FMEA(潜在失效模式及后果分析)培训教材

FMEA潜在失效模式及后果分析拟制：陈龙Date：2013年8月14日目录一、什么是FMEA二、为什么要做FMEA三、怎样做FMEA一、什么是FMEA1．FMEA的定义FMEA：PotentialFailureModeandEffectsAnalysis潜在失效模式及后果分析的英文简称是由美国三大汽车制造公司(戴姆勒-克莱斯勒、福特、通用)制定并广泛应用于汽车零组件生产行业的可靠性设计分析方法。FMEA是在产品/过程等的策划设计阶段，对构成产品的子系统、零部件、构成过程等各个程序逐一进行分析，找出潜在的失效模式，分析其可能的后果，评估其风险，从而预先采取措施，减少失效模式的严重程度，降低其可能发生的概率，以有效地提高质量与可靠性，确保顾客满意的系统化活动。一、什么是FMEA2．FMEA的地位质量管理体系五大工具：产品质量先期策划（APQP）生产件批准（PPAP）潜在失效模式及后果分析（FMEA）测量系统分析（MSA）统计过程控制（SPC）一、什么是FMEA3．对FMEA的理解潜在：可能发生但尚未发生的。失效模式：使产品失效的问题点。后果：失效模式对顾客使用的影响。FMEA是一种事前分析方法。一、什么是FMEA4．FMEA的历史FMEA技术的应用发展十分迅速。50年代初，美国第一次将FMEA思想用于战斗机操作系统的设计分析。60年代中期，FMEA技术正式用于航天工业。1976年，美国国防部颁布了FMEA的军用标准，但仅限于设计方面。70年代末，FMEA技术开始进入汽车工业和医疗设备工业。80年代初，进入微电子工业。80年代中期，汽车工业开始应用过程FMEA确认其制造过程。1988年，美国联邦航空局发布咨询通报要求所有航空系统的设计及分析都必须使用FMEA。1991年，ISO-9000推荐使用FMEA提高产品和过程的设计。1993年，三大汽车公司联合编写了FMEA手册，并正式出版作为QS9000质量体系要求文件的参考手册，FMEA成为QS-9000的认证要求。目前，FMEA已在工程实践中形成了一套科学而完整的分析方法，广泛应用于卫生、电子、运输等其他行业。一、什么是FMEA5．FMEA的分类按其领域分成以下几种：DFMEA:D→Design设计PFMEA:P→Process过程SFMEA:S→System系统MFMEA:M→Machinery设备其中最常用的是设计FMEA和过程FMEA。一、什么是FMEA6．FMEA的输出一、什么是FMEA7．FMEA的基本架构被分析的产品或过程的功能、要求；当功能要求不符时的失效模式；失效模式的后果和结果；失效模式的潜在起因；针对失效模式的起因所采取的行动和控制手段；防止失效模式再发生的措施。二、为什么要做FMEA1．各阶段纠正问题的成本时间客户投诉制造及装配设计核准FMEA产品策划设计制造应用预防寻找方法及解决问题成本1000100101二、为什么要做FMEA2．FMEA的目的通过在产品设计或过程设计前进行FMEA分析，识别出设计或制程中潜在的不良模式，并针对不良模式提出预防措施，从而提高设计之稳定性、可靠性，提高制程品质和制程能力，确保客户满意。二、为什么要做FMEA3．FMEA的益处预防问题发生改进产品的质量、可靠性与安全性降低产品开发时间与成本减少设计变更改进公司的形象与竞争力增加客户的满意程度三、怎样做FMEA1．FMEA实施的时机情形1：新设计、新技术或新过程。FMEA的范围是全部设计、技术或过程。情形2：对现有设计或过程的修改（假设对现有设计或过程已有FMEA）。情形3：将现有的设计或过程用于新的环境、场所或应用（假设对现有设计或过程已有FMEA）。DFMEA：在设计概念形成之时或之前开始，在产品加工图样完工之前全部完成。PFMEA：在可行性阶段或之前进行，在生产用工装到位前完成。三、怎样做FMEA功能分析风险评估管理风险成立小组启动风险识别风险分析1)启动2)成立小组3)功能分析4)风险识别5)风险分析6)风险评估7)管理风险2．运行FMEA的步骤三、怎样做FMEA跨功能工作小组组长DFMEA：设计工程师PFMEA：PIE工程师组员包括但不限于：研发、工程、生产、质量、采购、服务、顾客、供应商等。组长：召集策划小组，主导FMEA会议，编制FMEA表单，跟踪、更新FMEA。组员：参与FMEA的讨论、编制、审核、更新等工作。3．FMEA的职责三、怎样做FMEA4．FMEA的分析顺序三、怎样做FMEA——表单填写5．FMEA表单的填写5.1表头部分：1）FMEA编号：填入FMEA文件编号，按FMEA-产品型号-YYY格式书写。2）系统、子系统、部件：填入被分析的的系统、子系统或零部件名称。3）设计责任：填入负有设计责任的部门。4）编制人：填入负责编制FMEA的工程师的姓名和电话。5）型号：填入产品型号。6）关键日期：填入初次FMEA应完成的时间，该日期不应超过计划的设计发布日期。7）FMEA日期：填入编制FMEA原始稿的日期和最新修订的日期。8）核心小组：填入FMEA小组成员的姓名、部门和电话。三、怎样做FMEA——表单填写三、怎样做FMEA——表单填写5.2表单部分：1）功能要求2）潜在失效模式3）潜在失效后果4）严重度(S）5）级别6）潜在失效起因/机理7）频度(O)8）现行控制9）探测度(D)10）风险顺序数(RPN)11）建议措施12）责任及目标完成日期13）措施结果三、怎样做FMEA——表单填写1）功能/要求：填入产品或过程需要被分析的项目。DFMEA：填入尺寸、外观、可靠性等项目及各设计部件。PFMEA：填入工序名称。三、怎样做FMEA——表单填写2）潜在失效模式：填入产品实现后可能会出现的问题点。失效：产品不能完成规定的功能就称失效。潜在失效模式：是指部件、子系统或系统有可能会未达到或不能实现功能/要求栏中所描述的预期功能的情况。两类失效模式：I类失效模式：不能完成规定的功能。如：变形、亮度低、尺寸超差等。II类失效模式：产生了有害的非期望功能。如：脏污、异物、划伤等。一项功能可能有多个失效模式，须一一列出。三、怎样做FMEA——表单填写3）潜在失效后果：填写失效模式可能带来的对完成产品预定功能的影响，这些影响通常会导致顾客不满意，或不符合安全及政府的法规。失效后果可以从以下几方面考虑：对完成规定功能的影响；对上一级系统完成功能的影响；对系统内其他零件的影响；对顾客满意的影响；对安全和政府法规符合性的影响；对整个系统的影响。三、怎样做FMEA——表单填写4）严重度（S）：填入失效模式发生时对顾客影响后果的严重程度的评价。要减少失效的严重度级别数值，只能通过修改设计来实现。严重度的评分采用1-10分制，依据《产品严重度对照表》进行评分。《产品严重度对照表》后果判定准则：后果的严重度严重度数无警告的严重危害可能危害机器或装配操作者。潜在失效模式严重影响产品安全运行和/或包含不符合政府法规项，严重程度很高。失效发生时无警告。10有警告的严重危害可能危害机器或装配操作者。潜在失效模式严重影响产品安全运行和/或包含不符合政府法规项，严重程度很高。失效发生时有警告。9很高生产线严重破坏，可能100%的产品得报废，产品/系统无法运行，丧失基本功能，客户非常不满。8高生产线破坏不严重，产品需筛选部分（低于100%）报废，产品能运行，但性能下降，客户不满意。7中等生产线破坏不严重，部分（低于100%）产品报废（不筛选），产品/系统能运行，但舒适性或方便性项目失效，顾客感觉不舒适。6低生产线破坏不严重，产品需要100%返工，产品/系统能运行，但有些舒用性或方便性项目性能下降，客户有些不满意。5很低生产线破坏不严重，产品经筛选，部分（少于100%）需要返工，产品规格不符合要求，多数客户发现有缺陷。4轻微生产线破坏较轻，部分（少于100%）需要在生产线上其它工位返工。产品规格不符合要求，有一半客户发现有缺陷。3很轻微生产线破坏轻微，部分（少于100%）产品需要在生产线上原工位返工。产品规格不符合要求，很少客户发现有缺陷。2无无可辨视的影响。1三、怎样做FMEA——表单填写三、怎样做FMEA——表单填写5）级别：填入特殊特性的标识符号。凡是识别为特殊特性，需要特殊过程控制的项目应当以适当的符号在此栏中标识，使用顾客或公司规定的符号。产品特性以▲标识，过程特性以▼标识。特殊特性依据《特殊特性明细表》和《特殊特性矩阵图》进行识别。三、怎样做FMEA——表单填写6）潜在失效起因/机理：填入可能导致失效模式发生的设计上的根本原因。研究失效可能的原因与机理，是为了能够正确采取控制措施，防止失效的发生或减少其发生的可能性。研究的失效原因与机理，是为了找出设计上的薄弱点。简明扼要，但要尽可能全面的找出可能想到的失效原因和机理，以便于对症下药，采取纠正措施。潜在失效的起因/机理的分析途径：现有的类似产品的FMEA资料；应用失效链，找出直接原因，中间原因和最终原因；应用“五个为什么”；应用因果图，从人、机、料、法、环等方面分析，应用排列图、相关分析、试验设计等方法，从可能的多因素原因中找出主要原因；应用失效树分析（FTA）找出复杂系统的失效原因与机理；充分发挥小组的经验，采用头脑风暴法，对可能的原因进行归纳分析。三、怎样做FMEA——表单填写7）频度（O）：填入上述“潜在失效起因/机理”出现的几率大小。频度采用1-10分制，分值愈高则出现机会愈大。依据《发生度对照表》进行填写。《发生度对照表》三、怎样做FMEA——表单填写失效发生的可能性可能的失效率Cpk频度数很高：失效几乎是不可避免的Po≥50%＜0.331050%≥Po≥33.33%≥0.339高：一般与以前经常发生失效的过程相似的工艺有关33.33%≥Po≥12.5%≥0.51812.5%≥Po≥5%≥0.677中等：一般与以前时有失效发生，但不占主要比例的过程相类似的工艺有关5%≥Po≥1.25%≥0.8365%≥Po≥0.25%≥1.0052.5%≥Po≥0.05%≥1.174低：很少几次与相似过程有关的失效0.05%≥Po≥0.006%≥1.333很低：很少几次与几乎完全相同的过程有关的失效0.006%≥Po≥0.0006%≥1.502极低：失效不大可能发生，几乎完全相同的过程也未有过失效0.0006%≥Po≥0.00006%≥1.671可能的失效率=该项目的不良数（批）/总不良数（批）×100%或可能的失效率=该项目的原因数（批）/总原因数（批）×100%三、怎样做FMEA——表单填写8）现行控制：填入目前本企业对潜在失效模式及失效起因所运用的控制方法。两种途径：预防控制：消除（防止）失效机理/起因出现，或者降低其发生比率的控制方法。探测控制：发现失效的起因或失效模式的控制方法。典型的设计控制方法有：工程计算、材料试验、设计评审、可行性评审、各种设计验证方法、样件制造与试验等。三、怎样做FMEA——表单填写9）探测度（D）：填入对采用“现行控制”方法来控制时，该潜在问题可以被检查出来的难易程序的评价。探测度采用1-10分制，得分愈高则愈难以被检出。探测度是对现行控制方法有效性的评估。依据《探测度对照表》进行评分。《探测度对照表》三、怎样做FMEA——表单填写探测性评价准则→可探测性不易控测度数几乎不可能曾有客户投诉项目，而未建立在制程/成品检验标准（SIP）中。10很微小曾有客户投诉项目，检测项目有，但规格值或检测方法不符合客户要求。9微小曾有客户投诉项目，但本厂无法检测，只能委托外界测试。8很小客诉不良率≥31.74%(±1σ)，已依SIP检测，但抽样计划或仪器或人员或方法不适和。7小13.36%≤客诉不良率＜31.74%(±1.5σ)，已依SIP检测，但抽样计划或仪器或人员或方法不适合。6中等4.56%≤客诉不良率＜13.36%(±2.