FMEA失效分析(最新教材)

12甚么是潜在失效模式及后果分析？F--Failure(潜在失效)M--Mode(模式)E--Effects(后果)A--Analysis(分析)3潜在失效模式及后果分析的发展20世纪50年代，美国格鲁曼公司开发了FMEA，用于飞机制造业的发动机故障防范，取得很好的成果类似形式的分析方法，在六十年代中期航天工业首次应用-美国航空及太空总署（NASA）实施阿波罗登月计划，在合约中明确要求实施FMEAFMEA现已被广泛用于飞機制造、汽車制造等多个领域4失效模式及后果分析根据经验分析产品设计与生产工艺中存在的弱点和可能产生的缺陷这些缺陷产生的后果与风险决策过程中采取措施加以消除、并帮助消除潜在隐患；事前花些时间地进行FMEA，便可减轻事后修改的危机5FMEA潜在失效模式及后果分析两种FMEAs设计FMEA：由设计工程师/小组在设计初期采用的一种分析技术，以系统、子系统或另件为分析对象用来在最大范围内保证已充分地考虑到相关的系统、子系统和另部件和列出各种潜在的失效模式及其相关的起因，并评估其对最后的产品影响6FMEA潜在失效模式及后果分析两种FMEAs过程FMEA：由制造工程师/小组采用的一种分析技术，以加工工艺过程的每道工序为分析对象用来在最大范围内保证已充分地考虑到工艺过程设计和列出各种潜在的失效模式及其相关的起因，并评估其对最后的产品影响它并不依靠改变产品设计来克服过程缺陷，是要考虑制造7一、基本概念1．FMEA的定义与目的:a)对产品进行分析，找出零组件潜在之失效模式，鉴定出它的失效原因，研究该项失效模式对系统会产生什么的影响，采取对策预防。8一、基本概念b)失效分析在找出零组件或系统的潜在弱点，提供设计、制造、品保等单位采取可行之对策9一、基本概念（续）⒉.FMEA的类型DFMEA设计失效模式与效应分析PFMEA过程失效模式与效应分析SFMEA服务失效模式与效应分析AFMEA应用失效模式与效应分析PFMEA采购失效模式与效应分析SFMEA子系统失效模式与效应分析MFMEA机器失效模式与效应分析10一、基本概念（续）⒊FMEA与FTAFMEA是具有质量分析的事先分析工具，自下而上分析FTA是事后的失效模式分析，即失效树自上而下分析类似的产品的FTA是其FMEA的重要输入11一、基本概念（续）⒋失效的定义在失效分析中，首先要明确产品的失效是什么，否则产品的数据分析和可靠度评估结果将不一样，一般而言，失效是指：a)在规定条件下（环境、操作、时间）不能完成既定功能。预期功能12一、基本概念（续）b)在规定条件下，产品参数值不能维持在规定的上下限之间。c)产品在工作范围内，导致零组件的破裂、断裂、卡死等损坏现象。13一、基本概念（续）5.失效链的定义与例子定义：一个失效事件发生，若没有采取或不及时采取或事实上不可能采取的措施，而引起下游系统或相关系统失效的现象。例子：由于有了失效链的概念就有了根源失效模式、伴生模式、中间式及最终模式的失效。故制作DFMEA、PFMEA时要运用失效链的思想。14一、基本概念（续）典型的失效链：路面不平水箱支架断裂……根源模式(不是内在原因是环境条件）水箱后倾产生异响水箱与风扇皮带碰（伴生模式）中间模式水箱水管断水箱水泄漏发动机损坏冷却系过热最终模式停车15一、基本概念（续）支架断，因强度不足，为失效的根本原因不要把环境条件列入失效原因，FMEA要找内在原因中间模式：上一个模式是下一个模式的原因失效链若能及时采取措施，可在中间截断16一、基本概念（续）6．失效的分类失效的分类应根据失效原因、危害程度、失效程度与产生的频率加以分类，一般的分类原则如下：失效类别分类原则1致命失效危及产品安全，可能导致人身伤亡，或引起重要总成报废，造成重大经济损失或对周围环境造成重大危害。2严重失效影响产品安全，可能导致主要总成、零部件损坏或性能显著下降且不能用简易工具和备件在短时间（约30min）内修复。3一般失效不影响产品安全，造成性能下降，但一般不会导致主要总成及零部件损坏，并可用简易工具和备件在短时间内（30min）修复。4轻微失效一般不会导致性能下降，不需要更换零件，用简易工具在短时间（5min）内能轻易排除。17一、基本概念（续）7．失效的等级划分进行失效定性与定量分析时，要区分失效的危害程度，因此要把失效划分等级，划分的原则是：a)造成人员伤亡b)造成设备和环境的损失c)造成直接和间接的损失失效等级的划分，因产品种类与企业政策、国家法令之不同，而有不同的划分方法，常用的划分方法如下：18一、基本概念（续）常用的失效等级划分失效等级严重程度Ⅰ级能导致系统功能失效，造成系统或环境重大损失，并（或）导致人员伤亡。Ⅱ级能导致系统功能失效，造成系统或环境的重大损失，不造成人员伤亡。Ⅲ级能导致系统功能下降，对系统或周围环境或人员均无显著损害。Ⅳ级能导致系统功能下降，对系统、环境、人员无害。19一、基本概念（续）8．失效的判定不同的产品，不同的使用状况，不同的失效模式，失效的判定很难统一规定。例如：齿轮出现蚀点，对精密仪器而言即为失效，但对重型机械，则不算失效，除非腐蚀到一定的程度。9.失效的原因研究失效，首先要得到失效的真实状况，比如失效出现的部位，发生的时间、失效模式、失效原因、失效产生的影响、失效改正方法、修复方式及修复成本等。20一、基本概念（续）失效原因就是引起失效的物性、化性原因，也就是引起失效模式的原因，例如：失效模式：A断裂失效原因：B穿晶断裂、沿晶断裂、脆性断裂、韧性断裂21潜在失效模式及后果分析1.FMEA编號-填入FMEA文件编号，以便查询2.项目名称-分析的系统、子系統或另件的过程名称及编號统3.过程责任-填入部门和小组及供货商名称4.编制者-负责准备FMEA工作的人5.年型/车型-填入将使用和正被分析过程影响的年型6.关键日期-填入FMEA预定完成日期，该日期不可超越计划开始生产日期7.FMEA日期-填入编制FMEA原始稿的日期及最新修订的日期8.核心小组-填入执行任务的部门和个人姓名9.过程功能/要求-简单地考描述被分析的过程或工序22潜在失效模式及后果分析10.潜在的失效模式指系统、子系统或零部件有可能未达到设计意图的要求对一个特定项目及其功能，出每一个潜在失效模式只能在特定环境条件下，与及特定使用条件下，可能发生的失效模式，也要考虑例如：断裂、变形、泄漏11.潜在的失效后果-指失效对顾客的影响，顾客可以是下一工序、代理商或产品最终使用人，例如：不稳定的操作、无动作12.严重度(Severity)-潜在失效模式对顾客的影响后果的严重的评价指标。一般严重度评估分为‘1’至‘10’23潜在失效模式及后果分析严重度(S)无警告的严重危害（10）可能危害机器或装配操作者潜在失效模式严重影响系统安全运行或包含不符合政府法规，严重程度很高失效发生时无警告有警告的严重危害（9）可能危害机器或装配操作者潜在失效模式严重影响系统安全运行或包含不符合政府法规，严重程度很高失效发生时有警告24潜在失效模式及后果分析严重度(S)–(续)很高（8）生产线严重破坏，可能100%的产品需报废，系统无法运行，丧失基本功能，顾客不满意高（7）生产线破坏不严重，产品需筛选部分（低于100%）报废，系统能够运行，但性能下降，顾客不满意25潜在失效模式及后果分析严重度(S)–(续)中等（6）生产线破坏不严重，部分（低于100%）产品报廢（不筛选），系统能够运行，但舒适性或方便性项目性能失效，顾客有些不满意低（5）生产线破坏不严重，产品需要100%返工，系统能够运行，但有些舒适性或方便性项目性能下降，顾客有些满意26潜在失效模式及后果分析严重度(S)–(续)很低（4）生产线破坏不严重，产品经筛选，部分（少于100%)需要返工，装配和涂装或尖等项目不符合要求，多数顾客发现有缺陷轻微（3）生产线破壞较輕，部分（少于100%)需要在生产线其他工位返工，装配和涂装或尖响和嗒响等项目不符合要求，有一半顾客发现有缺陷27潜在失效模式及后果分析严重度(S)–(续)很轻微（2）生产线破壞轻微，部分（少于100%)产品需要在生产线上原工位返工，装配和涂装或尖等项目不符合要求，很少顾客发现有缺陷无（1）没有影响28严重度评价准则应用例子效果标准：效果的严重性等级无这种失效不可能引起系统或产品的显著失效，客户也不可能侦测到这种失效1很小很低的失效程度，失效的特性只能引起客户轻微的困扰，客户不会注意到系统或产品质量的降低23中等由于失效的质量会使客户不满；客户会注意到系统或产品质量的降低456很高由于失效的质量会使客户高度不满；但未涉及到潜在的安全问题78极高失效的模式涉及到潜在的安全问题91029潜在失效模式及后果分析13.分级(重要程度)根据工序特性进行分级14.潜在失效原因是指失效是怎样发生失效的许多原因并不是独立的可能需应用DOE例如：扭力过大、焊接不正确、另件错装、林料选定不正确15.频度(O)是指失效原因的发生频率30失效发生的频度(O)评价准则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1/21/30.330.33109高：一般与以前经常发生失效的过程相似的工艺有关1/81/200.510.6787中等：一般与以前时有失效发生，但不占主要比例的过程相似的工艺有关1/801/4001/2,0000.830.101.17654低：很少几次与相似过程有关的失效1/15,0001.333很低：很少几次与几乎完全相同过程有关的失效1/150,000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1,500,0001.67131失效发生的频度(O)评价准则应用例子评估点123-45-67-89-10评估基准未发生过问题很难发生不良很少发生不良有时候才会发生不良有时候会连续发生不良常常发生不良32潜在失效模式及后果分析16.现行过程控制现行的过程控制是否能够阻止失效模式的发生，或探测将发生的失效模式控制的描述17.探测度(Detection)根据工序特性进行分级18.风险系数(RPN)RPN=SxOxD风险系数愈大，所产生的影响也愈大在实践中，不管RPN大小，当S高时，就需特别注意19.建议措施当RPN值排出后，根据RPN的数值，由大至小排列，并在最前面的事和最关键的项目，采取改正措施如起因不明，可应用DOE确定33失效探测度(D)评价准则探查性评价准则：在下一个或后续工艺前，或另部件离开制造或装配工位之前，利用过程控制方法找出缺陷存在的可能性排度几乎不可能没有已知的控制方法能找出失效模式10很微小现行控制方法找出失效模式的可能性很微小9微小现行控制方法找出失效模式的可能性微小8很小现行控制方法找出失效模式的可能性很小7小现行控制方法找出失效模式的可能性小6中等现行控制方法找出失效模式的可能性中等5中上现行控制方法找出失效模式的可能性中等偏上4高现行控制方法找出失效模式的可能性高3很高现行控制方法找出失效模式的可能性很高2几乎肯定现行控制方法几乎肯定能找出失效模式，已知相似工艺的可靠的探测控制方法134失效探测度(D)评价准则应用例子评估点1-23-45-67-89-10评估基准制造工程中必定会发现在出货前一定会发现一般客户会注意到的故障细心的客户才会注意到的故障突发的故障35潜在失效模式及后果分析20.责任负责实施建议措施的部门或人员，以及预计日期21.采取的措施当实施措施后，简要记载具体执行情况，并记下生产日期22.纠正后的RPN纠正措施实施后，评估S、O、D，计算RPN23.跟踪有关人员须保证所有建议已被实施或已妥善落实，并不断改善FMEA文件36潜在失效模式及后果分析的实施1.缺陷的名称2.潜在失效的后果3.失效严重度评估4.缺陷产生的原因5.缺陷产生的频度6.缺陷被发现的概率7.建议纠正措施想象中可能产生的缺陷37一、基本概念（续）10.严重度定义估计缺点对使用客户影响的严重程度，以“1至10分”计分。所称严重度计分，一般而言，惟有更改