关于FMEA分析以及在概要设计中的应用

关于FMEA分析以及在概要设计中的应用第一页，共八十页。什么是FMEA-一般概念第二页，共八十页。FMEA的目的FMEA是英文“FailureModeandEffectsAnalysis”缩写，它是一种用来分析产品或服务及其过程由于失效导致风险的方法，是用于风险管理的重要工具。应用FMEA可以及早识别过程失效而导致不能满足CTQ要求的风险，并有效地规避风险。在确定设计方案时，必须对方案进行风险分析，以避免方案的失效风险。FMEA的结果也为下一阶段-控制阶段的工作打下基础，它是制定控制计划的重要依据。第三页，共八十页。FMEA样例FMEA样例第四页，共八十页。功能潜在失效模式失效后果S失效机理O控制方法DRPN措施负责人SODRPNFMEA分析表的主要结构第五页，共八十页。FMEA分析表的主要结构

项目/功能栏-简要说明被分析项目的名称以及功能

一张FMEA分析表负责分析项目的一个功能。

潜在失效模式栏-被分析项目未达到设计要求所表现的失效形式。

潜在失效后果栏-在失效模式对被分析项目、顾客的影响分析失效后果，不仅要考虑对本系统的影响，还需要考虑对后序过程、整体的影响。

严重度（S）栏-在失效模式对被分析项目、顾客影响程度的评价

严重度是针对失效后果而言的，降低严重度的唯一方法是更改设计方案。注意第六页，共八十页。FMEA分析表的主要结构潜在失效原因栏-导致该失效模式的原因、失效机理频度栏（O）-失效原因发生可能性的衡量指标降低频度数是通过更改设计来实现的现行控制栏-现有的用以防止或探测失效模式或原因的措施

现行控制方法来自于已经使用或正在使用的相同或类似产品的设计中方法不可探测度栏（D）-用现行控制方法发现失效原因可能性的评价指标注意降低不可探测度数，需要不断提高控制方法注意第七页，共八十页。RPN=S×O×D120FMEA分析表的主要结构风险顺序数RPN-对风险的量化评估，是严重度数、频度数、不可探测度数三者的乘积。当RPN120时，需要有应对措施，使更改后方案的RPN120。注意第八页，共八十页。参考使用的严重度分级表第九页，共八十页。参考使用的频度数分级表格第十页，共八十页。参考使用的不可探测度数分级表第十一页，共八十页。FMEA的一般应用流程绘制过程流程图，识别过程的所有步骤列出每一步骤的所有功能对每一过程步骤，列出所有可能的功能失效方式，即：失效模式对每一失效模式，列出所有可能的原因针对每一失效原因，评价其严重度（S）频度（O）和不可探测度（D）计算风险顺序数RPN对RPN>120的，采取措施重新计算RPN第十二页，共八十页。概要设计的FMEA分析(CFMEA)第十三页，共八十页。概要设计/方案设计的FMEA分析(CFMEA)是指在产品的概念设计阶段，对产品的系统功能实施潜在失效分析。

WHAT？第十四页，共八十页。定义：CFMEA是指在产品的概念设计阶段，对产品的系统功能实施潜在失效分析。

WHAT？概要设计/方案设计的FMEA分析(CFMEA)

WHAT？第十五页，共八十页。说明：1.CFMEA是指在产品概念阶段，尽早发现系统存在的缺陷。2.CFMEA用来分析产品系统间的相互影响，并分析系统失效对产品的影响以及子系统对系统的影响。

CFMEA是什么

WHAT？第十六页，共八十页。

CFMEA由谁来实施CFMEA由选定的CFMEA小组进行实施FMEA小组包括系统工程师、研发人员、部件设计工程师、质量、制造和/或供应商的代表等

WHO？第十七页，共八十页。

CFMEA由谁来检查由主管工程师负责确保所有的措施已妥善地实施或落实。FMEA应保持及时更新，体现最新的设计水平及最新的措施。

WHO？第十八页，共八十页。

何时开始实施CFMEA

WHEN？第十九页，共八十页。

何时CFMEA结束当系统的设计规范形成，产品的设计功能确定后，CFMEA可以告一段落了。

WHEN？第二十页，共八十页。说明：这里讨论的案例是车辆的前灯系统。我们将对此系统进行CFMEA分析。条件：假定要设计一种车辆前灯系统，车辆使用寿命为12年。CFMEA实施案例

HOW？第二十一页，共八十页。

如何实施CFMEA步骤1组成小组步骤2信息收集和分析步骤3填写FMEA分析表步骤4结论输出

HOW？第二十二页，共八十页。STEP1

成立小组：小组成员应包括：系统工程师、研发人员、设计人员、质量人员、制造人员、供应商和分销人员等第二十三页，共八十页。STEP2信息收集：相似产品信息顾客需求信息产品安全信息政府法规和行业标准等相关资料第二十四页，共八十页。常用的信息分析方法有以下三类STEP2信息分析：产品功能表：功能模块表：功能—元素模型：第二十五页，共八十页。定义：产品功能表是通过分析顾客需求、产品安全要求和行业规定来确定产品功能。要求：尽量列出产品的全部功能；功能描述应详细、具体。产品功能表：STEP2

CFMEA的输入信息：第二十六页，共八十页。产品功能表：第二十七页，共八十页。功能模块表：定义：功能模块表是一种分析产品系统结构的方法，它用来显示不同子系统、装配和组成系统的零件之间的关系。范围：它不仅适用于产品的系统分析，它同样适用于产品子系统、零部件分析。第二十八页，共八十页。使用者输入机构灯光来源光学设备定向机构灯光电力外部结构电力（电线/连接元件）机械灯光功能模块表：第二十九页，共八十页。目的：确定所有的系统功能都被考虑；确定系统中各元素的内在联系。功能—要素模型：要求：显示系统功能与系统结构（元素）之间的关系第三十页，共八十页。功能—要素模型：第三十一页，共八十页。STEP3填写FMEA分析表：第三十二页，共八十页。表头信息说明：1.FMEA编号填入FMEA文件编号2.系统、子系统或零部件的名称及编号填入该分析系统、子系统/零部件的名称、编号。3.负责部门填入部门和FMEA小组的名称。如需要，还应包括供方的名称。4.编制人填入负责FMEA准备工作的工程师的姓名、电话及所在公司和部门。第三十三页，共八十页。5.时间/产品类型填入预期的设计样件完成时间、以及产品类型。6.关键日期填入FMEA初次预定完成的日期，该日期不应超过计划的设计发布日期。7.FMEA日期填入编制FMEA原始稿的日期及最新修订的日期。8.核心小组列出确定和/或执行任务的责任部门和个人姓名。表头信息说明：第三十四页，共八十页。第一栏:项目/功能栏：项目/功能第三十五页，共八十页。填入被分析系统的名称和编号。用简明的文字描述系统的功能。一份FMEA表格分析系统的一个功能。第一栏：项目/功能栏说明：第三十六页，共八十页。项目/功能栏内容：前灯系统/产生灯光第三十七页，共八十页。

第二栏:潜在失效模式栏：潜在失效模式第三十八页，共八十页。定义:潜在失效模式，就是产品功能失效的表现形式。说明:1.针对每一个功能，列出相应的功能失效（如局部失效、全部失效或间断失效）；2.利用同类产品故障报告、试验报告以及小组集思广益的讨论等作为分析的参考；

第二栏:潜在失效模式栏说明：第三十九页，共八十页。3.还应考虑产品在特定的使用环境(如炎热、寒冷、干燥、灰尘等)以及特定的使用条件下的潜在失效。4.使用规范、专业的语言描述潜在失效模式，如变形、泄露、短路、氧化、断裂等等。

第二栏:潜在失效模式栏说明：第四十页，共八十页。无法产生光线潜在失效模式栏内容：第四十一页，共八十页。

第三栏：潜在失效后果栏：潜在失效后果第四十二页，共八十页。定义：潜在失效后果是指潜在失效模式对系统功能的影响。根据顾客（不仅是指产品的最终使用者，也包括相关的设计、制造人员）可能的发现或经历来描述潜在失效后果。要清楚地说明该失效是否会影响到产品的安全或与政府、行业规定发生不符。不仅要考虑失效后果对本系统的影响，也要考虑对其他系统、顾客的影响。要求:

第三栏：潜在失效后果栏：第四十三页，共八十页。系统：前灯系统无法满足基本功能（S=8）其他系统：无车辆：无顾客：无法在夜间行车（S=8）

潜在失效后果栏内容：第四十四页，共八十页。严重度

第四栏:严重度（S）：第四十五页，共八十页。定义：严重度（也称严酷度）是指如果潜在失效模式发生，对系统、零件或顾客影响程度的评价指标。注意：严重度是针对潜在失效后果而言的。降低严重度，唯一的方法是修改设计方案。

第四栏:严重度（S）说明：第四十六页，共八十页。

严重度栏内容：S=8第四十七页，共八十页。潜在失效原因/机理

第五栏:潜在失效原因/机理第四十八页，共八十页。定义：潜在失效原因是指引起潜在失效模式的设计缺陷。注意：确定潜在失效原因首先从高严重度的失效入手。我们常用因果图（鱼刺图）确定潜在失效原因

第五栏:潜在失效原因/机理说明第四十九页，共八十页。输入结构失效

潜在失效原因/机理栏内容：用户信号无法进入输入机构无法输出第五十页，共八十页。频度数

第六栏:频度数（O）栏：第五十一页，共八十页。定义：频度数（也称频度）是指在产品使用寿命内，潜在失效原因/机理出现可能性的大小。说明：我们一般通过以往类似产品的资料，确定可能的频度数。如测试报告，顾客满意度报告，退货信息、维修资料、售后服务资料等

第六栏:频度数（O）栏说明：第五十二页，共八十页。频度数栏内容：623第五十三页，共八十页。现行设计控制

第七栏:现行设计控制栏：第五十四页，共八十页。定义：现行设计控制是在开发阶段中，已经用于或正在用于相同或类似产品中的用来尽早发现潜在设计缺陷的方法。它包括：计算机模拟分析、可靠性试验、样机测试，评审或其他的检测或控制方法

第七栏:现行设计控制栏说明：第五十五页，共八十页。现行设计控制栏内容：实验测试不同压力下的控制板的有效性车辆耐久性试验未知第五十六页，共八十页。

第八栏:不可探测度（D）栏：不可探测度第五十七页，共八十页。定义：不可探测度（又称检测难度）是指用现行设计控制方法发现潜在失效原因的可能性有多大。

第八栏:不可探测度（D）栏说明：第五十八页，共八十页。注意：如果针对一个失效原因，有多种现行控制方法，选择其中最小的不可探测度（即最有效的现行控制方法）；如果不能确定现行的控制方法，或FMEA小组不能就不可探测度达成共识，就将不可探测度定为10。

第八栏:不可探测度（D）栏说明：第五十九页，共八十页。不可探测度栏内容：4108第六十页，共八十页。风险顺序数

第九栏：风险顺序数栏：第六十一页，共八十页。定义：风险顺序数是严重度（S）、频度（O）和不可探测度（D）的乘积。 RPN=（S）×（O）×（D）

第九栏：风险顺序数栏说明：第六十二页，共八十页。说明：风险顺序数是对产品设计风险性的度量。风险顺序数越大，表明该设计方案越不好。注意：不论RPN值有多大，当严重度＞8时，首先应更改设计方案，降低严重度后，再继续FMEA分析。

第九栏：风险顺序数栏说明：第六十三页，共八十页。风险顺序数栏内容：192160192第六十四页，共八十页。第十栏：

推荐措施栏：推荐措施第六十五页，共八十页。定义：当失效原因按风险顺序数排出高低顺序后，首先对数值较高和关键的项目采取措施。说明：任何措施的目的都是为了减少严重度（S）、频度数（O）和不可探测度数（D）三者中的任何一个或所有的数值。第十栏：

推荐措施栏说明：第六十六页，共八十页。注意：减少严重度只有通过更改设计方案；减少频度数是通过修改设计来消除或控制一个或多个失效模式的原因/机理来实现；减少不可探测度数是通过设计确认和设计验证工作来进行。

第十栏：

推荐措施栏说明：第六十七页，共八十页。

推荐措施栏内容：没有确定的措施第六十八页，共八十页。第十一栏：责任及完成日期栏：责任及完成日期第六十九页，共八十页。填入FMEA小组或实施负责人、以及预计的完成日期。第十一栏：责任及完成日期栏：第七十页，共八十页。第十二栏：采取措施栏：采取的措施第七十一页，共八十页。方法：将FMEA小组得出的推荐措施具体化，并考虑到它的可行性，将采用的措施记录下来，并确定其生效日期。第十二栏：采取措施栏：第七十二页，共八十页。采取措施栏内容：第七十三页，共八十页。第十三