DFEMA设计潜在失效模式及影响

1DFMEA－设计潜在的失效模式及后果分析

DesignPotentialFailureModeandEffectsAnalysis2FMEA和风险的联系什么是风险?你的产品有风险吗?你的产品生产过程中有风险吗?这些风险需要控制吗?我们采取何种措施可以避免或者降低风险?采取的措施得到有效实施了吗?有新的风险出现吗?

3FMEA和风险的联系产品/过程的风险是和产品/过程所要实现的功能想对应?所要实现的功能/满足的特性可通过质量功能展开来确定(QFD).功能和特性定义得越明确,风险识别就越容易.任何的风险都对应着失效

4何谓FMEA

FMEA是一组系统化的活动，其目的是发现、为确保客户满意评价产品／过程中潜在的失效及其后果。找到能够避免或减少这些潜在失效发生的措施。书面总结上述过程。，这是对设计过程的完善。5这种系统化的方法与一个工程师在任何设计过程中正常经历的思维过程是一致的，并使之规范化、文件化。设计FMEA6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子系统功能要求功能、特性或要求是什么？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-非预期功能后果是什么？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7FMEA的时机成功实施FMEA项目的最重要因素之一是时间性。其含义是指“事件发生前”的措施，而不是“事实出现后”的演练。为实现最大价值，FMEA必须在产品或过程失效模式被纳入到产品或过程之前进行。事先花时间很好地完成FMEA分析，能够最容易、低成本地对产品或过程进行更改，从而最大程度地降低后期更改的危机。FMEA能够减少或消除实施可能会带来更大隐患的预防/纠正性更改的机会。应在所有FMEA小组间提倡交流和协作。FMEA的全面实施要求对所有新部件、更改过的部件以及应用或环境有变化的沿用零件进行设计FMEA。8集体的努力

FMEA由负责设计工作的工程师主导，项目小组参与。相关部门的参与是FMEA的前提，这些部门应包括(但不限于)：装配、制造、材料、质量、服务和供方，以及负责下一总成的设计部门。FMEA可成为促进有关部门间充分交换意见的催化剂，从而提高整个集体的工作水平。此外，任何(内部或外部的)供方设计项目应向有关负责设计的工程师进行咨询。9顾客的定义设计潜在FMEA中“顾客”的定义，不仅仅是“最终使用者”，并且包括车型设计或更高一级装配过程设计的工程师们／设计组，以及在生产过程中负责生产、装配和售后服务的工程师们，法律法规要求。10设计FMEA是一份动态文件：应在一个设计概念最终形成之时/前开始，而且，在产品开发各阶段中，当设计有变化或得到其它信息时，应及时，不断地修改，并最终在产品加工图样完成之前全部结束。考虑制造／装配的要求是相互联系的，设计FMEA在体现设计意图的同时，还应保证制造或装配能够实现设计意图。制造或装配过程中可能发生的潜在失效模式分析不需包含在设计FMEA当中，它们的识别，影响及控制由过程FMEA来解决。设计FMEA11设计FMEA不是靠过程程控制来克克服设计中中潜在的缺缺陷，但的的确要考虑虑制造／装装配过程中中技术的／／体力的限限制，例如如必要的拔模模(斜度)受限制的表表面处理装配空间／／工具可接接近受限制的钢钢材硬度公差能力设计FMEA12设计FMEA的开发主管设计工工程师拥有有许多用于于设计FMEA准备工作的的文件。设计FMEA应从列出设设计希望做做什么及不不希望做什什么开始，，如设计意意图。顾客客需求(正如由QFD之类活动所所确定的一一样)、车辆要求求文件、已已知产品的的要求和制制造／装配配要求都应应结合起来来。13设计FMEA应从所要分分析的系统统、子系统统或零部件件的框图开开始。给出了框图图的示例框图说明了了分析中包包括的各项项目之间的的主要关系系，并建立立了分析的的逻辑顺序序。用于FMEA的准备工作作中这种框框图应伴随随FMEA过程。设计FMEA14图115图216图31718定义失效:在规定条件件下(环境、操作作、时间)不能完成既既定功能。。在规定条件件下,产品参数值值不能维持持在规定的的上下限之之间。产品在工作作范围内,导致零组件件的破裂、、断裂、卡卡死等损坏坏现象。19为了便于将将潜在的失失效模式及及其影响后后果分析成成文，已设设计出专用用表格。下面介绍这这种表格的的具体应用用，所述各各项的序号号都相应标标在表上对对应的栏目目内，完成成的设计FMEA表格的示例例见附录B：201)FMEA编号填入FMEA文件编号,以便查询。。2）系统、、子系统或或零部件的的名称及编号号注明适当的的分析级别别并填入所分析系統、、子系統或或零件的名称、編号213)设计责任填入整车厂厂（OEM）、部门和小小组,如果知道，，还应包括括供方的名名称。（（谁负责产产品设计））4）编制者者填入负责FMEA准备工作的的工程师的的姓名、电电话和所在在公司的名名称。225)年型/车型填入将使用用和/或正正被分析的的设计所影影响的预期期的年型及及车型（如如果已知的的话）6)关键日期填入FMEA初次预定完完成的日期期，该日期期不应超过过计划的产产品设计发发布的日期期。7)FMEA日期填入编制FMEA原始稿的日日期及最新新修订的日日期8)核心小組列出有权确确定和/或或执行任务务的责任部部门和个人人姓名（建建议所有参参加人员的的姓名、部部门、电话话、住址等等都应记录录在一张分分发表上））23项目/功能填入被分析析项目的名名称和其他他相关信息息（如编号号、零件级级别等）用尽可能简简明的文字字来说明被被分析项目目满足设计计意图的功功能，包括括该系统运运行环境（（规定温度度、压力、、湿度范围围、设计寿寿命）相关关的信息如果该项目目有多种功功能，且有有不同的失失效模式，，应把所有有的功能单单独列出24潜在失效模模式所谓潜在失失效模式是是指部件、、子系统或或系统有可可能会未达达到或不能能实现项目目/功能栏栏中所描述述的预期功功能的情况况（如预期期功能失效效）。这种种潜在的失失效模式可可能会是更更高一级的的子系统或或系统的潜潜在失效模模式的起因因或者是更更低一级的的部件的潜潜在失效模模式的影响响后果只可能出现现在特定的的运行条件件下（如热热、冷、干干燥、粉尘尘等）和特特定的使用用条件下（（如超过平平均里程、、不平的路路面、仅在在城市内行行驶等）的的潜在失效效模式应予予以考虑一般的失效效模式包含含下列各项项,但不限于此此:裂纹、变形形、松弛、、泄漏、粘粘结、生锈锈氧化、折折断、不不能传递扭扭距失效模式应应表述为“物理的”或者技术上上的定义，，而不是对对于顾客可可感受的特特征25潜在失效后果顾客察觉在在功能特性性上失效模模式的后果果常见的失效效后果包括括:噪音、漏气气、操作费费力、电动动窗不作用用、刹车不不灵、跳动动、乱档、、冷却不够够、车辆性性能退化、、产生臭气、、外观不良、、违法法规规等。26图427图528严重重度度（（S））严重重度度是是一一给给定定失失效效模模式式最最严严重重的的影影响响后后果果的的级级别别严重重度度的的评评估估分分为为1到到10级级。。严严重重度度数数值值的的降降低低只只有有通通过过改改变变设设计计才才能能够够实实现现例如如，，““安安全全带带””可可以以减减轻轻车车辆辆碰碰撞撞的的严严重重程程度度29表2.推推荐荐的的DFMEA严重重度度评评价价准准则则后果判定准则：后果的严重度级别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违反了政府的有关章程。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所发生的，并影响到行车安全或违反了政府的有关章程。9很高车辆(或系统)不能运行，丧失基本功能。8高车辆(或系统)能运行，但性能下降，顾客不满意。7中等车辆(或系统)能运行，但舒适性或方便性部件不能工作，顾客不满意。6低车辆(或系统)能运行，但舒适性或方便性方面性能下降，顾客有些不满意。5很低装配和外观/尖响声和卡嗒响声等项目不符合要求，大多数顾客发现有缺陷（多于75%）。4轻微装配和外观/尖响声和卡嗒响声等项目不符合要求，有50％的顾客发现有缺陷。3很轻微装配和外观/尖响声和卡嗒响声等项目不符合要求，有辨识能力的顾客发现有缺陷（少于25％）2无没有可识别的影响130分級产品品特特殊殊特特性性的的分分级级31潜在在失效效的的起起因因/机机理理潜在失效效起因是是指一个个设计薄薄弱部分分的迹象象，其作作用结果果就是失失效模式式。尽可能地地列出每每一失效效模式的的每一个个潜在起起因和/或失效效机理32潜在失效的起起因/机机理一般失效效原因包包括下列列,但但不局限限於此：错误的原原物料规规格不适当的的设计寿寿命假设设超过压力力润滑能力力不足软件规范范不合适适公差规定定不合理理33典型的失失效机理理包括,但不局限限于此化学氧化化金属疲劳劳原物料材材质不稳稳定磨损腐蚀潜在失效的起起因/机机理34图635频度（0）频度是指指某一特特定失效效起因或或机理（（已列于于前栏目目中）出出现的可可能性发发生机会会:通过设计计变更或或者设计计过程变变更（如如建立设设计检查查单，设设计指南南，设计计评审等等）来预预防或控控制失效效模式的的起因/机理是是影响频频度数降降低的唯唯一的途途径。潜在失效效起因/机理出出现频度度的评估估分为1到10级，在在确定这这个估计计值时，，需要考考虑下列列问题：36相似零件件或子系系统的服服务历史史和相关关经验?是否类似似于前一一等级的的零件、、子系统统或系统统?相对于前前一等级级的零件件或子系系统,改变的程程度大小小?零件与前前一等级级零件,基本上是是否有差差异?零件是否否为全新新的产品品?零件使用用条件是是否改变变?作业环境境是否改改变?是否有适适当的预预防控制制措施？？是否运用用工程分分析（如如可靠性性）去估估计？频度（0）37图7第三版FMEA38现行设计计控制现行控制制是指已已被或正正在被同同样或类类似的设设计所采采用的那那些措施施（如设设计评审审，失效效与安全全设计（（减压阀阀），数数学研究究，台架架/试验验室试验验，可行行性评审审，样件件试验，，道路试试验，车车队试验验）要考虑两两种类型型的设计计控制：：预防：防防止失效效的起因因/机理理或失效效模式出出现，或或者降低低其出现现的几率率探测：在在项目投投产之前前，通过过分析方方法或物物理方法法，探测测出失效效的起因因/机理理或者失失效模式式39图840不易探测测度（D）现行设计计/过程控制制条件下下发现潜潜在起因因/机理的能能力和探探测失效模模式的能能力41图9第三版FMEA42风险顺序序数（RPN））风险顺序序数是严严重度数数(S),频度数(0),不易探测测度数(D)等级的乘乘积。RPN=(S)××(0)××(D)是一项设设计风险险指针,RPN取值在1至1000之之间。当当RPN较高时,设计小组组应提出出纠正措措施来降降低RPN值。43建议措施施应首先针针对高严重度度，高RPN值和小组组指定的的其它项项目进行预防防/纠正正措施的的工程评评价。任任何建议议措施的的意图都都是要依依以下顺顺序降低低其风险险级别：：严重度度、频度度和探测测度。如：-修改设计计几何尺尺寸和/或公差差；-修改材料料规范；；-试验设计计（尤其其是存在在多重或或相互作作用的起起因时或或其它解解决问题题的技术术）；和和-修改试验验计划只有设计计更改才才能导致致严重度度的降低低。只有有通过设设计更改改或者设设计过程程更改消消除或控控制失效效模式的的起因/机理才才能有效效地降低低频度。。增加设设计确认认/验证证措施将将仅能导导致探测测度值的的降低。。由于增增加设计计确认/验证不不是针对对失效模模式的严严重度和和频度的的，所以以该种工工程措施施是不太太期望采采用的44图104520)责任（对对建议