c)FMEA第四版20124

1、2022-5-4陈瑞泉1 潜在失效模式及后果分析潜在失效模式及后果分析 FMEA Potential Failure Mode and Effects Analysis第四版（2008年6月） 2022-5-4陈瑞泉2潜在失效模式潜在失效模式 潜在失效模式潜在失效模式(Potential failure mode)(Potential failure mode)是指可能发生，但是指可能发生，但不一定非得发生的失效模式，这是工程技术人员在设计、不一定非得发生的失效模式，这是工程技术人员在设计、制造和装配中认识到或感觉到的可能存在的隐患。制造和装配中认识到或感觉到的可能存在的隐患。潜在失效后果潜在

2、失效后果 潜在失效后果潜在失效后果(potential failure effect)(potential failure effect)是指一种潜在失效是指一种潜在失效模式会给顾客带来的后果，这里所说的顾客，包括外部的模式会给顾客带来的后果，这里所说的顾客，包括外部的汽车主机厂、下一道工序、使用者直至产品的最终用户；汽车主机厂、下一道工序、使用者直至产品的最终用户；内部的顾客则包括生产流程的工序、作业部门和操作人员内部的顾客则包括生产流程的工序、作业部门和操作人员等。等。2022-5-4陈瑞泉3 后果分析后果分析 后果分析后果分析(effect analysis)(effect analys

3、is)指的是一种失效模式若发生，会给顾指的是一种失效模式若发生，会给顾客带来多大的危害。在客带来多大的危害。在FMEAFMEA中，危害性包含有三层意思，并且中，危害性包含有三层意思，并且都设法量化，这三层意思是：都设法量化，这三层意思是： 一种失效模式所产生后果的严重度一种失效模式所产生后果的严重度(severity)(severity)； 一种失效模式的起因发生的频度一种失效模式的起因发生的频度(frequency of occurrence)(frequency of occurrence)； 一种失效模式的起因不可探测的程度一种失效模式的起因不可探测的程度(likelihood of d

4、etection)(likelihood of detection)。 2022-5-4陈瑞泉4 2020世纪世纪5050年代初期，美国年代初期，美国GrummanGrumman公司第一次把公司第一次把FMEAFMEA思想用于一种战斗机操作系统的设计分析，取得较好效果，思想用于一种战斗机操作系统的设计分析，取得较好效果，但正式应用但正式应用FMEAFMEA技术是在技术是在6060年代中期，作为航天工业的一年代中期，作为航天工业的一项革新，以后逐渐推广。项革新，以后逐渐推广。7070年代中期，美国公布了年代中期，美国公布了FMEAFMEA的的军用标准军用标准MIL -STD-1629MIL -S

5、TD-1629。19801980年又改版为年又改版为MIL -STD-1629AMIL -STD-1629A。 1985 1985年国际电工协会年国际电工协会(IEC)(IEC)公布了公布了FMEAFMEA的国际标准：的国际标准：IEC 812IEC 812，这个标准被我国等同采用，编号为，这个标准被我国等同采用，编号为GB 78261987GB 78261987 系统可靠性分析技术、失效模式和效应分析系统可靠性分析技术、失效模式和效应分析(FMEA)(FMEA)程序。程序。 2022-5-4陈瑞泉5 FMEAFMEA的早期应用局限在航空、航天领域，但自的早期应用局限在航空、航天领域，但自80

6、80年代年代后期，在民用产品生产领域，随着顾客对产品质量要求的后期，在民用产品生产领域，随着顾客对产品质量要求的不断提高，法律法规对制造商的产品责任框架要求日趋严不断提高，法律法规对制造商的产品责任框架要求日趋严峻，加之市场竞争激烈，降低产品风险，缩短开发周期，峻，加之市场竞争激烈，降低产品风险，缩短开发周期，减少浪费，优化成本的需求，越来越多的企业意识到事先减少浪费，优化成本的需求，越来越多的企业意识到事先预防的必要性。汽车工业首先引用了预防的必要性。汽车工业首先引用了FMEAFMEA技术力求在产技术力求在产品形成的早期阶段最大限度地识别和采取防范措施。特别品形成的早期阶段最大限度地识别和采

7、取防范措施。特别在在9090年代后期，汽车、电机、电器等行业不但陆续将年代后期，汽车、电机、电器等行业不但陆续将FMEAFMEA技术引入企业自身的质量管理体系中，并且将其逐渐发展技术引入企业自身的质量管理体系中，并且将其逐渐发展为对供应商的要求为对供应商的要求 。2022-5-4陈瑞泉6 潜在潜在FMEAFMEA作为一种可靠性分析技术，可以推动设计过程、制造作为一种可靠性分析技术，可以推动设计过程、制造过程或服务过程层次的质量改进，是对上述过程各个组成部分及其接过程或服务过程层次的质量改进，是对上述过程各个组成部分及其接口进行事先分析的方法。此种事先分析主要包括以下几项内容：口进行事先分析的方

8、法。此种事先分析主要包括以下几项内容： 1) 1) 查明上述过程中可能存在的各种潜在失效模式；查明上述过程中可能存在的各种潜在失效模式； 2) 2) 评价每个失效模式可能产生的后果评价每个失效模式可能产生的后果( (对顾客对顾客) )，以及严重程度；，以及严重程度； 3) 3) 评价每个失效模式的起因及其发生可能性的大小；评价每个失效模式的起因及其发生可能性的大小； 4) 4) 找出减少失效模式发生或失效发生的控制变量，由此确定一个找出减少失效模式发生或失效发生的控制变量，由此确定一个失效模式可控程度，我们称之为不易探测度；失效模式可控程度，我们称之为不易探测度； 5) 5) 提出建议的措施，

9、预防风险最大一个或几个失效模式的发生；提出建议的措施，预防风险最大一个或几个失效模式的发生； 6) 6) 书面总结上述分析结果。书面总结上述分析结果。 FMEA FMEA是一组系统化的活动，它是对设计过程的更完善化，是一组系统化的活动，它是对设计过程的更完善化， 以明以明确必须做什么样的产品设计和制造过程设计才能满足顾客的需要。确必须做什么样的产品设计和制造过程设计才能满足顾客的需要。 FMEA FMEA是一种分析方法，它确保了在产品与过程开发（先期产品是一种分析方法，它确保了在产品与过程开发（先期产品质量策划质量策划APQPAPQP）的过程中，考虑并处理了潜在的问题。）的过程中，考虑并处理了

10、潜在的问题。 FMEA FMEA的的最显著的成果，就是将跨职能小组的集体知识文件化。最显著的成果，就是将跨职能小组的集体知识文件化。 风险评估是评估与分析的一部分，它的重点是对有关设计（产品风险评估是评估与分析的一部分，它的重点是对有关设计（产品和过程）、功能和应用变更的评审，以及对潜在失效可能带来的风险和过程）、功能和应用变更的评审，以及对潜在失效可能带来的风险进行讨论。进行讨论。 FMEA FMEA应当关注到产品或总成内的每一个零部件，尤其是关键和应当关注到产品或总成内的每一个零部件，尤其是关键和涉及安全问题的零部件或过程，更应当受到优先关注。涉及安全问题的零部件或过程，更应当受到优先关注

11、。 理想状况下，设计理想状况下，设计FMEAFMEA应当在设计的早期阶段启动；过程应当在设计的早期阶段启动；过程 FMEAFMEA应在工装和应在工装和FMEAFMEA制造设备的开发、采购之前启动。制造设备的开发、采购之前启动。FMEAFMEA应贯应贯穿于设计和制造开发过程的每一阶段，并且也可用于问题解决。穿于设计和制造开发过程的每一阶段，并且也可用于问题解决。 FMEA FMEA也可用于非生产制造领域也可用于非生产制造领域 。例如，。例如，FMEAFMEA可被用于行政管可被用于行政管理过程的风险分析，或用于安全系统的评估。理过程的风险分析，或用于安全系统的评估。2022-5-4陈瑞泉72022

12、-5-4陈瑞泉8 所有所有FMEAFMEA的重点在于设计，无论是用于产品的设计还是制造过程的重点在于设计，无论是用于产品的设计还是制造过程的设计。的设计。 全面实施全面实施FMEAFMEA能够避免许多事件的发生。要完成能够避免许多事件的发生。要完成FMEAFMEA需依靠集需依靠集体的协作，必须综合每个人的智慧，需要有设计、制造、装配、售后服体的协作，必须综合每个人的智慧，需要有设计、制造、装配、售后服务、质量及可靠性等各方面的专业人才。务、质量及可靠性等各方面的专业人才。 及时性是成功实施及时性是成功实施FMEAFMEA的最重要因素之一，它是一个的最重要因素之一，它是一个“事前的行事前的行为为

13、”，而不是，而不是“事后的行为事后的行为”。为达到最佳效益，。为达到最佳效益，FMEAFMEA必须在设计或必须在设计或过程失效模式被无意地纳入设计产品之前进行。事先花时间很好地进行过程失效模式被无意地纳入设计产品之前进行。事先花时间很好地进行综合的综合的FMEAFMEA分析，能够容易、低成本地对产品或过程进行修改，从而分析，能够容易、低成本地对产品或过程进行修改，从而减轻事后修改的危机。减轻事后修改的危机。 FMEA FMEA能够减少或消除因修改而带来更大损失的机会。适当地应用能够减少或消除因修改而带来更大损失的机会。适当地应用FMEAFMEA是一个相互作用的过程，永无止境。是一个相互作用的过

14、程，永无止境。 以下是应用以下是应用FMEAFMEA过程的三种基本情况，每种都有自己的范围过程的三种基本情况，每种都有自己的范围或重点。或重点。 情况一：情况一：新设计、新技术、新过程新设计、新技术、新过程 FMEA FMEA范围是完整的设计过程、新技术开发范围是完整的设计过程、新技术开发/ /应用过程和新过应用过程和新过程设计程设计/ /开发开发/ /应用的过程。应用的过程。 情况二：情况二：对现有设计和过程的更改对现有设计和过程的更改 FMEA FMEA范围应当着重于设计和过程的更改、由更改而可能引范围应当着重于设计和过程的更改、由更改而可能引起的相互作用以及从市场上所获得的历史信息。它可

15、包括法规要求起的相互作用以及从市场上所获得的历史信息。它可包括法规要求的变更的变更 。 情况三：情况三：在在 新的环境、场所、应用或使用形式下（包括：工新的环境、场所、应用或使用形式下（包括：工作循环、法规要求等），使用现有的设计和作循环、法规要求等），使用现有的设计和 过程。过程。 FMEA FMEA范围应当着重于新的范围应当着重于新的 环境、场所、应用或使用形式对环境、场所、应用或使用形式对现有设计和现有设计和 过程的影响。过程的影响。 2022-5-4陈瑞泉92022-5-4陈瑞泉10 设计设计FMEAFMEA与过程与过程FMEAFMEA 设计设计 FMEA FMEA（DFMEADFME

16、A）是产品设计与开发阶段的）是产品设计与开发阶段的输出文件，是产品制造过程设计与开发阶段的输入。输出文件，是产品制造过程设计与开发阶段的输入。 过程过程 FMEA FMEA（PFMEAPFMEA）是产品制造过程设计与开）是产品制造过程设计与开发阶段的输出文件，是产品验证与确认阶段的输入。发阶段的输出文件，是产品验证与确认阶段的输入。 设计设计FMEAFMEA不是靠制造过程设计（过程控制）来克不是靠制造过程设计（过程控制）来克服产品设计中潜在的缺陷；服产品设计中潜在的缺陷； 过程过程FMEAFMEA不依靠产品设计变更来克服过程中的潜不依靠产品设计变更来克服过程中的潜在失效。在失效。 2022-5

17、-4陈瑞泉11设计设计FMEA与过程与过程FMEA的区别的区别请考虑谁是你公司设计FMEA的使用对象？谁是你公司过程FMEA的使用对象？2022-5-4陈瑞泉12 设计设计FMEA与过程与过程FMEA的区别的区别2022-5-4陈瑞泉13 设计设计FMEA与过程与过程FMEA的区别的区别2022-5-4陈瑞泉14设计设计FMEA与过程与过程FMEA的区别的区别2022-5-4陈瑞泉15设计设计FMEA与过程与过程FMEA的区别的区别2022-5-4陈瑞泉16设计设计FMEA与过程与过程FMEA的区别的区别2022-5-4陈瑞泉17设计设计FMEA与过程与过程FMEA的区别的区别2022-5-4

18、陈瑞泉18 推荐的DFMEA严重度评估标准2022-5-4陈瑞泉19 推荐的DFMEA发生频度评估标准推荐的DFMEA预防/探测评估标准2022-5-4陈瑞泉202022-5-4陈瑞泉212022-5-4陈瑞泉22 严重度、发生频度与探测度严重度、发生频度与探测度 如果潜在失效的严重度很高，分析时就应该直接考虑如果潜在失效的严重度很高，分析时就应该直接考虑“建议措施建议措施”了。了。 如果潜在失效的频度很高，分析时也应该直接考虑如果潜在失效的频度很高，分析时也应该直接考虑“建建议措施议措施”了。了。 某些顾客提出对组织的某些顾客提出对组织的FMEAFMEA文件进行审查和批准，其目文件进行审查和

19、批准，其目的就是审查组织产品和制造过程设计的可靠性。的就是审查组织产品和制造过程设计的可靠性。 严重度、发生频度、探测度三者之间没有必然的因果关严重度、发生频度、探测度三者之间没有必然的因果关系。系。2022-5-4陈瑞泉23推荐的PFMEA 严重度评估标准2022-5-4陈瑞泉24 推荐的PFMEA发生频度评估标准 推荐的PFMEA探测度评估标准2022-5-4陈瑞泉25G26潜在失效模式与影响分析（过程潜在失效模式与影响分析（过程FMEA）FMEA编号编号 A 共共 页，第页，第 页页项目项目 B 过程职责过程职责 C 编制人编制人 H车型年车型年/项目项目 D 过程职责过程职责 E FM

20、EA日期（原始）日期（原始） F 核心小组核心小组 PFMEA是一个动态文件，它应当： * 在可行性论证阶段或之前启动； * 在生产工具装备设计、准备之前启动； * 考虑从单个零部件到总成的所有制造操作； * 包括工厂内所有可能影响制造和装配操作的过程，例如：接收、材料运输、存贮、发运、输送和标识。 PFMEA并不依靠产品设计来克服过程中的限制。但是它会把与策划的制造、装配过程相关的产品设计特性考虑在内，尽可能地保证产品达到顾客的要求和期望。例如：一般来说，PFMEA的开发会认为机械和设备满足它们的设计目的，因此被排除在范围之外进场的零件和材料的控制情况可能需要根据历史数据来考虑。 2022-

21、5-4陈瑞泉272022-5-4陈瑞泉28设计设计FMEA与过程与过程FMEA的区别的区别 RPNSOD2022-5-4陈瑞泉29设计设计FMEA与过程与过程FMEA的区别的区别2022-5-4陈瑞泉30关于潜在失效模式风险的评价关于潜在失效模式风险的评价 关于风险评价的风险顺序数（RPN）值 RPN = S(严重度)O（发生频度）D（不可探测度） 它表示一个FMEA的风险程度。需要说明的是，判定是否需要对一个FMEA采取针对性的措施，RPN值不应作为唯一推荐的方法。我们现在首先假定RPN是一个相对的风险大小的测量（实际情况往往不是），同时还假定先不考虑其持续的改进。2022-5-4陈瑞泉31 关于潜在失效模式风险的评价关于潜在失效模式风险的评价 例如：如果顾客要求将RPN值为100的失效模式风险作为必须采取措施的界限；那么作为生产件组织只需要对下面例子中的B项采取措施就可以了，因为它的风险顺序数是112。2022-5-4陈瑞泉32 关于潜在失效模式风险的评价关于潜在失效模式风险的评价 可供选择的方法：SO(SO)法。某些组织可能选择关注严重度（S）和频度（O）的方法。SO指数是产品失效严重度和频度的等级数。通过这个指数，组织可以考虑采取什么样的预防措施来降低频度（O