可靠性培训教材-FMEA

FMEA技术培训陈晓彤运通恒达科技有限公司2019年10月北京运通恒达科技有限公司2内容1.FMEA的背景知识2.FMEA的分析思想3.FMEA的分析流程4.FMEA举例设计FMEA及范例过程FMEA及范例5.FMEA总结北京运通恒达科技有限公司3第一部分FMEA的背景知识什么是FMEA？FMEA的其它几种叫法FMEA的历史北京运通恒达科技有限公司4什么是FMEA？故障模式影响分析（FailureModeandEffectsAnalysis，简记为FMEA）是分析系统中每一产品所有可能产生的故障模式及其对系统造成的所有可能影响，并按每一个故障模式的严重程度、检测难易程度以及发生频度予以分类的一种归纳分析方法。FMFailureModeAnalysisEAEffect北京运通恒达科技有限公司5FMEA的其它几种叫法PFMEAPotentialFailureModeandEffectsAnalysisPMEAProblemModeandEffectsAnalysisFMECAFailureModeEffects&CriticalityAnalysis不要与FMA（FailureModeAnalysis）混淆Failure－已经发生了从概率的观点看－100%的事实聚焦于－故障诊断用于－生产和使用过程北京运通恒达科技有限公司6FMEA的历史二十世纪六十年代，起源于Apoll项目，美国航天。1974年，MIL-STD-1629诞生，美国海军。1976年，美国国防部确定FMEA所有武器采购的必要活动。七十年代后期，美国汽车工业采用FMEA作为风险评估工具。八十年代中期，美国汽车工业采用过程FMEA。1991年，ISO9000推荐1994年，QS9000强制北京运通恒达科技有限公司7第二部分FMEA的分析思想风险从何而来？如何描述风险？如何控制风险？FMEA的思路FMEA的效益北京运通恒达科技有限公司8风险从何而来？模糊的作业标准差的管理计划和标准作业程序原材料散布差的规格限测量散布(生产线上和QC)设备的故障潜在的安全危险未明确的顾客期望差的工程能力累计的风险北京运通恒达科技有限公司9风险来源归类风险的发生是有概率的，但是是一定会发生的我们不可能消除所有的风险我们的目的是在有限的资源下最大可能地减少风险损失设计上的缺陷过程中的不足“不正确”的使用服务相关风险一定会发生导致风险损失北京运通恒达科技有限公司10风险举例条件：生产车间，同时进行大量金属板冲压操作－强烈振动设计：材料、形状、布局、连接制造：方法、设备、工具、操作者强烈振动连接处松动泄漏油滴到地面上地面积油工人摔跤、断腿诉告公司北京运通恒达科技有限公司11风险描述风险的后果有多严重？风险发生的可能性有多大？能否提前发现风险？北京运通恒达科技有限公司12如何控制风险？降低风险的危害程度－提高健壮性，增强风险承受能力减少风险的发生几率－消除风险发生的原因提前发现并控制风险的扩散－提前采取补救措施核心在于－－切断风险的传递链北京运通恒达科技有限公司13如何控制风险？强烈振动连接处松动泄漏油滴到地面上地面积油工人摔跤、断腿诉告公司换一种连接方式油位检测和报警用容器在薄弱环节处接油并导流制定规则：发现积油即停工解决员工选择、工作鞋聘请法律顾问北京运通恒达科技有限公司14小练习2004年7月10日下午4点左右，北京市突降暴雨，短短三个小时，造成莲花桥地区深度积水1.5米，小车淹没水中，造成西三环交通瘫痪。请列出风险的传递链，并提出解决措施。北京运通恒达科技有限公司15风险传递链暴雨排水能力不足严重积水车辆熄火阻碍交通交通瘫痪声誉受损北京运通恒达科技有限公司16风险分析产生风险的原因：暴雨排水能力不足排水不畅风险可能性：如此大的降雨十年一遇导致严重积累水的降雨二年一遇风险后果：车辆损失交通瘫痪声誉损失北京运通恒达科技有限公司17风险控制原为3台抽水泵，增加两台北京市60台机动抽水泵环卫工人负责下水表面清洁市政人员定期检查下水通畅性增加分流手段建立应急预案北京运通恒达科技有限公司18舆论焦点为什么非要等到事后解决？为什么不能事先预防？北京运通恒达科技有限公司19FMEA是一种事先预防的行为FMEA分析的是潜在故障（PotentialFailure），是可能发生但是现在还没有发生的故障。它是一种“事前预防”的行为“及时性”是FMEA的关键因素事先花时间对设计进行分析，事先低成本地进行修改减少未来更大损失的发生北京运通恒达科技有限公司20FMEA的思路风险在那里？设计缺陷过程问题使用问题服务问题风险的原因是什么？风险的后果有多严重？发生几率有多大？当前控制措施是什么？风险评价风险排序要解决哪些风险？控制措施是什么？效果如何？相对定量评价RPN｛风险1、风险2….｝排在前面的资源允许的可以解决的谁来做？什么时候做？预计效果试验效果实际效果北京运通恒达科技有限公司21FMEA的效益–改进质量、生产率、可靠性和安全性–改善企业形象，提高竞争力–提高顾客的满意度–减少招回的风险–降低产品开发的时间和费用–对减少风险的活动或措施进行存档和追踪北京运通恒达科技有限公司22第三部分FMEA的分析流程第一步：确定FMEA的分析计划第二步：成立FMEA的分析小组第三步：确定分析的必要输入第四步：实施FMEA第五步：纠正措施的落实北京运通恒达科技有限公司23第一步制定FMEA的分析计划分析什么产品？采用什么类型的FMEA？制定FMEA分析计划北京运通恒达科技有限公司24采用什么类型的FMEA？设计上的缺陷过程中的不足“不正确”的使用服务相关风险来源设计FMEAd－FMEA系统FMEA功能FMEA设计FMEA过程FMEA(p-FMEA)应用FMEA(a-FMEA)服务FMEA(s-FMEA)北京运通恒达科技有限公司25分析什么产品？系统车身分系统门窗内装外装组件门内板玻璃窗密封条门锁产品一般是具有层次性的：首先确定分析哪个层次然后确定分析哪个产品最后确定分析产品与其它产品的接口关系是否列入FMEA计划中？北京运通恒达科技有限公司26根据产品阶段制定FMEA计划系统/方案设计功能/概要设计细节/详细设计过程流程设计加工制造产品使用和服务服务FMEA1.服务流程2.服务文档3.服务能力使用FMEA1.应用流程2.容错方法3.使用说明4.问题纠正过程FMEA1.过程方案2.过程审查3.过程缺陷4.问题纠正设计FMEA1.设计审查2.缺陷暴露3.问题纠正功能FMEA1.功能分析2.接口关系3.模型确认系统FMEA1.方案选择2.需求分析3.支持能力4.方案确认北京运通恒达科技有限公司27根据产品的特性制定FMEA分析计划在一个阶段中，一般做不到所有的项目都要进行FMEA，一般要选择关键问题和重点问题进行分析。那么，关键问题和重点问题是什么？结合经验判断：•现场统计结果•相似产品经验•人的经验：结合6δ工具判断•质量功能展开（QFD）•原因和影响矩阵（C&E矩阵）•关键要素分析（R&R矩阵）北京运通恒达科技有限公司28C&E矩阵北京运通恒达科技有限公司29FMEA是一个永无止境的过程我们不可能分析所有的方面:首先分析关键的方法其次分析重要的方法关键和重要特性是动态的第1次分析C&E300的，第二次分析C&E200的，…..我们不可能解决已经发现的所有问题:第一次：解决RPN125的风险第二次：解决RPN80的风险第三次：…..持续改进的需要不断地制定FMEA计划不断地扩展FMEA北京运通恒达科技有限公司30第二步成立FMEA小组FMEA依赖于分析者的经验“头脑风暴”有助于解决实质问题FMEA需要各方面的权衡有助于控制措施的落实北京运通恒达科技有限公司31FMEA小组的组成TeamLeader如果是设计FMEA，就由设计人员担任好了认知能力、沟通能力、权衡能力聚焦！时间控制推荐的代表:设计研制者/作业者/管理者质量可靠性材料测试供应商北京运通恒达科技有限公司32FMEA小组的原则聚焦于某一问题，不要过于分散。倾听！让别人把话讲完。说话不要超过30秒。仅仅讨论的是FMEA问题，避免激烈争执。每个人都参与其中。问题发现了，解决它！是谁的责任并不重要。北京运通恒达科技有限公司33第三步确定FMEA的必要输入分析对象的资料对于设计FMEA－需要功能说明书，技术图纸，BOM表，可靠性模型报告，可靠性预计报告等；对于过程FMEA－需要过程流程图、过程计划、C&E矩阵、设备说明书等。FMEA指导资料FMEA分析规范FMEA工作计划数据源资料故障模式手册FRACAS统计报告过去FMEA的分析报告其它数据来源有没有FMEA软件？北京运通恒达科技有限公司34其它数据来源尽可能多地收集其它数据同类产品的FMEA信息同类产品的故障案例分析过去发生过什么故障、原因是什么、是怎么解决的、效果如何？常见的数据源：GJB/Z299B标准列出了大部分电子产品的故障模式信息NPRD手册列出了很多机械零件的故障模式信息QC-900标准列出了汽车各层次产品的故障模式手册北京运通恒达科技有限公司35第四步实施FMEAFMEA常常借助于FMEA分析表格的形式实施：QS9000FMEA分析表MIL-STD-1629FMEA分析表其它FMEA分析表推荐的方式－根据企业和产品的特点自定义FMEA分析表FMEA的借助软件工具：FMEA专业软件（推荐）MicrosoftExcelMicrosoftAccess北京运通恒达科技有限公司36QS9000－FMEA的分析表格北京运通恒达科技有限公司37简单说明工序/输入潜在故障模式故障影响SEV故障原因OCC当前控制方法DETRPN推荐的措施00000000000000000000输入是什么？输入如何出错？能做些什么？对输出的影响是什么？要因是什么？这些如何发现或预防？多坏？频度？多好？北京运通恒达科技有限公司38FMEA流程（一）确定分析对象鉴别故障模式故障影响鉴别故障原因严重度发生度检测度风险顺序数预先控制措施接下页北京运通恒达科技有限公司39FMEA流程（二）接上页是否要纠正？确定纠正措施确定责任人和完成日期纠正措施效果判定是否满足要求？生成控制计划结束北京运通恒达科技有限公司40故障模式分析故障（Failure）不能完成预定功能的状态Surprise－始料未及的状态故障模式（FailureMode）•故障现象的规范表述•电阻：短路、开路、阻值超限故障模式的来源故障模式手册FRACAS数据库相关资料，例如GJB299B（电子产品），NPRD（机械）分析和推断北京运通恒达科技有限公司41典型的故障模式北京运通恒达科技有限公司42故障影响分析故障影响是指产品的每一个故障模式对产品自身或其他产品的使用、功能和状态的影响。三级影响局部影响•本地影响对上层影响•对上层产品的影响•对下一道工序的影响最终影响•对顾客的影响故障影响可用严重度分级北京运通恒达科技有限公司43QS9000-FMEA的评价准则－严重度后果判定准则：后果的严重度级别无警告的严重危害严重级别很高。潜在失效模式影响车辆安全运行和/或包含不符合政府法规情形。失效发生时无预警。10有警告的严重危害严重级别很高。潜在失效模式影响车辆安全运行和/或包含不符合政府法规情形。失效发生时有预警。9很高车辆/系统无法运行（丧失基本功能）。8高车辆/系统能运行，但性能下降。顾客很不满意。7中等车辆/系统能运行，但舒适性/方便性方面失效。顾客不满意。6低车辆/系统能运行，但舒适性/方便性方面性能下降。顾客有些不满意。5很低装配和最后完工/尖响声和卡塔响声不符合要求，多数顾客发现有缺陷（多于75％）4轻微装配和最后完工/尖响声和卡塔响声不符合要求，50％的顾客发现有缺陷。3很轻微装配和最后完工/尖响声和卡塔响声不符合要求，有辨识能力的顾客发现有缺陷（多于25％）。2无没有可识别的影响1北京运通恒达科技有限公司44故障原因分析故障原因自身的那些物理、化学或生物变化过程等直接原因其他产品的故障、环境因素和人为因素等引起的间接故障原因四类故障原因：设计相关制造过程相关使用相关服务