设计FMEA培训讲义

1、潜在潜在失效模式和后果分析失效模式和后果分析FMEAFMEA 潜在失效模式和后果分析：潜在失效模式和后果分析：Failure Mode and Effects AnalysisFailure Mode and Effects AnalysisFEMAFEMA是一组系统化的工作，其目的是：是一组系统化的工作，其目的是：l发现、评价产品发现、评价产品/ /工程中潜在的失效及后果；工程中潜在的失效及后果；l找到能够避免或减少这些潜在失效的措施；找到能够避免或减少这些潜在失效的措施；l将以上过程文件化，作为过程控制计划的输入；将以上过程文件化，作为过程控制计划的输入；FEMAFEMA的发展史的发展史l

2、FEMAFEMA起源于起源于6060年代航天航空工业项目。年代航天航空工业项目。l19741974年美军海军首先将它用于军事项目合约。年美军海军首先将它用于军事项目合约。l19701970年，汽车工业将年，汽车工业将FMEAFMEA作为在对其零件设计和生产制造的会审作为在对其零件设计和生产制造的会审项目的一部分。项目的一部分。l19801980年初，产品事故责任的费用突升和不断的法庭起诉事件发生，年初，产品事故责任的费用突升和不断的法庭起诉事件发生， 使使FMEAFMEA成为降低事故的不可或缺的重要工具。成为降低事故的不可或缺的重要工具。l19931993年包括美国三大汽车公司和美国质量管理协

3、会在内的，美汽年包括美国三大汽车公司和美国质量管理协会在内的，美汽车工业行动集团组织采用、编制车工业行动集团组织采用、编制FMEAFMEA参考手册。参考手册。墨菲定律墨菲定律l如果做某件事有两条或多条途径，并且其中一条会产生灾难性后如果做某件事有两条或多条途径，并且其中一条会产生灾难性后果，然而总会有人误入这一条途径果，然而总会有人误入这一条途径l推论为：推论为： 1.1.如果某事能导致错误，这种错误必将会发生。如果某事能导致错误，这种错误必将会发生。 2.2.当某事导致错误时，可能会造成巨大损失。当某事导致错误时，可能会造成巨大损失。 3.3.失效最终与最简单的原因相关。失效最终与最简单的原

4、因相关。l只要存在失效的可能，如果时间足够长，这种失效迟早会发生只要存在失效的可能，如果时间足够长，这种失效迟早会发生l凡事总是等到潜在失效损失最大化时发生凡事总是等到潜在失效损失最大化时发生l失效经常是混合的和凝聚的。最终的灾难一般是起始于某些不显失效经常是混合的和凝聚的。最终的灾难一般是起始于某些不显著的事件链的结果，失效耗尽了本身尚未失效的系统的其他部分。著的事件链的结果，失效耗尽了本身尚未失效的系统的其他部分。FMEAFMEA概要介绍概要介绍FMEA的应用l设计FMEA: -针对产品本身，产品设计、开发时期的分析技术。 -主要是设计工程师和其小组应用l过程FMEA: -针对产品的实现过

5、程，过程开发设计的分析技术。 -主要是过程（制造）工程师和其小组应用FMEA的实施：l应该是“事前”行动，而非“事后”工作； -D-FMEA在设计（图纸、规范）完成之前， -P-FMEA在过程设计确定之前。l全面的事先FMEA分析，可容易、经济的进行早期更改。 -对产品规范/过程方案和控制进行较容易、低成本的修改，减轻事后修改的浪费和对进度的影响。lFMEA是一个永不停止、相互作用的持续改进的过程。FMEAFMEA的基本概念的基本概念 “我先我先. .所以没有所以没有”l我先我先看了天气预报看了天气预报所以没有所以没有淋成落汤鸡淋成落汤鸡l我先我先评估金融大楼高度评估金融大楼高度所以没有所以没

6、有影响飞行影响飞行l我先我先设计电脑防火墙设计电脑防火墙所以没有所以没有被黑客入侵被黑客入侵 有些有些“我先我先”是必需的！是必需的！ 有些有些“所以没有所以没有”是预期可避免的！是预期可避免的！ 有效运用有效运用FMEA可强化事先预防可强化事先预防APQPAPQP过程中过程中FMEAFMEA使用的阶段使用的阶段 合同评审和项目计划确定顾客期望 计划质量第1阶段设计FMEA确定特殊特性，确定设计验证计划第2阶段设计验证计划和报告确定风险和可行性第2阶段生产工艺流程图把产品特性与生产过程相联系，明确特殊特性第3阶段开展过程FMEA揭示变差来源，最后确定特殊特性第3阶段1、加深度限位器2、DOE确

7、定粘度、温度、压力1、加速腐蚀试验2、无改善方法1、目测检查2、检查喷雾形状，清洗喷头、 膜厚检测1、整车耐抗试验2、试验现探测控制方法1、喷头不够深入2、喷头堵塞1、蜡层厚度不足2、蜡的配方不当失效原因车门寿命降低车门寿命降低失效后果在指定的表面喷蜡不足车门下板腐蚀潜在失效模式车门涂蜡车门功能PFEMADFEMAFEMA类别设计失效模式和后果分析设计失效模式和后果分析DFMEADFMEA* * 分析对象：以系统、子系统或零部件为分析对象；分析对象：以系统、子系统或零部件为分析对象；* * 典型的设计失效模式有：裂纹、变形、松动、泄露、短路（电器）、典型的设计失效模式有：裂纹、变形、松动、泄露

8、、短路（电器）、 氧化、粘结、断裂等，应使用规范的专业术语；氧化、粘结、断裂等，应使用规范的专业术语；* * 典型的失效模式后果有：噪声、工作不正常、不良外观、不稳定、典型的失效模式后果有：噪声、工作不正常、不良外观、不稳定、 运行中断、粗糙、不起作用、异味、工作减弱等，是下一道工序或客运行中断、粗糙、不起作用、异味、工作减弱等，是下一道工序或客 户的感受；户的感受；* * DFMEADFMEA从严重度从严重度S S、频度、频度O O、探测度、探测度D D三个方面（分别三个方面（分别1-101-10分）对失效进行评分）对失效进行评价定级，并计算出价定级，并计算出RPNRPN风险顺序数（风险顺序

9、数（RPN= SRPN= SO OD D）；）；* * RPNRPN100100时，应采取后续改进措施；时，应采取后续改进措施； S8S8时，应采取后续改进措施；时，应采取后续改进措施； RPN100RPN100，S S8 8时，对时，对RPNRPN从大到小排序，针对前四位采取后续改进措施；从大到小排序，针对前四位采取后续改进措施； 注意，如顾客有要求，必须按顾客的规定。注意，如顾客有要求，必须按顾客的规定。车载电视 P图示例输入信号:视频信号输出流畅清晰的视频播放机械:1,外壳设计和材料2,颜色3,logo4,机械安装尺寸5,散热电气:1,亮度2,视角3,功率4,开机画面5,工作电压6,接口

10、要求控制因数外部环境:1,汽车供电不稳定2,汽车加载/振动3,公路上的土/水,潮湿噪声因数 不同批量的变差:1, 安装过程中线材连接的打胶固定的作业.2,安装过程中来料的尺寸变差3,电锁扭力距不同批量的变差4,零件安装过程中的遭受外力等,例如静电.随时间/英里的变化:1,内部电容器件的老化2,外部涂层的脱落,腐蚀等等3,长期颠簸中的信号接口连接不稳4,挂件连接的松动顾客使用:1, 脑袋不小心碰撞2, 手摸,敲打3,野蛮安装错误情况:1.电气功能不达标.2, 汽车的给电视的供电波动,造成不能工作3,接口不满足客户要求4,颜色,外形尺寸等不满足客户要求5,内部过热6,不能安装FMEA表及开发顺序：

11、表及开发顺序：潜在失效模式潜在失效后果严重度S级别潜在失效起因/机理频度O现行控制探测度DRPN建议措施责任及目标完成日期措施结果预防探测采取的措施SODRPN功能、特性或要求是什么？后果是什么？会是什么问题？-无功能-部分功能/功能过强/功能降级-功能间歇-非预期功能子系统功能要求有多糟糕？起因是什么？发生的频率如何？怎样能得到 预防和探测？该方法在探测时有多好？能做些什么？-设计更改-过程更改-特殊控制-标准、程序或指南的更改1无影响无影响无无2配合、外观或尖响、卡嗒响等项目不符合要求，但很少配合、外观或尖响、卡嗒响等项目不符合要求，但很少有顾客发现有缺陷（小于有顾客发现有缺陷（小于25）

12、很轻微很轻微3配合、外观或尖响、卡嗒响等项目不符合要求，有一半配合、外观或尖响、卡嗒响等项目不符合要求，有一半顾客发现有缺陷（顾客发现有缺陷（50）轻微轻微4配合、外观或尖响、卡嗒响等项目不符合要求，大多数配合、外观或尖响、卡嗒响等项目不符合要求，大多数顾客发现有缺陷（大于顾客发现有缺陷（大于75）很低很低5车辆（或系统）能运行，但舒适度或方便性项目性能下车辆（或系统）能运行，但舒适度或方便性项目性能下降，顾客感觉有些不舒服降，顾客感觉有些不舒服低低6车辆（或系统）能运行，但舒服性或方便性部件不能工车辆（或系统）能运行，但舒服性或方便性部件不能工作，顾客感觉不舒服作，顾客感觉不舒服中等中等7车

13、辆（或系统）能运行，但性能下降，顾客不满意车辆（或系统）能运行，但性能下降，顾客不满意高高8车辆（或系统）不能运行，丧失基本功能车辆（或系统）不能运行，丧失基本功能很高很高9这是一种非常严重的失效形式，是在具有失效预兆的前这是一种非常严重的失效形式，是在具有失效预兆的前提下发生的，并影响到行车安全或违反了政府的有关法提下发生的，并影响到行车安全或违反了政府的有关法规规有警告的有警告的严重危害严重危害10这是一种非常严重的失效形式，它是在没有任何失效预这是一种非常严重的失效形式，它是在没有任何失效预兆地影响到行车安全或违反了政府有关规定兆地影响到行车安全或违反了政府有关规定无警告地无警告地严重危

14、害严重危害严重度评分严重度评分后果的严重度后果的严重度后果后果严重度评价准则严重度评价准则频度评价准则频度评价准则失效发生的可能性失效发生的可能性可能的失效率可能的失效率频度评分频度评分很高：失效几乎是不可避免的很高：失效几乎是不可避免的1/2101/39高：反复发生的失效高：反复发生的失效1/881/207中等：偶尔发生的失效中等：偶尔发生的失效1/8061/4005低：相对很少发生的失效低：相对很少发生的失效1/200041/150003极低：失效不大可能发生极低：失效不大可能发生1/15000021/5000001探测度评价准则探测度评价准则探测性探测性由设计控制可探测的可能性由设计控制

15、可探测的可能性探测度探测度绝对不肯定绝对不肯定设计控制将不能或不可能找出潜在的起因设计控制将不能或不可能找出潜在的起因/机理及后续的失效模式或根本机理及后续的失效模式或根本无法设计控制无法设计控制10很极少很极少设计控制只有很极少的机会能够找出潜在起因设计控制只有很极少的机会能够找出潜在起因/机理及后续的失效模式机理及后续的失效模式9极少极少设计控制有极少的机会能够找出潜在起因设计控制有极少的机会能够找出潜在起因/机理及后续的失效模式机理及后续的失效模式8很少很少设计控制有很少的机会能够找出潜在起因设计控制有很少的机会能够找出潜在起因/机理及后续的失效模式机理及后续的失效模式7少少设计控制有少

16、的机会能够找出潜在起因设计控制有少的机会能够找出潜在起因/机理及后续的失效模式机理及后续的失效模式6中等中等设计控制有中等的机会能够找出潜在起因设计控制有中等的机会能够找出潜在起因/机理及后续的失效模式机理及后续的失效模式5中上中上设计控制有中上的机会能够找出潜在起因设计控制有中上的机会能够找出潜在起因/机理及后续的失效模式机理及后续的失效模式4多多设计控制有较多的机会能够找出潜在起因设计控制有较多的机会能够找出潜在起因/机理及后续的失效模式机理及后续的失效模式3很多很多设计控制有很多的机会能够找出潜在起因设计控制有很多的机会能够找出潜在起因/机理及后续的失效模式机理及后续的失效模式2几乎肯定

17、几乎肯定设计控制有几乎肯定的机会能够找出潜在起因设计控制有几乎肯定的机会能够找出潜在起因/机理及后续的失效模式机理及后续的失效模式1设计设计DFMEADFMEA应用举例应用举例理化试验报告12657117评定表明人口合适车身工程部和装配部门00-06-21利用辅助设计模型和喷头进行集体评审1124喷头入口的图样评定4车门板之间空间不够，容不下喷头7RPN282821122ODS23措施777增加集体评价，利用正式生产喷蜡设备和特定的蜡无增加实验室强化腐蚀实验并对蜡厚层试验设计增加实验室强化腐蚀实验21建议措施8277探测度整车耐久性试验 T-118 T-109 T-301(18)现行控制用非功

18、能喷头进行设计辅助调查整车耐久性试验T-118 T-109T-301224617频度混入的空气阻止蜡进入边脚部分蜡的配方不当蜡层厚度规定不足车门内板保护蜡上限太低(16)潜在失效起因/机理15页共3车身工程部和装配部门00-07-2128072872试验表明厚度合适DOE表明厚度在25内便可接受综合观察和试验验证蜡的上边界A.Tailor-车身工程00-06-2519672据结果(148号试验)上限提高125mA.Tailor-车身工程00-06-252947车门寿命降低导致：-因漆面生锈，使用户不满意-使车门内附件功能降低车门内板下部腐蚀左前车门H8HXA.-上、下车-保护乘客免受天气/噪音/侧碰撞的影响a.车门附件(如后视镜/门锁/门