失效模式与后果分析(FMEA)

1FailureModeandEffectsAnalysis失效模式与后果分析(FMEA)•讲师:许千富科建咨询股份有限公司2第一章、FMEA的基本概念第二章、设计失效模式及后果分析第三章、过程失效模式及后果分析第四章、如何有效实施FMEA课程大纲3第一章、FMEA的基本概念一、什么是FMEA二、失效的定义三、FMEA之功用四、国际间采用FMEA之状况五、FMEA的实施六、FMEA过程顺序七、FMEA跟踪4一、什么是FMEA１．对产品设计与制程进行失效分析，找出元/组件的失效模式，鉴定出它的失效原因，并评估该项失效模式对系统会产生什么影响。2.找出元/组件或系统的潜在弱点，提供设计、制造、品保等单位采取可行之对策，及早进行设计与制程研改，强化产品品质。书面描述上述分析过程，确保产品品质符合顾客需求。5一、什么是FMEA２．确定产品设计与制程必须做哪些事情才能使顾客满意的补充３．关注设计，无论是产品设计或者是过程设计;４．两种类型的FMEA：设计FMEA和过程FMEA。6一、什么是FMEA-补充FMEAR类型系统/概念—S/CFMEA。。设计—DFMEA。制造或过程—PFMEA。服务FMEA。设备FMEA。软件FMEA。属性FMEA。7一、什么是FMEA-补充■系统/概念—S/CFMEA。建立在系统的功能基础之上。系统由一系列为实现1个或多个功能的部件或子系统组成。要在硬件的详细信息确定事实上之前就开始实施系统FMEA。■设计—DFMEA。设计FMEA建立在部件或组件的功能基础之上。设计/部件是一个硬件实体，针对于修复来说是一个可更换的单元。设计FMEA要在确定硬件详细信息之后的开发过程中开始实施。■制造或过程—PFMEA。过程FMEA建立在过程和部件特性的基础之上。制造过程是一系列生产任务的有机组合。过程FMEA可能既包括制造也包括组装。8一、什么是FMEA-补充■服务FMEA。服务FMEA是在概念和设计阶段评估系统和组件的标准技术用于提高产品的适用性。■环境FMEA。环境FMEA通过分析设计、过程或设备，以检查是否实现了环境目标。尽管有些情况（如有毒环境）下会使用过程FMEA的表格，但通常也可以采用设计FMEA的表格。■设备FMEA。设备FMEA是一种为工具和设备确认潜在失效障模式及其相关原因和机理的方法。通俗说，它是设计FMEA的扩展。9一、什么是FMEA-补充■软件FMEA。软件FMEA关注的是软件问题，尤其了间歇性和预料之外的失效障模式，也是设计FMEA的一个变体。■属性FMEA。属性FMEA是一种将目标集事起来的过程，也是一种健壮性工具，它将用户对产品属性的目标转换为相应的设计和验证计划。系统设计过程部件子系统主系统关心问题：降低系统失效模式影响部件子系统主系统目标：提高系统质量、可靠性和价值与成本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关心问题：将全过程的失效模式数量降为最小目标：提高全过程质量、可靠性、价值、可维护性及生产性一、什么是FMEA-补充关心问题：降低设计失效模式影响目标：提高设计质量、可靠性和价值与成本11二、失效的定义在失效分析中，首先要明确产品的失效是什么，否则产品的数据分析和可靠度评估结果将不一样，一般而言，失效是指：1．在规定条件下(环境、操作、时间)不能完成既定功能。2．在规定条件下，产品参数值不能维持在规定的上下限之间。3．产品在工作范围内，导致零组件的破裂、断裂、卡死等损坏现象。12二、失效的定义基本规格通话时间（分钟）180待机时间（小时）250操作系统Symbian7.0s机身内存动态内存8MB显示屏幕内屏颜色65536色内屏材质TFTLCD屏幕尺寸176×208像素数码相机功能数码相机像素数（万个）100数码相机性能四倍数码变焦，夜间模式，自拍功能主要功能和弦铃声48和弦铃声铃声功能可选铃声13二、失效的定义一般参数感光器件SuperHADCCD最大像素数（万个）525有效像素数（万个）509显示屏类型2.5英寸约23万像素LCD显示屏技术参数相当于35mm镜头尺寸38-114mm广角镜头不支持快门速度自动(1/8-1/1,000秒)，程序自动(1-1/1,000秒)数据接口类型USB2.0环境参数工作温度（℃）0-35℃工作湿度80%存储温度（℃）-20-60℃存储湿度90%14三、FMEA之功用阶段功用1.发掘所有可能之失效模式2.依固有的技术进行设计变更3.必要之处采用可靠性高之零组件1.明确把握失效原因，并实施适当的改善2.零件安全之宽放确认3.寿命、性能、强度等之确认1.活用工程设计，进而改善制程上之弱点2.利用FMEA之过程制订必要之制程标准1.不同之环境产生之失效，以FMEA克服2.不同之使用法产生之失效，以FMEA克服４.客户抱怨阶段１.设计阶段２.开发阶段３.制造阶段15在汽车工业中，正确实施FMEA后将：确保所有的风险被尽早识别并采取了相应的措施；确定产品和过程改进措施的基本原理和优先等级；减少废料、返工和制造成本；保存产品和过程信息；减少外场故障和降低保修成本；对未来的设计和过程记录下风险和预防措施；识别潜在的失效模式；识别失效模式的影响；对每个影响的严重度进行分等排序；FMEA的益处16从严重度级别最高的失效开始确定潜在的失效原因；确认用以预防失效发生的设计或控制（措施）；确认用来预防或减轻失效，或者提高尽早检测到失效可能性的纠正措施；建立设计改进措施的优先顺序。产品ＦＭＥＡ的益处和质量杠杆企业的产品开发周期的回收效益。计划越早，就会获得越大的回收效益计划和定义产品设计和开发产品和过程确认制造过程设计和开发产品设计100:1过程设计10:1生产1:1用户1:10时间线回收:效益18四、国际间采用FMEA之状况1.ISO90048.5节FMEA作为设计审查之要项。2.CE标志，以FMEA作为安全分析方法。3.ISO14000，以FMEA作为重大环境影响面分析与改进方法。4.QS9000/TS-16949以FMEA作为设计与制程失效分析方法。19五、FMEA的实施1.持续地改进产品和过程的质量，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。2.对车辆召回的研究结果表明，FMEA项目的全面实施可能会防止很多召回事件的发生。3.成功实施FMEA项目的最重要因素之一是时间性.“事件发生前”，而不是“事实出现后”。早知道做好防静电防护就不会造成电子零件被静电打坏.我先做好防静电防护所以没有造成电子零件被静电打坏.有效运用FMEA可减少事後追悔,强化事先预防20五、FMEA实施1.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。DFMEAPFMEA概念初始设计设计完成样件制造设计/过程确认生产开始DFMEA--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。21五、FMEA实施２．事先花时间进行FMEA分析，能够容易且低成本地对产品设计或制程进行修改，从而减轻事后修改的危机。中国最大的资料库下载３．FMEA能够减少或消除因修改而带来更大损失的机会，它是一个相互作用的过程，永无止境的改善活动。224.范围或关注焦点:新设计、新技术或新过程:全部设计、技术或过程。现有设计或过程的修改:集中于对设计或过程的修改、由于修改可能产生手工艺相互影响以及现场的历史情况。将现有的设计或过程用于新的环境、场所或应用（假设对现有设计或过程已有FMEA）：新环境或场所对现有设计或过程的影响。五、FMEA实施235.FMEA小组成员: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：设计工程师、分析/试验工程师、制造工程师、装配工程师、服务工程师、质量及可靠性工程师等。五、FMEA实施24FMEA由责任单位的工程师开始启动，如原制造厂、供方或分承包方。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）。五、FMEA实施25六、FMEA过程顺序系统有那功能，特徵，需要條件？会有那些错误？(失效模式)發生错误有多严重？那些错误是什么造成的？(失效原因)发生之频率？有那些预防和检测？检测方法能有多好的程度？我们能做什么？(建议措施)－设计变更－过程变更－特殊控制－改变标准程序或指南严重度(Severity)频度(Occurrence)（探测度）Detection26过程功能要求潜在失效模式潜在失效的后果严重度数S级别潜在失效的原因/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果预防探测采取的措施严重度数频度数不易探测度数R.P.N功能、特征或要求会有什么问题•无功能•部分功能•功能过强•功能降级•功能间歇•非预期功能有多糟糕起因是什么后果是什么发生频率如何怎样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•采用新程序或指南的更改跟踪•评审•确认•控制计划27七、跟踪１．采取有效的预防/纠正措施并对这些措施加以适当的跟踪，如果没有积极有效的预防/纠正措施，其价值将是非常有限的。２．责任工程师确保所有的建议措施都得到实际或充分的强调。３．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。初始ＦＭＥＡ修正ＦＭＥＡ１修正ＦＭＥＡ２时间各项未考虑的失效模式的发现评审更新DFMEA计划生产前PFMEA计划试生产前28责任工程师确认方式：４．对设计、过程及图样进行评审，以确保建议的措施得到实施，确认更改已纳入到设计/装配/制造文件中，５．对设计/过程FMEA、FMEA的特殊应用以及控制计划进行评审。七、跟踪29DesignFailureModeandEffectAnalysis设计失效模式及后果分析(DFMEA)第二章、设计失效模式及后果分析30一、设计FMEA简介二、设计FMEA的目的三、设计FMEA作业流程四、设计FMEA表填写说明五、跟踪措施第二章、设计失效模式及后果分析31１．设计FMEA是由负责设计的工程师/小组主要采用的一种分析技术．２．用作识别潜在失效模式相关原因/机理。３．每个系统、子系统和部件都有应进行评估。４．DFMEA范围：新产品设计阶段及设计更改阶段。中国最大的资料库下载一、设计FMEA简介32附录F系统FMEAFMEA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。子系统子系统AB子系统D子系统B环境系统33一、设计FMEA简介（关于接口和交互作用）接口--子系统之间通过接口直接连接。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。注：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。交互作用---一个子系统的变化可能会引起另一个子系统的变化。34范例:系统名称：闪光灯关系框图灯罩A开/关C灯泡总成D极板E电池B弹簧F243155不属于此FMEA部件连接方法A.灯罩1.不连接(滑动配合)B.电池(2节直流电池)2.铆接C.开/关开关3.螺纹D.灯泡总成4.卡扣连接E.电极5.压紧装接F.弹簧接口及交互作用范围35设计目标:1.骑行至少3000小时无需保养,设计寿命为骑行10000小时。2.适于第99.5百分位成年男子骑用,舒适便利。3.等等…….功能:–便于使用潜在失效模式:•方向把不好用•脚踏板不好用功能:–提供可靠的交通运输潜在失