FMEA讲解倪明明

FMEA(潜在失效模式效应分析)PotentialFailureModeEffectsandAnalysis倪明明2013/09/30ISO/TS16949技术规范ISO/TS16949体系要求的五大核心工具之一:APQP:先期产品质量策划PPAP:生产零件批准程序SPC:统计过程控制FMEA:潜在失效模式效应分析MSA:量测系统分析目录•课程目的•实施FMEA的必要性•FMEA的定义•RPN改善•DFMEA编制•PFMEA编制课程目的•掌握FMEA的概念和运用时机•发现、评价产品/过程中潜在的失效及其后果•找到能够避免或者减少这些潜在失效发生的措施•书面总结上述过程•识别潜在失效模式清单•识别潜在的特殊特性清单目录•课程目的•实施FMEA的必要性•FMEA的定义•RPN改善•DFMEA编制•PFMEA编制前言“早知道。。。就不会。。。”早知道塞车就会早一点出门早知道做好防震设计就不会造成大楼倒塌早知道改进电力输配设计就不会造成整个城市大停电早知道做好桥梁维护就不会造成桥梁倒塌早些知道是必须的，有些就不会是不允许发生的运用FMEA可以减少事后后悔！有钱难买早知道前言“我先。。。所以没有。。。”我先看了天气预报所以没有淋成落汤鸡我先了解了客户的要求所以没有造成客户退货我先设计安装了防火墙所以电脑没有中毒我先预计到会塞车所以才没有错过航班有些我先是必须的，有些所以没有是预期可避免的以前的经验教训25%的品质溢出/重大质量失效是因为下列变化造成的：过程产品新车型发布工装迁移如果完全遵循规定的程序，大多数品质溢出是可以避免的！以前的经验教训80%的品质溢出是由下列5大重大失效模式造成的：33%-设定错误26%-工装磨损/坏损17%-误装配13%-错标签11%-改变过程造成工序能力达不到信息的意义我们有很多信息，但什么对你的工作有用？什么形式有用？别指望信息部门主管告诉你关键不在于你是否会使用计算机，如何组织信息，关键在于怎样对待你已有的信息！信息的意义在于使之成为一个工具，即成为行动的基础，这个概念正在被我们领会。我们现在要问的问题：该信息对我的工作和别人的工作意味着社么？保留技术储备FMEA比财务信息要重要的多：-财务信息只告诉你，你是否赚钱了-FMEA会告诉你，如何生产为你赚钱的产品质量过程中最重要方面就是问题的认知和知识的保存目录•课程目的•实施FMEA的必要性•FMEA的定义及使用•RPN改善•DFMEA编制•PFMEA编制FMEA参考手册由北美三大汽车公司（克莱斯勒、福特和通用）FMEA工作组编写；是一本设计FMEA和过程FMEA的开发指南；目的不在于定义要求，而是在于阐明FMEA技术开发中的问题；1993年2月发布第一版；1995年2月发布第二版；2001年7月发布第三版；2008年6月发布第四版；手册提供了应用FMEA技术的总体指南，但并没有给出如何完成每一FMEA项目的具体说明，也不是综合性的参考资料或培训资料。什么是FMEA？•依照其发生在失效的风险优先排列并采取行动排除或降低其发生的•为未来使用和持续改进提供文件化的预防经验/方法•FMEA自身并不是问题的解决者，它通常与其它问题解决的工具联合使用“FMEA提出问题，并不是解决问题”•一项结构化的工具-认识和评价产品/过程的潜在失效和后果-根据客户风险有限分配资源-确保潜在的失效模式和原因得到考虑-记录团队的认识并分析什么可能出错FMEA是先期质量策划中评价潜在失效模式及其起因的一种工具。失效的定义失效在規定条件下,(环境、操作、时间)不能完成既定功能。在規定条件下,产品参数值不能维持在規定的上下限之间产品在工作范围內,导致零组件的破裂、断裂、卡死、損坏現象FMEA的起源FMECA•FailureModeEffectsandCriticalityAnalysis(失效模式、效应与关键性分析）•1950’s起源于宇航和美国军方•对关注的问题加以分类和排列•将评定结果作为预防的目标•坚持安全的观点FMEA的起源FMEA•FailureModeEffectsAnalysis-1960’s和70’s•第一次被注意和使用在工程可靠性•多方小组准备对产品/过程潜在失效模式和产品性能影响的文件化体系•评定产品或过程潜在失效模式的文件，采取相应措施来消除或降低潜在失效的影响典型的FMEAs系统设计过程部件子系统主系统注意：将系统的失效模式降为最小部件子系统主系统注意：将设计的失效模式降为最小目标：最大化的产品质量、可靠性和成本目标：最大化的产品质量、可靠性、成本和可维护性人机料法环测机器工具工作站生产线操作者培训过程测量注意：将全过程的失效模式降为最小目标：最大化的全过程质量、可靠性、成本和可维护性FMEAs的关联失效模式后果原因SFMEA问题的分支问题问题产生的原因DFMEA问题产生的原因来自SFMEA准确的后果定义来自SFMEA设计失效模式产生的原因PFMEA问题产生的原因来自DFMEA和DFMEA相同的后果详细的过程失效模式产生的原因FMEA的时间顺序概念初始设计设计完成样件制造设计/过程确认生产开始DFMEAPFMEADFMEA开始早于过程，完成时间在早期的图样完成但任何工具的制造开始之前PFMEA开始于基本的操作方法讨论完成时，完成时间早于生产计划制定和生产批准之前FMEA的关键术语•顾客输入•小组—小组的选择（横向功能小组）•等级—等级的确定•风险评估•设计过程•生产过程过程流程图•初始过程流程图从预料的材料和产品/过程方案中得出的预期加工过程的描述•过程流程图描述材料的整个加工流程，包括任何的返工和修理操作典型的开发三部曲FMEA如何降低风险FMEA的使用情形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）FMEA的范围应着重于对设计和过程的修改、由更改而可能引起的相互作用以及从市场上所获得的历史信息。它可能包括法规要求的变更。情形3在新的环境、场所或应用或使用形式下（包括：工作循环、法规要求等），使用现有的设计和过程。FMEA范围应着重于新环境、场所、应用或使用形式对现有设计或过程的影响。FMEA的益处•预防计划•识别改变需求•降低成本•减少浪费•降低保证成本•降低无增值操作FMEA过程的真正价值•驱动“零”缺陷•关注顾客对产品的要求和防错•不放过过去任何经验•对新员工进行培训•保留技术储备FMEA的前提条件•选择适当的小组和有效的组织成员•为每个产品/服务、过程/系统选择小组•建立团队体系•定义顾客和顾客需求/期望•涉及/过程需求•开发过程流程图（控制计划）FMEA小组小组•为完成同一任务或目标的两个或更多的共同行动的个体集体讨论•发现许多可能存在和可能发生情况需要小组的集体讨论成功的FMEA小组•控制方向和焦点•建立自身的统一性•负责并使用测量方法•有全体的支持•是横向多功能小组FMEA小组的守则•决定前召开小组会议•决定谁将参加•预先准备议题•主张进行会议笔记或记录•建立基本准则•遵守事先的议程•评价会议•不允许中断•小组必须确定自身的基本准则•一旦确定，每个人必须维护•他们可以在后续的会议上修订或更改这个准则FMEA小组会议的责任•阐明•参与•听从•总结•管理时间•检验一致性•评价会议过程FMEA小组决定的标准/模式•一人做出决定•一人请教全体，然后作出最终的决定•小组或团体的决定建立在多数或一致的基础上头脑风暴Brainstorming头脑风暴是一种技法，可以激发小组成员产生大量的有创意的点子，。由纽约广告代理的老板AlexFOsborn在1930年发明，其前提是在一般的讨论中，人们害怕别人批评而约束自己，因此而不能产生有创意的点子。头脑风暴包括创造一种氛围，让人们感到无拘无束，此时人们可能提出在平时认为不太可能提出的解决方案，但往往收到意想不到的效果。头脑风暴Brainstorming4个明确阶段•问题开始•问题再开始•对一个或多个陈述进行讨论（头脑风暴）•评论产生的点子通过去除法找出决定最终列表—找出可能实现的建议，此时投票法是有用的。头脑风暴Brainstorming4个原则（在会议前向成员解释）•暂缓下结论不要批评其他人的观点，更不要嘲笑人或其观点•自由鼓励参与者梦想或遐想，鼓励大胆及愚蠢的建议，但不提议无任何建议或离座闲逛•数量要求大量的建议•交叉培养鼓励一个小组的建议被其他小组的成员扩展或开发，将所有人的建议写在题板上以便被全部人都能够看到，同时编号。小组成员感到空洞时千万不要说丧气话。设计FMEA小组成员•在筹备样件期间开始•设计工程师—通常的小组领导•检验工程师•可靠性工程师•制造工程师•最终服务工程师•项目经理•质量工程师•顾客联系人•其他，包括：销售、开发、过程、QA/QC等过程FMEA小组成员•过程工程师—通常的小组领导•生产操作者•工艺工程师•设计工程师•可靠性工程师•加工工程师•维修工程师•项目经理•质量工程师•其他，包括：销售、供应商、QA/QC等定义顾客DFMEA的顾客•最终使用者：使用产品的人PFMEA的顾客•后序的操作者•最终使用者：使用产品的人注意不要混淆DFMEA与PFMEA的起因和失效DFMEA的失效PFMEA的失效润滑能力不足润滑油使用不够错误的原料说明错误的原料使用管理者的责任•管理者应负有开发与维护FMEA的责任•管理者对资源（人、财、物）的选择和应用，以及确保有效的风险管理过程（包括事件安排）负有最终职责•管理者职责还包括通过持续评审为FMEA小组提供直接支持，消除障碍，总结经验教训FMEA的使用误区•小组的开发FMEA转变成个人的行为•FMEA是创造顾客或第三方满意，而不是提高过程•FMEA在过程开发中运用太迟或没有改进产品/过程循环发展•在产品寿命期内FMEA没有被重新评定和更新，没有像动态工具一样被加工•FMEA被认为太复杂或花费太多的时间目录•课程目的•实施FMEA的必要性•FMEA的定义•RPN改善•DFMEA编制•PFMEA编制风险顺序度数RPNRPN=(S)x(O)x(D)•S=Severity严重度•O=LikelihoodofOccurrence频度•D=LikelihoodofDetection探测度严重度频度可探测度可探测度RPN流程项目/功能潜在失效模式潜在失效后果严重度S级别潜在失效的起因/机理频度O现行设计控制探测度DRPN项目/功能潜在失效模式潜在失效后果严重度S级别潜在失效的起因/机理频度O现行设计控制探测度DRPNDFMEAPFMEA来自经验和数据来自预测设计过程起因后果控制失效模式频度严重度探测度RPN:可接受的临界值S=5(降低性能+衰退)O=5(大约0.25%)D=5(可在装运前检测到)一般而言,RPN125可能是一个很适用的临界值也即对RPN125=需要采取纠正行动但也有例外：SxOxDRPN125SOD描述行动?1011失效不可能触及使用者1101频繁的很小，可检测的失效1110使用者偶尔会遇到很小的故障10101严重而且频繁的失效11010使用者频繁地遇到很小的故障10110使用者遇到严重的故障101010出麻烦了!!!风险评估RiskAssessmentS：在项目小组进行风险降低的活动中，严重度是一个非常重要的考虑因素，造成人身伤害的风险需要非常低的频度数和非常好的探测度，设计更改可以降低严重度；SO：严重度*频度数是需要考虑的第二个重要风险，严重度不高但频繁发生的问题也会造成问题；RPN：综合考虑S*O*D，降低RPN直接考虑是增加控制措施（预防/探测）来降低频度和探测度优先关注的风险之一：严重度8、9、10优先关注的风险之二：设计风险SO35优先关注的风险之三：RPNTop10风险评估RiskAssessment风险度评估图FMEA的顺序过程功能要求潜在失效模式潜在失效的后果严重度数S级别潜在失效的起因/机理频度数现行设计控制不易探测度数D风险顺序数RPN建议措施责任和目标完成日期措施结