失效模式及后果FMEA(四)

1.FMEA.潜在失效模式及后果分析PotentialFailureModeandEffectsAnalysis本演示文稿可能包含观众讨论和即席反应。使用PowerPoint可以跟踪演示时的即席反应，•在幻灯片放映中，右键单击鼠标•请选择“会议记录”•选择“即席反应”选项卡•必要时输入即席反应•单击“确定”撤消此框此动作将自动在演示文稿末尾创建一张即席反应幻灯片，包括您的观点。2课程目标失效模式及其后果分析为可靠性工程中常用的手法，美国军方于80年代正式订为军方规范（MIL–STD-1629A）其目的在改善产品和制造的可靠性，在设计、生产阶段就可提升设计和制造的质量，降低损失成本，为近代常用手法之一。掌握FMEA之根本精神和用意，了解可靠性工程是在设计规划阶段就可以加以规划和改善的，并运用实例，使学员有学以致用的机会，亲自直接领略FMEA之好处，并符合TS16949的要求。3第一章FMEA概述§1.1何谓FMEAFMEA是一组系统化的活动.是一种以团队为基础的、用来帮助用户识别、消除或减少在产品或过程设计和服务传递中潜在故障因素影响的解决问题工具。其目的是：发现、评价产品／过程中潜在的失效及其后果。找到能够避免或减少这些潜在失效发生的措施。书面总结上述过程。4§1.2FMEA的基本步骤I.确定分析的开始点。II.收集所有支持分析的相关输入项。III.确定潜在的故障模式。IV.量化与各个潜在故障相关的风险。风险评估以严酷度、发生频度和故障检测为基础。V.为最重要的风险制定纠正措施计划。VI.重复分析直到所有潜在故障呈现“可以接受”的风险水平。怎样的风险算是“可以接受”的必须由FMEA授权的人员清晰定义。VII.编写成果文件VIII.报告或递交成果5§1.3FMEA团队成员一个FMEA团队成员至少应配备以职能部门的代表人选：设计过程制造过程生产质量与可靠性采购与材料控制销售与市场顾客6§1.4FMEA的输入过程流程图或职能模块图设计说明书顾客需求/规范测试数据/结果其他相似过程的数据和设计技术质量保证数据故障与返工数据设计与结构更改数据以前的各种FMEA定量分析的结果（DOE/SPC/过程能力评估、可靠性评估等）7§1.5FMEA的输出故障模式与影响分析文件系统、子系统、设计、过程和/或服务交付文件建议报告纠正措施报告设计更改符合性报告汇报与展示8§1.6FMEA与其他质量工具因果图过程决策程序图直方图帕柆托图连线图力场分析故障树图根本原因分析9§1.7FMEA风险评估与组成FMEA风险因素---严重度、发生频度、检测度。严重度（S）：发生失效时对下序零件、系统或顾客影响后果的严重程度。严重度的评估分为1到10级。频度（O）：指某一特定的失效起因出现的可能性。频度的评估分为1到10级。探测度（D）：指在零件或系统投产之前，检测失效起因的能力的指数。检测的评估分为1到10级。10EMEA风险优先序数RPN＝严重度（S）×频度（O）×探测度（D）RPN的取值范围是：RPNmin=1,RPNmax=100011§1.8根据RPN采取行动一般情况下，对潜在失效采取纠正行动是根据风险序数的降序排列。帕拉狄策略:(当案例中RPN的结果相同时)I.消除发生频率II.减小严重度III.减小发生频率IV.提高检测度在执行文件中作出界限规定。譬如，规定当RPN达到200时，应当采取措施。12§1.9FMEA的应用领域FMEA被应用于4个方面，它们是：系统的FMEA设计的FMEA过程的FMEA服务交付的FMEA§1.10FMEA表格FMEA是一个文件化的过程,以下列示两个只要表格.13潜在失效模式与后果分析（DFMEA）项目/功能潜在失效模式潜在失效影响严重度级别潜在失效原因/机理发生频度现行设计控制可检测度R.P.N.建议采取行动职责于任务完成日期行动结果采取的行动严重度发生频率探测度R.P.N.14潜在失效模式与后果分析（PFMEA）过程功能要求潜在失效模式潜在后果影响严重度级别潜在失效原因/机理发生频度现行过程控制可检测度R.P.N.建议采取行动职责于任务完成日期行动结果采取的行动严重度发生频率探测度R.P.N.15第二章设计FMEA(DFMEA)顾客的定义设计FMEA中“顾客”的定义，不仅仅是指“最终使用者”，还包括内部顾客如生产过程中负责制造、装配和售后服务的工程师。DFMEA的开发（开始点）设计FMEA从设计意图开始。确定顾客需求并明确定义期望特性，是成功实施设计FMEA的前提。16失效模式典型的故障模式包括：裂纹变形松动泄漏粘结短路（电器）氧化断裂，等等17潜在失效后果典型的失效后果包括：噪声工作不正常不良外观不稳定运行中断粗糙不起作用异味工作减弱，等等18潜在失效的原因和机理典型的失效起因规定的材料不正确设计寿命估计不足应力过大润滑不足维修保养说明不当环境保护不够计算错误等其机理包括：•屈服•疲劳•材料不稳定•蠕变•磨损和腐蚀级别级别用于对零件、系统或子系统的产品特性分级。一般分为：关键、主要、重要、重点。19设计FMEA严重度判别标准表2.3影响严重度判别标准等级危险的，没有预兆非常高的严酷度等级，潜在故障模式会影响到安全操作或违反规章。故障在没有预兆情况下出现10危险的，有预兆非常高的严酷度等级，潜在故障模式会影响到安全操作或违反规章。故障在有预兆的情况下出现。9非常高项目和产品不适合操作功能缺损。用户非常不满8高项目和产品不适合操作，功能缺损。用户不满。7中等项目和产品可操作，但是不舒服。不方便。用户使用不便。6低项目和产品可操作，但舒适性、便利性表现欠佳。顾客有一定程度上的失望。5很低某些特性不相配，并被大多数顾客所注意。4微小某些特性不相配，并被一定数量的顾客所注意。3很微小某些特性不相配，并被数量可忽略的顾客所意。2无没有影响。120设计FMEA发生频度判别标准表2.4故障概率可能故障的比例等级非常高，故障几乎不可避免＞1/21/3109高，反复故障1/81/2087中等，偶然故障1/801/4001/2000654低，相对很少的故障1/150001/15000032极少，故障不太可能发生＜1/150000121设计FMEA探测度判别标准表2.3影响探测度的判别标准等级完全不确定设计控制无法或者不能检测到潜在原因和后续故障模式，或者根本没有设计控制。10可能性非常小设计控制只有非常小的可能性检测到潜在原因和后续故障模式，9可能性小设计控制有很小可能性测到潜在原因和后续故障模式8很低设计控制有很低的可能性检测到潜在原因和后续故障模式7低设计控制有低的可能性检测到潜在原因和后续故障模式，6中等设计控制有中等程度的可能性检测到潜在原因和后续故障模式，5中等偏高设计控制有很低中等偏高的可能性检测到潜在原因和后续故障模式，4高设计控制有高程度的可能性检测到潜在原因和后续故障模式，3很高设计控制有非常高可能性检测到潜在原因和后续故障模式2几乎肯定设计控制几乎肯定会检测到潜在原因和后续故障模式.122建议措施当失效模式按RPN排出次序后，应当首先对级数最高的和最关键的项目采取纠正措施。减少严重度、频度和检测度的途径包括：实验设计修改实验设计修改设计修改材料性能要求23措施后的RPN结果分析：每次采取措施后，重新得到严酷度、频度和可检测度评估参数.并计算和计算和记录RPN的结果。所有措施后的RPN都应评审，如果有必要则考虑更进一步的措施，直到每一个潜在故障的风险评估对于顾客和/或FMEA授权代表来说已经“可以接受”。跟踪负责设计的工程师应保证所有的建议措施都已被妥善的实施。FMEA是一个动态文件，它不仅体现最新的设计水平，还体现最新的纠正措施，包括设计更改。-本章完-24第三章过程FMEA(PFMEA)典型的失效模式包括：弯曲粘合毛刺运转损坏断裂变形脏污安装调试不当接地开路短路工具磨损25潜在失效后果----分两种情况对最终顾客而言，失效后果用产品性能来描述：噪声工作不正常不起作用不稳定牵引阻力外观不良粗糙费力异味工作减弱间歇性工作控制减弱等26潜在失效后果----第二种种情况如果顾客是下道工序，失效后果应用过程性能来描述：--无法紧固--无法钻孔/攻丝--无法安装--危害操作者--不配合--不匹配--损坏设备等27潜在失效起因/机理扭矩过大或过小焊接不正确――电流、时间、压力不正确测量不精确热处理不正确――时间、温度有误润滑不当或无润滑零件漏装或错装28过程FMEA严重度判别标准表3.1影响严重度判别标准等级危险的，没有预兆可能会给机器或流水线操作人员带来危险。非常高的严酷度等级，潜在故障模式会影响到安全操作或违反规章。故障在没有预兆的情况下出现。10危险的，有预兆可能会给机器或流水线操作人员带来危险。非常高的严酷度等级，潜在故障模式会影响到安全操作或违反规章。故障在有预兆情况下出现9非常高对生产线有非常严重的破坏作用。可能导致100％的产品报废。项目不适合操作，主要功能缺损。用户非常不满。8高对生产线有较小的破坏作用。可能导致部分产品分类挑选和报废。项目可操作，但水准不高，用户不满意7中等对生产线有较小的破坏作用。可能导致部分产品报废（不分类挑选情况下）。项目可操作，但是不舒服。不方便。用户使用不便。6低对生产线有较小的破坏作用。可能导致100％的产品的再加工。项目可操作，但舒适性、便利性表现欠佳。顾客有一定程度上的失望。5很低对生产线有较小的破坏作用。可能导致产品的分类挑选并且有部分产品需要再加工。小的调整不起作用，由用户发现缺陷。4微小对生产线有较小的破坏作用。产品可能需要在线再加工。小的调整不起作用，并被一定数量的用户发现缺陷3很微小对生产线有较小的破坏作用。产品可能需要在线再加工。小的调整不起作用，并被数量可以忽略的用户发现缺陷。2无没有影响。129过程FMEA发生频度判别标准表3.2故障概率可能故障的比例等级非常高，故障几乎不可避免＞1/21/3109高，通常与以前的相似过程相关1/81/2087中等，通常与以前偶然的相似过程相关1/801/4001/2000654低，单独的故障与相似的过程相关1/150003非常低，只有单独的故障与几乎相同的过程相关1/1500002极少，故障不太可能发生。没有故障与几乎相同的过程相关＜1/150000130过程FMEA检测度判别标准表3.3影响检测度的判别标准等级完全不确定没有已知的控制来检测故障模式。10可能性非常小当前只有非常小的可能性来发现故障模式。9可能性小当前的控制有很小的可能性来发现故障模式。8很低当前的控制有很低的可能性来发现故障模式。7低当前的控制有低的可能性来发现故障模式。6中等当前控制有中等的可能性来发现故障模式。5中等偏高当前控制有中等偏高的可能性来发现故障模式4高当前控制有高的可能性来发现故障模式。3很高当前控制有很高的可能性来发现故障模式。2几乎肯定当前控制几乎肯定可以发现故障模式，对于相似的过程来说，可靠的检测控制是已知的。1接下去的步骤可参考设计FMEA，这里不再赘述。31小结FMEA是设计工程师/过程工程师所采用的一种分析方法，用来保证在可能的范围内充分的考虑到、指明并且减少各种潜在的失效模式及其相关的起因。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。通过FMEA，降低了产品的失效风险，实现了源头质量控制，从而确保满足顾客需求。