FMEA潜在失效模式及其后果分析

潜在失效模式及后果分析PotentialFailureModeandEffectsAnalysis主讲:刘双旺手机：1863188200118611607695QQ：834050220E-mail:[e-mail]博客：目录1、概念导入；2、设计FMEA；3、过程FMEA；4、系统FMEA.刘双旺讲义我们无时不在运用FMEAFMEA：潜在失效模式及其后果分析；对可能发生的缺陷或问题及其不良影响进行事前分析，并试图找到防止缺陷和问题发生的措施，用此措施来指导和控制我们达到目标！这种系统化的方法体现了一个工程师在任何设计过程中正常经历的思维过程，并使之规范化，文件化。刘双旺讲义面对风险风险永远存在，但是我们必须用创新的方法解决风险，永远不要忘记，我们的目的是解决生活问题、商业问题和商贸问题。刘双旺讲义刘双旺讲义缺陷发现太迟的后果刘双旺讲义FMEA的基本概念“早知道……就不会”早知道作好防震设计就不会造成大楼倒塌了早知道做好核反应堆的防护就不会造成核泄漏了。早知道做好高铁的信号系统设计就不会造成7.23动车追尾事故了早知道加强品质管控就不会造成客户投诉了有些早知道是必需的！有些就不会是不允许发生的核电厂、水库、卫星、飞机、汽车召回事件……有效运用FMEA可减少事后追悔刘双旺讲义多算胜，少算不胜，而况于无算乎？”——孙子兵法始计篇刘双旺讲义2008年7月第四版刘双旺讲义刘双旺讲义FMEA的流程如图所示想象中可能产生的缺陷缺陷的名称潜在失效的后果失效严重度评度缺陷产生的原因缺陷产生的频度现有的控制方法缺陷被发现的概率①②⑦⑥⑤③④FMEA的流程建议改进措施⑧刘双旺讲义刘双旺讲义尺寸温度、压力、模具DFMEA针对产品，聚焦于零件的功能\性能，PFMEA针对过程，聚焦于制造工序。连接1：识别的特殊特性；连接2：潜在设计失效要因（如：设计的孔直径太大）和潜在过程失效模式（如：孔钻的太大）。刘双旺讲义FMEA的开发时机在进行FMEA时有三种基本的情形，每一种都有其不同的范围或关注焦点：情形1：新设计、新技术或新过程。FMEA的范围是完善设计、技术或新过程。情形2：对现有设计或过程的修改。FMEA的范围应集中于对设计或过程的修改、及由于修改和市场上可能产生的相互影响应进行评审。这还包括法规要求的更改。情形3：将现有的设计或过程用于新的环境、场所或应用（包括工作周期、法规要求）。FMEA的范围是新环境或场所对现有设计或过程的影响。刘双旺讲义刘双旺讲义刘双旺讲义刘双旺讲义刘双旺讲义1、识别和评价过程功能和要求；2、识别和评价潜在产品和过程的失效模式及后果；3、识别潜在制造或装配过程要因。刘双旺讲义36零件框图或P图DFMEA的开发步骤ThedevelopstepsofDFMEADFMEA36过程流程图Processflowchart控制计划Controlplans作业指导书WorkinstructionsPFMEA的开发步骤ThedevelopstepsofPFMEA刘双旺讲义刘双旺讲义刘双旺讲义刘双旺讲义刘双旺讲义PotentialFailureModeandEffectsAnalysis设计FMEA（DFMEA）刘双旺讲义PotentialFailureModeandEffectsAnalysis•DFMEA主要是由“负责设计的工程师/小组”采用的一种分析技术•应评估最终产品以及与之相关的零部件、子系统和系统•以其最严密的形式总结了一个零部件、子系统（系统的一个主要部分，本身具有系统的特性，通常包括几个部件）或系统(由几个部件或部分设备组合起来以执行某一特定功能组合体），一个工程师和设计组的设计思想。刘双旺讲义PotentialFailureModeandEffectsAnalysis顾客的定义•DFMEA中“顾客”的定义为：1、终端顾客：使用产品的人员或组织；2、主机厂：通用、福特、宝马、福田、长城等；3、汽车供应链上的厂商；4、法规要求。刘双旺讲义PotentialFailureModeandEffectsAnalysis小组努力•FMEA可成为促进有关部门之间充分交换意见的催化剂•DFMEA是一份动态文件，应在一个设计概念最终形成之时或之前开始，并在产品加工图样完成之前全部结束•DFMEA不是靠过程控制来克服设计中潜在的缺陷刘双旺讲义PotentialFailureModeandEffectsAnalysisDFMEA的开发(手册的说法）•DFMEA应从所要分析的系统、子系统或零部件的框图开始•框图的复制件应伴随FMEA过程刘双旺讲义PotentialFailureModeandEffectsAnalysis零件框图实例：刘双旺讲义PotentialFailureModeandEffectsAnalysis新增参数（P)图帮组开发DFMEAP图的解释：参数图是帮助小组理解有关设计功能的物理特性的结构工具。小组在分析设计的预期输入（信号)和输出（响应和功能）的同时，也分析那些会影响性能的受控和不受控因素。产品的输入和输出，即产品预期或非预期功能，对于识别错误情况、噪音因素和控制因素是十分有用的。刘双旺讲义PotentialFailureModeandEffectsAnalysis刘双旺讲义DFMEA的准备设计意图：产品期望做什么和期望不发生什么的一个清单。应考虑产品的应用环境和法规要求框图：说明系统间/子系统间/零件间的逻辑关系：连接、能量/信息等历史信息：类似产品的DFMEA具体的FMEA表格内容如下：刘双旺讲义PotentialFailureModeandEffectsAnalysis表头•FMEA编号•系统、子系统或零部件的名称及编号•设计责任•编制者•车型年/车辆类型•关键日期：指FMEA初次预定完成的日期，该日期不应超过计划的生产设计发布的日期•FMEA日期•核心小组刘双旺讲义PotentialFailureModeandEffectsAnalysis项目/功能/要求项目/功能可以分成两栏，也可以合并成一栏来写；建议将要求和功能分开列出。项目：输入通过方块图、P图，图表和其它图纸以及由小组进行的其它分析所识别的项目、界面或零件。所使用的术语应该与顾客要求，使用在其它设计开发文件和分析中的一致，以确保可追溯性。刘双旺讲义PotentialFailureModeandEffectsAnalysis功能/性能：填入根据顾客要求和小组讨论必须符合设计目的的那些需要进行分析的项目的功能/性能。如果项目或界面在不同的潜在失效模式下的功能/性能超过一个以上，高度建议单独列出每一个功能/性能和相关的失效模式。要求：要求可以使失效模式的分析更加精炼。填入需要分析的每个功能的要求；如果在不同的失效模式下，功能有一个以上的要求，高度建议单独列出每一项要求和功能。项目/功能/要求刘双旺讲义FMEA要求刘双旺讲义FMEA练习功能—列出产品的功能清单以小组为单位选择手机或其零件（如机盖、电池），或你们小组定义的产品尝试建立一个功能清单的检查单刘双旺讲义PotentialFailureModeandEffectsAnalysis潜在失效模式•是指系统、子系统或零部件有可能未达到设计意图的形式•对一个特定项目及其功能，列出每一个潜在失效模式•只可能在特定的运行环境条件下以及特定的使用条件下发生的潜在失效模式也应考虑•应用规范化、专业性的术语来描述刘双旺讲义潜在失效模式：尽可能的思考，在所分析的汽车、系统、部件上会出现那些的故障：没有剎车、空调不冷、照明不亮……。PotentialFailureModeandEffectsAnalysis刘双旺讲义潜在失效模式A、不能完成规定的功能突发型：断裂、塑性变形、碎裂、失稳、短路、断路、击穿、泄漏等渐变型：磨损、腐蚀、龟裂、老化、变色、热衰退、蠕变、低温脆变、性能下降、渗漏、退色、失去光泽、信号弱刘双旺讲义潜在失效模式B、产生了有害的非期望功能，如：噪声、振动、电磁干扰、有害排放、烫伤、冻伤、触电、光对眼的伤害等还包括对儿童：误食、机械伤害等当可能存在这类失效时，应确认是否已有限制要求，如没有，是否应加以补充刘双旺讲义潜在失效模式硬件：断裂、弯曲、腐蚀、松动、粘结、裂纹、短路、泄漏、渗漏、滑落、氧化、生锈、支撑不够、信号不足、堆积、外观不良、客户不满意、影响美观、不能紧固、异色、雨水进入汽车、不稳定状态、保存期太短散装材料：过厚/过薄、酸性或碱性过强、过暗或过亮、过粘、功能损失、时强时弱、不可显示、配合性差、无法粘住、剥落、碎屑刘双旺讲义潜在失效模式标准化：组织应运用对产品的经验定义各种缺陷，以实现术语规范，确保小组人员对缺陷理解一致；并有利于缺陷统计。历史资料：组织在长期的生产过程中所积累的经验应按缺陷或起因/机理进行分类统计。刘双旺讲义PotentialFailureModeandEffectsAnalysis潜在失效后果•是指失效模式对系统功能的影响•要根据顾客可能发现的情况来描述失效的后果（顾客可以是内部或外部）•应记住不同级别系统、子系统和零件之间还存在系统层次上的关系刘双旺讲义失效后果：尽可能的思考，在汽车上会出现该失效模式时对顾客有什么影响、会造成什么后果呢？PotentialFailureModeandEffectsAnalysis刘双旺讲义潜在失效的后果考虑以下方面：对完成功能的影响对上级系统和系统内其他零件的影响对所有顾客的影响对法规的影响对可制造性/可装配性的影响对营销方案/的影响刘双旺讲义失效链汽车长时间使用------环境条件水箱密封老化---------------失效模式水箱渗漏---------------------直接后果发动机过热------------------中间后果发动机损坏------------------中间后果汽车停驶---------------------最终后果刘双旺讲义PotentialFailureModeandEffectsAnalysis严重度（severity）•严重度是与所给的失效模式的最严重后果相符的一个值。•要降低严重度只能通过修改设计来完成。刘双旺讲义严重度评价准则刘双旺讲义散装材料DFMEA受益者失效后果严重度消费者（如车辆购买者）所有者安全问题10所有者非常不满意（失去忠诚度）8所有者较不满意（不方便）6所有者略不满意（烦恼）4顾客（如车辆制造者）制造厂安全问题10可能导致车辆召回9中断生产线运行8加大保修成本7报废7法规性处罚7较多的返工（小于20%或较多的返修）5制造厂不满意4较少的返工（小于10%或简单的返修）3刘双旺讲义严重度评价理解FMEA小组应对评价准则和分级规则达成一致意见。组织可对准则进行修改，不推荐修改9和10的准则。严重度的定级可以通过修改设计、使之补偿或减轻失效的后果来降低。如：“瘪胎”可以减轻突然爆胎的严重度，“安全带”可以减轻车辆碰撞的严重程度。“车辆/项目”在用于其他产品时，可理解为“最终产品/生产产品”。如电视机/显示器、电脑/接线端子等。9~10：与安全/法规有关,5~8：与性能/功能有关2~4：与外观和感觉有关严重度为1的失效模式不应进行进一步的分析。刘双旺讲义PotentialFailureModeandEffectsAnalysis级别•是指产品特性分级•应用适当的方式进行标识•每一个在DFMEA中标识的特性均应在PFMEA中有特殊的过程控制刘双旺讲义级别—特殊特性特性：产品或零件的尺寸、性能、外观、重量等可定义的固有的特征。特殊：一种是与安全和/或法规有关，即该特性影响安全和/或法规；一种是该特性的波动会影响到产品或零件的基本性能，但不会影响到安全和/或法规。符号：在级别这一栏内，填上代表特殊程度的符号。如关键：KC；重要：SC重要产品特性KPC（keyproductcharacteristic）；重要过