PFEMA潜在失效模式和影响分析讲座.ppt

1、,Alex,将问题扼杀在摇篮中 FMEA培训讲义,广东新宝电器股份有限公司 讲 师：罗 文 TEL：6736 E-mail： ,FMEA 潜在失效模式和影响分析,Failure Mode and EffectsAnalysis -Third EditionAccording to AIAGs (QS9000) APQP Manual,2020年10月24日星期六,我们无时不在运用FMEA,FMEA : 潜在失效模式和影响分析： 对可能发生的缺陷或问题及其不良影响进行事前的分析，并试图找到防止缺陷和问题发生的措施，用此措施来指导和控制我们达到目标！,2020年10月24日星期六,我们的苦恼!,人

2、长得不够帅 官升得不够高 钱总是不够花 在家怕地震 出门怕下雨 坐车怕事故 到山野怕毒蛇 到大厦怕第二个911 也就是说: 缺陷多多，问题多多！,面对这些问题，我们的选择？ 积极 消极 结果,2020年10月24日星期六,我们的期望!,我们期望,我们有能力: 减少所有的缺陷，避免所有的问题！ 如果缺陷不能减少，问题不能避免，我们期望对我们不良的影响最小，损失最小！ 传统解决缺陷的方法是: 及时地发现缺陷，并尽可能地找出发生缺陷的原因，采取纠正措施，防止以后此类缺陷的再次发生，使以后出现的缺陷便会越来越少，直至完全排除缺陷。 (经验积累型) 注意：这种传统解决缺陷的方法是缺陷已经发生，也已经造成

3、了损失。 同时：有些缺陷和失误造成的后果无法挽回.,2020年10月24日星期六,但有时,缺陷和失误无法纠正!,Customer satisfaction means: Never having to say youre sorry ! 顾客满意意味着： 决不要说对不起 ！,The effect of a too late discovered failure 失效发现得太迟的后果,2020年10月24日星期六,没有FMEA就是,”早知道 就不會 ” 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 造成全市大停电 早知道 不滥垦滥伐 就不会 造成土石流 早知道 拉

4、登要发飙 就不会 造成911,有效運用 FMEA 可減少事後追悔,有些 早知道 是必需的!有些 就不会 是不允许发生的,如：核能电厂、水库、卫星、飞机.,2020年10月24日星期六,911调查结果将震惊公众： 惨烈悲剧或许可以避免,22日10时，美国“911”事故调查委员会在华盛顿正式公布了“911”事件最终调查报告。 调查报告称，美国未能阻止“911”事件的发生，主要是因为美国领导人未能认识到威胁的严重性，但报告没有对布什政府和克林顿政府提出批评。 调查委员会认为，美国情报机构缺乏想像力，没能向布什和克林顿提供对付“基地”组织的新选择，尤其是军事选择。报告还指出，美国有关部门错失10个阻止

5、“911”袭击的机会，其中6个出现在布什执政时期，4个出现在克林顿执政时期。,据内部消息：美国国会已要求美国情报机构认真学习FMEA,2020年10月24日星期六,质量杠杆,对可能缺陷的提前分析和预防是最经济的!,2020年10月24日星期六,有了FMEA就是,”我先 所以沒有 ” 我先 看了气象预报 所以没有 淋成落汤鸡 我先 准备了遮阳伞 所以没有 被晒黑 我先 安装了计算机防火墙 所以没有 被骇客入侵 我先 通过关系给她打了电话 所以没有 被拒之门外,有些 我先 是必需的!有些 所以沒有 是預期可避免的,有效運用 FMEA 可強化事先預防，避免悲剧发生！,如：核能电厂、水库、卫星、飞机.

6、,FMEA 根本不是什么特殊的高深莫测的东西,它甚至可以说是人思考一件事的时候最基本的几种方法之一,有时候是一种本能,2020年10月24日星期六,为何同样成本投入的产出会不同?,Car 2: No Major Break downs 非主要的破损 Few failures 很少失效,Car 1: Frequent Break downs 频繁地破损 Many minor components failures 许多的小部件失效,A reliability program ? Why necessary? 一个可靠性的计划？ 为什么必须？,2020年10月24日星期六,FMEA 是先期质量策划

7、中评价潜在失效模式及其起因的一种工具 依照其发生在失效的风险优先排列并采取行动排除或降低其发生的频率 为未来使用和持续改进提供文件化的预防经验/方法 FMEA自身并不是问题的解决者， 它通常与其它问题解决的工具联合使用 “FMEA提出问题解决的时机并不是解决问题”,什么是FMEA？,FMEA是一组系统化的工作，其目的是： 发现、评价产品/过程中潜在的失效及后果； 找到能够避免或减少这些潜在失效的控制措施； 将以上过程文件化，作为过程控制计划的输入。,2020年10月24日星期六,FMEA的历史,FMEA的发展历史： 50年代初期，美国Grumman公司第一次把FMEA思想用于一种战斗机的操纵系

8、统的设计分析，取得较好效果，60年代逐渐在航空航天工业项目推广。（阿波罗） 1974年美海军用于舰艇装备的标准舰艇装备的失效模式和后果分析实施程，首先将它用于军事项目合约。 （1629号军标） 1976年: 美国国防部采用FMEA来作为领导军队服务的研发, 及后勤工作的标准; 70年代未: ，汽车工业将FMEA作为在对其零件设计和生产制造的会审项目的一部分。 1980年初，产品事故责任的费用突升和不断的法庭起诉事件发生，使FMEA成为降低事故的不可或缺的重要工具。并由开始的500多家公司扩展到其供应商。 1985年IEC公布了FMEA标准: IEC812，这个标准被我国等同采用为GB 7826

9、-87： 系统可靠性分析技术,失效模式和效应分析(FMEA)程序 1993年包括美国三大汽车公司和美国质量管理协会在内的，美汽车工业行动集团组织采用、编制了FMEA参考手册,渐成为行业标准,2001年7月发布了FMEA第三版。并且将其发展为对供应商的要求。,2020年10月24日星期六,美国凭什么称霸？,我是老大我怕谁？,哇-噻！懂的真牛呀！,2020年10月24日星期六,FMEA的基本流程,功能、特征或要求,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,有多糟糕,起因是什么,后果是什么,发生频率如何,怎样预防和探测,该方法在探测时有多好,能做些什么 设计更改 过程

10、更改 特殊控制 采用新程序或指南的更改,跟踪 评审 确认 控制计划,2020年10月24日星期六,MEA的种类,1、设计FMEA： 针对产品本身，产品设计、开发时期的分析技术。 主要是设计工程师和其小组应用。 2、过程FMEA： 针对产品的实现过程，过程开发设计的分析技术。 主要是过程(制造)工程师和其小组应用。 3、系统FMEA： 确保组成系统的各子系统间的所有接口和交互作用以及该系统与其他系统和顾客的接口都要覆盖。 4、项目FMEA： 针对程序/项目，程序 /项目开发设计的分析技术。,2020年10月24日星期六,FMEA的初体验,约会FMEA: 王老五的第999次约会,2020年10月2

11、4日星期六,DFMEA与PFMEA的区别！,不要混淆 DFMEA与PFMEA的起因和失效,DFMEA针对产品,PFMEA针对过程,2020年10月24日星期六,FMEA的实施要点,应该是“事前”行动，而非“事后”工作; 即，D-FMEA在设计(图纸、规范)完成之前，P-FMEA在过程设计确定之前。 全面的事先FMEA分析，可容易、经济地进行早期更改。 即对产品规范/过程方案和控制进行较容易、低成本地修改，减轻事后修改的浪费，和对进度的影响。 FMEA是一个永不停止、相互作用的持续改进的过程。,2020年10月24日星期六,失效模式,失效模式：尽可能的思考，在所分析的产品上会出现那些的故障：,2

12、020年10月24日星期六,什么是失效？,失效,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,2020年10月24日星期六,失效原因分析：5M1E,2020年10月24日星期六,FMEA的功用：,FMEA的功用： 阶 段 1、设计阶段 2、开发阶段 3、制造阶段 4、客户服务/抱怨阶段,功 用 1、发掘所有可能的失效模式 2、依固有的技术进行设计变更 3、必要时，采用可靠性高的零组件 1、明确把握失效原因，并实施适当改善 2、零件安全的规范确定 3、寿命、性能、强度等 1

13、、活用工程设计，进而改善制程上的弱点 2、充分分析过程保证顾客要求的特殊特性 1、不同环境产生的失效，以FMEA克服 2、不同使用法产生的失效，以FMEA克服,2020年10月24日星期六,CP、FMEA、PROCESS FLAG,关系？,2020年10月24日星期六,典型的开发三部曲,2020年10月24日星期六,谁来做FMEA?,团队： FMEA是系统化的专业活动 多功能小组会议是FMEA的主要活动形式 多功能小组通常有相关专业人员组成，有时包括相关 的工人代表，甚至可包括客户或供应商,FMEA 团队,V,M,E,F,2020年10月24日星期六,成功的FMEA小组成员,设计FMEA 小组

14、成员： 在筹备样件期间开始： 设计工程师通常的小组领导 检验工程师 可靠性工程师 制造工程师 最终服务工程师 项目经理 质量工程师 顾客联系人 其他，包括：销售、开发、过程、QA/QC等,过程FMEA 小组成员： 过程工程师通常的小组领导 生产操作者 工艺工程师 设计工程师 可靠性工程师 加工工程师 维修工程师 项目经理 质量工程师 其他，包括：销售、供应商、QA/QC等,2020年10月24日星期六,FMEA 小组的守则,决定前召开小组会议 决定谁将参加 预先准备议题 主张进行会议笔记或记录 建立基本准则 遵守事先的议程 评价会议 不允许中断,基本的准则是对“同一组织”的帮助 小组必须确定自

15、身的基本准则 一旦确定，每个人必须维护 他们可以在后续的会议上修订或更改这个准则,2020年10月24日星期六,FMEA 小组会议的责任/决定的标准,FMEA 小组会议的责任 阐明 参与 听从 总结 管理时间 检验一致性 评价会议过程,FMEA 小组决定的标准/模式 一人做出决定 一人请教全体，然后作出最终的决定 小组或团体的决定建立在多数或一致的基础上,2020年10月24日星期六,脑力风暴 Brainstorming,脑力风暴是一种技法，可以激发小组成员产生大量的有创意的点子。由纽约广告代理的老板Alex F Osborn在1930年发明，其前提是在一般的讨论中，人们害怕别人批评而约束自己

16、，因此而不能产生有创意的点子。脑力风暴包括创造一种氛围，让人们感到无拘无束，此时人们可能提出在平时认为不太可能提出的解决方案，但往往收到意想不到的效果。,2020年10月24日星期六,脑力风暴 Brainstorming,四个明确阶段 问题开始 问题再开始 对一个或多个陈述进行讨论（脑力风暴） 评论产生的点子 通过去除法找出决定最终列表找出可能实现的建议，此时投票法是有用的。 4个原则（在会议前向成员解释） 暂缓下结论：不要批评其他人的观点，更不要嘲笑人或其观点 自由：鼓励参与者梦想或遐想，鼓励大胆及愚蠢的建议，但不提议无任何建议或离座闲逛 数量：要求大量的建议 交叉培养：鼓励一个小组的建议被

17、其他小组的成员扩展或开发，将所有人的建议写在题板上以便被全部人都能够看到，同时编号。但建议减少或小组成员感到空洞时千万不要说丧气话。,2020年10月24日星期六,RPN 流程,DFMEA,PFMEA,来自经验和数据,来自预测,设计 过程,起 因,后 果,控 制,失效模式,频度,严重度,探测度,约会FMEA,2020年10月24日星期六,风险顺序度数 RPN,RPN = ( S ) x ( O ) x ( D ) S=Severity 严重度 O=Likelihood of Occurrence 频度 D=Likelihood of Detection 探测度,2020年10月24日星期六,F

18、MEA动态的文件,初始 FMEA,修正 FMEA1,DFMEA必须在计划的生产设计发布前 PFMEA必须在计划的试生产日期前,各项未考虑的失效 模式的发现、评审 和更新,修正 FMEA2,时间,各项未考虑的失效 模式的发现、评审 和更新,FMEA动态文件：,PDCA,2020年10月24日星期六,FMEA 的失效模式,小组的开发FMEA转变成个人的行为 FMEA是创造顾客或第三方满意，而不是提高过程 FMEA在过程开发中运用太迟或没有改进产品/过程循环发展 在产品寿命期内FMEA没有被重新评定和更新，没有像动态工具一样被加工 FMEA被认为太复杂或花费太多的时间,2020年10月24日星期六,

19、过程 潜在的失效模式及后果分析,PFMEA,Process Failure Mode and Effect Analysis,2020年10月24日星期六,PFMEA簡介,由“制造/装配工程师小组”采用的一种分析技术,在最大范围內保证已充份的考虑到并指明潜在失效模式及与其相关的后果起因机理,以其最严密的形式总結了开发一个过程时，工程师小组的设计思想,在任何制造策划过程中正常经历的思维过程是一致的，并使之规范化。,2020年10月24日星期六,PFMEA的目的,确定该过程的功能和要求； 确定潜在的失效产品和过程相关的失效模式； 评价潜在失效对顾客的影响； 确定潜在制造或装配过程失效的起因，及在为

20、频度减少或失效情况探测而关注的控制过程变量； 确定出在重点过程控制上的变量； 展开潜在失效模式的等级，然后建立一个预防/纠正措施的优先系统； 以及将制造或装配过程的结果编制成文件。,2020年10月24日星期六,PFMEA的好处,确定该过程的功能和要求； 确定潜在的失效产品和过程相关的失效模式； 评价潜在失效对顾客的影响； 确定潜在制造或装配过程失效的起因，及在为频度减少或失效情况探测而关注的控制过程变量； 确定出在重点过程控制上的变量； 展开潜在失效模式的等级，然后建立一个预防/纠正措施的优先系统； 以及将制造或装配过程的结果编制成文件。,2020年10月24日星期六,PFMEA顾客的定义,

21、下工序,经销商,最终使用者,都是PFMEA所要考虑的对象， 但最主要的是针对最终使用者。,本过程可能 产生的失效 模式的影响,法规,维修商,2020年10月24日星期六,在可行性阶段或之前进行； 在计划的试生产日期前完成； 考虑到从单个部件到总成的所有的制造工序。,PFMEA的时机,PFMEA假定所设计的产品能够满足设计要求。 PFMEA不依靠改变设计来克服过程中的薄弱环节。,2020年10月24日星期六,PFMEA的第一步：创建过程流程图,1、识别过程和任务 你希望分析、定义重要的过程范围以便从不适的管理中识别改进的动力 2、请教熟悉过程的人员帮助建立流程图 3、对过程流程的起始和结束点形成

22、一致 4、关注改进提高的区域 过程是否符合标准，或者操作者是否使用相同的方法进行操作？ 操作步骤是否重复或无序？ 操作步骤是否为无增值劳动？ 操作步骤是否频繁出现错误？ 操作步骤是否循环返工？,2020年10月24日星期六,PFMEA的第一步：创建过程流程图,5、识别顺序和过程中的搬运步骤 6、创建流程图 从左到右、从上到下，有标准的符号和箭头连接每个步骤 7、结果分析 那些操作步骤循环返工 那些操作步骤为无增值输出 那些操作步骤循环返工 与当前和期望之间有什么差异,2020年10月24日星期六,PFMEA的第一步,2020年10月24日星期六,过程FMEA事例,2020年10月24日星期六,

23、过程开发和改进的基本模式,过程 验证,编制 作业指导书,编制 控制计划,开展 P-FMEA,生产工艺 流程图,持续 改进,2020年10月24日星期六,P-FMEA过程失效模式和影响分析,P-FMEA的主要目的： 是在新产品或零件项目的制造策划阶段，对新过程或修改的过程进行早期评审和分析，以便促进预测、解决或监控潜在的过程问题，减少制造风险。 P-FMEA建立的时机： 在可行性分析之前或之时； 在生产工装准备之前； 顾客：最终用户、后续制造或装配作业、服务操作、法规 建立P-FMEA时，要假定设计的产品会满足设计要求，因设计缺陷产生的失效模式不需包含，但也可包含，它们的影响及避免措施由D-FM

24、EA来解决。,2020年10月24日星期六,P-FMEA： 1.确定过程的功能作用和要求，帮助分析新/更改(或改进的需要)的制造和装配过程； 2.确定潜在的与产品和过程相关的失效模式； 3.评价潜在失效对顾客的影响。确定相应的关键特性和重要特性，并明确标示； 4.确定潜在的制造或装配过程失效的起因，确定失效条件的降低发生频度或不可探测度的控制变量； 5.确定过程控制中的过程变量； 6.编制潜在失效模式分级表，然后建立过程改进的优先顺序，和所考虑的预防/纠正措施优选体系； 7.文件化制造或装配过程控制。为今后开发制造或装配过程提供过程开发指导。,P-FMEA过程失效模式和影响分析,2020年10

25、月24日星期六,P-FMEA过程失效模式和影响分析,注： P-FMEA是以下方面的输入： 控制计划的编制。 初始过程能力研究计划的编制。 产品和过程特殊特性的最终确定。 过程和监控作业指导书(包括检验指导书)的编制。,2020年10月24日星期六,P-FMEA的输入：,编制P-FMEA，多功能小组可应用的数据和参考文件： 过程FMEA/3rd -AIAG参考手册 特性矩阵 以往SPC记录 保修信息 顾客抱怨和产品退回/招回数据资料 纠正或预防措施 过程流程图、现场布置图、操作描述 系统和/或设计FMEA 类似产品和过程的PFMEA,2020年10月24日星期六,P-FMEA,零件/ 产品/ 目

26、的,PCID,潜在 失效 模式,影 响,原 因,现行 控制,探测,预防,2020年10月24日星期六,P-FMEA输出, 过程/零件潜在失效模式的清单。 潜在关键特性和重要特性清单。 消除或减少产品失效模式出现频次的过程改进措施清单。 提供全面的过程控制策略。,2020年10月24日星期六,过程FMEA的建立,工具 在开展过程 FMEA 时， 应采用各种问题解决方和调查工具， 包括： 脑力风暴 (Brain Storming) 因果图(Fish bone) 试验设计（DOE） 柏拉图 （Pareto) 回归分析(散布图Scatter Chart) 其它方法,2020年10月24日星期六,P-F

27、MEA的建立,小组中有位 FMEA经验的协调人是很有帮助的，除非责任工程师有FMEA和小组协调经验； 要考虑从单个零件到总成的所有制造工序，及每一步作业； P-FMEA应从整个过程流程图开始，该流程图应确定与每个工序有关的产品/过程特性； 分析失效模式、原因/机理仅针对目前的过程（工序）； 若可能还应根据相应的 D-FMEA确定某些产品影响后果； 下列是建立 P-FMEA 的例子：,2020年10月24日星期六,过程FMEA,2020年10月24日星期六,P-FMEA表头 (1-8),FMEA编号 (1) 用于追溯FMEA的内部编号 项目 (2) 根据过程所属的的系统、子系统或零 部件进行分类

28、，包括名称和编号。 过程责任者 (3) 供应商、部门和责任小组 编制 (4) FMEA编制人的姓名、电话及所属公司,年型 / 车型 (5) 汽车的年型和车型 (非汽车零件时用 产品替代) 关键日期 (6) FMEA计划完成日期，APQP进度计 划安排日期。初始日期不能超过PPAP 提交日期 FMEA日期 (7) 原始稿编制日期、修订号和日期 核心小组 (8) FMEA跨部门评估小组名称、部门,2020年10月24日星期六,过程FMEA的建立,标识 (9) 可自左至右或自上而下地完成 FMEA。 过程功能 / 要求 (9) 简单描述被分析的过程或工序（如车/钻/功丝/焊接/装配）。 尽可能简单说

29、明该过程/工序的目的，包括系统/子系统/零件的设计信息（度量/可度量的），列出相应的工序编号。 若包含许多具有不同失效模式的操作，可将操作列为独立的过程。 小组应评审适用的性能、材料、过程、环境、和安全标准。 可增加一列： 产品特性编号 / 说明 有助于系统地分析所有特性的失效模式。 备注：在“过程功能”和“PCID/说明”栏所需添入的内容与工艺流程 文件相同。,2020年10月24日星期六,潜在失效模式 (10),所谓潜在失效模式是指过程可能发生的不能满足过程或设计要求的状况。是对某一作业可能发生的不符合性的描述。 失效状态是以作业为单元进行。 只有以作业为审查单元时，才能把失效模式与产品和

30、过程特 性相联系。 上游作业中的失效模式应在那层进行表述。 在确定失效模式时，试问： 在这个作业过程中，什么情况下产品特性不能得到满足？ 即使不考虑工程图纸的要求， 顾客会提出什么样的异议？,它可能是引起下一道工序的潜在失效模式，也可能是上一道工序潜在失效的后果。,2020年10月24日星期六,潜在失效模式 (10),跨功能小组应讨论先前作业的失效模式，并假定先前的失效模式不带入本作业。 建立新产品的失效模式清单，是一种创造性和预防性的工作，分析、评价各种可能发生的情况。 对现存产品而言，可从产品或作业的质量记录中列出符合实际的失效模式清单。 可从标准表格中选出失效模式，以强调统一性。 此表可

31、用作那些具有较长的描述失效模式的字首。 表格可以根据产品零件族而产生。 检查工序可不考虑进行FMEA 分析。,2020年10月24日星期六,潜在失效模式 (11),表4.1: 典型的失效模式,2020年10月24日星期六,潜在影响、严重度和分级 (11-13),失效模式的潜在影响 (11) 潜在影响是指失效模式对顾客的影响。 顾客泛指指下步作业、后续作业、装配厂、最终用户和政府法规。 当顾客是后续作业时，这种影响应描述为过程的具体表现。 (如：粘着于模具、损坏夹具、装配不上，危害操作者等等) 当顾客是最终用户时，这种影响应描述为产品或系统的具体表现。 (如：外观不良、噪音太大、系统不工作等)。

32、 可建立通常的潜在失效模式影响清单，有助于跨功能小组的 思考(脑力风暴)。 若失效模式可能影响安全或导致违反法规，需清楚描述。,2020年10月24日星期六,表 4.2 部分通常的潜在影响清单 确定这种影响需要了解产品，以及设计工程师的参与 同类产品 / 零件的 DFMEA 和 DFMEA 文件是有用的参考 资料。,潜在影响、严重度和分级 (11-13),2020年10月24日星期六,严重度(12) 严重度仅针对“影响”。 一般只有针对系统/子系统/零件的设计变更才能改变影响的严重度。 严重度分为 1-10 级，对一个失效模式，严重度打分是针对指定的失 效模式，对顾客影响程度最为严重的评价。即对影响最大的进行打分。 严重度为9、10级的评分准则不要修改。1级不用进一步分析。 对那些超出小组成员经验和知识的评级，(如当顾客是装