程编制过程fmea 严重程度严重程度(s) s：某一给定失效模式最严重的影响后果的等级 严重度数值的降低只是通过设计更改或重新设计才能 实现 工作组应在使用该表时对每个影响严重程度的等级取 得一致得意见 不推荐修改为9 9和和1010的严重度值。 适用于失效的后果，为110级。 严重度定级位1的失效模式不应进行进一步的分析 推荐的推荐的pfmea严重度评价准严重度评价准 则则 对需要的零部件，子系统或系统的对需要的零部件，子系统或系统的 一些特殊性进行分级（标以本公司的一些特殊性进行分级（标以本公司的 符号）。符号）。 u 特殊产品或过程特性的分级特殊产品或过程

46、特性的分级 u 突出高优先度的失效模式突出高优先度的失效模式 编制过程编制过程fmea 14.失效的潜在起因失效的潜在起因/机理机理是指失效是怎样产生的，并依据可是指失效是怎样产生的，并依据可 以纠正或控制的原则来描述。以纠正或控制的原则来描述。 在考虑失效原因时在考虑失效原因时: 首先考虑的是输入过程的零件首先考虑的是输入过程的零件/材料是正确的情况下材料是正确的情况下,可能的原因可能的原因 是什么是什么? 再考虑由于输入的资源不正确的情况下再考虑由于输入的资源不正确的情况下,可能的原因是什么可能的原因是什么? 应考虑到应考虑到: 上道工序的失效模式可能是下道工序的失效起因上道工序的失效模式

47、可能是下道工序的失效起因. 下道工序的失效模式可能是上道工序的失效模式后果下道工序的失效模式可能是上道工序的失效模式后果. 误操作误操作(人或机器人或机器)是失效模式的可能原因之一是失效模式的可能原因之一. 尽可能列出可归结到的每一个失效模式的每一个潜在起因。一个失尽可能列出可归结到的每一个失效模式的每一个潜在起因。一个失 效模式可能只有一个可能的原因，也可能有若干个可能原因，都应效模式可能只有一个可能的原因，也可能有若干个可能原因，都应 考虑到。考虑到。 不应使用含糊不清的词语不应使用含糊不清的词语,(,(如操作者错误如操作者错误, ,机器工作不正常机器工作不正常).).应列出应列出 具体的

48、错误或故障情况具体的错误或故障情况 分析失效起因的方法分析失效起因的方法: : 可以考虑用doe之类的方法 编制过程编制过程fmea 失效的潜在起因失效的潜在起因/机理机理 编制过程编制过程fmea 推荐的推荐的pfmea频度评准则频度评准则(o) 编制过程编制过程fmea 编制过程编制过程fmea 探测度是与过程控制栏中所列探测度是与过程控制栏中所列 的最佳探测控制相关的定级数的最佳探测控制相关的定级数 推荐的推荐的pfmea探测度评价准则探测度评价准则 编制过程编制过程fmea 建议的措施建议的措施: 编制过程编制过程fmea 针对针对s/o/d的三种措施的三种措施 编制过程编制过程fme

49、a a-7过程过程fmea检查表检查表 顾客或厂内零件号顾客或厂内零件号 第第 页页 共共 页页 制表人制表人 修订日期修订日期 跟踪措施跟踪措施 跟踪建议措施的落实跟踪建议措施的落实: pfmeapfmea problem solving, 8d-method 8d 培训课程培训课程 此方式是团队运作导向以事实为基础，避免个人主见的介入，使问题的解决此方式是团队运作导向以事实为基础，避免个人主见的介入，使问题的解决 能更具条理。能更具条理。 此方式宜由公司各部门人员的共同投入，求得创造性及永久性的解决方案。此方式宜由公司各部门人员的共同投入，求得创造性及永久性的解决方案。 此方式可适用于任何

50、问题，而且能促进相关目标的各部门间有效的沟通。此方式可适用于任何问题，而且能促进相关目标的各部门间有效的沟通。 此方式必须通过此方式必须通过“8d 报告报告”。 此方式可以为从统计过程控制作业，如何走向品质实际提升之间，提供一项此方式可以为从统计过程控制作业，如何走向品质实际提升之间，提供一项 具体的联系。具体的联系。 所谓所谓“八个步骤八个步骤”，其每个步骤意义及其流程请参阅附图，该，其每个步骤意义及其流程请参阅附图，该 图虽已列出解决问题的各个步骤，但各个步骤地先后顺序可视图虽已列出解决问题的各个步骤，但各个步骤地先后顺序可视 问题的困难度及复杂程度而异，不必拘泥于图示顺序，且问题问题的困

51、难度及复杂程度而异，不必拘泥于图示顺序，且问题 解决经过应有书面记录。解决经过应有书面记录。 如：某一问题发生及团队组成时，可能制造人员已经先行采取如：某一问题发生及团队组成时，可能制造人员已经先行采取 临时对策，惟其永久解决方案，则可能尚需小组人员的共同参临时对策，惟其永久解决方案，则可能尚需小组人员的共同参 与，经多方研讨后才能产生。与，经多方研讨后才能产生。 8d 精神 面对问题不可以各自为策、自我本位主义，面对问题不可以各自为策、自我本位主义， 否则将无法有效解决问题。否则将无法有效解决问题。 面对问题应群策群力，互相帮助、相互提面对问题应群策群力，互相帮助、相互提 拔、如此才能彻底解决问题。拔、如此才能彻底解决问题。 何时采用8d 并不是要求每一件发生的问题都必须采取并不是要求每一件发生的问题都必须采取 8d方法。方法。 而是针对重复发生的，一直没有解决得比而是针对重复发生的，一直没有解决得比 较重大的问题。较重大的问题。 针对客