设备潜在失效模式及效应分析(共50).ppt

1、设备潜在失效模式及设备潜在失效模式及效效应应分析分析(MFMEA)(MFMEA)2完成完成课课程程后后，学学员员能：能： 1.1.了了解解FMEAFMEA工作工作的的重重要要性性2.2.了解了解FMEAFMEA的工作原理的工作原理3.3.能能应应用用设备设备FMEAFMEA工具工具* *34科学家们事先己经将所有可能发生的事件进行了科学家们事先己经将所有可能发生的事件进行了分析，并得到彻底地解决，以保证万无一失。分析，并得到彻底地解决，以保证万无一失。-FMEA-FMEA的运用的运用567FMEAFMEA的类型的类型零零8设计潜在的失效模式及后果分析设计潜在的失效模式及后果分析-DFMEA-D

2、FMEADesign Potential Failure Mode and Effects Design Potential Failure Mode and Effects AnalysisAnalysis过程过程潜潜在在失失效效模模式式及及后后果果分分析析-P-PFMEAFMEAProcess Process Potential Failure Mode and Effects Potential Failure Mode and Effects AnalysisAnalysis91.1.由于筹划设计的缺乏，造成产品由于筹划设计的缺乏，造成产品/ /过程过程/ /效劳失效，效劳失效，给顾客

3、带来损失给顾客带来损失, ,失效后的市场召回本钱高。失效后的市场召回本钱高。2.2.事先花时间很好地进行事先花时间很好地进行FMEAFMEA，能够较容易地降低本，能够较容易地降低本钱，减少事后修改的风险和巨大损失。钱，减少事后修改的风险和巨大损失。3.3.有助于对设计要求和不同的设计方案给予客观真实有助于对设计要求和不同的设计方案给予客观真实的评价。的评价。4.4.核心内容：提高顾客满意度核心内容：提高顾客满意度 。10FMEAFMEA帮助我们了解帮助我们了解哪里可能出错哪里可能出错? ?造成的影响是什么造成的影响是什么? ?影响多严重影响多严重? ?造成的原因是什么造成的原因是什么? ?发生

4、概率多高发生概率多高? ?管制的方式是什么管制的方式是什么? ?管制多有效管制多有效? ?整体风险多高整体风险多高? ?如何降低风险如何降低风险? ?11 FMEAFMEA之功之功能能12ISO/TS16949ISO/TS16949之之“产品设计输出产品设计输出和和“制造过程设制造过程设计输出计输出中明确规定了：中明确规定了：产品与过程设计的输出必须包含产品与过程设计的输出必须包含FMEAFMEA作为作为APQPAPQP输出的输出的PPAPPPAP，其手册也明确规定，其手册也明确规定FMEAFMEA的要的要求。求。FMEAFMEA是汽车产品与过程设计必须进行的一项活动。是汽车产品与过程设计必须

5、进行的一项活动。 13FMEAFMEA让顾客更加满意让顾客更加满意顾客顾客需求需求产品设计产品设计过程设计过程设计顾客顾客满意满意FMEAFMEA是为了让顾客满意是为了让顾客满意, ,为了达成我们目标的为了达成我们目标的一个过程必须要做的事情。一个过程必须要做的事情。141516FMEA實實施步施步驟驟1.選擇選擇工程和范工程和范圍圍；2. 實實施施MFMEA，構構建一建一個個方框方框圖圖3.基於方框基於方框圖圖或或過過程流程程流程圖選擇圖選擇一一個輸個輸入入點點；4.收集收集數據數據；5.分析分析數據數據；6.計計算算結結果果結結果必果必須須由由數據驅動數據驅動！；！；7.結結果果評評估估/

6、確認確認/測測量；量；-狀況變狀況變好；好；-狀況變壞狀況變壞；-狀況無變狀況無變化。化。8.重重復復上述所有步上述所有步驟驟。17执执行行阶阶段段改善改善阶阶段段18准备阶段准备阶段组组建建MFMEAMFMEA团团队队资资料搜集料搜集制订制订MFMEAMFMEA计计划划建立功能方块图建立功能方块图設備設備结结构构树图树图QFDQFD决决定分析之定分析之项项目目功能功能1920设计设计工艺工艺制造制造生产生产服务服务质量质量试验试验可靠性可靠性各类专业人员各类专业人员熟悉产品熟悉产品理解客户理解客户了解过程了解过程精于服务精于服务富有经验富有经验善于改进善于改进信息资料信息资料各类专业技术各类

7、专业技术集体智慧集体智慧多方合作多方合作必要时包括供给商与最终顾客。必要时包括供给商与最终顾客。211.1.确保管理者承诺在公司范围内支持确保管理者承诺在公司范围内支持FMEAFMEA过程。过程。2.2.确保确保FMEAFMEA评定小组理解并支持评定小组理解并支持FMEAFMEA过程的期望和过程的期望和目标。目标。3.3.在模具寿命期间保持同一在模具寿命期间保持同一FMEAFMEA小组。小组。4.4.在每一个组织部门设立在每一个组织部门设立FMEAFMEA协调人。协调人。5.5.向向FMEAFMEA小组的每一个成员提供尽可能多的设计经小组的每一个成员提供尽可能多的设计经验。验。 22顾客明示的

8、和潜在的要求顾客明示的和潜在的要求相关国家专业的法律法规相关国家专业的法律法规与产品有关的标准和标准与产品有关的标准和标准供给商提供的资料和数据供给商提供的资料和数据同类产品积累的经验教训同类产品积累的经验教训创新的设计意图风险剖析创新的设计意图风险剖析2.2.资料搜集资料搜集作业目的：了解作业目的：了解VOCVOC，以便要求的充分满足。，以便要求的充分满足。232.2.资料搜集资料搜集相关法律法规相关法律法规顾客顾客的特殊要求的特殊要求产品产品可靠性可靠性与与质量质量目标目标系统、子系统与零件图面系统、子系统与零件图面工作流程图工作流程图以往类似产品的以往类似产品的FMEAFMEA产品历史产

9、品历史初始工程初始工程标标准准初始特殊特性清初始特殊特性清单单顾客抱怨顾客抱怨应在应在FMEAFMEA会议前会议前1212周即通知大家准备周即通知大家准备24准准备阶备阶段段改善改善阶阶段段重重复复评估评估2526MFMEAMFMEA是是聯聯合工程合工程團隊確團隊確定定設備設備的的潛潛在故障模式、在故障模式、潛潛在影在影響響和和潛潛在故障模式的在故障模式的潛潛在原因，并提出在原因，并提出糾糾正措施正措施計劃計劃以消除以消除或或減減少少潛潛在故障模式的影在故障模式的影響響。具有代表性的具有代表性的MFMEAMFMEA是一是一個個分等分等級級的模型，它的模型，它將機將機械分械分為為子子系系統統、組

10、組件和最底件和最底層層的可更的可更換單換單元。如：元。如：第第1 1級級：系：系統級統級-一般一般機機械械第第2 2級級：分系：分系統級統級-電電子、子、機機械、控制械、控制第第3 3級級：組組件件級級工作工作夾夾具具/ /工具、物料工具、物料輸輸送、送、驅動驅動第第4 4級級：部件：部件級級對對于所有于所有預預期目的，期目的，MFMEAMFMEA的大局部可以的大局部可以當當做做設計設計FMEAFMEA的的變變體體，這個變體這個變體的主要的主要內內容是容是確確定平安性和可靠性定平安性和可靠性問題問題。27確確定定MFMEAMFMEA的范的范圍圍：使用使用邊邊界界圖來確圖來確定范定范圍圍，一旦完

11、成，一旦完成邊邊界界圖圖，MFMEAMFMEA團隊應團隊應集集中中處處理小的平均故障理小的平均故障間間隔隔時間時間MTBF)MTBF)和低的可靠性和低的可靠性數數值。值。確確定功能：定功能：用功能框用功能框圖圖和和P P圖圖定定義義“理想理想功能，功能，總總是最是最關關心的研究系心的研究系統統、分系、分系統統或部件的或部件的設計設計目的。目的。故障模式：故障模式：故障是一故障是一個個事件，即事件，即設備設備/ /機機械在械在計劃內計劃內特定的特定的條條件下不能件下不能生生產產零件，或不能按零件，或不能按規規范生范生產產零件或零件或執執行行預預定的操作。定的操作。設備設備故障模式有故障模式有3

12、3種種方式：方式：部件缺陷硬件故障部件缺陷硬件故障28故障故障觀測觀測潛潛在的在的功能功能異異常常導導致致設備設備故障。故障。潛潛在的影在的影響響：故障模式故障模式對對分系分系統統的影的影響響后果根后果根據據平安性的平安性的“七大七大損損失失來來描述七大描述七大損損失可通失可通過過保修保修記錄記錄和和歷歷史史數據確數據確定。定。根根據據停工停工時間時間、廢棄廢棄和平安性和平安性問題來問題來描述描述潛潛在的故障影在的故障影響響。如果使用功能法，如果使用功能法，則則在列出故障影在列出故障影響響之前先列出故障原因。之前先列出故障原因。同同潛潛在影在影響響相相關聯關聯的是的是嚴嚴重度，它是重度，它是與

13、潛與潛在故障模式影在故障模式影響響的的嚴嚴重程度相重程度相對應對應的等的等級級。代表性的描述有如下。代表性的描述有如下幾點幾點：29停工停工時間時間：1.1.損壞損壞：對對于一于一臺臺有有維維修要求的修要求的設備設備，其功能，其功能喪喪失或功能失或功能退化所造成的退化所造成的損損失。失。2.2.安安裝裝和和調試調試：安：安裝過裝過程所造成的程所造成的損損失，失，調調式由操作式由操作員員或或安安裝員來裝員來完成，包括停止生完成，包括停止生產來調試過產來調試過程或程或機機器以防止缺器以防止缺陷和收益陷和收益損損失的失的總時間總時間。3.3.啟動損啟動損失：在生失：在生產產的早期的早期階階段，延段，

14、延續續的停工周末、假的停工周末、假期或期或換換班后所班后所發發生的生的損損失，失，將導將導致收益的降低或致收益的降低或廢棄廢棄和和缺陷的增多。缺陷的增多。4.4.空空閑閑或小中或小中斷斷：過過程流程中小的中程流程中小的中斷斷所造成的所造成的損損失，常失，常需要操作需要操作員進員進行干行干預預。空。空閑閑是由于是由于過過程流堵塞下游操作程流堵塞下游操作集中或缺乏上游操作集中造成的，集中或缺乏上游操作集中造成的，僅僅能通能通過過著眼于著眼于整整個個生生產線產線/ /系系統來統來解解決決。30減減少的周期：一少的周期：一臺機臺機器理想的周期器理想的周期時間與實際時間與實際周期周期時間時間的的不同所造

15、成的不同所造成的損損失。失。廢棄廢棄：有缺陷的零件：零件有缺陷的零件：零件質質量缺陷引起的返工、修理和量缺陷引起的返工、修理和廢棄過廢棄過程所造成的程所造成的損損失。失。加工：加工故障加工：加工故障/ /破破損損或退化或退化/ /磨磨損損所造成的所造成的損損失如切削失如切削工具、工作工具、工作夾夾具、焊接工具、具、焊接工具、沖壓機沖壓機。平安性：平安性：平安性考平安性考慮慮：直接影：直接影響壽響壽命和命和產產生危害性生危害性災難災難。31嚴嚴重度等重度等級級：嚴嚴重度由重度由3 3局部局部組組成：成：1.1.機機器和者的平安性首要器和者的平安性首要關關注的注的內內容；容；2.2.產產品品廢棄廢

16、棄；3.3.機機器停工期。器停工期。對對于列出的每一于列出的每一個個影影響響都都應應建立其等建立其等級級。應該應該先先為為最最嚴嚴重重的影的影響進響進行等行等級劃級劃分。然后分。然后從從影影響響平安性、官方平安性、官方標準標準和和設設備備停工停工時間時間等方面著手分析。等方面著手分析。這這里很重要的一里很重要的一點點是，只能是，只能通通過過改改變設計來變設計來降低降低嚴嚴重度。重度。32执行阶段执行阶段列出列出設備設備功能功能列出可能失效的列出可能失效的模模式式列出可能的失效后果列出可能的失效后果评估失效的严重度评估失效的严重度列出失效的可能原因列出失效的可能原因评估原因的发生度评估原因的发生

17、度计计算算RPNRPN值值评估措施的侦测度评估措施的侦测度现行控制现行控制33评估失效的严重度评估失效的严重度定义定义: :对每一失效的后果对每一失效的后果, , 对顾客的严重度对顾客的严重度严重度不包括发生的可能性及被侦测出的概率严重度不包括发生的可能性及被侦测出的概率34MFMEAMFMEA嚴嚴重度等重度等級標準級標準严重度系数S影响选定条件1较小较小的失效，对设备的使用无主要影响，修复时间TI60 min2一般一般的失效，需要短期的修理，60 min TI480 min3主要主要的失效，需长期的行动，480 min TI1440 min或影响到设备的精度，被设备的使用者注意到并在设备人员

18、的作用下得到纠正。4灾难性的严重失效，TI1440 min 或出现因设备精度下降产生废品。5安 全 / 质量事故可能使在故障或操作期间涉及到个人的安全问题；或不适合该生产线继续从事生产任务。35FMEAFMEA严重度说明严重度说明是失效模式最严重的级别；是失效模式最严重的级别；小组应对评审准那么和分级规那么达成一致意小组应对评审准那么和分级规那么达成一致意见；见；不修正严重度为不修正严重度为4&54&5的工程；的工程；严重度为难的工程，不须再分析。严重度为难的工程，不须再分析。36分分類類：“分分類類一一欄欄在在MFMEAMFMEA過過程中不是代表性的程中不是代表性的欄欄目，但

19、是如果目，但是如果涉及平安性或涉及平安性或與與法法規標準規標準不符合不符合時時，應當對應當對其其進進行行處處理：理：1.1.嚴嚴重度等重度等級為級為4 4或或5 5時時，重，重視視故障模式；故障模式；2.2.要要對對影影響響工人平安性的故障模式工人平安性的故障模式進進行行設計設計更改；更改；3.OS(3.OS(操作者平安性操作者平安性) )需要由需要由設備設備供供應應商商進進行行處處理。在理。在“分分類欄類欄中中輸輸入入“OS“OS，但必，但必須經過設備須經過設備使用者使用者認認可。可。37潛潛在的原因：在的原因：潛潛在的原因在的原因應應作作為設計為設計缺陷缺陷來確來確定。可能由如下定。可能由

20、如下內內容容轉轉化化而而來來：1.1.設計變設計變量、量、環環境或者有缺陷的部件；境或者有缺陷的部件；2.2.構構建建/ /安安裝設備階裝設備階段的段的變變量可被修正或控制；量可被修正或控制；確確定引起故障模式的直接原因。用于定引起故障模式的直接原因。用于確確定故障定故障潛潛在原因的在原因的數據數據可由如下可由如下幾幾方面方面獲獲得：得：1.1.替代替代MFMEA;MFMEA;2.2.故障日志；故障日志；3.3.接口矩接口矩陣陣；4.4.保修保修數據數據；5.5.焦焦點報點報告告錯誤錯誤的事情、正的事情、正確確的事情；的事情；6.6.試驗報試驗報告；告；7.7.外外場報務場報務服告。服告。38

21、發發生度：生度：發發生度生度O O是是與確與確定的一段定的一段時間內發時間內發生故障模式的可能性相生故障模式的可能性相對對應應的的級別級別。在。在確確定定發發生度生度時時，應應考考慮慮如下如下內內容：容：1.1.列出的每一列出的每一個個原因都要求一原因都要求一個發個發生度；生度；2.2.控制可用于控制可用于預預防或降低故障原因防或降低故障原因發發生的可能性，但不生的可能性，但不該該用于估用于估計發計發生度。生度。用于用于確確定定發發生度的生度的數據數據可由如下可由如下幾幾方面方面獲獲得：得：1.1.服服務數據務數據；2.MTBF2.MTBF數據數據；3.3.故障日故障日誌誌；4.4.維護記錄維

22、護記錄；5.5.替代替代MFMEA.MFMEA.39當當前控制：前控制：當當前控制用前控制用來來描述那些可描述那些可檢測檢測到故障模式或故障原因的到故障模式或故障原因的項項目，控制不是目，控制不是設計設計控制就是控制就是過過程控制。程控制。設計設計控制基于控制基于試驗試驗或其它在或其它在設計階設計階段用于段用于檢測檢測故障的故障的機機理，理，過過程控制是那些在程控制是那些在發發生故障生故障時時用于向工用于向工廠職員報廠職員報警的警的項項目，目，當當前控制通常被描述前控制通常被描述為為一一組組策略，用于：策略，用于：1.1.預預防故障模式的原因防故障模式的原因/ /機機理理發發生；生；2.2.降

23、低故障模式降低故障模式發發生率；生率；3.3.檢測檢測故障模式；故障模式；4.4.檢測檢測故障模式并故障模式并執執行行糾糾正的正的設計設計措施。措施。40MFMEAMFMEA發發生度等生度等級標準級標準发生度系数O频率确定条件1实 际 不存在在设备的生命周期内，失效在相似的设备中不出现，或最多只出现一次。2罕有的在类似的设备或现有的设备中，失效的发生比较罕见。可能每年出现一次故障；或部件应用了新技术，在理论上可以确信避免失效，但无类似设备运行的经验。3偶然的失效偶然出现，在类似的、正在运行的设备中失效是每季度出现一次。4频繁的某一部件或类似的现有设备失效频繁发生，失效每月出现一次或更多。41檢

24、測檢測度：度：檢測檢測度度D D用于用于對對能能夠檢測夠檢測到到潛潛在故障模式或原因的控制在故障模式或原因的控制有效性有效性進進行等行等級劃級劃分。用于分等的等分。用于分等的等級級采用采用1 1級級44級級。42MFMEAMFMEA探探測測度等度等級標準級標準探测度D分级发现难度选择条件1总发现该手段确保总能发现最初的原因，或在设备运转过程中的失效模式所引起的大多数主要因素都可得以避免。2便于发现失效的原因或模式是可发觉的，但有一种或少数几种不能被探测到。3难于发现失效模式或原因被发现是很困难的，或探测元件几乎不能使用。4内部不能发现没有任何手段可以在该失效模式发生前被探测到。43風險順風險順

25、序序數數RPN):RPN):風險順風險順序序數數量量MFMEAMFMEA團隊對設備團隊對設備的各的各種種故障模式故障模式進進行等行等級劃級劃分的一分的一種種方法。方法。讓團隊針對讓團隊針對最可能最可能發發生的故障采取措施，生的故障采取措施，并在供并在供應應商交付商交付設備設備前消除故障。前消除故障。RPNRPN具有如下特具有如下特點點：1.1.沒沒有有數數值或意值或意義義。RPNRPN和等和等級級自身自身沒沒有有數數值或意值或意義義，但用，但用于于確確定定設備潛設備潛在的在的設計設計薄弱薄弱環節環節故障模式的故障模式的優優先次序，先次序，并考并考慮慮可能的可能的設計設計措施措施來來消除故障或使消除故障或使這這些故障可些故障可維維修。修。2.RPN2.RPN用于用于確確定定潛潛在在設計設計薄弱薄弱環節環節根本原因的根本原因的優優先次序，先次序，并考并考慮慮可能的可能的設計設計措施。措施。3.RPN3.RPN是是嚴嚴重度、重度、發發生度和生度和檢測檢測度的乘度的乘積積。44应该处理的风险顺序应该处理的风险顺序:1.严重度严重度2.危险度危险度=严重度发生度严重度发生度3.风险优先系数风险优先系数(RPN)=严重度严重度 发生度发生度檢測檢測度度首先考首先考慮嚴慮嚴重度高的重度高的項項目，尤其是目，尤其是嚴