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文档简介

1、,FMEA培训教材 2008-10-14,课程目的 理解FMEA(Failure Mode & Effects Analysis)的目的和功能 理解DFMEA和PFMEA的概念和方法,潜在的失效模式及后果分析 (QS 9000 FMEA 第三版),课程提纲,什么是FMEA?,1,一种用于评价潜在的失效模式和原因的高级质量策划工具 为未来的使用和持续的过程改进提供一种分析证明的规则/方法 注意: FMEA并不能解决问题,FMEA提出机会,但不能解决问题。,FMEA是一种系统的方法,用来: (1)识别和评估产品/过程的潜在失效以及该失效的后果 (2)确定可以消除或减少所出现潜在失效的机会的措施 (

2、3)文件化整个过程。,1,FMEA的发展过程,最初是在美国的航天工业界率先使用。 随着FMEA的成功使用,逐渐被其他行业接受,并在全球推广实施。 美国福特、通用和克莱斯勒三大汽车公司将FMEA纳入QS-9000体系中,逐步成为行业标准。,1,为什么要做FMEA?,减少失效 的风险,改进 产品质量,维护 竞争地位,满足 顾客要求,1,机会,不良设计可占到所有制造问题的80% 对于许多制造过程,缺陷产品仍然以百分数来 测量,而不是以百万件中缺陷产品数来测量,FMEA的类型,1,所有FMEA都针对设计, 不管是产品还是过程 设计 FMEA (对产品) 过程 FMEA (对过程),1,何时应用FMEA

3、?,在产品质量先期策划过程(APQP)期间: (1)设计FMEA在产品设计和开发阶段应用 (2)过程FMEA在过程设计和开发阶段应用,1,启动FMEA的基本情形,新设计、新技术、或新过程 对现行设计或过程的更改 现行设计或过程有新的环境、场所或应用,1,FMEA - 团队方法,使用设计工程、制造工程和相关的人员 团队要求下列组合: -经验/过去问题的知识 -有效的团队管理 -对所有活动的观测结果文件化 建议有一位有经验的推进员来协助小组的工作或作为负责任的工程师。,1,功能、特性 或要求是 什么?,FMEA的分析顺序,如何开始,建立横向协调小组 提供充分的时间对设计或过程进行完整的评估 评价设

4、计要求 评价过程要求 确保对发现结果适当地文件化,评价设计要求,选择一个设计系统/子系统来评价(设计FMEA) 开发一个关于设计预期做什么的清单 识别设计不想做什么 倾听顾客的声音 绘制分解设计系统或子系统的方框图,例 子,电热水壶的设计要求是什么? 设计必须做什么? 设计不应做什么?,设计必须 烧水到正确温度 指示灯显示正确,设计不应做 水加热到正确温度以前切断电源 加满水时翻倒 漏水 壶身烫手,例 子,倾听顾客的声音!,保修数据 顾客退还缺陷产品 中间商的信息 顾客调查/走访 竞争对手分析 顾客抱怨,质量机能展开(QFD)-质量屋的形式,准备方框图,将设计系统或子系统分解到零件 显示设计系

5、统或子系统的要素之间的联系 评价部件和装配方法,方框图:电水壶,3设计FMEA的开发,潜在失效模式和后果分析(设计 FMEA),FMEA日期(编制) _(修订),关键日期 _,车型年/车辆类型 _,核心小组:,编制人 _,设计责任 _,_ 零部件 _,共 _页, 第 _页,_ 子系统,FMEA编号 _,潜在失效模式及后果分析 (设计FMEA),_ 系统,采取的措施,R P N,D,O,S,探测,预防,措施结果,责任及 目标完成 日期,建议 措施,R P N,探测度 D,现行控制,频度 O,潜在失效起因/机理,级别,严重度S,潜在 失效后果,潜在 失效模式,项目 功能,第一阶段,第二阶段,第三阶

6、段,第四阶段,第五阶段,第六阶段,第1阶段:完成表头,1.1FMEA 编号 1.2系统标识,例如零件名称/号码 1.3设计责任 1.4编制人 1.5车型年/车辆类型 1.6关键日期 1.7FMEA日期 1.8核心小组,填入初次FMEA应完成的时间,该日期不应超过计划的生产设计发布日期。,第2阶段:失效模式和后果,2.1确定设计项目/功能 2.2指明潜在失效模式:,典型的失效模式: 裂纹 变形 松动 泄漏 粘结 氧化 断裂 不传输扭矩 打滑 (不能承受全部扭矩) 无支撑 (结构) 支撑不足 (结构) 刚性啮合 分离太快 信号不足 信号间断 无信号 EMC/RFI 漂移,潜在失效模式:是指系统、子

7、系统或零部件有可能未达到或未完成在项目/功能栏中所描述设计意图的种类(如预期的功能丧失)。,第2阶段:失效模式和后果,2.3识别潜在失效的后果, 典型的失效后果: 噪声粗糙 工作不正常不起作用 外观不良异味 不稳定工作减弱 运行间歇热衰变 泄漏不符合法规,第2阶段:失效模式和后果,推荐的DFMEA严重度评价准则:,2.4计算后果的严重度数(见下表),第2阶段:失效模式和后果,2.5级别(弄清任何特殊的产品特性) 本栏目用于产品特殊特性的分级如:关键、主要、重 要或重点。 还可用于突出高优先度失效模式,以便工程评定。,第3阶段:潜在原因,3.1潜在失效起因/机理(参见下表),典型的失效原因: 规

8、定的材料不正确 设计寿命估计不当 应力过大 润滑能力不足 维护说明书不充分 算法不正确 维护说明书不当 软件规范不当 表面精加工规范不当 行程规范不足 规定的摩擦材料不当 过热 规定的公差不当,典型的失效机理: 屈服 疲劳 材料不稳定性 蠕变 磨损 腐蚀 化学氧化 电迁移,第3阶段:潜在原因,3.2确定可能发生的频度(参见下表) 3.3计算可能失效的比率,推荐的DFMEA频度评价准则,第4阶段:现行设计控制,4.1确定现行设计控制 预防类型预防“原因/机理”的发生 探测类型探测“模式”失效的后果,第4阶段:现行设计控制,4.2确定探测的可能性(参见表格),推荐的DFMEA探测度评价准则,RPN

9、= 严重度(S)频度(O)探测度(D),RPN值大于125时应改进 可以看到对中间点以上的数值必须采取纠正措施,第5阶段:计算RPN,第6阶段:纠正措施,6.1建议改进措施 6.2设计职责分工和拟完成日期 6.3记录采取的行动 6.4重新计算RPN,跟踪措施,负责设计的工程师应负责保证所有的建议措施已被实施或已被落实。 FMEA是一个动态文件,应体现最新的设计水平/相关措施 (包括开始生产后所发生的措施),4练习/案例研究 (DFMEA),练习 设计FMEA,1.根据你的看法,严重度级别为什么选择7 (在10个级别中)? 2.比较频度数: “蜡的配方规定得不当” (2) 和 “车门内板保护蜡上

10、边缘规定得太低”(6)。 3.比较下述两个失效起因的探测度: “蜡层厚度规定不足”(7) 和 “蜡的配方规定得不当”(2)。当解释定级时考虑设计验证的方法。 4.确定2个采取纠正措施之前RPN值最高的项目,说明如何通过采取纠正措施降低了RPN值。,5过程FMEA的开发,评价制造过程要求(过程FMEA),在可行性研究阶段或可行性研究阶段之前进行 在生产用工装到位之前、在过程的开发阶段进行评审 倾听顾客的声音 制定过程流程图 是一份动态的文件,过程FMEA的应用,新零件/过程 零件/过程的变更 在新的应用环境中的结转零件/过程,过程FMEA的应用,过程FMEA 假设所设计的产品将满足设计意图。 由

11、于设计的薄弱导致的潜在失效,可以包括在过程FMEA中,但不是必须的。,过程流程图,识别与各项操作相关的产品(过程参数) 按照低,中等和高风险对各参数分类 评价高风险区域,示例,对水量计与壶身的装配过程绘制过程FMEA流程图。,过程FMEA流程图/风险评审(水量计与壶身的装配),过程步骤: 从托架上取下胶水枪 将胶水涂在壶身 将水量计在壶身上定位 将水量计按在壶身,使胶水凝固-等10秒钟 将胶水枪送回托架,风险评价: 低风险 高风险 中等风险 中等风险 低风险,注:对所有高风险应用中都要求过程FMEA。,潜在失效模式和后果分析(过程 FMEA),第1阶段:完成表头,1.1FMEA 编号 1.2项

12、目 1.3过程责任 1.4编制人 1.5车型年/车辆类型 1.6关键日期 1.7FMEA 日期 1.8核心小组,填入初次FMEA应完成的时间,该日期不应超过计划的投入生产日期。,第2阶段:失效类型和后果,2.1确定过程功能 2.2指出潜在失效模式,典型的失效模式 : 弯曲毛刺孔错位 断裂开孔太浅漏开孔 转运损坏脏污开孔太深 表面太粗糙变形表面太平滑 开路短路贴错标签,第2阶段:失效类型和后果,2.3识别潜在失效的后果,对于最终使用者,失效的后果应一律采用产品或系统的性 能来描述,例如: 噪音粗糙 工作不正常费力 异味 不能工作 工作减弱 不稳定 间歇性工作 牵引阻力 泄漏 外观不良 返工/返修

13、 车辆控制减弱 报废 顾客不满意,第2阶段:失效类型和后果,如果顾客是下一道工序或后续工序/工位,失效的后果应使用过程/工序性能来描述,例如: 无法紧固不能配合 无法钻孔/攻丝不能连接 无法安装不匹配 无法加工表面导致工装过度磨损 损坏设备危害操作者,2.3 识别潜在失效的后果(续),第2阶段:失效类型和后果,2.4计算后果的严重度数(参见下页表格),推荐的PFMEA严重度评价准则,第2阶段:失效类型和后果,2.5 弄清任何特殊的产品特性的级别 本栏目用于产品特殊特性的分级如:关键、主要、重要或重点。 还可用于突出高优先度失效模式,以便工程评定。,第3阶段:潜在原因,3.1 潜在失效的原因 典

14、型的失效原因可包括但不限于:,扭矩不当 过大或过小 焊接不当 电流、时间、压力 测量不精确 热处理不当 时间、温度 浇口/通风不足 润滑不足或无润滑,零件漏装或错装 磨损的定位器 磨损的工装 定位器上有碎屑 损坏的工装 不正确的机器设置 不正确的程序编制,第3阶段:潜在原因,3.2确定可能发生的频度(见表格) 3.3计算可能失效的比率,推荐的PFMEA频度评价准则,第4阶段:现行设计控制,4.1确定现行过程控制 4.2确定探测的可能性(参见下页表格),推荐的PFMEA探测度评价准则: 检验类别:A. 防错 B. 量具 C. 人工检验,RPN= 严重度(S)频度(O)探测度(D),RPN值大于1

15、25时应改进 可以看到对中间点以上的数值必须采取纠正措施,第5阶段:计算RPN,第6阶段:纠正措施,6.1建议改进措施 6.2过程职责和拟完成日期 6.3记录所采取的措施,跟踪措施,负责过程的工程师应负责保证所有的建议措施已被实施或已被落实。 FMEA是一个动态文件,应体现最新的设计水平/相关措施 (包括开始生产后所发生的措施) 。,6 现场/案例研究,练习 过程 FMEA,1.根据你的看法,严重度级别为什么选择7 (在10个级别中)? 2.比较两个潜在起因的频度: “因冲击使喷头变形”(2) 和 “喷蜡时间不足”(8)。 当解释定级时考虑起因出现的可能性。 3.根据你的看法,探测度的级别是根

16、据什么定出的?(在10个级别中) ? 4.确定2个采取纠正措施之前RPN值最高的项目,说明如何通过采取纠正措施降低了RPN值。 小组应准备用10-15分钟的时间就以上4个问题进行展示。,系统 FMEA,将研究的系统结构化,并分成系统单元,说明各单元间的功能关系。 从已描述的功能中导出每一系统单元的可能的失效功能。 确定不同系统单元失效功能间的逻辑关系,以便能在系统FMEA中分析潜在的失效、失效后果和失效原因。 包括产品和过程系统FMEA,系统FMEA定义,VDA(德国汽车工业联合会) 4.2 -批量生产前的质量保证系统FMEA,实施系统FMEA的五个步骤,第一步,第二步,第三步,第四步,第五步,7总结,我们应该已经完成了:,开发设计FMEA 的方法 -确定过程要求 -使用方框图(作为工具) -识别失效模式 -确定潜在失效后果 -确定潜在失效原因 -识别现有设计控制 -计算风险(RPN) -必要时改进,开发过程FMEA 的方法 -确定制造过程功能 -使用过程流程图(作为工具) -识别失效模式 -确定潜在失效后果 -确定潜在失效原因 -识别现有过程控制 -计算风险(R

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