潜在的失效模式及后果分析-

1POTENTIALFAILUREMODEANDEFFECTSANALYSIS潜在的失效模式及后果分析（第三版）FMEA21993年2月发布第一版；1995年2月发布第二版；2001年7月发布第三版3鉴定发生错误的事件试列举实例，说明哪些事件、情况、过程、创新发生了错误或出现了问题。4试列举一些产生错误状况或出现问题的原因。5试建议有哪些预防措施，可以避免造成这些错误或出现问题的后果。6“早知道………就不会”•早知道作好防震设计就不会造成大楼倒塌•早知道改进电力输配设计就不会造成全厂大停电•早知道不滥砍滥伐就不会造成泥石流•早知道作好桥梁维护就不会造成大桥倒塌有些早知道是必需的!有些就不会是不允許发生的•核能电站、水库、卫星、飞机…….有效运用FMEA可減少事后追悔。7”我先……所以沒有”•我先看了天气预报所以没有淋成落汤鸡•我先评估金融大楼高度所以没有影响飞行安全•我先设计电脑防火墙所以沒有被駭客入侵有些我先是必需的!有些所以沒有是預期可避免的•核能电站、水库、卫星、飞机…….有效运用FMEA可強化事先預防8FMEA的演变1FMEA在1950年由格魯曼公司提出,用在飞机发动机系統的失效分析。2.波音與馬丁公司在1957年正式编訂FMEA的作业程序,列在其工程手冊中。3.60年代初期,美太空总署將FMEA成功的应用于太空计划。美军同时也开始应用FMEA技术,并于1974年出版MIL-STD-1629FMECA作业程序。4.1980修改為MIL-STD-1629A，延用至今。5.1985年由国际电工委員会IEC出版之FMECA国际标准IEC812,即參考MIL-STD-1629A加以部份修改而成。9第一部分FMEA的概念101、失效的定义失效为一件裝备，裝备的組件或一件結构发生任何形状、尺寸或材料性质的变化，造成这些物品处于无法充分地执行其特定的功能的状态。11软件失效2--4項物品机能因老化、退化或不稳定而不能滿足原设定的要求标准，所以失效現象及研判准則必須量化。2、物品直接表現失效的形式1.实体破坏：硬式失效2.操作功能中止3.功能退化4.功能不稳定123、什么是FMEA在产品设计和过程设计阶段，对构成产品的系统、子系统和零件，对构成过程的工序逐一进行分析，找出所有的潜在的失效模式，并分析可能的后果，从而在事先采取必要措施，以提高产品的质量和可靠性的一组系统活动。13FMEA是一种系统的分析方法，是一种能够识别并消除潜在失效危害的专门技术。144、FMEA的好处在方法上可以促使系统地、彻底地发现潜在问题，避免在设计和生产中产生缺陷；对所有致命缺陷有目的的跟踪；减少事后更换产品的费用和浪费的时间。15发现、认可并评价产品/过程中潜在的失效及可能的后果。确定能够避免或减少这些潜在失效发生机会的措施。将全部过程文件化。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。166、进行FMEA的三种基本情形新设计、新技术、新过程。FMEA的范围是全部设计/技术/过程。对现有设计/过程的修改。FMEA的范围是修改和由于修改可能产生的影响。现有的设计或过程用于新的环境。FMEA的范围是新的环境对它的影响。177、分析问题的基本方法借助经验的反馈。用挑剔的眼光分析可能发生的问题。18子系统功能要求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SOD功能、特性或要求是什么？后果是什么?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?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?设计更改特殊控制标准\程序或指南的更改功能、特性或要求是什么？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?设计更改特殊控制标准\程序或指南的更改子系统功能要求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SOD8、潜在失效模式及后果分析流程199、FMEA的基础尽管在工作准备中，每项职责必须明确到个人。尽管一个人的视野很宽，他可以从一边移到另一边，但只有依靠集体的视野才能综观全局。2010、FMEA小组只有每个人都尽可能的提出自己对解决问题的看法与观点、才能发现并避免所有潜在的缺陷。应从不同的与重大问题有关的专业部门选择专家组成FMEA小组，如：设计、制造、装配、售后、质量、可靠性部门等。21要求小组成员具备自发性和创造性；小组的大小最好是八个人。张建中22小组的行为准则合作的态度；接受以前不熟悉的解决问题的方法；愿意改变以前的工作方法；参与创造一个富有创造性的环境；熟悉产品/过程并掌握了大量的问题；能够提供和接受资料。2311、实施步骤:确定产品/过程的功能；发现产品/过程中潜在的失效；评价失效的后果；记录现行的控制方法；找到能够避免或减少潜在失效的措施；评价措施的效果。张建中2412、由谁做小组活动，责任单位的主管工程师组织，主动联系所有有关部门代表参加；责任单位可能是整车厂、组织、供方；每项职责要落实到个人；对有专有权的设计，可能由组织制定。2513、什么时候做强调及时性，时间性是最重要的因素之一指“事件发生前”的措施，而不是“事实出现后”的演练。是在失效模式被无意纳入设计产品之前进行。2614、跟踪采取有效的预防/纠正措施并对这些措施加以适当的跟踪，对这方面的要求无论怎样强调也不算过分。措施应传递到所有受影响的部门。一个经过彻底思考、周密开发的FMEA，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。27确保措施得到实施：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，对设计/过程FMEA、FMEA的特殊应用以及控制计划进行评审。张建中2815、DFMEA的时机在设计概念最终形成时或之前开始；在产品开发各个阶段、当设计有变化或得到其它信息时应及时不断的修改；是一个动态文件；在最终产品加工图样完成之前全部结束。2916、PFMEA的时机在生产工装准备之前开始；在过程可行性分析阶段或之前开始；要考虑从单个零件到总成的所有制造工序；在新车型或零件项目的制造计划阶段；对新工艺或修改过的工艺进行早期评审时。3017、怎样做对所有可能的缺陷系统分类(找足)；根据对顾客的影响评定缺陷(分等)；确定原因(寻根)；评定工作规定的规范和工序控制(比照)；31怎么做评定缺陷产生的可能性(概率)；确定合适的设计、生产和检验的技术措施(对策)；确定职责；重新评定缺陷和防止措施；确认。323318、最佳的FMEA流程SFMEA设计正常不必进行DFMEA产品设计认可采取相应措施生产控制DFMEA采取相应措施PFMEAQFD34第二部分设计FMEA35设计FMEA是由负责设计的工程师/小组采用的一种分析技术，用以最大限度地保证各种潜在的失效模式及相关的起因/机理已得到充分的考虑和说明。361、目的发现、评价产品设计中潜在的失效及可能的后果。张建中372、范围对最终的项目以及与之相关的每个系统、子系统和部件都应进行评估。所有新部件、更改过的部件、以及使用或环境变化了的沿用部件。383、形式规范化、文件化394、应针对以下问题提出答案这个设计为何无法发挥原先设想的功能？哪些情况会导致设计无法达到预定的功能？张建中405、作用设计FMEA为设计过程提供支持，它以如下的方式降低失效（包括产生不期望的结果）的风险：为客观地评价产品设计，包括功能要求及设计方案，提供帮助；有助于评价制造、装配、服务和回收要求所做的设计；41通过对潜在失效模式的分析，要充分考虑FMEA对系统和车辆运行影响；为完整和有效的设计、开发和确认项目的策划，提供更多的信息；42为推荐和跟踪降低风险的措施提供一个公开的讨论形式；根据失效模式对顾客的影响排序，建立设计改进、开发和试验分析的优先控制系统；FMEA资料库；为将来的分析研究提供参考。43最终使用者；整车或更高一级总成设计的工程师/设计组；在生产过程中负责生产、装配和售后服务的生产/工艺工程。哪么谁是本组织的顾客？6、关于顾客的定义447、与PFMEA的关系设计与制造/装配的要求是相互联系的。DFMEA在体现设计意图时、应保证制造/装配能实现设计意图。制造过程中的失效模式不包含在DFMEA中，而是由PFMEA解决。张建中45DFMEA不能靠过程控制来克服设计中的潜在缺陷，但是必须考虑过程中技术/体力的限制如：必要的拔模斜度；要求的表面处理、材料硬度；装配空间、工具可接近性；公差、过程的能力/性能。46设计FMEA还应该考虑产品维护(服务）及回收的技术/身体的限制例如：工具的可接近性；诊断能力；材料分类符号（用于回收）；478、DFMEA的开始:应从列出设计希望做什么及不希望做什么开始如:通过QFD得到的设计要求、顾客需求产品可靠性和质量目标产品的使用环境类似产品的资料初始工程标准和特殊特性明细表期望特性的定义愈明确，就愈容易识别潜在的失效模式，采取纠正措施。张建中48DFMEA应从所要分析的系统、子系统或零件的框图开始。框图说明了分析中包括的各项目间的主要关系，并建立了分析的逻辑顺序。4950所要分析的系统、子系统或零件的框图:开关开/关C灯罩A灯泡总成D极板E电池B弹簧F51翻开FMEA工作手册各小组阅读即将设计并制造的产品的相关信息。在小组内指定开发本产品DFMEA所需要的职位/角色，如有必要，小组成员可以担任一个以上的角色。52从列出设计意图开始，明确期望的特性识别潜在失效模式采取纠正措施写入专用表格DFMEA的开发53张建中54551)FMEA编号：本文件的编号2)系统/子系统/零件的名称及编号推荐一种项目、功能和失效模式树图：56573)设计责任：整车厂、部门、小组4)编制者：姓名、电话、所在公司名称。585)年型/车型：是预期的年型6)关键日期：FMEA初次预定完成的日期，不能超过计划的设计的发布日期7)FMEA日期：原始稿编制日期及最新修改日期8)核心小组：所有人员599).项目/功能填入被分析项目的名称和编号说明这个项目要满足设计意图的功能一个零件的功能可能是多项的，若有不同的失效模式，功能必须全部单独列出一个产品可以产生顾客期望的功能，有时还会产生非期望的功能对维修性、服务的要求也应列入功能项目中6010).潜在失效模式:是有可能未达到设计意图的形式它可能引起更高一级系统、子系统的潜在失效也可能是低一级零件潜在失效的影响后果对一个特定项目及其功能，列出每一个潜在的失效模式61前提是这种失效可能发生，但不是一定发生所有条件下的失效模式都应考虑，包括只在特定条件下发生的模式典型的失效模式：裂纹、变形、松动、泄漏、粘结、短路、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、漂移6211).潜在失效后果后果是失效模式对系统功能的影响，如同顾客的感受一样要根据顾客可能发现或经历的情况来描述失效的后果要清楚说明此功能是否影响安全性或与法规不符合63不同级别之间存在系统层次上的关系。比如一个零件的断裂可能引起总成的振动，从而导致系统的间歇性运行，引起性能下降，最终导致顾客不满意。典型的失效后果：噪音、工作不正常、外观不良、不稳定、间歇性工作、粗糙、不起作用、工作减弱、异味、不符合法规、泄漏6412)．严重度(S)一旦失效模式发生，对后序的零件/子系统/系统或顾客影响后果的严重程度的评价指标仅适用于后果只能通过修改设计来减少严重度级别数值评估分为1到10级张建中65后果评定准则严重度无警告严重危害这是一种非常严重的失效模式,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有警告严重危害这是一种非常严重的失效模式,它是在具