FMEA潜在失效模式与效果分析

潜在失效模式与效果分析FMEA1为什么出问题？没想以没重视没实施2压力导致了风险的所有方面3FMEA由来•起源－FMEA(FailureModeandEffectsAnalysis)为1950年初,随飞机发动机变更为喷气式发动机而开发的一种方法。•发明－由格鲁曼(Grumman)公司开发了FMEA实施到喷气式发动机的可靠性设计•推广–1957年波音与马丁公司正式编制FMEA作业程序并将其列在工厂手册中。4FMEA由来•推广－1960年初美國航空太空总署(NASA)实施阿波罗计划在可靠性与安全管理要求合约对象实施。•推广－1972年北美福特将FMEA分为：设计FMEA和过程FEMA•如今已经是汽车行业的作业标准，2008年AIAG发布第四版。5故障和失效•可靠性•功能–故障–失效：不能维修的故障•案例–1942年，德国第一批V-I火箭全部失效，数学家罗伯特计算出成功率为70%–二次大战美国飞机因故障损失21000架，比打下来的多1.5倍–二战中，美国运往远东的电子设备60%不能用，贮存期间有50％失效–朝鲜战争中，美国雷达故障时间为84%6故障和失效•2001年有研究显示在65000位新车购买者和购车90天后的顾客数据中，统计确定了135个潜在问题，华尔街日报报道了如下数据：每100辆Toyota汽车中有107个问题，Honda有113个，GM平均有130个。•MarronePasta集团的标签错误，鸡肉馄饨含有鸡蛋而没有标明，如果鸡蛋过敏者食用将会产生危险。•半加仑热水贩卖机金属水箱漏水，浸湿绝缘材料，导则漏电和产生大量热量，该产品召回25万件。7失效有哪些？失效对贵组织有什么影响设计失效－影响过程失效－影响8失效和后果9什么是FMEA•一个系统化的行动团队所开展的工作，目的是–1.确定和评价过程的潜在失效和后果–2.确定可以消除或减少潜在失效发生机会的措施–3.过程文件化（确定为了使客户满意一个过程必须要做的事）10什么是FMEA•确保在前期已考虑并记录了过程可能产生的所有失效模式以降低缺陷的发生风险–将设计出来的系统或机器的潜在的故障模式找出，评价系统或机器在运行中，发生故障时影响任务的完成，对影响较大的故障模式实施适当的对策，以防止故障发生–广泛应用于对设计评审，对制造过程评审或安全评价–关注设计11FMEA•FMEA评估和分析的部分是关于风险的评估，最重要的是对有关设计（产品或功能）、功能评估和应用方面的任何更改，以及潜在失效导致的风险进行讨论。•系统化的团队,是指:–由工程，制造,物流,质量,售后等经验丰富的人员组成.–是一种知识管理的方法，能将经验教训尽可能地纳入FMEA12FMEA开发是由多功能小组（CROSS-FUNCTIONGALTEAM)负责FMEA展开主题相关资源和责任人定义范围项目管理、客户、相关责任人定义功能、要求和期望客户、项目管理者、客户服务、制造/装配、包装、物流和采购潜在失效模式分析－过程或产品可能失效的方法客户、项目管理者、客户服务、制造/装配、包装、物流、采购和品质确定失效模式的后续结果和效应（对顾客或后续的工序）同上分析潜在失效原因客户、制造/装配、包装、物流、采购、品质、可靠性分析、工程分析、设备制造和维护13FMEA开发是由多功能小组（CROSS-FUNCTIONGALTEAM)负责FMEA展开事项相关资源和责任人确定潜在失效模式发生的机会客户、项目管理者、包装、物流、材料、质量、可靠性、工程分析、设备生产商、维护识别现有控制方法应用（预防）制造/装配、包装、物流、采购、质量、设备生产商、维护识别现有控制方法应用（探测）客户、制造/装配、包装、物流、采购、品质、维护提出建议改进措施客户、项目管理、制造/装配、包装、物流、采购、品质、可靠性分析、工程分析、统计分析、设备制造和维护14•管理层负责FMEA过程，并为选择和申请资源负有最终的责任，以确保对风险进行了有效个管理，包括时间进度。•管理层对FMEA团队的支持，包括持续评审、消除障碍和总结经验教训FMEA的实施重点•时机–事前还是事后，效果不一样–FMEA必须在存在潜在失效模式的产品或过程执行前进行，UP-FRONT（预先的）适当预先花时间完成FMEA，产品/过程的更改会在最容易和最低成本的情况下进行，并且将降低后期更改风险。–FMEA措施将减轻或消除执行更改产生更大关注点的机会。15FMEA的实施重点范围–新设计、新技术、或新的过程（FMEA的范围是完善设计、技术和过程）–对现有设计或过程的修改（FMEA聚焦在设计或过程的修改，以及由于修改和市场上历史反映可能引起的交互作用，这还包括法规要求的更改。–将现有的设计或过程用于新的环境、场所，应用中的使用或使用概况（包括工作周期，法规要求等，假设现有过程已经有FMEA）16定义FMEA的客户•法规：政府有关的安全、环保法律法规符合性•供应链制造商：产品/零件制造、加工或装配现场；包括热处理、涂装、焊接、电镀等加工；以及任何后来的或下游工序或下一层制造过程。•OEM装配和制造厂：制造作业和组装现场；描述产品与其装配过程的接口关系，对有效分析FMEA至关重要。•最终使用者：使用产品的个人或组织；影响最终使用者的FMEA包括：耐久性。17产品质量策划进度表18FMEA是动态的文件应该一直反映最新的水准、最新的相关措施19•DFMEA应在设计早期阶段开始•PFMEA必须在过程设计时（APQP第三阶段）启动•DFMEA：产品开发过程中的变更，原型测试后或使用失效后更新•PFMEA：PPAP提交后依据制造拒收信息定期更新•DFMEA必须在计划的生产设计发布前完成•PFMEA必须在试生产日期之前完成，应该在工装或生产设备开发和采购前进行FMEA的类型20AIAG手册中不包括设备FMEAFMEA第四版总的更改•第四版的格式意在更容易阅读－包含了索引－使用竖线做提示指出关键段落•附件的例子和解释的提供是为了提高手册的利用，为手册的开发过程提供一个更近的纽带。•管理支持、兴趣以及FMEA过程和结果的评审加强的需要。•确定和加强DFMEA和PFMEA之间联接的理解，以及确定与其它工具的联接。•改善了严重度、发生率和探测度级别表以便在真实分析和使用时更有意义。•介绍了现代工业所使用的可选择法。•建议RPN不要作为评价风险的基本方法使用。包括附加方法在内的改善需要已经做了修改，RPN极限法的使用已经作为惯例阐述是不建议使用的方法。21目的•设计FMEA:评价系统或机器的故障模式,对其系统或机器会有何影响•设计FMEA应针对以下问题提出答案：–这个设计为何无法发挥原先设计的功能？•哪些情况会导致设计无法达到预定的功能？22过程FMEA:评价制造工程中发生不适合对机器或系统会有何影响•过程FMEA应针对以下问题提出答案：--制造过程出了什么差错，导致产品无法实现原先设计的功能？--哪些情况会导致过程出错，使得产品无法发挥原先设计的功能？FMEA与APQP设计FMEA（DFMEA）–是产品设计开发的输出，过程设计和开发的输入。降低系统故障的影响，降低设计故障的影响。•过程FMEA（PFMEA）–是过程设计开发的输出，产品与过程确认的输入。降低过程故障的影响。23DFMEA和PFMEA的定义设计FMEA是由设计主管工程师/小组采用的一种分析技术，用来在最大限度地保证已充分地考虑到和说明各种潜在失效模式及其相关的起因/机理。应评估最后的产品以及每个与之相关的系统、子系统或部件。总结一个工程师和设计组的设计思想（包括根据以往的经验和教训对一些项目的分析）。这种系统化的方法与一个工程师在任何设计过程中正常经历的思维过程是一致的，并使之规范化、文件化24•过程MEA是由制造主管工程师/小组采用的一种分析技术，用来在最大限度地保证已充分地考虑到并指明潜在的失效模式及与其相关的后果起因/机理。•FMEA以其最严密的形式总结了工程师/小组进行工艺过程设计的设计思想（包括对一些对象的分析，根据经验和过去担心的问题，它们可能发生失效）。•这种系统化的方法与一个工程师在任何制造计划过程中正常经历的思维过程是一致的，并使之规范化顾客25设计潜在FMEA中顾客的定义，不仅仅是最终使用者，并且包括车型设计或更高一级装配过程设计的工程师们/设计组，以及在生产过程中负责生产、装配和售后服务的工程师们。过程潜在FMEA中顾客的定义，一般是指最终使用者，但也可以是后续的或下一制造或装配工序，以及服务工作或法规。设计FMEA与过程•设计FMEA不依靠过程控制来克服潜在的设计缺陷；•设计FMEA要考虑制造/装配过程中技术的/体力的限制。例如：—必要的拨模（斜度）；—要求的表面处理；—装配空间/工具可接近；—要求的钢材硬度；—过程能力/性能26过程FMEA与设计过程FMEA不依靠产品设计来克服过程中的薄弱环节•但要考虑与计划的制造或装配过程有关的产品设计特性•PFMEA假定产品的设计是符合设计意图的，由设计弱点引发的潜在失效模式也可包含在PFMEA中，他们的影响及如何避免应覆盖在DFMEA中。272829开发设计失效模式及后果分析DFMEA30如何实施DFMEA盒子故障对飞机有什么影响？电路板故障对盒子有什么影响？零件失效对电路板有什么影响？31设计FMEA的开发•准备工作–人：设计工程师–资料：设计意图•用QFD转换顾客需求•车辆要求文件•已知的产品要求，如产品标准等•制造、装配或回收要求•特性定义–类似产品的经验：不合格、退货、TGW运行情况不良ThingsGoneWorst等–系统方框分析图、设计草图等32如何使用DFMEA才能有效降低发生失效的概率？帮助客观评价设计，包括对功能要求和设计方案的评价•评价制造、装配、服务和重复利用的初始设计•提高在设计/开发过程中已考虑在失效模式及其对系统和车辆运行影响的（概率）可能性•在整个设计、开发和确认项目中采用DFMEA的输入信息•根据对顾客的影响列出潜在失效的风险序列，建立设计改进、开发、确认试验/分析活动的优先排列系统•对建议和追踪风险减少活动提供一种公开的模式•为将来分析研究现场情况，评价设计的更改及开发更先进的设计，提供参考33DFMEA分析的基本程序1、以设计文件（设计概念、或设计方案、或设计草案、或设计图纸等）为根据，从功能、环境条件、工作时间、失效定义等个方面确定设计对象（系统、子系统、零部件）的定义，明确其设计意图（功能，要做什么，不要做什么）；2、（可）针对（每一种）设计意图分别绘制系统功能框图、结构框图等；（如顾客关注可靠性，可针对可靠性要求进行相关可靠性框图分析，看看哪些部分对系统的可靠性有影响，如何影响）；3、确定每个组成部件与接口应有的工作参数或功能；4、查明一切部件与接口可能的失效模式，发生的原因和后果；5、按可能的最坏的后果评定每一个失效模式对顾客及后续系统的影响；6、根据后果严重度、发生频度和可探测度的综合评价，以及现有资源情况，确定采取措施的有效程度；7、提出建议并实施设计更改等预防措施；8、跟踪和验证措施。34设计框图分析设计FMEA应从所要分析的系统，子系统或零部件的框图开始；•方框图也可指示出信息、能量、力、流体等的流程；•框图的目的在于理解每一个流向小框图的可交付件（输入），小框图本身完成的过程（功能），以及从小框图流出的可交付件（输出）；•框图分析说明了分析中包括的各项目之间的主要关系，并建立了分析的逻辑顺序；•用于FMEA准备工作中的这种框图的复印件应伴随FMEA过程。35框图分析例1-闪光灯36系统分层图37383940压缩空气系统功能结构41方块图范例4243增加了要求栏44潜在失效模式范例项目功能要求失效模式盘式刹车系统按照要求停止汽车(考虑环境状况：如潮湿、干澡等)讲行驶在干沥青路上的汽车在规定距离和规定的力量内停下来汽车无法停止汽车停止，但超出规定距离停止汽车时需要超过XXg的力无指令情况下启动汽车移动部分受阻无指令的情况下启动汽车不能移动刹车转盘允许将力从刹车片转到车轴必须传递给车轴规定的扭转抗力未传递的扭转抗力不