莱茵FMEA培训教材(第四版)(1)

2020/3/131潜在失效模式和后果分析PotentialFailureModeandEffectsAnalysis(FMEA4th)2020/3/132主要内容CH1引言CH2FMEA基础知识CH3FMEA通用指南CH4DFMEA应用与实施CH5PFMEA应用与实施2020/3/133CH1引言0.生活的现象1.关于潜在的理解2.何谓失效3.后果应关注的内容4.风险是否存在5.对FMEA理解施2020/3/1340.生活的现象--默菲定律默菲定律：所有可能出错的地方都将会出错！那么，在产品制造之前我们都担心一些什么呢？FMEA：将问题扼杀在摇篮之中2020/3/1351.关于潜在的理解潜在意味着：2020/3/1361.预防观念问题总数项目策划项目实施验收使用问题总数项目策划项目实施验收使用优质企业劣质企业2020/3/1372.何谓失效在规定条件下(环境、操作、时间)不能完成既定功能在规定条件下，产品参数值不能维持在规定的上下限之间；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。2020/3/1382.何谓失效产品失效一般的表现形式如下：硬式失效：产品非常明显表达一种功能停止现象实体破坏软式失效：产品机能因退化(Degradation)、老化(Aging)、不稳定(Unstable)而不能满足原有设计要求标准(其失效现象及判定标准必须加以量化)、功能退化、功能不稳定等2020/3/1393.后果应关注的内容后果的分类功能、性能方面可靠性、维护性方面安全性方面经济性方面操作性方面修复性方面环境方面公共安全方面废弃方面等2020/3/13104风险是否存在渔夫与秀才的故事通过这样的故事，在面对一件事时，给我们的思考是什么？从前，有个秀才进京赶考，由于天气原因耽误了行程，只好改走水路。可是，来到渡口时，最后一班渡船也走了。这时，有只小渔船经过，秀才便向渔夫问道：“船家，能不能捎我一程啊？”渔夫得知他要进京赶考，很爽快的答应了他，让秀才上了船。当船在山水之间穿过，秀才诗性大发，开始吟诗作对。这时，他回头问渔夫：“船家，你可会吟诗作对啊？”渔夫说：“老夫只会划船，不曾学过啊！”秀才轻视的笑着说：“太遗憾了，你将会失去人生的30%啊！不一会，秀才又看到岸上的秀丽景色，于是又轻吟旋曲歌赋。他又问渔夫：“船家，你可会旋曲歌赋啊？”渔夫笑一笑道：“老夫只会捕鱼，不曾学过啊！”秀才又嗤笑道：“唉！遗憾！，你又将失去生命的30%啊，你整天只知道摇船捕鱼，其他什么也不会，生命的一大半都没有了啊！”这时候，江面上忽起风浪，小渔船被打翻，渔夫和秀才都掉进江里了，渔夫问秀才：“秀才，你会游泳吗？”秀才高声喊道：“我只会诗文歌赋，怎么能会游泳呢！”渔夫笑道：“那你将会失去生命的全部啊！”2020/3/13115.对FMEA理解PotentialFailureModeandEffectsAnalysis潜在失效模式及后果分析FMEA：是通过对可能发生的(和/或已经发生的)失效模式进行分析与判断其可能造成(和/或已经产生的)的后果而产生的风险程度的一种量化的定性分析计算方法，并根据风险的大小，采取有针对性的改进，从而了解产品(和/或制造过程)设计能力，达成一种事先预防并实施改进措施，实施改进的方法工具。2020/3/1312CH2FMEA基础知识1.FMEA起源与发展2.何谓FMEA3.面对问题时FMEA应发挥的作用4.FMEA解决问题的逻辑思路5.FMEA类型6.FMEA实施的时间与时机7.实施FMEA的影响8.FMEA的综合收益2020/3/13131.FMEA的起源与发展20世纪50年代，美国格鲁曼公司开发了FMEA，主要用于飞机制造业和发动机故障评估，取得很好的实效；美国航空及太空署（NASA）实施阿波罗登月计划时，在合同中明确要求实施FMEA；七十年代--1972年，美国福特汽车公司受到美国太空总署许可正式在汽车行业使用FMEA；今天FMEA已经是一个国际化标准要求；现在已经进入一般性工业，如：电子，医药，计算机等。2020/3/13142.何谓FMEAFMEA是一组系统化的活动，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。它是对设计(产品/过程)过程的完善，以明确什么样的设计才能满足顾客要求。FMEA重点在于设计，无论是设计开发产品，还是过程设计2020/3/1315要做的事可能会发生的问题事先分析了解原因已做的事发生了什么事什么原因3.面对问题时FMEA应发挥的作用2020/3/13164.FMEA解决问题的逻辑思路现行预计的产品/过程可能产生的失效模式分析对顾客或下工程的影响哪些原因可能造成这个失效模式分析可采取的对策是否消除2020/3/13174.FMEA解决问题的逻辑思路项目/功能要求潜在失效模式失效潜在后果严重度等级潜在失效起因/机理频度现行设计(过程)控制预防探测探测度RPN建议措施责任与目标完成日期措施执行结果采行措施严重度频度探测度RPN功能、特征或要求是什么？可能有何错误？-功能丧失-部分/全部功能降低-功能间歇性中断-非预期的功能影响是什么？有多严重？起因是什么？其发生的几率为何？为有可能被预防和探测吗？探测它的方法有多好？可以做什么？-设计变更-过程变更-特别的控制-标准、程序或指南的更改2020/3/13185.FMEA的类型依据产品实现阶段不同可分为：设计DFMEA过程PFMEA依据产品复杂程度不同可分为：系统FMEA子系统FMEA零件FMEA材料FMEA2020/3/1319DFMEA：产品工程师所采用的一种工具；考虑的是产品设计造成的失效；为产品设计的策划和试验提供信息；PFMEA：工艺工程师所采用的一种工具；考虑的是制造过程中造成的失效；为制造工艺的控制提供信息；5.FMEA的类型2020/3/13206.FMEA实施的时间与时机概念初始设计设计完成样件制造设计/过程确认制造开始DFMEA：开始早于过程设计，完成时间在早期的图样完成及任何工装的制造开始之前PFMEA：开始于基本的操作方法讨论完成时，完成时间早于制造计划制定和制造批准之前DFMEAPFMEA2020/3/13216.FMEA实施的时间与时机营销产品规划质量目标设计产品方案设计FMEA制造技术制造设备过程FMEA采购外购零件供货商质保生产制造过程统计控制售后服务产品使用故障分析产品形成的全过程在哪些阶段使用FMEA？2020/3/13227.实施FMEA的影响--范围和重点新设计、新技术或新制程，这时的FMEA是完整的设计、技术、或制程。修改现有的设计或制程(假设其设计或制程FMEA已存在)这时的FMEA的焦点在修改的设计、制程，以及由于修改设计、制程而导致的相互作用。使用现有的设计或过程于新的环境、地点(假设其设计或制程FMEA已存在)，这时的FMEA范围是针对环境、地点对现有的设计、过程的影响。2020/3/13237.实施FMEA的影响--阶段FMEA作为一种重要的可靠度分析工具，可广泛应用于组织产品活动中的各个阶段：包括从系统--子系统--零件的策划--设计开发阶段有计划地展开，由设计阶段延伸到制造和应用阶段在产品设计阶段，改进的重点是：用于指出设计上的问题点，改进设计，用以确认产品设计是否满足顾客要求在制造设计阶段，改进的重点是：用于指出加工、装配、制造、设计方面的问题点，反推至前一过程或前一阶段，要求进行必须的改进2020/3/13247.实施FMEA的影响--及时性及时性是成功实施FMEA最重要因素之一，它是一个“事前的行为”(“机会之窗”关闭前实施)，不是“事后的行为”，为达到最佳效益，FMEA必须在设计或过程失效模式被无意纳入设计产品之前进行事前花时间很好地进行综合的FMEA分析，能够容易、低成本地对产品或过程进行修改，从而减轻事后修改的危机适当应用FMEA是一个相互作用的过程，永无止境2020/3/13257.实施FMEA的影响--RPN分值不适合将一个小组的FMEA分数和其它组的FMEA分数进行比较，因为即使设计或过程是一样的，但由于每个状况不一样所以打出来的分数也会不一样RPN分值的高低并不是唯一判断FMEA的风险大小、实施相应对策的评价标准。需要综合考虑S、O、D的先后顺序，以及对此三种影响着风险大小的理解与评估2020/3/13267.实施FMEA的影响--管理和组织FMEA实施的方法随着公司规模、组织结构、产品类别与流程不同而不同，尽管其原则是相同的。适用时应考虑：范围包括公司内部和各阶层供应商产生的FMEA；适用时，应阐明DFMEA和PFMEA；通过将FMEA过程作为APQP过程的一个完整部分；作为工程技术评审的一部分；产品和过程设计定期的审核和批准的一部分。2020/3/13277.实施FMEA的影响--跟踪和持续改进为了确保FMEA所采取的预防措施是有效的，所以应对这些行动进行追踪，对这方面的要求无论怎样强调都不过份，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领导团队（FMEA小组）应确保所有建议的措施已被执行或评估，FMEA是一份动态的文件，应反映出最新的状态，以及最新的相关措施活动，包括在开始制造后才发生的活动。有多种方式确认建议的措施是否实施，包含但不限于：评审设计、制程、图面以确认建议的措施是否已实施确认各项的设计、制程、组装的变更是否已整合到相关的文件中评估设计FMEA、过程FMEA，系统FMEA的应用以及控制计划的合理性2020/3/13287.实施FMEA的影响--跟踪和持续改进量产控制更新DFMEA更新PFMEA工程内不良和顾客抱怨过程开发初版PFMEA更新PFMEA产品规范和工程内不良产品开发初版DFMEA更新DFMEA顾客要求和顾客抱怨2020/3/13298.FMEA的综合收益概念Concept设计Design产品Produce过程Process时间Time纸面Paper硬件Materia传统模式TraditionalFMEA工作量Resourceforproblemsolving2020/3/13308.FMEA的综合收益有效实施预防计划；识别改变需求，降低成本，减少浪费；降低无增值操作，集中资源，循序改善产品设计和制程；避免采用高风险的设计，有助于设计改进；循环改善，不断提升设计和制程可靠度；制程检验，测试标准，检验程序、规范等；可实施产品可靠性，制程安全性，环保的评估；有助于工程师培训与演练。各阶段纠正问题的成本2020/3/1331客户投诉制造及装配设计装配FMEA成本1000100101制造应用设计产品策划时间寻找方法及解决问题预防2020/3/1332CH3FMEA通用策略指南1.FMEA目标2.FMEA基本框架结构3.FMEA分析方法及共同确认的要素4.FMEA分析步骤流程2020/3/13331.FMEA目标FMEA开发，无论是设计还是过程，都应用一个共同的方法以期达成：对潜在的产品或过程失效进行识别以达到预期；明确潜在的后果；分析失效模式的潜在原因；分析现行控制的应用；确定风险等级；有效降低风险。2020/3/13342.FMEA基本框架结构无论FMEA是怎样的格式，要求的格式应依据组织的需要和顾客的要求相应的变化。可基本上，其格式应反映：分析和确定产品或过程的功能、要求和可交付性；不能满足功能性要求时的失效模式；失效模式可能带来的影响及后果；失效模式可能的各种潜在原因与机理；针对失效模式的原因/机理的措施和控制；预防失效模式及重复出现的措施。常见的FMEA表格具体见附件2020/3/13353.FMEA分析方法及共同确认的要素1)确定小组2)定义范围3)定义顾客4)识别功能、要求和规定A.潜在失效模式B.潜在后果C.潜在起因D.现行