FMEA-01

潜在失效模式及后果分析FMEAFailureModeandEffectsAnalysisØ什么是FMEA？FMEA的历史Ø为什么要进行FMEA？Ø由谁来做FMEA？Ø何时做FMEA？ØDFMEA与PFMEA的关系？Ø小组练习第一章概论1、FMEA的定义FMEA是在产品设计阶段和过程设计阶段，对构成产品的子系统、零件，对构成过程的各个工序逐一进行分析，找出所有潜在的失效模式，并分析其可能的后果，从而预先采取必要的措施，以提高产品的质量和可靠性的一种系统化的活动。什么是FMEA？FMEA可以描述为一组系统化的活动，其目的是：（a）发现并评价产品/过程中的潜在失效以及该失效的后果；（b）确定能够消除或减少潜在失效发生机会的措施；（c）将全部过程形成文件。关于确定设计或过程必须做哪些事情才能使顾客满意，FMEA是对这一过程的补充。所有的FMEA都关注设计，无论是产品设计还是过程设计。FMEA第三版中的描述：失效还未产生，可能发生、但不是一定要发生时机：在设计或过程开发阶段前开始合作：小组由各种有经验和专业知识的人构成FMEA分析的文件——记录专用表格——作为动态文件使用—按照过程/产品/服务寿命周期期间要求更改核心：预防对潜在失效模式的风险和后果进行评定是持续进行的—指导贯穿整个过程、产品和服务周期动态的、文件化的、系统的小组活动2．FMEA和特点SFMEA——系统FMEADFMEA——产品FMEA（设计FMEA）PFMEA——过程FMEA（制造/装配FMEA）AFMEA——应用FMEASFMEA——服务FMEAPFMEA——采购FMEA3．FMEA的种类功能：该设计/过程要做什么？（设计意图）失效模式：设计（产品）或过程失效的表现形式后果：失效模式发生后会怎样？严重度：失效模式的后果有多严重？起因：什么会导致失效模式的发生？频度：失效起因发生的频率如何？现行控制：探测或防止将失效传递到后续“顾客”的现行方法。探测度：失效模式/起因一旦发生，能否探测得出？4．FMEA涉及的主要概念FMEA基本要素的组成部分FMEA计划失效模式原因后果频度探测度严重度风险分析和潜在的失效模式及后果分析解释执行建议措施并验证其有效性实施措施主要概念：水箱支架举例原因（频度）失效模式后果（严重度）不平道路引起的振动与车体扭转设计中应力集中支架的材质不符合强度要求水箱支架断裂生产者消费者探测水箱后倾水箱与风扇碰撞产生异响水箱冷却水管被风扇刮伤水箱冷却液泄漏冷却系统过热发动机气缸损坏汽车停驶功能：支撑一个潜在的失效事件的发生，如果没有采取或来不及采取或事实上不可能采取措施，而使之引起下游系统或相关系统产生链锁失效事件，我们称之为“失效链”。水箱支架断裂水箱后倾水箱与风扇碰撞水箱冷却水管被风扇刮伤水箱冷却液泄漏冷却系统过热发动机气缸损坏汽车停驶（2失效后果）（3失效原因）（1失效模式）（2失效原因）（1失效后果）（2失效模式）（3失效模式）（3失效后果）（1失效原因）时间世界上首次采用FMEA这种概念与方法的是在20世纪60年代中期美国的航天工业。进入20世纪70年代，美国的海军和国防部相继应用推广这项技术，并制订了有关的标准。20世纪70年代后期FMEA被美国汽车工业界所引用，作为设计评审的一种工具。二、FMEA的历史1993年2月美国三大汽车公司联合编写了FMEA手册，并正式出版作为QS-9000质量体系要求文件的参考手册之一，1995年2月出版了第2版，2001年7月了第3版，已由中国汽车技术研究中心翻译成中文。1994年，美国汽车工程师学会SAE发布了SAEJ1739–潜在失效模式及后果分析标准。FMEA还被广泛应用于其他行业，如粮食、卫生、运输、燃气等部门。2001年，SAEJ1739修订，FMEA手册也修订为第三版，并已译成中文。FMEA是一种事前行为；FMA（FailureModeAnalysis）是一种事后行为。FMA是对产品/过程已经发生的失效模式分析其产生的原因，评估其后果及采取纠正措施的一种活动。类似项目的FMA是FMEA的重要的输入参考资料。FMEA是“由下至上”进行分析FTA（FailureTreeAnalysis）是“由上至下”进行分析三、FMEA和FMA、FTA潜在失效模式及后果分析与失效分析比较失效分析潜在的失效模式及后果分析失效已经产生核心：纠正诊断已知的失效指引的是开发和生产失效还未产生，可能发生、但不是一定要发生核心：预防评估风险和潜在失效模式的影响开始于产品设计和工艺开发活动之前指引贯穿整个产品周期·发现、评价产品或过程中潜在的失效与可能的后果，找出能够避免或减少这些潜在失效发生的措施，将上述过程文件化。—提高质量、可靠性和安全性。—针对失效可能产生和各方面诗人一个过程、设计或服务—持续地减少失效的频度或持续地减少失效的后果。—防止现有的/潜在的失效到达顾客处。—失效的风险顺序量化以引导采取措施。—优先使用行政的和工程的努力、时间、人力资源和其他资源。—运用团队原则和持续改进方法以获得好的产品。四、FMEA的目的·减少风险和损失，提高产品可靠性——由于策划设计的不足，措施不够，造成产品/过程/服务失效，给顾客带来损失——事先花时间很好地进行FMEA，能够较容易地、低成本地对产品进行修改，减少事后修改的风险和巨大损失·有助于对设计要求和不同的设计方案给予客观真实的评价；·有助于可制造性和装配性的初始设计；·设计FMEA有助于可制造性和装配性的早期考虑，实施同步工程技术；·为制订试验计划，质量控制计划提供正确的、恰当的根据；五、为什么要进行FMEA？·对失效模式进行排序列表，建立改进设计和开发试验的优先控制系统；·能够发挥集体的经验与智慧·经验积累，为以后的设计开发项目提供宝贵的参考。·是现代质量策划的重要工具·是识别特殊性的重要工具。·提供改进设计的优先控制系统，引导资源去解决需要优先解决的问题。·是重要设计文件之一，是设计评审的重要内容。·为以后的设计提供经验与参考。1．设计FMEA的益处·帮助确认已列出的潜在失效模式及它们的后果；·指明相应的起因/机理，降低或消除失效出现的机会的措施；·辅助设计要求及方法的客观评价；·辅助起草制造及装配设计的要求；·增加在设计阶段就考虑失效模式及后果的可能性；·辅助设计试验及开发项目；·从顾客的观点出发对失效进行评定；·对风险降低措施进行跟踪和记录；·对未来的分析及设计是好的参考；·记录设计FMEA的过程。六、FMEA的益处·帮助确认已列出的与产品相关的过程失效模式及它们的后果；·指明相应的起因/机理；·指明降低或消除失效出现的机会的措施；·指明潜在的制造或装配过程失效的原因；·指明过程变差，如果受控，可降低失效出现的频度或提高失效的探测度；·帮助对纠正措施进行优先排序；·对类似的制造过程是有用的参考；·过程FMEA的实施记录。2．过程FMEA的益处1．谁来做DFMEA？·由负责设计的工程师/工程师小组制定—依靠小组的共同努力—组成一个包括设计、制造、装配、售后服务、质量及可靠性等方面的专家小组。—吸收与设计有关的上游（如供方、材料、上一个相关系统设计师）和下游（如下一个相关系统的设计师）的部门—对有专利权的设计，可由供方制定。2．谁来做PFMEA？·由负责制造的工程师/工程师小组制定；—依靠小组的共同努力—负责的工程师应直接、主动地同有关部门联系，这些部门包括：装配、制造、材料、质量、服务和供方，以及负责下一总成的部门。七、由谁来做FMEA？为达到最佳效益，FMEA必须在设计或过程失效模式被无意地纳入设计产品之前进行。事先花时间进行FMEA分析，能够容易并低成本地对产品或过程进行修改，从而减少事后修改的损失。1．什么时候做DFMEA？·开始于一个设计概念最终形成之时或之前；－设计方案初步确定时应该开始FMEA初稿的编制－FMEA作为设计活动的一部分，应该在设计任务完成（如设计图样完成）之时完成FMEA工作；－产品开发各阶段、设计发生变化、获得有关信息时，对FMEA的初稿进行评审，不断进行修改；－FMEA是一个动态的文件八、FMEA的分析时机2．什么时候做PFMEA·开始于可行性阶段之前或过程中，在工装制造之前；－PFMEA在过程设计任务（如过程设计文件）完成之时完成；－PFMEA是一个动态的文件·产品设计部门的下一道工序是过程设计，产品设计应充分考虑可制造与可装配性问题，由于产品设计中没有适当考虑制造中的技术与操作者体力的限制，可能造成制造失效模式的发生；－产品设计FMEA不能依靠过程检测作为控制措施；·PFMEA应将DFMEA作为重要的输入，对DFMEA中标明的特殊性也必须在PFMEA中作为重点分析的内容。九、DFMEA与PFMEA关系FMEAs的关联失效模式后果原因SFMEA问题的分支问题问题产生的原因DFMEA问题产生的原因来自SFMEA准确的后果定义来自SFMEA设计失效模式产生的原因PFMEA问题产生的原因来自DFMEA和DFMEA相同的后果详细的过程失效模式产生的原因FMEA的时间顺序概念初始设计设计完成样件制造设计/过程确认生产开始DFMEAPFMEADFMEA开始早于过程，完成时间在早期的图样完成但任何工具的制造开始之前PFMEA开始于基本的操作方法讨论完成时，完成时间早于生产计划制定和生产批准之前QS—9000有关条款－4.2.3.1产品质量先期策划－4.2.3.5过程失效模式及后果分析－4.4.2设计和开发的策划－4.4.5设计输出－福特公司特殊要求、控制计划和失效模式及后果分析·APQP－第二章产品设计和开发2.1DFMEA；2.4设计评审－第三章过程设计和开发3.6PFMEA·PPAP－第1部分1.2.2.4－第2部分1.2.2.6十、FMEA同QS—9000的关系GB/T18305idtISO/TS16949：1999有关条款－4.2.4.4多方论证方法－4.2.4.5工具和技术－4.2.4.9.2过程设计输入－4.2.4.9.3过程设计输出－4.4.2.2要求的技能ISO/TS16949：2002有关条款－7.3.1.1多方论证方法－7.3.2.2制造过程设计输入－7.3.2.4特殊特性－7.3.3.1产品设计输出-补充－7.3.3.2制造过程设计输出－7.5.1.2控制计划十一、FMEA同GB/T18305idtISO/TS16949的关系顾客满意度的改进过程获得顾客需求输入DFMEAPFMEA更新PFMEA控制计划反应计划过程怎样改变控制计划PFMEA过程变量数据收集进行适当的比较不确认/产品或服务的质量过程改变了吗？是反应计划十二、FMEA在质量体系中十三、FMEA与控制计划QFDDFMEAPFMEA控制计划反应计划FMEA和控制计划是帮助提供产品、过程或服务有关信息的两个主要工具。●功能框图或过程流程图●产品或过程要执行的功能是什么？●产品或过程功能失效的表现是怎样的？（失效模式）●顾客如何确认失效？（后果）●失效产生的后果多严重？（S）●什么引起失效？（原因）●真正引起失效结果的可能性是多少？（O）●原因是被怎样预防或探测的？（现行控制）●失效的预防和探测的效果怎样？（D）●全部失效风险的总和是什么？（RPN）消除失效的原因/改进探测测量并减少风险的纠正措施是什么？FMEA共同的要素FMEA的顺序过程功能要求潜在失效模式潜在失效的后果严重度数S级别潜在失效的起因/机理频度数现行设计控制不易探测度数D风险顺序数RPN建议措施责任和目标完成日期措施结果预防探测采取的措施严重度数频度数不易探测度数R.P.N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?该方法在探测时有多好?能做些什么?•设计更改•过程更改•特殊控制•采用新程序或指南的更改跟踪•评审•确认•控制计划怎样预防和探测?准备功能框图或过程流程图FMEA线路图确认现行控制建立频度确认探测方法并建立探测度