潜在失效模式与后果分析(FMEA)

潜在失效模式与后果分析（FMEA）2015年3月事先我……所以没有。事先我看了天气预报，所以没有被淋成落汤鸡；事先我给电脑安装了防火墙，所以没有被黑客入侵；事先我做了详细的工作计划与分析，所以保质保量完成了领导交办的工作；……有些事先是必需的！有些所以没有是可预期避免的！有些保质保量是顺理成章的！有效运用FMEA可强化事先预防！FMEA简介事后处理的费用法则$1$10$100$1000$10000$100000$1000000$10000000概念阶段计划阶段设计阶段验证阶段生产制造市场召回故障及事故的赔偿公司形象损失变更(修定)费用FMEA概述设计失效模式及影响分析（DFMEA）1234过程失效模式及影响分析（PFMEA）FMEA与组织的持续改进目录FMEA概述设计失效模式及影响分析（DFMEA）1234过程失效模式及影响分析（PFMEA）FMEA与组织的持续改进过渡页FMEA的起源与发展50年代初期，美国Grumman公司第一次把FMEA思想用于一种战斗机的操纵系统的设计分析，取得较好效果，以后逐渐推广；60年代中期用于美国航天工业（阿波罗计划）；1974年用于美国海军（1629号军标）；1985年IEC公布了FMEA标准:IEC812，这个标准被我国等同采用为GB7826-87：《系统可靠性分析技术,失效模式和效应分析(FMEA)程序》；1993年，美国三大汽车公司编写了FMEA参考手册，2001年7月第三版；1994年，美国汽车工程学会SAE发布了SAEJ1739-潜在失效模式及后果分析标准。FMEA的定义•故障模式影响分析（PotentialFailureModeandEffectsAnalysis，简记为FMEA）•是一种系统化的团队活动，用于：–分析评估产品/过程的潜在故障模式及影响–对这些故障进行排序确定其优先等级–确定可以消除或减轻故障的措施FMFailureModeAnalysisEAEffectFMEA的定义FMEA是在产品设计阶段和过程设计阶段，对构成产品的子系统、零件，对构成过程的各个工序逐一进行分析，找出所有潜在的失效模式，并分析其可能的后果，从而预先采取必要的措施，以提高产品的质量和可靠性的一种系统化的活动，并将全部过程形成文件；FMEA是对确定设计或过程必须做哪些事情才能使顾客满意这一过程的补充；故障模式预测故障的原因和影响解析评价问题的重要程度设计(工艺)改进FMEA的相关概念失效：对象在给出的条件和规定期间内不能发挥被要求功能的情况：无功能部分功能或功能降级间歇功能非预期功能潜在的失效模式：是指过程可能发生的不满足过程要求或设计意图的形式或问题点，是对某具体工序不符合要求的描述。它可能是引起下一道工序的潜在失效模式，也可能是上一道工序失效模式的后果。严重度（S）：指一给定失效模式最严重的影响后果的级别，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。FMEA的相关概念顾客：一般指“最终使用者”，但也可以是随后或下游的制造或装配工序，维修工序或政府法规。“失效后果”：指失效模式对产品质量和顾客可能引发的不良影响，根据顾客可能注意到或经历的情况来描述失效后果，对最终使用者来说，失效的后果应一律用产品或系统的性能来阐述，如噪声、异味、不起作用等；“失效的原因/机理”：指失效是怎么发生的，并依据可以纠正或控制的原则来描述，针对每一个潜在的失效模式在尽可能广的范围内，列出每个可以想到的失效起因。如果起因对失效模式来说是唯一的，那么考虑过程就完成了。否则，还要在众多的起因中分析出根本原因，以便针对那些相关的因素采取纠正措施，典型的失效起因包括：焊接不正确、润滑不当、零件装错等；FMEA实施的要点认真对待和付诸行动；依靠集体协作，发挥和综合每个人的智慧；FMEA是“事前的行为”，不是“事后的行为”；FMEA是动态的，不能一劳永逸。FMEA的类别系统FMEA设计FMEA过程FMEA对象产品（系统）产品（零配件等）过程（实际操作）目的确保系统设计的完整性评估确保设计的完整性.找出产品的故障形态及其对策确保设备的完整性找出工程、材料、操作的故障形态及其对策实施阶段概念阶段计划阶段计划阶段设计阶段验证阶段工程设计阶段.至批量前.故障（不良）式样预测对象系统；子系统产品的构成要素.子系统间的交互作用工程作业；材料影响产品(系统)性能产品性能产品不良；后期工程故障模式功能丧失，整机故障现象停止；异常输出；无动作等尺寸不良；破损等共同点•用表格整理•相对评价发生频度，影响度，检知度等并找出主要故障（不良）模式•筹划各种故障（不良）模式的对策.系统、设计、过程FMEA之间的关系故障模式影响原因问题问题的衍生后果问题的原因故障模式影响原因从系统FMEA中得到的问题原因从系统FMEA中得到的影响新的设计故障模式的根本原因故障模式影响原因从设计FMEA中得到的问题的原因与设计FMEA的影响相同特定的过程故障模式的根本原因系统FMEA设计FMEA过程FMEA因此不必在设计FMEA中列出制造(过程)的故障模式FMEA在设计开发过程中位置1策划2产品设计和开发3过程设计和开发4产品和过程确认生产概念提出和批准项目批准样件试生产投产计划和确定项目产品设计和开发验证过程设计和开发验证产品和过程确认反馈评定和纠正措施设计FMEA过程FMEAFMEA的两个阶段新的更改的设计评价方框图设计FMEA过程FMEA过程产品过程特性过程流程图PFMEADFMEA设计FMEA和过程FMEA的联系产品设计的下一道工序是过程设计，产品设计应充分考虑可制造与可装配性，由于产品设计中没有适当考虑制造中技术与操作者体力的限制，可能造成失效模式的发生；产品设计FMEA不能依靠过程检测作为控制措施；PFMEA应将DFMEA作为重要的输入，对DFMEA中标明的特殊特性，也必须在PFMEA中作为重点分析的内容。FMEA的管理原则设计或过程功能潜在失效模式潜在原因现有设计控制失效的潜在后果确定严重度确定频度确定不易探测度每一个设计或过程功能/模式，对“失效的结果”分析应能量化失效模式没有纠正导致的风险。FMEA的团队组成与作用设计部门：讨论对重要故障模式设计改善。技术部门：讨论对重要故障模式，发生频度较高的故障模式的工程改善。生产部门：讨论对重要故障模式的重点管理方法。检查部门：讨论对重要故障模式的重点管理方法及对检知较难故障模式的检出方法。品质部门：讨论重要故障模式的市场对策。业务部门：讨论使顾客彻底了解使用时的使用条件，保全条件及注意事项的方法。FMEA的线路图准备功能框图或过程流程图确认任务或活动用头脑风暴考虑所有可能的问题和忧虑确认失效模式和原因FMEA的开发步骤FMEA的输入步骤FMEA的分析步骤确认现行控制建立频度确认探测方法并建立探测度确认后果并建立严重度输入信息到FMEA表格完成FMEA分析使用排列图：根据需求选择需改进之处针对改进的目的完成FMEA分析修订最初的FMEA是评定FMEA符合FMEA目标吗？否FMEA的表格顺序识别风险顺序失效模式风险评估要素严重度S（问题/后果对顾客的影响有多大）频度O（失效原因预计导致失效模式发生的频率）探测度D（当前控制措施对失效模式的探测能力）识别风险顺序严重度S—针对后果/问题：严重度是潜在失效模式对顾客影响后果的严重程度评价；严重度对应的是“后果”；一般只有设计变更才能改变后果的严重度；严重度建立了失效模式与风险等级之间的联系，对高严重度的关注，起到引导资源作用；严重度分为1-10级，对一个失效模式，选择后果最大计算RPN；对那些超出小组成员经验和知识的评级，(如当顾客是装配厂或最终用户时)，应向设计FMEA人员、设计工程师和顾客咨询；当为内部顾客时，小组应听取下游作业人员的意见。识别风险顺序频度O—针对后果/问题：频度是指失效原因/机理预计发生的频率，分1到10级；预防措施可降低发生频度。识别风险顺序探测度D：评估在零件离开制造现场前，现行控制方法对失效模式或失效起因得到发现的可能性；在做探测度评定时，假设失效模式已经发生；控制措施可考虑如下：检查和测试程序、不合格品控制程序、防错技术、统计过程控制、过程控制计划等；分为1到10级。更好的检验措施能提高失效模式的探测能力。识别风险顺序风险顺序数（RPN）的计算方法是：RPN=Smax×O×DminSmax对应该失效模式对顾客最严重的失效后果，即最大的严重度；O该失效原因导致失效模式发生的频率；Dmin对应最好的探测措施,即最小的探测度；RPN用于对失效模式风险等级排序；应采取措施降低RPN；不管RPN数值的大小，当失效模式的严重度数高时，就应特别引起重视；RPN在1（1X1X1）到1000（10X10X10）之间。FMEA概述设计失效模式及影响分析（DFMEA）1234过程失效模式及影响分析（PFMEA）FMEA与组织的持续改进过渡页D-FMEA概要Page/FMEANo.实施负责人：1参与者:3发生故障频度等级影响解析2上级水平对象ITEM(功能)No.故障模式责任/期限1次2次3次故障的影响影响度发生原因管理项目建议事项再评价对象MODEL解析对象水平作成日期：FMEA设计变更,修订确认设计性能·程度等可靠性·安全性等详细设计中间设计基本设计图纸解析水平机能·构造的展开故障模式构件子系统系统故障等级对策方案故障模式的原因把握故障模式的影响把握故障模式的影响把握重要度评价对策树立潜在的故障模式的预测草案FMEA设计FMEA何时进行设计FMEA?设计FMEA是APQP(产品质量先期策划）中“产品设计和开发”阶段的产物在分析了顾客要求和形成初始概念之后进行设计FMEA当还有时间修改设计时！设计FMEA以下情况需进行设计FMEA（或至少评审过去的DFMEA）是新的设计在原设计基础上修改应用条件或环境发生变化顾客要求或希望发生变化竞争环境、业务环境或法律环境发生变化有设计责任且需提交PPAP（生产件批准程序）发生实际失效设计FMEA设计控制的三种方法：防止起因/机理或失效模式/后果的出现，或减少他们的出现频率（预防）；查处起因/机理并导致找到纠正措施（探测）；查明失效模式（探测）。设计FMEA框图开关C极板E+灯罩A灯泡总成D电池B弹簧F-1234455系统名称：闪光灯连接方法：1、不连接2、铆接3、螺纹连接4、卡扣装接5、压紧装接结构分析剖析系统/产品的结构组成分解成最简单及经济的单元系统.子系统.零部件资料来源：图纸.设计要求书.产品规范物料明细表结构分析系统结构图系统SystemSE1SE2SE3SE1.1SE1.2SE2.1SE2.2SE2.3SE3.2SE2.2.1SE2.2.2SE3.1结构分析系统子系统/组件组件例：桌上电脑的结构分析设计FMEA表格采取的措施现行设计控制级别项目功能责任目标完成日期建议措施风险顺序数不易探测度数(D)频度数(O)严重度数(S)潜在失效后果潜在失效模式潜在失效模式及后果分析（设计FMEA）FMEA编号：————页码：第页共页编制人：——————FMEA日期（编制）：——（修订）——设计责任：————关键日期：———————系统———子系统———零部件：————年型/车型：————主要参加人：————————————————175910111213潜在失效的起因/机理14151617RPN181920措施结果RPN不易探测度数(D)频度数(O)严重度数(S)212223684表格说明1FMEA编号：FMEA文件编号，以便查询、索引2系统、子系统或零部件的名称及编号3设计责任：整车厂、部门和小组4编制人：负责FMEA准备工作的工程师的姓名、电话和所属部门5年型/车型：设计所影响的预期的年型及车型867关键日期：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日期FMEA日期：编制FMEA原始稿的日期及最新修订日期主要参加人