FMEA失效模式分析入门教程

1、潜在失效模式及后果分析Potential Failure Mode andEffects AnalysisQA : Alex SunWHAT IS FMEA? 一组系统化的活动，用以 - 认可并评价产品/过程中潜在失效及 其后果 - 确定能够消除或减少潜在失效发生机 会的措施 - 将全部过程形成文件 是对确定设计或过程必须做哪些是才能使顾客满意这一过程的补充 关注点在设计，无论是产品或过程的设计WHEN FMEA? 为实现最大价值，在事件发生前花时间做好FMEA，能最容易、低成本的对产品或过程进行更改，从而最大限度减低后期更改的危机。 新设计、新技术或新过程 对现有设计或过程的更改 将现有设计

2、或过程用于新环境、场 所或应用FMEA 分类 对产品设计阶段进行的为设计中的潜在失效模式和后果分析，简称为DFMEA 对制造过程进行的为制造和装配过程的 失效模式和后果分析，简称为PFMEA 负有设计责任的组织必须开展DFMEA和PFMEA 无设计责任的组织必须开展PFMEA设计FMEA 设计设计FMEA是设计工程师是设计工程师/APQP小组采用的分析技术，小组采用的分析技术， 用以最大限度保证各种潜在失效模式及其原因和机理用以最大限度保证各种潜在失效模式及其原因和机理已得到充分考虑和说明。已得到充分考虑和说明。以最严密的方式总结了设计一个部件、子系统和系统时以最严密的方式总结了设计一个部件、

3、子系统和系统时小组的设计思想，并使之规范化和文件化。小组的设计思想，并使之规范化和文件化。对设计过程提供支持，并通过以下途径降低失效风险：对设计过程提供支持，并通过以下途径降低失效风险：为客观评价设计的功能要求和设计方案提供帮助。评价为对制造和组装要求所作的最初设计。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。为完整、有效的设计和开发过程的策划提供更多信息。根据潜在失效模式对“顾客”的影响排序并据此建立优先控制系统。为建议和跟踪降低风险措施开辟了公开讨论的专栏。1. 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。DFMEA 的开发 DFMEA中中“顾客顾客”的含

4、义不仅是最终使用的含义不仅是最终使用者者 DFMEA应有由制造，材料，市场，质量，应有由制造，材料，市场，质量，试验，服务，供方以及更高或更低一层次试验，服务，供方以及更高或更低一层次设计职能的代表参与的多功能小组展开，设计职能的代表参与的多功能小组展开，且有一位有经验的项目经理推动且有一位有经验的项目经理推动 DFMEA是一份动态文件，开始于设计概念是一份动态文件，开始于设计概念最终形成之时，持续更新于产品开发各阶最终形成之时，持续更新于产品开发各阶段，完成于产品加工图样完工之前段，完成于产品加工图样完工之前 在在DFMEA中，不应把克服潜在设计缺陷的中，不应把克服潜在设计缺陷的方法，寄托于

5、过程控制。相反地，应当充方法，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。分考虑制造过程本身的限制因素。DFMEA项目功能潜在失效模式潜在失效后果严重度 S级别潜在失效 原因 机理频度 O 现行设计控制 预防/ 探测探测度 D风险顺序数RPN建议措施 责任与目标完成日期措施结果采取措施 严重度 S频度 O探测度 D RPN系统子系统零组件核心小组设计责任关键日期车辆年份/类型FMEA 编号页码编制人之（修订）FMEA 日期（原始）DFMEA表头信息 系统系统(1) 根据过程所属的的系统、子系统或零部件进行分类，包括名称和编号。 年型年型/车型车型(2) 汽车的年型和车型 核心小

6、组核心小组(3) 设计FMEA小组名称、部门和电话 设计责任设计责任(4) 整车厂商(OEM)、部门和责任小组 关键日期关键日期(5) FMEA完成日期 FMEA编号编号(6) 用于追溯FMEA的 内部编号 编制人编制人(7) FMEA编制人的姓名、 电话及所属公司 FMEA日期日期(8) 原始FMEA编制日期 FMEA日期日期(9) FMEA的修改日期 页码页码(10) FMEA文件的本页码和 总页码DFMEA正文栏目信息 项目项目/功能（功能（11） -填入被评估的根据工程图纸标明的零件名称及设计水 平，零件/项目编号和功能 -用可测量的术语分列并描述每个功能 潜在失效模式潜在失效模式(1

7、2) -所谓潜在失效模式是指部件，子系统或系统可能发生的不能满足功能或设计要求的状况。 -失效状态可能是上系统失效的起因或是下部件的失效后果 -应以作业为单元逐个分析，前提是这种失效可能发生但不一定发生 -特定条件下的潜在失效模式应予考虑 -应以规范化或技术术语描述DFMEA正文栏目信息 潜在失效后果潜在失效后果(13) -指为顾客感受到的失效模式对功能的影响，包括对 装配、总成等内部顾客和总成、系统、整车、最终 用户等外部顾客和政府规定等造成的后果影响。 -可通过查阅历史和类似的FMEA报告、保修资料、抱 怨报告、现场报告及其他文件，确定历史上失效模 式的影响。 严重度严重度(14) -是一

8、给定潜在失效模式最严重影响程度的级别。 -只有设计变更才能减低严重度数值 -严重度建立了失效模式与风险等级之间的联系。 -严重度分为1-10级。不推荐修改确定为9和10的严重 度数值，为1的不需作进一步分析。DFMEA严重度S评价准则 后果后果 评定准则：后果的严重度评定准则：后果的严重度S无警告的严重危害这是一种非常严重的失效形式，它是在没有任何失效预兆的情况下影响到行车安全或不符合政府法规10有警告的严重危害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，影响到行车安全和/或不符合法规9很高车辆/项目不能运行，（丧失基本功能）8高车辆/项目能运行，但性能下降，顾客非常不满意7中

9、等车辆/项目能运行，但舒适性/方便性项目不能工作，顾客不满意6低车辆/项目能运行，但舒适性/方便性项目性能下降，顾客有些不满意 5很低配合、外观或尖响、卡嗒响等项目不舒服，大多数顾客（75%以上）能感觉到有缺陷4 轻微 同上等项目不舒服，50%顾客能感觉到有缺陷3 很轻微 同上等项目不舒服，25%以下顾客能感觉到有缺陷2 无无可辨别的后果1DFMEA正文栏目信息 级别级别(15) 用于区分部件、子系统、系统特性的分级，以突出高优先度的失效模式(如：关键、主要、重要、重点) 失效的潜在起因失效的潜在起因/机理机理(16) -指引起失效模式的设计缺陷 -可基于二个假定考虑失效原因： a.失效模式由

10、设计缺陷造成，零件的制造和装配在工 程规格之内； b.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 造成组装过程的错误。 -凡是严重度或风险顺序数(RPN)高的失效模式，都 须确定其根本原因。发现根本原因能使设计改进具 有针对性。只有当设计改进工作能够根除根本 原因(而不是间接原因)出现的频率时，才最为有效。DFMEA正文栏目信息 频度频度(17) -是指某一特定的起因/机理在设计寿命 内发生的可能性或频度，分1到10级。 -通过设计变更来预防失效起因是降低频 度的唯一途径。 -当频度数等于1时，设计失效模式不可能发生：a)设计可以包容期望的制造/组

11、装变差，和 b)常规控制方式可以保证产品按设计意图生产。 -当频度数等于10时，失效模式几乎一定发生。 以前的或同类设计有很多失效的历史记录。DFMEA频度评价标准 失效发生可能性失效发生可能性 可能的失效率可能的失效率频度频度 很高：持续性失效 100个 每1000辆车/项目10 50个 每1000辆车/项目9 高：经常性失效 20个 每1000辆车/项目8 10个 每1000辆车/项目7 中等：偶尔性失效 5个 每1000辆车/项目6 2个 每1000辆车/项目5 1个 每1000辆车/项目4低：相对很少发生的 失效 0.5个 每1000辆车/项目3 0.1个 每1000辆车/项目2 极低

12、：不太可能发生 100时应采取纠正措施以降低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。DFMEA正文栏目信息建议措施建议措施(21) -目的在于通过改进设计依次降低严重度、频度和探目的在于通过改进设计依次降低严重度、频度和探 测度，提高顾客满意度。测度，提高顾客满意度。 -针对高严重度，高针对高严重度，高RPN采取预防采取预防/纠正措施并进行纠正措施并进行 工程评价。工程评价。 -建议措施建议措施 降低降低 可考虑的措施可考虑的措施 可达到的目的可达到的目的 严重度 改变设计 根除或降低失效模式的严重度 频度 改变设计或改进工程规格 预防原因或降低频度探测度

13、增加或改进设计评估技术 改进发现原因或失效模式的能力 -在下列情况下，考虑纠正措施： 失效模式的严重度大于8。 严重度/频度太高(由小组认可为顾客强制规定)。 RPN值太高(不管是对小组达成的共识，还是对顾客 的强制要求而言)。 -任何措施都应当验证，以确定正确性和有效性。一个不 加跟踪的FMEA是没有价值的。DFMEA正文栏目信息 责任和完成日期责任和完成日期(22) -确定责任部门和个人，确定目标完成 日期和完成日期 采取的措施采取的措施(23) -简述措施和生效日期 纠正后的纠正后的RPN(24-27) -重新计算纠正措施执行后的风险顺序 数(如：严重度、频度和探测度)。过程FMEA 过

14、程过程FMEA是制造工程师是制造工程师/APQP小组主要采用的分析小组主要采用的分析技术，用以最大限度保证各种潜在失效模式及其原因技术，用以最大限度保证各种潜在失效模式及其原因和机理已得到充分考虑和说明。和机理已得到充分考虑和说明。 以最严密的方式总结了开发一个过程时小组的设计思以最严密的方式总结了开发一个过程时小组的设计思想，并使之规范化和文件化。想，并使之规范化和文件化。 PFMEA通过以下途径降低和减少制造风险通过以下途径降低和减少制造风险： -分析新的制造和装配过程，确定过程功能和要求。 -确定存在/潜在的制造/装配过程中的失效模式及对顾客的影响。 -确定过程缺陷分级，提出进一步的控制

15、来解决问题，以 消除或降低生产不可接受产品的频率。 增强对不可接受产品的探测度。 -确定关键特性和重要特性，以便编制完整的制造控制计划。 -建立过程改进的优先顺序。 -记录制造过程结果，为今后制造过程的开发提供指导。PFMEA 的开发 PFMEA中中“顾客顾客”的含义不仅是最终使用者的含义不仅是最终使用者 PFMEA应有由设计，制造，材料，市场，质应有由设计，制造，材料，市场，质量，服务，供方等职能的代表参与的多功能小量，服务，供方等职能的代表参与的多功能小组展开，且有一位有经验的项目经理推动组展开，且有一位有经验的项目经理推动 PFMEA是一份动态文件，开始于可行性研究是一份动态文件，开始于

16、可行性研究之时，持续更新于从单个部件到总成的所有工之时，持续更新于从单个部件到总成的所有工序全过程，完成于生产用工装到位之前序全过程，完成于生产用工装到位之前 PFMEA的输出作为以下方面的基础：的输出作为以下方面的基础： -控制计划的编制。 -初始过程能力研究计划的编制。 -产品和过程特殊特性的最终确定。 -过程和监控作业指导的编制。PFMEA 原理和表格与DFMEA相同 各栏目表述的内容因考虑的对象而异 严重度和探测度评价准则内容不同PFMEA严重度S评价准则后果后果判定准则：后果的严重度（顾客的后果）判定准则：后果的严重度（顾客的后果） 判定准则：后果的严重度（制造判定准则：后果的严重度

17、（制造/装配的装配的后果）后果） S无警告的危害当潜在失效模式在无警告情况下影响车辆安全运行和/或包含不符合政府法规项，严重程度非常高。或可能在无警告情况时对机器或装配操作者造成危害。10有警告的危害当潜在失效模式在有警告情况下影响车辆安全运行和/或包含不符合政府法规项，严重程度非常高。或可能在有警告情况时对机器或装配操作者造成危害。9很高车辆/系统无法运行，丧失基本功能。或100%的产品可能得报废，或车辆/项目需在返修部门返修1小时8高车辆/系统可运行，但功能水平下降。顾客非常不满。或产品需分检、小于100%需报废或车辆/项目需在返修部门返修0.5-1小时7中等车辆/系统可运行，但舒适性或方

18、便性项目不能运行。顾客不满意。或小于100%产品需报废，不需分检或车辆/项目需在返修部门返修少于0.5小时6低车辆或系统能运行，但舒适性或方便性项目性能有所下降或100%产品可能需要返工或在线下返修，不需送返修部门处理5很低配合,外观/尖响和卡塔响等项目不舒服多数顾客（75%以上）能发现缺陷或部分产品可能需要分检，无需报废，但部分产品（小于100%）需要返工4轻微配合,外观/尖响和卡塔响等项目不舒服有一半顾客能发现缺陷。或部分产品（小于100%）可能需要在生产线上其他工位返工，无报废3很轻 微配合,外观/尖响和卡塔响等项目不舒服有辨识力顾客（25%以下）能发现缺陷或部分产品（小于100%）可能需要在生产线上原工位返工，无报废2 无 无可辨识的影响或对操作者而言有轻微的不方便或无影响1PFMEA探测度评价准则探测探测性性 准准 则则检查类别检查类别A B C 探探 测测 方方 法法人工检验人工检验探测探测度度几乎不可能绝对肯定不可能探测防错量具X不能探测或没有检查10很微小控制方法可能探测不出来X只能通过间接或随机检查来实现控制9微小控制有很少的机会能探测出来X只能通过目测