潜在失效模式及其后果分析FMEA

1潜在失效模式及其后果分析—FMEA2你坐车时会系安全带吗？开篇思考与讨论在投资股市之前你犹豫了吗？过年回家你会选择坐汽车吗？3“早知道……就不会”•早知道不吃果子狸就不会发生非典了•早知道作好防震设计就不会造成大楼倒塌•早知道不滥垦滥伐就不会造成泥石流•早知道作好设备维护就不会造成停产有效运用FMEA可以减少事后追悔！4“我先……所以没有”•我先看了天气预报所以没有被淋成落汤鸡•我先检查了汽车所以没有半路拋锚•我先设计了电脑防火墙所以没有被黑客入侵有效运用FMEA可以加强事前预防5那么，在产品生产之前我们都担心一些什么呢？默菲定律：所有可能出错的地方都将会出错！FMEA：将问题扼杀在摇篮之中6•FMEA：PotentialFailureModeandEffectsAnalysis—潜在失效模式及其后果分析•关键词:失效-尚未发生•可能会发生•集中于:预防可能问题•FMEA在设计、生产或其他范围内实施•FMEA是FMA（失效模式分析）和FEA（失效后果分析）的合并使用什么是FMEA？7FMEA的发展史–60年代中期:开始于航天业(阿波罗计划).–70~80年代：在国防、轮船、汽车、医疗器械等行业得到运用；–1991年:ISO9000系列改版后建议用FMEA来提高产品及过程的设计.–1994年:FMEA成为QS-9000证书获得的不可缺少的一部分.随着QS9000在全世界范围内的推广，FMEA在各个行业得到了广泛应用。8FMEA的好处改进企业产品的质量、可靠性与安全性改进企业公司的形象与竞争力帮助增加客户的满意程度降低产品开发时间与成本能够减少或消除因修改而带来的更大损失的机会书面规定并跟踪减少风险所需的措施9时间客户投诉制造及装配设计确认FMEA产品策划设计制造应用预防寻找方法及解决问题成本1000100101各阶段纠正问题的成本10FMEA的分类•DFMEA（设计FMEA）•PFMEA（过程FMEA）•SFMEA（系统FMEA）11三种FMEA的差异系统FMEA-早期构思设计阶段分析系统与子系统的潜在失效模式一个系统与其他系统间的相互作用系统的单元间的相互作用的分析设计FMEA-用来在产品交付生产前重点分析由设计缺陷引起的产品潜在失效模式过程FMEA-用来分析制造与装配过程重点分析由制造或装配过程缺陷引起的潜在失效模式12何时开始FMEA？设计新的系统、产品与过程时更改现有设计或生产过程时当设计/过程要用于新用途或新环境时当完成纠正/预防措施后(例：8D研究)对于系统FMEA：在系统功能确定后，但在特定硬件确定前对于设计FMEA：在产品设计的早期阶段,在设计概念完成前对于过程FMEA：在工装和设备开发好和采购前.13系统FMEA在系统设计成形，各硬件确定时设计FMEA在生产设计放行之前过程FMEA在生产之前何时完成FMEA？14管理层负责FMEA的开发和维护管理层是FMEA过程的拥有者谁FMEA过程的拥有者？15最终用户整车厂装配和制造中心供应链的制造场所法律法规的制定者谁FMEA过程顾客？16潜在失效模式潜在失效后果严重度级别潜在失效起因、机频度探测度RPN建议措施责任及目标完成日期功能要求SO预防探测D采取的措施SODRPN现行控制措施结果会有什么问题?无功能部分功能/功能过强/功能降级功能间歇非预期功能功能，特性或要求是什么？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，程序或指南地更改FMEA的逻辑顺序17FMEA是一份动态文件更新条件凡对产品设计、应用、环境、材料或对产品的制造或装配过程考虑有更改时在设计或制造/装配过程中发生显著变化时发现有未考虑到的失效模式时何時更新FMEA？18DFMEA设计FMEA中对顾客的定义设计FMEA中[顾客]的定义，不仅仅是[最终使用者]，并且包括车型设计或更高一级装配过程设计的工程师们/设计组，以及在生产过程中负责生产、装配和售后服务的工程师们。FMEA的全面实施要求对所有新部件、更改过的部件以及应用或环境有变化的沿用零件进行设计FMEA。FMEA由负责设计工作的工程师制定，但对有专利权的设计来说，可能由供方制定。谁是贵组织的设计FMEA的顾客？19DFMEA的开发•DFMEA的开发步骤：–列出设计期望做什么和不期望做什么的清单，即设计意图。顾客的希望和需求可通过质量功能展开（QFD）、产品要求文件、已知的产品要求和/或制造/装配/服务/回收要求等确定。期望特性定义的越明确就越容易识别潜在的失效模式。–组成团队–确定范围–开发方框图和P图来描写产品的功能和要求20DFMEA的开发•DFMEA的开发步骤：–列出设计期望做什么和不期望做什么的清单，即设计意图。顾客的希望和需求可通过质量功能展开（QFD）、产品要求文件、已知的产品要求和/或制造/装配/服务/回收要求等确定。期望特性定义的越明确就越容易识别潜在的失效模式。–明确系统、子系统和零部件，作出框图–识别各系统、子系统及零部件的功能和相互关系–分析/开发DFMEA21设计FMEA框图示例失效模式及后果分析(FMEA)框图/环境极限条件系统名称：闪光灯汽车生产年份：1994年新产品FMEA识别号：XXX110D001工作环境极限条件温度：-20~160F耐腐蚀性：试验规范B震动测试：不适用冲击：六ft(英尺)下落外物：湿度：0-100%RH可燃性(靠近热源的组件是什么？)：其它：字母=零件=附着的/相连的-------=接口，不相连=不属于此FMEA数字=连接方式下述示例是一个关系框图，FMEA小组也可以用其它形式的框图阐明它们分析中考虑的项目。零件：连接方式：A.灯罩1.不连接(滑动配合)B.电池(两节电池)2.柳接C.开/关开关3.螺纹连接D.灯泡总成4.卡扣装接E.电极5.压紧装接F。弹簧开关开/关C灯泡总成D灯罩A极板电池弹簧3412422设计FMEA23边界图（boundaryDiagram)•边界图用于描述分析的边界范围和接口，说明各组件、零部件之间的关系。24接口矩阵(InterfaceMatrix)•接口矩阵用以显示接口所表示的组件、零部件之间的关系，量化了相互作用的程度，用来检查故障原因的完整性。25P图(PDiagram)•P图是一种结构化工具，用于分析输入和输出关系，描述干扰因素、控制因素的作用，确定理想状态和错误状态和描述噪声控制因素和错误状态，帮助确定故障原因、故障模式（降级）和故障影响等。系统描述理想功能错误状态控制因子输入信号干扰因子26P图(PDiagram)潜在失效的模式和后果现行的控制方法潜在失效的原因27DFMEA的内容FMEA的编号：FMEA的文件编号，以便查询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和编号。设计责任：负责设计的部门或小组编制者：负责编制FMEA的工程师的姓名、电话及所在公司的名称年型/车型：所分析的设计将要应用或影响的车型年/项目关键日期：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FMEA日期：编制FMEA原始稿的日期及最新修订的日期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28DFMEA的内容29DFMEA的内容30DFMEA的内容注意：是顾客的感受哦！31DFMEA的内容3233严重度判别流程故障影响安全吗？87丧失降低Yes910无预警有预警Yes65丧失降低Yes432多数用户部分用户少量用户Yes影响基本功能吗？No影响附加功能吗？No是用户不满意的缺陷吗？No1No34DFMEA的内容35DFMEA36DFMEA37失效的潜在起因潜在失效模式潜在失效后果起因、模式和后果之间的关系38DFMEA的内容•频度O（评价准则）：指某一特定的起因/机理在设计寿命内出现的可能性–通过设计变更或设计过程变更来预防或控制失效模式的起因/机理是可能影响频度数降低的唯一的途径。–应保持一致的频度分级规则，以保持连续性。频度数是FMEA范围内的相对级别，它不一定反映实际出现的可能性。3940DFMEA的内容41设计预防与设计探测设计预防手机SIM卡，自动报警等设计探测图纸评审、样件试验等42设计预防与设计探测43DFMEA44DFMEA的内容•不易探测度D（评价准则）：是与设计控制栏目中所列的最佳探测控制相关联的定级数4546DFMEA的内容•风险顺序数：RPN=S*O*D–在单一FMEA范围内，此值可用于设计中所担心的事项的排序47DFMEA的内容•建议措施–应首先针对高严重度，高RPN值和小组指定的其它项目进行预防/纠正措施的工程评价。任何建议措施的意图都是要依以下顺序降低风险级别：严重度，频度和探测度–不管RPN是多大，应对严重度达到9或10的项目给予特别关注；之后再考虑其它的失效模式，其意图在于降低严重度，其次频度，再其次探测度。不建议用RPN的值来决定改进的建议需求–应考虑但不限于以下措施：•修改设计几何尺寸和/或公差•修改材料规范•试验设计•修改试验计划–只有设计更改才能导致严重度降低；只有通过设计更改消除或控制失效模式的一个或多个起因/机理才能有效地降低频度；–设计的更改不会自动地改变严重度和频度,需要小组的评价.48DFMEA的内容•责任（对建议措施）：每一项建议措施的责任组织名称和个人的姓名以及目标完成日期49DFMEA的内容•采取的措施：在措施实施之后，填入实际措施的简要说明及生效日期我要射门啦！50DFMEA的内容•纠正后的RPN–在确定了预防/纠正措施以后，估计并记录严重度、频度和探测度值的结果。计算并记录RPN的结果。如果没有采取任何措施，将相关栏空白即可。–所有修改了的定级数值应进行评审。如果认为有必要采取进一步措施的话，重复分析该项。51连接PP52案例分析1.现在，可以完成您小组的产品DFMEA了吗？53PFMEA54过程FMEA中对顾客的定义过程潜在FMEA中[顾客]的定义，一般是指[最终使用者]，但是也可以是后继或下一制造或装配工序，以及服务工作。当全面实施FMEA时，要求在所有新的部件/过程、更改过的部件/过程及应用或环境有变化的原有部件/过程进行过程FMEA。过程FMEA由负责过工程部门的一位工程师来制定。谁是贵组织的过程FMEA的顾客？55(1)项目名称(4)过程责任(6)FMEA编号(2)车型/年型(5)关键日期(10)页码1页共(7)编制(3)核心小组(8)FMEA编制日期2000-6-11(9)修订日期(23)采取措施SODRPN7因撞击使喷头变形2依预防维护程序维护喷头每小时目视检查,每班检查一次喷膜厚度和范围570无7喷蜡时间不足8按作业说明书进行抽样,检查重要部分喷蜡范围7392安装喷蜡定时器维修部门安装了自动喷蜡定时器,控制图显示过程已受控71749535制造工程确定温度和压力限值,并安装限值控制器,控制图显示过程已受控71707喷头堵塞:-粘度太高-温度太低-压力太低5在开始和停止后检查喷雾形状,按照预防维护程序清洗喷头每小时目视检查,每班检查一次喷膜厚度和范围5175使用试验设计确定温度粘度压力增加限位器,在线上检查喷蜡枪7257392给喷蜡枪增加深度限位器,使喷蜡作业自动化制造工程措施结果车门内部人工涂蜡在指定的表面涂蜡不足车门寿命降低导致：-因漆面生锈，使用户对外观不满意-使车门内附件功能降低7人工插入喷头不够深8每小时目视检查,每班检查一次喷膜厚度和范围左前车门车身工程部12342000-9-1815199狮牌4门/旅行车Tailor-车身工程师T-Fender-汽车产品部,Shely-生产部,J.Ford-总装(Dalton,Fraser,Henley总装厂)2000-7-2(11)过程功能要求(12)潜在失效模式(13)潜在失效后果(14)严重度15级别(16)潜在失效起因/机理17频度(18)现行过程控制预防(22)责任及目