五大工具之——FMEA培训教材

1潜在失效模式及后果分析FailureModeandEffectsAnalysis品保部:JesenQin2017年3月+失效：产品/过程失去本身功能。+失效模式：产品/过程失效时所表现的形式。+失效模式分析：对已出现的失效模式进行分析，是一种事后行为。+潜在失效模式分析：对可能要发生的失效模式进行分析，是一种事前行为。+失效链：当一个潜在失效模式发生时，在没有任何措施情况下，将引起下序或相关序连锁失效事件发生，称之为失效链。2+定义：是一种表格化的分析技术，是在产品设计阶段和过程设计阶段对各零部件、子系统（分总成）以及对构成过程的各工序进行逐一的分析（1）找出潜在失效模式，（2）分析其后果，评估风险，（3）从而预先采取措施，（4）减小失效模式的严重程度，降低可能发生的概率，（5）有效地提高产品质量和可靠性，确保顾客满意的系统化活动。+从定义可知：–FMEA进行的时机（产品、过程设计）–FMEA的对象（零件、子系统、工序）–FMEA的任务（（１）、（２）……）3+可以早期识别问题，以便确定最佳设计方案。+可以识别特殊特性。+为制定设计试验大纲和控制计划提供可靠的依据。–FMEA输出给控制计划→编织工艺、检验文件+是一种事前行为，体现预防为主的思想+分析方法：从局部入手，分析对总成的影响4+DFMEA——设计FMEA+PFMEA——过程FMEA+SFMEA——系统FMEA5+新产品设计时，设计方案初步确定，产品功能确定后开始进行。+在产品设计的各阶段，当设计有变化时，修订DFMEA。+设计图纸完成前，全部结束。6+过程可行性分析阶段或之前进行PFMEA。+所有新的零件编制工艺或更改零件的过程或工艺，老产品（的过程）用于新环境时，必须进行PFMEA。+新工艺或工艺更改时进行PFMEA。78不仅仅是“最终使用者”。包括负责整车或更高一层总成设计的工程师/设计组。负责生产、装配和服务活动的生产/工艺工程师。+由于一般的工业倾向是要尽可能持续地改进产品的过程的质量，所以将FMEA作为专门的技术应用以识别并帮助最大程度地减少潜在的隐患一直是非常重要的。+对车辆召回的研究结果表明，全面实施FMEA项目可能会防止很多召回事件的发生。+成功实施FMEA项目的最重要因素之一是时间性。其含义是指“事件发生前”的措施，而不是“事实出现后”的演练。为实现最大价值，FMEA必须在产品或过程失效模式被纳入到产品或过程之前进行。9•事先花时间很好地完成FMEA分析，能够最容易、低成本地对产品或过程进行更改，从而最大程度地降低后期更改的危机。FMEA能够减少或消除实施可能会带来更大隐患的预防/纠正性更改的机会。应在所有FMEA小组间提倡交流和协作。•图1描述了进行FMEA的顺序。这并不是简单地填写一下表格，而是要理解FMEA的过程，以便消除风险并策划适宜的控制方法以确保顾客满意。1011潜在失效模式潜在失效后果严重度S级别潜在失效起因/机理频度O现行控制探测度DRPN建议措施责任及目标完成日期措施结果预防探测采取的措施SODRPN子系统功能要求功能、特性或要求是什么？会是什么问题？-无功能-部分功能/功能过强/功能降级-功能间歇-非预期功能后果是什么？有多糟糕？起因是什么？发生的频率如何？怎样能得到预防和探测？该方法在探测时有多好？能做些什么？-设计更改-过程更改-特殊控制-标准、程序或指南的更改图1.FMEA过程顺序•虽然FMEA的编制责任通常都指派到某个人，但是FMEA的输入应是小组的努力。小组应由知识丰富的人员组成（如设计、分析/试验、制造、装配、服务、回收、质量及可靠性等方面有丰富经验的工程师）。•即使产品/过程看起来完全相同，将一个小组FMEA的评分结果与另一个小组FMEA的评分结果进行比较也是不适宜的，因为每个小组的环境是不同的，因而各自的评分必然是不同的（也就是说，评分是带有主观性的）。1213初始FMEA修正FMEA1DFMEA必须在计划的生产设计发布前PFMEA必须在计划的试生产日期前各项未考虑的失效模式的发现、评审和更新修正FMEA2时间各项未考虑的失效模式的发现、评审和更新FMEA是动态文件，应始终反映最新水平以及最近的相关措施，包括开始生产以后发生的。15分析分析现行预计的设计可能产生的失效模式对顾客的影响哪些原因可能造成这个失效模式每个原因造成这个失效模式的的可能性采取可行的对策16都是DFMEA所要考虑的对象，但最主要的是针对最终使用者。更高一层系统汽车制造商最终使用者本设计可能产生的失效模式的影响+建立DFMEA工作小组；+收集必要的资料–设计意图–车辆要求–质量功能展开图–已知的产品要求、制造要求、装配要求–类似的DFMEA资料+准备DFMEA表格1718项目潜在失效模式潜在失效后果严重度S级别潜在失效起因/机理频度O现行控制预防探测-探测度DRPN建议措施责任及目标完成日期措施结果采取的措施SODRPN功能要求潜在失效模式及后果分析（设计FMEA）FMEA编号：共页，第页编制人：FMEA日期（编制）（修订）系统子系统零部件设计责任年车型年/车辆类型关键日期年核心小组等(4)(1)(10)(9)(8)(6)(7)(3)(5)(2)(13)(14)(15)(16)(17)(18)(19)(20)(22)(21)(11)(12)1）FMEA编号填入FMEA文件编号，以便查询。注：1-22项的举例。2）系统、子系统或零部件的名称及编号注明适当的分析级别并填入被分析的系统、子系统或部件的名称及编号。FMEA小组必须为他们特定的活动确定系统、子系统或部件的组成。划分系统、子系统和部件的实际界限是任意的并且必须由FMEA小组来确定。下面给出了一些说明，具体示例见附录F。19+为帮助示意系统、子系统和部件FMEA的含义，以下提供两个示例，如图F1和图F2+例1：接口和交互作用20系统环境子系统D子系统B子系统C子系统A图F1接口和交互作用FMEA小组负责确定相关FMEA的范围。图F1的示例表明小组已确定了在进行系统FMEA时必须考虑的子系统A、B、C和D，以及在完成系统FMEA必须考虑构成该系统一部分的外围环境。+子系统之间通过接口直接连接。+图F1示意了子系统之间的接口，子系统A与子系统B接触（连接），B与C接触，C与D接触，A与D，且B与D接触。环境也与图F1中列出的每一个子系统相连接，这就要求在进行FMEA时要对“环境接口”加以考虑。+每一个子系统FMEA都应将其接口包括在其各自的子系统FMEA分析中。21+一个子系统的变化可能会引起另一个子系统的变化。+在图F1中，任何接口系统间都可能发生交互作用（例如，子系统A加热，会导致子系统D和子系统B通过各自的接口也获得热量，而且子系统A还向环境释放热量）。交互作用还可能通过“环境”的传递发生在“非接触”子系统之间+例如，如果环境湿度很大，子系统A和C是不同的金属，由非金属组成的子系统B隔开，由于环境的湿度，子系统A和C之间仍然会发生电解反应。+因此，非接触子系统之间的交互作用在预测上会相对难一些，但却很重要，应加以考虑。22+例2：项目、功能和失效模式+图F2（见下页）描述了以“树形排列”方式展示项目、功能和失效模式的一种方法，可以帮助小组直观地分析系统、子系统和部件。在系统等级上的描述比子系统和部件等级的描述更趋于一般性。+“树形排列”对系统、子系统和部件作如下安排：项目设计目标（对设计目标的描述通常是有帮助的）—功能1潜在的失效模式A潜在的失效模式B等……—功能2潜在的失效模式A潜在的失效模式B等……2324系统FMEA的范围一个系统可以看作是由各个子系统组成的。这些子系统往往是由不同的小组设计的。一些典型的系统FMEA可能包括下列系统：底盘系统、传动系统、内饰系统等。因此，系统FMEA的焦点是要确保组成系统的各子系统间的所有接口和交互作用以及该系统与车辆其他系统和顾客的接口都要覆盖。子系统FMEA的范围一个子系统FMEA通常是一个大系统的一个组成部分。例如，前悬挂系统是底盘系统的一个组成部分。因此，子系统FMEA的焦点就是确保组成子系统的各个部件间的所有的接口和交互作用都要覆盖。部件FMEA的范围部件FMEA通常是一个以子系统的组成部分为焦点的FMEA，例如，螺杆是前悬挂（底盘系统的一个子系统）的一个部件。253)设计责任填入整车厂、部门和小组。如适用，还包括供方的名称。4)编制者填入负责编制FMEA的工程师的姓名、电话和所在公司的名称。5)车型年/项目填入所分析的设计将要应用和/或影响的车型年/项目（如已知的话）。6)关键日期填入初次FMEA应完成的时间，该日期不应超过计划的生产设计发布日期。267)FMEA日期填入编制FMEA原始稿的日期及最新修订的日期（如下图）。8)核心小组列出有权确定和/或执行任务的责任部门的名称和个人的姓名（建议所有参加人员的姓名、部门、电话、地址等都应记录在一张分发表上。）27第一版第二版第三版原始稿日期最新修订日期+填入被分析项目的名称和编号。+用尽可能简明的文字来说明被分析项目要满足设计意图的功能。+项目有多种功能，且有不同的失效模式，应把所有的功能单独列出。28+所谓潜在失效模式是指部件、子系统或系统有可能会未达到或不能实现项目/功能栏中所描述的预期功能的情况（如预期功能失效）。+这种潜在的失效模式可能会是更高一级的子系统或系统的潜在失效模式的起因或者是更低一级的部件的潜在失效模式的影响后果。+对于特定的项目及其功能，列出每一个潜在的失效模式。前提是这种失效可能发生，但不一定发生。推荐将对以往TGW（运行出错）研究、疑虑、报告和小组头脑风暴结果的回顾作为起点。+只可能出现在特定的运行条件下（如热、冷、干燥、粉尘等）和特定的使用条件下（如超过平均里程、不平的路面、仅在城市内行驶等）的潜在失效模式应予以考虑。29（１０）潜在失效模式30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……。+典型的失效模式可包括，但不限于：裂纹变形松动泄漏粘结氧化断裂不传输扭矩打滑（不能承受全部扭矩）无支撑（结构的）支撑不足（结构的）刚性啮合脱离太快信号不足信号间断无信号+潜在失效模式应以规范化或技术术语来描述，不必与顾客察觉的现象相同。31（１０）潜在失效模式+潜在失效的后果定义为顾客感受到的失效模式对功能的影响，包括内外部顾客。+典型失效后果：用顾客的感受来描述。+典型的失效后果可能是但不限于以下情况：噪音粗糙工作不正常不起作用外观不良异味不稳定工作减弱运行间歇热衰变泄漏不符合法规3233失效后果：尽可能的思考，在汽车上出现此失效模式时对顾客有什么影响、会造成什么后果呢？34严重度是一给定失效模式最严重的影响后果的级别。严重度是单一的FMEA范围内的相对定级结果。严重度数值的降低只有通过设计更改或重新设计才能够实现。打分法：１～１０级评价准则：见下表(12）严重度（S）35后果评定准则：后果的严重度严重度无警告的严重危害这是一种非常严重的失效形式，它是在没有任何失效预兆的情况下影响到行车安全或不符合政府的法规10有警告的严重危害这是一种非常严重的失效形式，是在具有失效预兆的前提下所发生的，影响到行车安全和/或违反了不符合政府的法规9很高车辆/项目不能运行(丧失基本功能)8高车辆/项目可运行，但性能下降，顾客非常不满意7中等车辆/项目可运行，但舒适性或方便性项目不能运行，顾客不满意6低车辆/项目可运行，但舒适性或方便性项目的性能下降，顾客有些有些不满意5很低配合和外观/尖响和卡嗒响等项目不舒服，大多数顾客(75%以上)能感觉到有缺陷4轻微配合和外观/尖响和卡嗒响等项目不舒服，50%的顾客能感觉到有缺陷3很轻微配合和外观/尖响和卡嗒响等项目不舒服，有辩识能力的顾客(25%以下)能感觉到有缺陷2无无可辨别的后果136定义：指失效模式重要性等级——(特殊特性或关键、主要、重要、重点），当顾客不要求时，由小组确定符号。特殊产品或过程特性符号及其使用服从于特定的公司规定。突出对高优先度的失效模式进行工程评定。要