ISOTS16949系列教材.ppt

1、FMEA失效模式与后果分析 Failure Mode and Effects Analysis,ISO/TS16949系列教材,课 程 目 标,理解FMEA 执行FMEA,什 么 是 FMEA,“早知道就不会”,有些“早知道”是必需的! 有些“就不会”是不允许发生的,核能电厂、水库、卫星、飞机. 有效运用 FMEA 可减少事后追悔,早知道作好防震设计就不会造成大楼倒塌 早知道改进电力输配设计就不会造成大停电 早知道不滥垦滥伐就不会造成土石流 早知道会下大雨就不会淋成“落汤鸡”,“我先所以没有”,我先看了天气预报所以没有淋成“落汤鸡” 我先评估金融大楼高度所以没有影响飞安 我先安装了计算机防火墙

2、所以没有被黑客入侵,有些 我先 是必需的! 有些 所以没有 是预期可避免的,核能电厂、水库、卫星、飞机. 有效运用 FMEA 可强化事先预防,什 么 是 FMEA,FMEA可以理解为通过小组,发现潜在失效及后果 消除或减少失效机会 思考和行动文件化,FMEA 历史,六十年代-航空业,七十年代-汽车业,现在-各行业,发现和评价产品/过程中可能出现的失效及其失效后果,及早加以排除,并将不可避,FMEA的目的,免之失效的影响降至最低,以期产品不致失效或出现不宜送交客户之缺点。,FMEA 实施,事前行动-不是事后练习 汽车业-强大防错工具 FMEA 永无止境,FMEA 分类,SFMEA-系统失效模式分

3、析 DFMEA-设计失效模式分析 PFMEA-过程失效模式分析,失效模式的定义,失效模式,在規定条件下, (环境、操作、时间)不能完成既定功能。,在規定条件下, 产品参数值不能维持在規定的上下限之间,产品在工作范围內, 导致零组件的破裂、断裂、卡死、損坏現象,FMEA小组,1.小组包括设计/装配/生产/采购/品管/生管/物控/技术等部门的代表，组长可以轮流由各部门代表担任。 2.小组可以随时加入其他人员（包括客户代表/公司最高主管）。 3.小组必须设立一名文书（秘书）负责完成各种报告/会议记录。 4 .小组开会时可以由组长决定参加人员。,设计FMEA工作步骤,设计FMEA用途,评估潜在設計不足

4、和失效影响程度 识别关键特性和重要特性 聚焦于问题上, 并努力改进 为设计试验和其它项目开发提供信息 降低失效風險，降低开发时间和成本 小组讨论工作的平台 客户要求批准的文件之一 降低下游恐慌,何时 DFMEA,始于-設計概念完成之際或之前启動 随设计进展-不断更新（如产品更改时） 结束于-最终产品加工图样完成,设计FMEA的着手点,从框图开始 特性和功能(对象)定义清楚 特性和功能(对象)定义越清楚，越容易确定潛在失效模式，以采取糾正措施,設計FMEA的開發,框圖輸入- 進行框圖所示的過程(功能)- 框圖輸出,灯罩A,電池B,彈簧F,灯泡組裝D,開/關C,极板E,潜在失效模式及后果分析 顺序

5、,起因是什么?,发生的频率如何?,怎样能得到预防和探测?,能做些什么? 设计更改 过程更改 特殊控制 标准程序或指引的更改,功能特性或要求是什么?,后果是 什么?,会有什么问题? 无功能 部分功能 功能过强 功能降级 功能间歇 非预期功能,有多严重?,容易探测程度?,設計FMEA表填写说明,1 编号 填入FMEA文件编号,以便查询 2 项目 填入所分析系统、子系统或零件的名称、编号 3 设计责任 填入设计部门和小组，可能包括供方,2 系统 FMEA编号: 1 2 子系统 设计责任: 3 页次: of 2 零组件: 2 生效日期: 6 编制人: 4 年型/车型: 5 核心小组: 8 FMEA日期

6、(制订) 7 (修订) 7,4 编制人 填入负责FMEA准备工作的工程师/电话/公司 5 年型/车型 填入正在分析或影响的车型年及车辆类型 6 生效日期 填入FMEA初次预定完成日期，不超过APQP计划中的日期,2 系统 FMEA编号: 1 2 子系统 设计责任: 3 页次: of 2 零组件: 2 生效日期: 6 编制人: 4 年型/车型: 5 核心小组: 8 FMEA日期(制订) 7 (修订) 7,設計FMEA表填写说明,FMEA 日期 填入编制好FMEA初始日期和最新修订日期 核心小组 列出CFT小组姓名，建议将CFT详细信息列在另外的清单上,2 系统 FMEA编号: 1 2 子系统 设

7、计责任: 3 页次: of 2 零组件: 2 生效日期: 6 编制人: 4 年型/车型: 5 核心小组: 8 FMEA日期(制订) 7 (修订) 7,設計FMEA表填写说明,9、项目功能 填入被分析的项目名称和编号。用尽可能简明的文字来说明设计意图和功能（包括该项目运行的环境信息。如果该项目有多种功能，且有不同的失效模式，应把所有功能单独列出。,設計FMEA表填写说明,10、潛在的失效模式 没有达到设计意图的形式，假定失效可能發生，但不一定發生；典型的失效模式 : 斷裂、堵塞、變形、粘结、脫開、泄漏等。 失效模式應該以物理或技術語言進行描述，不同于客戶所见的现象,設計FMEA表填写说明,10、

8、潛在的失效模式（续）,失效模式可能是高一级子系统、系统的潜在失效模式的起因，也可能是它低一级的零部件潜在失效模式的后果。,11、潛在的失效后果,失效模式对系统功能的影响，如顾客感受的一样。 典型的后果: 噪音、無規律的動作、不良的外觀、不穩定 斷續的運作、粗糙、不運作、讓人不愉快的气味 其它,設計FMEA表填写说明,設計FMEA表填写说明,12、严重度 (S) 潜在失效模式对客户影响后果的严重程度 仅仅适用于后果 严重度级别的降低只能通过修改设计来实现 严重度（S）是对失效所引起的后果作出评分,愈严重愈高分；最高/低分是10分/1分。（祥见附表）,设计 FMEA表填写说明,13、级别 产品特殊

9、特性分级，如： 关键 重点 主要 重要,設計FMEA表填写说明,14、潛在失效原因或机理 -典型的失效原因: 規定的材料不對、設計壽命估計不對、應力過大、潤滑不足、維修保養指引不當、差的環境、計算錯誤 典型的失效机理: 屈服、疲勞、材料不穩定、蠕變、磨損、腐蝕,設計FMEA表填写说明,潜在失效起因/机理,1失效（次品）出现的原因（成因/起因）。 2每个失效模式的原因可能有几个。 3设计FMEA可以把过程控制不当作为失效原 因，但过程FMEA不可以用设计不当作为原因。 4失效原因是5M1E出现问题。 5不能用工人工作出现失误作为原因。 6失效原因必须具体。,15、頻度 (O) 失效原因或机理出現

10、的可能性 频度愈高，分数愈大，最高分数为10分，最低分为1分。（祥见评价准则）,可能性大 吗,設計FMEA表填写说明,设计FMEA频度建议的评价准则,设计 FMEA表填写说明,16、現行設計控制 -有三种設計控制方法可以考慮: 防止失效模式或效果的出現，或減少其出现率 查出原因或机理，進而找到糾正措施 查明失效模式,設計FMEA表填写说明,17、探測度(D) 探测度（D）是找出失效原因的可能性。可能性愈高表示很容易找出，可能性愈低表示很难找出，愈难评分愈高，最高/低是10分/1分。（祥见评价准则）,設計FMEA表填写说明,设计FMEA探测度建议的评定准则,18、风险顺序数 RPN RPN =

11、(S) * (O) * (D) 对RPN排序 RPN 数量越高风险越高 不管RPN数值如何, 严重度(S)高的项目应特别注意,設計FMEA表填写说明,19、建议措施 采取措施的例子： DOE试验设计、修改设计、修改试验计划、修改材料,优先采取行动,RPN高的项目 关键项目,全面降低 S O D,設計FMEA表填写说明,建 议 措 施,1建议可能是 -改变控制方法（此工序） -改变控制方法（上工序） -改变工具/夹具 -改变过程参数等等 2改变控制方法只可以减低（O）或/和（D）， 不能减低（S） 3减低（S）只可以由改变设计或改变工序流程 才可以实现 4建议填写在FMEA表并以作业批示书确认,

12、20、责任及目标完成日期 谁负责实施措施责任 何时完成 期限,設計FMEA表填写说明,21、采取措施 固化的措施-生效期限 22、采取措施后的RPN 重新计算RPN,設計FMEA表填写说明,设计FMEA跟进,所有推荐的措施是否得到實施? 進行了妥善的落实? FMEA 是一份動態的文件 永遠体現最新的設計水平,设计FMEA跟进,跟进的方式: 保証設計要求已達到 評審工程圖紙及規范 确定与裝配或制造文件的相容性 評審過程FMEAs及控制計划,过程FMEA工作步骤,何时进行过程FMEA,始于-可行性研究階段或之前啟動 工裝设计生产前 伴随过程开发,过程 FMEA作用,确定过程失效模式-早期分析 过程

13、设计-强大的防错工具 小组交换意见-工作平台 协助开发新设备/机器,過程FMEA的开发着手点,从整个过程的流程图的风险评估开始 确定与每项工序相关的产品和过程特性 工序 風險評估 1)從容器中取出涂黃蜡的棍 低風險 2) 打開車門 低風險 3)插入棍，推動啟動器，保持12秒 高風險 等等.,过程FMEA的开发-表格,1 编号 填入FMEA文件编号,以便查询 2 项目 填入所分析系统、子系统或零件的名称、编号,FMEA编号: 1 页次: of 项目名称： 2 过程责任部门: 3 编制人: 4 年型/车型: 5 关键日期: 6 FMEA日期(制订) 7 (修订) 7 核心小组: 8,3 过程责任部

14、门 过程设计小组 4 制表人 编制FMEA的工程师姓名/电话,FMEA编号: 1 页次: of 项目名称： 2 过程责任部门: 3 编制人: 4 年型/车型: 5 关键日期: 6 FMEA日期(制订) 7 (修订) 7 核心小组: 8,过程FMEA的开发-表格,5-车型年/车辆类型 填入正在分析或影响的车型年及车辆类型 6-关键日期 FMEA计划完成日期，不超过计划生产的日期,FMEA编号: 1 页次: of 项目名称： 2 过程责任部门: 3 编制人: 4 年型/车型: 5 关键日期: 6 FMEA日期(制订) 7 (修订) 7 核心小组: 8,过程FMEA的开发-表格,7-FEMA 日期

15、FMEA原始稿完成日期以及最新更改日期 8-核心小组 列出CFT小组姓名，建议将CFT 详细信息列在另外的清单上,FMEA编号: 1 页次: of 项目名称： 2 过程责任部门: 3 编制人: 4 年型/车型: 5 关键日期: 6 FMEA日期(制订) 7 (修订) 7 核心小组: 8,过程FMEA的开发-表格,9-过程功能/要求 描述被分析的过程或工序，过程中有不同失效模式的工序，应单独列出。 来源流程图,过程FMEA的开发-表格,10-潜在的失效模式 潛在的可能发生的不能滿足过程要求或不能满足设计意图的形式，是对某具体工序不符合要求的描述。 -上游工序失效后果当前工序失效模式下游工序潜在失

16、效模式的起因 典型的失效模式: 弯曲、断裂、变形、粘合、毛刺、断路、短路 搬運損坏、不正常的設置、其它。,过程FMEA的开发-表格,11-潜在失效后果 失效模式对客户的影响 依客户的观察或经历的情况来描述，如： 噪音 、 粗糙、操作反常、需要格外的力量、 无动作 、令人不快的气味、不稳定、操作受损、摇动 、断续操作、外观不良 、汽车控制受损,过程FMEA的开发-表格,11-潛在失效后果 (继续) 如果客戶為下游工序 以工艺或工序性能的方式描述，如: 不能鎖緊 无法打孔或攻絲 无法安裝 无法加工表面 不配合 不連接 不配套 損坏設備,过程FMEA的开发-表格,过程FMEA的开发-表格,12-严重

17、度(S) 潜在失效模式对潜在对客户影响后果的严重程度 仅适用于后果 失效后果严重吗,降低严重度只能通过修改设计来实现,过程FMEA的开发-表格,12-严重度(S) AIAG 推荐评价准则-见附表,过程FMEA的开发-表格,13-级别 对特殊过程特性分类 关键 重点 主要 重要,过程FMEA的开发-表格,14-潛在失效原因或机理 列出所有原因 不明原因- DOE设计试验 失效模式怎样发生的,过程FMEA的开发-表格,14-潛在失效原因或机理,过程FMEA的开发-表格,14-潜在失效的原因 典型的失效原因: 扭矩不正常- 過大、過小 焊接不正常 - 電流、時間、壓力 測量不准确 熱處理不正常 - 時間、溫度 浇口或通风不正常 X-含糊不清的词语 操作者失误 -问题根本原因 操作者末装密封圈,过程FMEA的开发-表格,15-頻度(O) 特定的原因或机理將出現的頻率 級別數着重在其含义，而不是具体的数 應該使用統計技術來确定頻度數,过程FMEA的开发-表格,15-頻度(O) AIAG 推荐表 频度=1时 6 sigma 水平,过程FMEA的开发-表格,16-現行過程控制 预防或探测控制: 防止或減少失效模式及其出现率 查出原因或机理，進而找到糾正措施 查明失效模式,过程FMEA的开发-表格,16-現行過程控制 先第一种控制形式 然后第二种控制形式 再第三种,过程FMEA的开发-表格,1