失效模式及关键效果分析

1、 失效模式及关键效果分析(FMEA)1甚么是潜潜在失效效模式及及后果分分析？F - Failure(潜在失效效)M -Mode(模式)E -Effects(后果)A -Analysis(分析)2潜在失效效模式及及后果分分析的发发展20世纪50年代，美美国格鲁鲁曼公司司开发了了FMEA，用于飞飞机制造造业的发发动机故故障防范范，取得得很好的的成果类似形式式的分析析方法，在六十十年代中中期航天天工业首首次应用用-美国航空空及太空空总署（NASA）实施阿阿波罗登登月计划划，在合合约中明明确要求求实施FMEAFMEA现已被广广泛用于于飞機制造、汽車制制造等多个个领域3失效模式式及后果果分析根据经验验分

2、析产品设计计与生产产工艺中中存在的的弱点和和可能产产生的缺缺陷这些缺陷陷产生的的后果与与风险决策过程程中采取取措施加加以消除除、并帮帮助消除除潜在隐隐患；事事前花些些时间地地进行FMEA，便可减减轻事后修修改的危危机4FMEA潜在失效效模式及及后果分分析两种FMEAs设计FMEA：由设计工程师/小组在设设计初期期采用的的一种分分析技术术，以系统、子系统统或另件件为分析析对象用来在最最大范围围内保证证已充分分地考虑虑到相关的系系统、子子系统和和另部件和列出各各种潜在在的失效效模式及及其相关关的起因，并并评估其对最后的产产品影响响5FMEA潜在失效效模式及及后果分分析两种FMEAs过程FMEA：由

3、制造工程师/小组采用用的一种种分析技技术，以以加工工工艺过程程的每道道工序为为分析对对象用来在最最大范围围内保证证已充分分地考虑虑到工艺艺过程设设计和列列出各种种潜在的的失效模模式及其其相关的起因，并并评估其对最后的产产品影响响它并不依依靠改变变产品设设计来克克服过程程缺陷，是要考考虑制造造6一、基本本概念1FMEA的定义与与目的:a)对产品进进行分析析，找出出零组件件潜在之之失效模模式，鉴鉴定出它它的失效效原因，研究该该项失效效模式对对系统会会产生什什么的影影响，采采取对策策预防。 7一、基本本概念b)失效分析析在找出出零组件件或系统统的潜在在弱点，提供设设计、制制造、品品保等单单位采取取可

4、行之之对策8一、基本本概念（续续）.FMEA的类型DFMEA设计失效效模式与与效应分分析PFMEA过程失效效模式与与效应分分析SFMEA服务失效效模式与与效应分分析AFMEA应用失效效模式与与效应分分析PFMEA采购失效效模式与与效应分分析SFMEA子系统失失效模式式与效应应分析MFMEA机器失效效模式与与效应分分析 9一、基本本概念（续续）FMEA与FTAFMEA是具有质质量分析析的事先先分析工工具，自自下而上上分析FTA是事后的的失效模模式分析析，即失失效树自自上而下下分析类似的产产品的FTA是其FMEA的重要输输入10一、基本本概念（续续）失效的的定义在失效分分析中，首先要要明确产产品的

5、失失效是什什么，否否则产品品的数据据分析和和可靠度度评估结结果将不不一样，一般而而言，失失效是指指：a)在规定条条件下（环境、操作、时间）不能完完成既定定功能。预期功能11一、基本本概念（续续）b)在规定条条件下，产品参参数值不不能维持持在规定定的上下下限之间间。c)产品在工工作范围围内，导导致零组组件的破破裂、断断裂、卡卡死等损损坏现象象。12一、基本本概念（续续）5.失效链链的定义义与例子子定义：一一个失效效事件发发生，若若没有采采取或不不及时采采取或事事实上不不可能采采取的措措施，而而引起起下游系系统或相相关系统统失效的的现象。例子：由由于有了了失效链链的概念念就有了了根源失失效模式式、

6、伴生生模式、中间式式及最终终模式的的失效。故制作作DFMEA、PFMEA时要运用用失效链链的思想想。13一、基本本概念（续续）典型的失失效链：路面不平平水水箱箱支架断断裂根源模式式(不是内内在原因是环境境条件）水水箱箱后倾产生异响响水水箱箱与风扇扇皮带碰碰（伴生模模式）中中间模式式水箱水管管断水箱水泄泄漏发动机损损坏冷冷却却系过热热最最终模式式停车14一、基本本概念（续续）支架断，因强度度不足，为失效效的根本本原因不要把环环境条件件列入失失效原因因，FMEA要找内在在原因中间模式式：上一一个模式式是下一一个模式式的原因因失效链若若能及时时采取措措施，可可在中间间截断15一、基本本概念（续续）6

7、失效效的分类类失效的分分类应根根据失效效原因、危害程程度、失失效程度度与产生生的频率率加以分分类，一一般的分分类原则则如下：失效类别别分分类类原原则则1致致命失效效危及及产品安安全，可可能导致致人身伤伤亡，或或引起重重要总成成报废，造成重重大大经济损损失或对对周围环环境造成成重大危危害。2严严重失效效影响响产品安安全，可可能导致致主要总总成、零零部件损损坏或性性能显著著下降且且不不能用简简易工具具和备件件在短时时间（约约30min）内修复。3一一般失效效不影影响产品品安全，造成性性能下降降，但一一般不会会导致主主要总成成及零部部件件损坏，并可用用简易工工具和备备件在短短时间内内（30min）修

8、复。4轻轻微失效效一般般不会导导致性能能下降，不需要要更换零零件，用用简易工工具在短短时间（5min）内能轻易易排除。16一、基本本概念（续续）7失效效的等级级划分进行失效效定性与与定量分分析时，要区分分失效的的危害程程度，因因此要把把失效划划分等级级，划分分的原则则是：a)造成人员员伤亡b)造成设备备和环境境的损失失c)造成直接接和间接接的损失失失效等级级的划分分，因产产品种类类与企业业政策、国家法法令之不不同，而而有不同同的划分分方法，常用的的划分方方法如下下 ：17一、基本本概念（续续）常用的失失效等级级划分失效等级级严严重重程程度度级能能导导致系统统功能失失效，造造成系统统或环境境重大

9、损损失，并并（或）导导致致人员伤伤亡。级能能导致致系统功功能失效效，造成成系统或或环境的的重大损损失，不不造成成人人员伤亡亡。级能能导致致系统功功能下降降，对系系统或周周围环境境或人员员均无显显著损损害害。级能能导致致系统功功能下降降，对系系统、环环境、人人员无害害。18一、基本本概念（续续）8失效效的判定定不同的产产品，不不同的使使用状况况，不同同的失效效模式，失效的的判定很很难统一一规定。例如：齿轮出出现蚀点点，对精精密仪器器而言即即为失效效，但对对重型机机械，则则不算失失效，除除非腐蚀蚀到一定定的程度度。9.失效效的原因因研究失效效，首先先要得到到失效的的真实状状况，比比如失效效出现的的

10、部位，发生的的时间、失效模模式、失失效原因因、失效效产生的的影响、失效改改正方法法、修复复方式及及修复成成本等。19一、基本本概念（续续）失效原因因就是引起起失效的的物性、化性原原因，也也就是引引起失效效模式的的原因，例如：失效模式式：A断裂失效原因因：B穿晶断裂裂、沿晶晶断裂、脆性断断裂、韧韧性断裂裂20潜在失效效模式及及后果分分析FMEA编號-填入FMEA文件编号号，以便便查询项目名称称-分析的系系统、子子系統或另件的的过程名名称及编编號统过程责任任-填入部门门和小组组及供货货商名称称编制者-负责准备备FMEA工作的人人年型/车型-填入将使使用和正正被分析析过程影影响的年年型关键日期期-填

11、入FMEA预定完成成日期，该日期期不可超超越计划划开始生生产日期期FMEA日期-填入编制制FMEA原始稿的的日期及及最新修修订的日日期核心小组组-填入执行行任务的的部门和和个人姓姓名过程功能能/要求-简单地考考描述被被分析的的过程或或工序21潜在失效效模式及及后果分分析潜在的失失效模式式指系统、子系统统或零部部件有可可能未达达到设计计意图的的要求对一个特特定项目目及其功功能，出出每一个个潜在失失效模式式只能在特特定环境境条件下下，与及及特定使使用条件件下，可可能发生生的失效效模式，也要考考虑例如：断断裂、变变形、泄泄漏潜在的失失效后果果-指失效对对顾客的的影响，顾客可可以是下下一工序序、代理理

12、商或产产品最终终使用人人，例如：不不稳定的的操作、无动作作严重度(Severity) -潜在失效效模式对对顾客的的影响后后果的严严重的评评价指标标。一般般严重度度评估分分为1至1022潜在失效效模式及及后果分分析严重度(S)无警告的的严重危危害（10）可能危害害机器或或装配操操作者潜在失效效模式严严重影响响系统安安全运行行或包含含不符合合政府法法规，严严重程度度很高失效发生生时无警警告有警告的严严重危害害（9）可能危害害机器或或装配操操作者潜在失效效模式严严重影响响系统安安全运行行或包含含不符合合政府法法规，严严重程度度很高失效发生生时有警警告23潜在失效效模式及及后果分分析严重度(S)(续)

13、很高（8）生产线严严重破坏坏，可能能100%的产品需需报废，系统无无法运行行，丧失失基本功功能，顾顾客不满满意高（7）生产线破破坏不严严重，产产品需筛筛选部分分（低于于100%）报废，系统能能够运行行，但性性能下降降，顾客客不满意意24潜在失效效模式及及后果分分析严重度(S)(续)中等（6）生产线破破坏不严严重，部部分（低低于100%）产品报报廢（不筛选选），系统能够够运行，但舒适适性或方方便性项项目性能能失效，顾客有有些不满满意低（5）生产线破破坏不严严重，产产品需要要100%返工，系系统能够够运行，但有些些舒适性性或方便便性项目目性能下下降，顾顾客有些些满意25潜在失效效模式及及后果分分析

14、严重度(S)(续)很低（4）生产线破破坏不严严重，产产品经筛选，部分（少于100%)需要返工工，装配配和涂装装或尖等等项目不不符合要要求，多多数顾客客发现有有缺陷轻微（3）生产线破破壞较輕，部分（少于100%)需要在生生产线其其他工位位返工，装配和和涂装或或尖响和和嗒响等等项目不不符合要要求，有有一半顾顾客发现现有缺陷陷26潜在失效效模式及及后果分分析严重度(S)(续)很轻微（2）生产线破破壞轻微，部分（少于100%)产品需要在生生产线上原工位位返工，装装配和涂涂装或尖尖等项目目不符合合要求，很少顾客发现现有缺陷陷无（1）没有影响响27严重度评评价准则则应用例例子效果标准：效果的严重性等级无这

15、种失效不可能引起系统或产品的显著失效，客户也不可能侦测到这种失效1很小很低的失效程度，失效的特性只能引起客户轻微的困扰，客户不会注意到系统或产品质量的降低23中等由于失效的质量会使客户不满；客户会注意到系统或产品质量的降低456很高由于失效的质量会使客户高度不满；但未涉及到潜在的安全问题78极高失效的模式涉及到潜在的安全问题91028潜在失效效模式及及后果分分析分级(重要程度度)根据工序序特性进进行分级级潜在失效效原因是指失效效是怎样样发生失效的许许多原因因并不是是独立的的可能需应应用DOE例如：扭扭力过大大、焊接接不正确确、另件件错装、林料选选定不正正确频度(O)是指失效效原因的的发生频频率

16、29失效发生生的频度度(O)评价准则则失效发生的可能性可能的失效率CPK频度数很高：失效几乎是不可避免1/21/30.330.33109高：一般与以前经常发生失效的过程相似的工艺有关1/81/200.510.6787中等：一般与以前时有失效发生，但不占主要比例的过程相似的工艺有关1/801/4001/2,0000.830.101.17654低：很少几次与相似过程有关的失效1/15,0001.333很低：很少几次与几乎完全相同过程有关的失效1/150,0001.502极低：失效不大可能发生。几乎完全相同的过程也未有过失效1,500,0001.67130失效发生生的频度度(O)评价准则则应用例例子

17、评估点123-45-67-89-10评估基准未发生过问题很难发生不良很少发生不良有时候才会发生不良有时候会连续发生不良常常发生不良31潜在失效效模式及及后果分分析现行过程程控制现行的过过程控制制是否能能够阻止止失效模模式的发发生，或或探测将将发生的的失效模模式控制制的描述述探测度(Detection)根据工序序特性进进行分级级风险系数数(RPN)RPN=S xOx D风险系数数愈大，所产生生的影响响也愈大大在实践践中，不不管RPN大小，当当S高时，就就需特别别注意建议措施当RPN值排出后后，根据据RPN的数值，由大至至小排列列，并在在最前面面的事和和最关键键的项目目，采取取改正措措施如起因不不

18、明，可可应用DOE确定32失效探测度(D)评价准则则探查性评价准则：在下一个或后续工艺前，或另部件离开制造或装配工位之前，利用过程控制方法找出缺陷存在的可能性排度几乎不可能没有已知的控制方法能找出失效模式10很微小现行控制方法找出失效模式的可能性很微小9微小现行控制方法找出失效模式的可能性微小8很小现行控制方法找出失效模式的可能性很小7小现行控制方法找出失效模式的可能性小6中等现行控制方法找出失效模式的可能性中等5中上现行控制方法找出失效模式的可能性中等偏上4高现行控制方法找出失效模式的可能性高3很高现行控制方法找出失效模式的可能性很高2几乎肯定现行控制方法几乎肯定能找出失效模式，已知相似工艺

19、的可靠的探测控制方法133失效探测度(D)评价准则则应用例例子评估点1-23-45-67-89-10评估基准制造工程中必定会发现在出货前一定会发现一般客户会注意到的故障细心的客户才会注意到的故障突发的故障34潜在失效效模式及及后果分分析责任负责实施施建议措措施的部部门或人人员，以以及预计计日期采取的措措施当实施措措施后，简要记记载具体体执行情情况，并并记下生生产日期期纠正后的的RPN纠正措施施实施后后，评估估S、O、D，计算RPN跟踪有关人员员须保证证所有建建议已被被实施或或已妥善善落实，并不断断改善FMEA文件35潜在失效效模式及及后果分分析的实实施1.缺陷的名称2.潜在失效的后果3.失效严

20、重度评估4.缺陷产生的原因5.缺陷产生的频度6.缺陷被发现的概率7.建议纠正措施想象中可能产生的缺陷36一、基本本概念（续续）10.严重度定定义估计缺点点对使用用客户影影响的严严重程度度，以“1至10分”计分。所所称严重重度计分分，一般般而言，惟有更更改产品品设计后后始能降降低，而而仅凭制制造方面面之控制制，并无无法降低低失效之之严重度度。37一、基本本概念（续续）频度定义义所称频度度，是指指某项失失效之原原因其发发生之机机率，该该项目一一经发生生，将可可能出现现失效。惟于估估计频度度时，需需先假定定产品于于交货前前，有关关之失效效均未被被发现。38一、基本本概念（续续）不易探测测度定义义所谓

21、不易易探测度度，是指指在一项项零件或或组件已已经完成成，离开开制造场场所或装装配场所所之前，能否检检出其已已发生之之失效而而言。不不易探测测度用“1至10”表示。因因此处理理时应确确实查出出失效原原因，并并务必有有效控制制，才能能防止失失效产品品运出厂厂外。39一、基本本概念（续续）风险顺序序数RPN（Rish,PriorityNumber）=SODS：sereritg(严重度)O：occarrence(频度)D：detection(不易探测测度)RPN按由大到到小排序序重点解决决RPN较大的原原因，特特别注意意S大的,哪哪怕RPN并不大，也要采采取措施施。RPN该多少无无任何具具体规定定，建

22、议议：红线线：RPN100黄线：RPN64；绿线：RPN64管理较先先进的公公司,RPN要控制在在100以下.40二.FMEA与TS16949、APQP&CP与PPAP关系FMEA与TS16949在TS16949质量体系系要素中中要求制制作PFMEA，多方论证证小组负负责开发发评审PFMEA。在4.4设计控控制要素素中要求求制作DFMEA。FMEA与APQP&CP在APQP&CP中，FMEA是一个重重要的预预防失效效发生的的工具。在阶阶段产品品设计与与开发中中要求完完成DFMEA；在阶段段产品与与过程确确认中要要求PFMEA。FMQA与PPAP在PPAP中要求提提多的14种文文件中第第10种种

23、是FMEA41三、DFMEA与PMEA关系1DFMEA是PFMEA的输入，即DFMEA中标明的的特殊特特性必须须在PFMEA中重点考考虑。2DFMEA的失效模模式不能能依靠过过程检查查纠正/控制，必须更更改设计计参数。3DFMEA后才能作作PFMEA。42四、FMEA作用1可早期发发现缺陷陷（设计计问题），避免免减少损损失。2有助助于对设设计要求求的评估估及对设设计方案案的相互互权衡。3有助助于可装装配性和和制造性性的早期期考虑。4.FMEA是小组行行为（多多方论证证小组），是组组织经验验的积累累。43五、制订订FMEA责任1DFMEA由设计工工程师牵牵头，制制造、质质管部门门参加的的多方论论

24、 证小小组制订订评审。2PFMEA由制造工工程师牵牵头，设设计、质质管部门门参加的的多方论论证小小组制订订评审。44六、何时时开始、何时完完成FMEA1DFMEA在设计概概念形成成之时开开始，所所有加工图样样完成之之前完成成。2设计策划划可行性性承诺之之前完成成PFMEA。45七、DFMEA的制作步步骤1DFMEA的准备工工作（设设计工程程师主动动出击）a)成立小组组（一般般以58人：生产，材料，供方，顾客）可作为为多方论论证小组组中的子子组；b)资料准备备QFD机能展开开，发掘掘设计预预期要求求，制造造/装配配可行性性；可靠性、安全要要求；明确产品品的使用用环境（温度，湿度等等）类似产品品的FTA资料工程标准准特殊特性性明细表表c)各系统、子系统统、各部部门逻辑辑影响关关系-框图图46七、DFMEA的制作步步骤d.通过框图图描