FMEA潜在失效模式及后果分析_2.ppt

1、潜在失效模式及后果分析,Potential Failure Mode and Effects Analysis,课程目的,FMEA的概念,FMEA是一种用于确保在产品和过程开发（APQP）中潜在问题予以考虑和阐述的分析方法学。它最直观的结果是跨功能小组的集体知识的文件化。 评估和分析的部分是关于风险的评估。最重要的是对有关产品设计，功能评估和应用方面的任何更改，以及潜在失效导致的风险进行讨论。 FMEA成功执行的最重要一个因素是及时性。这意味着它是一种事前行为，而不是一种事后演习。 常用的FMEA有DFMEA（设计）和PFMEA（过程）,DFMEA是在设计早期阶段开始，PFMEA应该在工装或生

2、产设备开发和采购前进行。,FMEA的运用时机,一、新设计、新技术、新过程； 二、现有设计、过程的更改； 三、现有设计或过程在新环境、场所中使用；,失效的定义,失效的定义,失效的定义,时间,客户投诉,制造及装配,产品设计,FMEA,产品策划,设计,制造,应用,预防,寻找 方法 及 解决 问题,成本,1000,100,10,1,各阶段纠正问题的成本,FMEA的益处,FMEA 推进过程和要点,FMEA基本思路,FMEA基本思路,策划,产品设计和开发,过程设计和开发,产品与过程确认,生产,反馈、评定和纠正措施,策划,概念提出/批准,项目批准,样件,试生产,投产,产品质量策划进度图表,DFMEA 分析过

3、程,DFMEA简介,D-FMEA是以最大限度充分考虑潜在失效模式 及其相关的起因或机理,D-FMEA是由负责设计的工程师/小组在设计 时主要采用的一种分析方法,D-FMEA是以最严密的方式体现工程师/小组 的设计思想,DFMEA简介,D-FMEA是设计过程中对历史经验的应用也是 为产品今后的发展提供新的经验,D-FMEA成功的经验经过文件化处理后将成为 类似产品的设计规范,D-FMEA将最大程度地降低产品设计和开发的 风险成本,DFMEA简介,DFMEA是一份动态的文件,在设计概念定案前开始,在更改发生时或产品开发阶段获得补充信息时 进行更新,在生产设计放行前完成,DFMEA,DFMEA,DF

4、MEA,填入被分析项目/功能/要求的名称，并指明其设计水平，项目/功能/要求可以合并或各自独立成一栏目。 功能：根据顾客要求和小组讨论必须符合设计目的的那些需要进行分析的项目功能,如果该项目有多种功能，且有不同的失效模式，应把这些失效模式单独列出,DFMEA,潜在失效模式：指可能未达到或未完成在项目/功能中所描述设计意图的形式 前提是这种失效模式可能发生，但不一定发生 建议将以往的问题报告、小组的头脑风暴作为考虑失效模式的出发点 在特定的条件下产生的失效也应该考虑 每一种功能可能有多种失效模式。,DFMEA,典型的失效模式(应该用物理的、专业性的术语加以描述) ： 裂纹变形 松动泄露 粘结氧化

5、 断裂不传输扭矩 打滑无支撑 脱离太快信号不足,DFMEA,潜在失效的后果：就是失效模式对系统功能的影响，就如顾客感受的一样 要根据顾客可能发现或经历的情况来描述失效后果 顾客可以是：内部的顾客、外部的采购顾客和外部最终顾客,DFMEA,典型的失效后果： 噪音 工作不正常 外观不良 不稳定 间歇运行 泄漏,粗糙 不起作用 异味 工作减弱 发热 定期的不符合等,DFMEA,严重度是对一个已假定的失效模式造成的最严重影响的评价定级 严重度的评级要在整个小组内达成一致 对于严重度级别为1时，不应该进行分析 高严重度级别有时候通过设计修改来降低，其能抵销或减轻 失效产生的严重度。如：“降低胎压”能减轻

6、突然爆破的严重度；“安全带”可以减轻车辆撞击的严重度,DFMEA,这个字段用来区分可能要求附加于设计或过程控制的特殊特性的分级，一般用公司所固有的(或顾客认可的)符号表示 特性的分类可以是：关键的、主要的、重要的、重点的产品特性，此栏意图是突出某些产品特性以优先进行评定；,DFMEA,潜在失效起因/机理：应对每一种失效模式列出所有可能的潜在失效机理，并用简捷和完整的语言加以逐一列出原因应具体、明确，如操作者未安装密封圈；不能用含糊不清的词语，如机器不正常，操作不当等;,DFMEA,典型的失效起因可包括，但不限于： o规定的材料不正确 o设计寿命估计不足 o压力过大 o润滑能力不足 o维修保养说

7、明错误 o软件规范错误 o表面加工规范错误 o流程规范错误 o规定的磨擦材料不当等,DFMEA,频度是指在设计的寿命中某一特定的失效起因/机理发生的可能性。 通过设计更改或设计过程更改(如设计查检表、设计评审、设计指南)，来预防或控制该失效模式的起因/机理是降低频度级别的唯一途径;,DFMEA,列出已经完成或承诺要完成的设计确认/验证或其它活动； 现行的控制方法是指那些已经用于或正在用于相同或相似设计中的那些方法； 比如道路试验、设计评审、计算研究、台架/试验、可行性评审、样件试验、使用实验等；,DFMEA,预防：预防失效起因/机理或预防失效模式的发生，或降低它们发生的概率 探测：在项目投产之

8、前，通过分析或物理的方法，检测失效起因/机理或失效模式 应尽量先使用预防控制，假如预防控制被融入设计意图并成为其一部分，它可能会影响最初的频度定级 探测度的最初定级将以检测失效模式的起因/机理或失效模式的设计控制为基础 一旦设计控制被鉴别，如果任何频度等级被更改时，要评审所有的预防控制以供确认；,DFMEA,预防控制一般采用的方法有： 自动防故障装置设计 设计和材料标准（内部的和外部的） 文件-类似设计中最好实践的记录、以往的教训等 防错,DFMEA,探测控制一般采用的方法有： 设计评审 原型试验 验证试验 模拟研究-设计验证,DFMEA,探测度是对现有设计控制探测栏中列出的最好的探测控制的对

9、应等级。当识别一种以上控制时，建议对每种控制进行探测度排序作为控制描述的一部分包含在内。 现有设计控制探测度建议方法是：假设失效已经发生，然后评价现有设计控制探测失效模式的能力。,DFMEA,RPN=(S)(O)(D) 应用RPN是协助实施措施优先排序的一种方法 对于已确定的需要采取措施的，不建议使用RPN评估 为了确定一个可接受的风险，应规定RPN目标值，以便识别采取措施的机会。小组应考虑在资源、时间、技术和其他因素方面的内在限制。例如可采用的准则： RPN100的项目 S8的项目，小组必须强制确保风险通过存在的设计控制或建议措施来陈述。 前三项RPN值最高的项目 顾客认可的RPN分值等,D

10、FMEA,一般来说，预防措施比探测措施更为有效可取。建议措施的目的是改善设计，因此降低风险的排序如下：首先是严重度，后是频度，最后是探测度 严重度：只有设计变更才能降低严重度等级，设计变更可弥补或减轻失效导致的严重度。如：轮胎压力调整。设计变更应在开发早期进行。 当严重度是9或10时，不管RPN是如何，都必须特别注意确认是否已利用现行的设计控制或预防/纠正措施。可考虑： 修改设计几何尺寸和/或公差 修改材料规范 试验设计或其解决问题的技巧，及修改试验计划,DFMEA,频度：可能受设计变更消除或控制失效模式的一种或多种要因/机理的影响，一般有以下措施： 为消除失效模式的防错设计 修改设计几何尺寸

11、和公差 修改设计以降低压力或替代不耐用（高失效）的零部件 修改材料规范,DFMEA,探测度：建议采用防错装置。设计确认/验证措施的增加仅仅导致探测度级别的降低。可作以下考虑： 试验设计（特别是多种或相互作用的要因存在时） 修改试验计划,DFMEA,建议措施主要目的是希望通过设计改进来增加顾客满意度 只有设计修改才能使严重度级别减小 只能通过设计修改来消除或控制一个或多个失效模式的起因/机理来实现降低频度级别 增加设计确认/验证措施减小探测度级别,DFMEA,对每一个的建议措施的填入负责单位或个人，及预计完成的日期,DFMEA,当实施一项措施后，简要记录具体的措施和生效日期，包括措施的证据资料的

12、索引等 。,DFMEA,当明确了预防/纠正措施后，估算并记录下严重度、频度及探测度数值 所有的更改后的等级都应该被评审。如果有必要考虑更进一步的措施，还应重复分析。焦点始终在持续改进,DFMEA,DFMEA 案例,严重度（S）评价准则,DFMEA 案例,DFMEA 案例,频度（O）评价准则,DFMEA 案例,探测度（D）评价准则,案例,+ -,+ -,+ -,案 例,+ -,+ -,+ -,案 例,保温水杯功能保温不漏水，请完成DFMEA表格,PFMEA 分析过程,PFMEA,PFMEA,PFMEA,PFMEA,填入被分析项目/工序的名称和编号 用尽可能简明的文字来说明被分析过程/工序要满足设

13、计意图的功能 如果该项目有多种功能或多个工序，且有不同的失效模式，应把这些工序独立列出。,PFMEA,潜在失效模式就是不能完成“过程/工序”栏所描述的过程要求或设计意图的形式，可能是本工序问题描述，上道工序后果，本工序问题描述，下道工序起因； 在FMEA准备过程中： 要假定提供的零件/材料是合格的，除非由FMEA小组由历史的数据指出这缺陷是属于进货零件的质量问题 要假设产品的基本设计是正确的，如果有一些设计问题会导致过程关注点，这些问题应该与设计小组进行交流取得相应的解决方案 潜在失效模式应以规范化或技术术语来描述，不必与顾客察觉的现象相同,PFMEA,典型的失效模式： 弯曲毛刺孔错位 断裂开

14、孔太浅漏开孔 运转损坏脏污开孔太深 表面太粗糙变形表面太平滑 开路短路贴错标签,PFMEA,潜在失效的后果：就是失效模式对系统功能的影响，就如顾客感受的一样 要根据顾客可能发现或经历的情况来描述失效产生的后果 顾客可能是内部的顾客，也可能是外部最终顾客，包括最终使用者、组装客户、更高级系统、下一道工序，售后服务工作 PFMEA中的产品失效后果与DFMEA中的失效后果应该相一致。如果失效模式可能影响安全或导致不符合法律法规，应在PFMEA中清晰地加以阐述,PFMEA,如果顾客是最终使用者，典型的失效后果： 噪音粗糙 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 泄露不符合法规

15、 返工返修车辆控制减弱 报废顾客不满意等,PFMEA,如果顾客是下一道工序或后续的工序，典型的失效后果： 无法紧锢不能配合 无法钻孔无法连接 无法安装无法匹配 无法加工表面造成工装过渡磨损 设备损坏危害操作者,列举你们公司产品或过程的失效后果？,PFMEA,严重度是对一个已假定失效模式造成的最严重影响的后果定级； 严重度的降低只能通过设计来实现； 严重度的评级要在整个小组内达成一致；,PFMEA,这个字段用来区分任何可能要求附加于设计或过程控制的特殊特性的分级 特性的分类可是：关键的、主要的、重要的、重点的,一般用公司所固有的(或顾客认可的)符号表示 此栏意图是突出某些特性以优先进行评定,PF

16、MEA,潜在失效起因是指失效是怎么发生的？并应依据可以纠正或可以控制的原则来描述。失效的潜在起因是设计或过程弱点的显示，后果就是失效模式 原因应具体，如操作者未安装密封圈 在尽可能广的范围内，列出每个失效模式的所有可以想到的失效起因和/或机理。起因应尽可能简要和完整地描述，不能用含糊不清的词语，如机器不正常，操作不当,PFMEA,典型的起因： 扭矩过大过小； 焊接电流、电压、压力； 测量不准确； 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； 工装、定位器磨损； 定位器上有切削； 不正确的机器设置；,PFMEA,频度是指某一特定的起因/机理发生的可能性 。 通过

17、设计更改或过程更改来预防或控制失效模式的起因/机理是可能导致发生频度数降低的唯一途径。,PFMEA,现行的过程控制是对尽可能阻止失效模式或失效原因/机理的发生，或者探测将发生的失效模式或失效原因/机理的控制的描述。 有二种型式的设计控制要考虑：预防和检测 预防：预防失效的起因/机理或预防失效模式的发生，或降低它们发生的概率 探测：探测失效或失效起因/机理，并引导至纠正措施 应尽量优先使用预防控制，让预防控制方法作为过程意图的一部分，因为其将影响的最初的频度；最初的探测度将基于对失效起因/机理探测、或对失效模式探测的过程控制,PFMEA,探测度是与过程控制栏中所列的最佳探测控制相关的等级数 探测

18、度是一个在某一FMEA范围内的相对级别 当识别一种以上的控制时，建议对每一种控制的探测度作为控制描述的一部分包含在内。在探测度栏内只记录较低的排序值 建议按照手册中所列的探测度准则进行评价，必要时可以调整，具体(如附件),PFMEA,RPN = (S)(O)(D) 应用RPN是协助实施措施优先排序的一种方法 对于已确定的需要采取措施的，不建议使用RPN评估 为了确定一个可接受的风险，应规定RPN目标值，以便识别采取措施的机会。小组应考虑在资源、时间、技术和其他因素方面的内在限制。例如可采用的准则： RPN100的项目 S8的项目，小组必须强制确保风险通过存在的设计控制或建议措施来陈述 前三项RPN值最高的项目 顾客认可的