FMEA潜在失效模式

FMEA潛在失效模式及后果分析目錄第一章:FMEA的基本概念一、FMEA的淵源二、FMEA的特征三、國際間采用FMEA的狀況四、潛在失效的定義五、潛在的失效分類六、常用的潛在失效等級劃分七、常用的潛在失效分析方法八、FMEA的功用第二章:FMEA的實施要求一、總要求二、設計FMEA1、概述要求2、顧客的定義3、設計FMEA的實施要求4、設計FMEA的準備和開發工作三、過程FMEA1、概述2、顧客的定義3、過程FMEA的實施要求4、過程FMEA的準備與開發附錄A設計FMEA框圖示例附錄B設計FMEA表(范例)附錄C過程FMEA流程圖/風險譯估示例附錄D過程FMEA表(範例1-4)附錄E朮語第一章FMEA基本概念一、FMEA的淵源1、FMEA於1950年由格魯曼飛機公司提出,用在飛機主控系統的失效分析。2、1957年波音與馬丁公司在1957年正式編制FMEA作業程序,列入其工程手冊3、60年代期,美太空總署將FMEA成功地應用於太空計劃。4、1980年修改為MIC-STD-1629A,延用至今5、1985年由國際電工委員會(IEC)出版的FMEA國際標準(IEC812),即參考MIC-STD-1629A加以部分修改而成。二、FMEA的特征1、FMEA是一項以潛在失效為討論重點的支援性或輔肋性的可靠度技術。2、FMEA用表格方法進行工程分析,使產品在設計與制程規划時,早期發現缺陷及影響程序以便及早提出解決之道。3、FMEA是一種系統化的工程設計輔助工具。4、S9000的FMEA參考手冊因分析對象不同分成“設計FMEA”及“制造FMEA”,而MIC-STD-1629因分析項目缺少現行管制方法,故適合設計時使用。5、FMEA為歸納法的應用,根據零組件的潛在失潛資料,由下而上推斷系統的失效模式及其后果,是一種向前推演的方法。三、國際間采用FMEA的狀況1、CE標志,以FMEA作為安全分析方法。2、ISO90047.3.3設計和開發審查要求以FMEA作為審查的要項。3、ISO14000,以FMEA作為重大環境影響而分析與改進方法。4、QS9000以FMEA作為設計與制程潛在失效分析方法。四、潛在失效的定義中:在潛在失效分析中,首先要明確產品的可能失效是什么,否則產品的數据分析和可靠性譯估結果將不一樣,一般而言,潛在失潛是指:1.在規定條件下(環境、操作、時間)可能不能完成既定功能。2.在規定條件下,產品參數值可能不維護在規定的上、下限之間。3.產品在工作范圍內可能導致零組件的破裂、斷裂、卡死等損坏現象。五、潛在的失效分類:潛在的失效分類應根據失效原因、危害度、失效程度與產生的頻率加以分類,一般的分類原因如下:失效類別分類原則1致命失效危及產品安全,可能導致人身傷亡，或引現重要總成報廢,造成重大經濟損失對周圍環境造成重大危害。2嚴重失效影響產品安全,可能導致主要總成，零組件損壞或性能顯著下降，且不能用簡易工具和備件在短時間(約30min)修复。3一般失效會造成產品性能下降，但不能影響產品安全，一般不會導致重要總成及零組件損壞，並可用簡易工具和備件在短時間內(30min)修复。4輕微失效一般不會導致性能下降，不需要更換零件，用簡易工具在短時間(5min)內能輕易排除。六、常用的潛在失效等級劃分失效等級嚴重程度1級能夠導致系統功能失效，造成系統或環重大損失,并(或)導致人員傷亡。2級能導致系統功能失效，造成系統或環境的重大損失，不會造成人員傷亡。3級能導致系統功能下降，對系統或環境或人員均無顯著損害。4級對系統功能有所影響，但對系統、環境、人員無害七、常用的失效分析方法八、FMEA的功用階段功用設計階段1.發掘所有可能的失效模式2.依固有的技朮進行設計變更3.必要之處采可靠性高的零組件開發階段1.明確把握失效原因,並實施適當的改善2.零件安全的寬放確認3.壽命、性能、強度等的確認制造階段1.活用工程設計，進而改善制程上的弱點2.利用FMEA過程制訂必要的制程標準1.對不同的環境產生的失效，以FMEA克服2.對不同的使用法產生的失效,以FMEA克服圖示法直方圖法因果圖法柏拉圖法分析法及后果分析法潛在失效模式FMEA故障樹分析法綜合分析法FMEA與FTA綜合分析失效分析常用方法第二章FMEA的實施要求一、總要求繼續改進產品質量是一個企業應作出和必須履行的承諾，因此將FMEA作為專門的技朮應用以識別并幫助消除潛在隱患則是非常重要的。一個全面實施FMEA的企業能夠避免許多質量問題的發生。雖然在企業執行FMEA的最重要因素之一，它是一個“事前行為”,而不是“事后練習”。為達到最佳效益，FMEA必須在設計或過程失效模式被意的納入設計產品之前進行，就要先花時間很好地進行綜合的FMEA分析，以便能夠容易地、低成本地對產品或過程進行修改，從而減少或消除因修改而帶來更大損失機會。運用FMEA是一個相互作用的過程，永無止境。二、設計FMEA1、概述:設計FMEA主要是由“負責設計的工程師/小組”采用的一種分析技朮，用來保証在可能的范圍內已充分地考慮到并指明各種潛在的失潛效模式及相關有機因/機理。應譯估最終的產品以及每個與之相關的系統、子系統或系統時，一個工程師和設計組的設計思想(包括根據以往的經驗和教訓對可能出現問題的項目的分析)。這種系統化的方法體現了一個工程師在任何設計過程中正常經歷的思維過程，并使[之規范化、文件化。設計FMEA能夠通過以下幾方面支持設計過程，降低失效風險：a)有助於對設計要求和設計方案進行客觀譯估；b)有助於對制造和裝記要求的最初設計；c)有助於在設計/開發過程中考慮潛在失效模式及其對系統和產品性能/功能影響的可能性；d)為全面、有效的設計試驗和開發項目的策劃提供更多的信息；e)根據潛在失效模式對“顧客”的影響,對其進行排序列表，進而建立一套改進設計和開發試驗的優先控制系統；f)為推荐和跟蹤降低風險的措施提供一個公開的討論形式；g)為將來分析研究現場情況，譯估設計的更改及開發更先進的設計提供參考，FMEA可成為促進有關部門間充分交換意見鐵催化劑，從而提高整個團體的工作水平。2、顧客的定義設計FMEA中“顧客”的定義，不僅僅是指“最終消費者”，還包括負責型體設計(如車型設計)、裝記過程設計的工程師/小組，以及在生產過程中負責制造、裝配和售后服務的工程師。3、設計FMEA的實施要求FMEA的全面實施要求對所有新的部件、更改的部件以及應用或環境有變化的沿用零件進行設計FMEA。在最初的設計FMEA過程中，負責設計的工程師應能夠直接地、主動地聯繫所有有關部門的代表。這些部門應包括：裝配、制造、材料、質量、服務、供應商，以及負責下一總成的設計部門等。但任何(內部或外部的)組織設計項目應向負責設計的工程進行咨詢。設計FMEA是一份動態文件，應在一個設計概念最終形成之時或之前開始，而且在產品開發各階段中，當設計有變化或得到其它信息時，應及時、不斷地修改，并最終在產品加工圖樣完成三前全部結束。設計FMEA在體現設計意圖的同時，應考慮到制造/裝配的要求是相互聯繫的，因而須保証制造/裝配能夠實現設計意圖。對於制造/裝配過程中可能發生的潛在失效模式和其機因/機理，則通過過程FMEA來對它們進行識別，控制其影響，但也可以包含在設計FMEA之中。設計FMEA不是靠過程控制來克服設計中潛在的缺陷，而是要充分考慮制造/裝配過程中技術的/體力的限制。例如：a)必要的技模斜度；b)表面處理的限制；c)裝配空間/工具可接近性；d)鋼材硬度的限制；e)過程能力/性能等。4.設計FMEA的準備和開發工作負責設計的工程師應擁有許多用於設計FMEA準備工作的文件。設計FMEA應從列出設計希望做甚麼及不希望做甚麼開始，即設計意圖。應將通質量功能展開(QFD)、產品要求文件，已知的產品要求和/或制造/裝配要求等確定的顧客要需求綜合起來。期望特性的定義域明確，就越容易識別潛在的失效模式，采取糾正措施。設計FMEA應以所要分析的系統、子系統或零部件的框圖開始。附錄A給出了一個框圖的示例。這個方框圖也可指示出信息、力、流體等的流程。其目的在於明確對於框圖的入，框圖中完成的過程，以及來自框圖的輸出。框圖說明了分析中包括的各項目之間的主要關係，并建立了分析的邏輯順序。用於FMEA準備工作中的這種框圖的復制件應伴隨FMEA過程。為了便於將潛在的失效及其后果的分析形成文件，已設計出專用表格，見附錄F下面將詳細介紹這種表格的具體運用，所述的各項序號都相應標在表中對應的欄目內。完成的設計FMEA表格的示例見附錄B1)FMEA編號填入FMEA文件編號，以便查詢。2)系統、子系統或零部件的名稱及編號注明適當的分析級別並填入所分析的系統、子系統或零部件的名稱編號。3)設計責化填入整車廠(OEM)部門和小組。如果知道，還慶包括供方的名稱。4)編制者(準備者)填入負責FMEA準備工作的工程師的姓名、電話和能在公司的名稱。5)車型年/車輛類型(車型/年份)填入將使用和/或正被分析的設計所影響的預期的設計年號及車輛類型(如果已知的話)。6)關鍵日期(生效日期)填入FMEA初次預定完成的日期，該日期不能超過計劃生產的日期。7)FMEA日期填入編制FMEA原始稿的日期及最新修訂的日期。8)核心小組列出有權參考與或執行這項工作的負責個人和單位。(建議將所有小組成員名字、單位、電話號碼、地址等另行列表)。9)項目/功能填入被分析項目的名稱和編號。利用工程圖紙上標明的名稱並指明設計水平。在最初發布之前，應使用試驗性編號。用盡可能簡明的文字來說明被分析項目要滿足設計意圖的功能，包括該系統運行的環境信息(如說明溫度、壓力、濕度范圍)。如果該項目有多種功能,且有不同的失效模式，應把所有功能都單獨列出。10)潛在失效模式所謂潛在失效模式是指系列、子系列或零部件有可能未達到設計意圖的形成。它可能是高一級子系統、系統的潛在失效模式的現因，也可能是它低一級的零部件潛在失效模式的后果。對一個項目及其功能，列出每一個潛在失效模式。前提是這種失效可能發生，但不是一定發生。建議將以往TGW(運行情況不良)的研究，問題報告以及小組的“頭腦風暴”的評審作為出發點。只可能在特定析運行環境條件下(如熱、冷、干燥、灰塵等)以及特定的使用條件下(如超過平均里程、不平的路段、僅在城市作駛等)發生的潛在失效模式也應當考慮。典型的失效模式可以是但不限於下列情況：裂紋、變形、鬆動、泄漏、粘結、短路(電器)、氧化、斷裂等。注：應用規范化，專業性的術語來描述潛在失效模式，而不同於顧客所見的現象。11)潛在失效后果(效應)潛在失效的后果，就是失效模式對系統功能的影響，就如顧客感受的一樣。要根據顧客可能發現或經歷的情況來描述失效的后果，要記住顧客可能是內部的顧客，也可能是外部最終的顧客。要清楚地說明該功能是否會影響到安全性或與法規不符。失效的后果必須依據所分析的具體系統、子系統或零部件來說明。還應記住不同級別系統、子系統和零件之間還存在著系統或零部件來說明。還應記住不同級別系統、子系統和零件之間還存在著系統序次上的關係。比如，一個零件的斷裂可能引現總成的振動，從而導致系統運行的中斷。這種系統運行的中斷會引現性能下降，最終導致顧客的不滿。因此就需要整個設計FMEA小組的努力盡可預見失效的后果。典型的失效后果可能是但不限於：噪音、工作不正常、剎車失靈、操作費力、電性能退化、冷卻不夠、亂檔、跳動、電動窗不作用、不良外觀、運行中斷、粗糙、异味、工作減弱等。12)嚴重度是潛在失效模式發生時對下序零件、子系統、系統或顧客影響后果的嚴重程度的譯價指標。嚴重度僅適用於后果。要減少失效的嚴重度級別數值，只能通過修改設計來實現，嚴重度的譯估分為1到10級。推荐的譯價準則(小組對譯定準則和分級規則應意見一致，即使因為個別產品分析對準則作了修改也應一致)后果譯價準則：后果的嚴重度嚴重度無警告的嚴重危害這是一種非常嚴重的失效形式，它是在沒有任何失效預兆的前提下所發生並影響到行車安全和/或不符合政府的法規。10有警告鐵嚴重危害這是一種非常嚴重的失效形式，是在具有失效預兆的前提下所發生并影響到