FMEA-培训教材

品冠咨询失效模式与效应分析主讲:品冠咨询刘志军[e-mail]品冠咨询是一种用于评价潜在失效模式及其起因的工具•依据潜在失效模式的严重程度进行优先排序，并采取措施以消除或减少其发生的机率．•提供一种文件化分析问题的机制／方法，并用于制程改善，传承经验．•FMEA本身并不是一个问题解决者,他只是与其他解决问题的工具并在一起使用.”FMEA呈现给管理者问题解决的机会”品冠咨询的“失效模式”?•团队作业的FMEA变成个人行为•FMEA只被用来应付客户和第三方审核,没有用于制程改善.•在产品生命周期中,FMEA未被审核与更新过,未将FMEA当成是”动态文件”•FMEA被认为太复杂,或是太浪费时间品冠咨询源由••FMECA•FailureModeEffectsandCriticalityAnalysis•1950’s-Aerospace&USMilitary••FMEA•FailureModeandEffectsAnalysis-1960’sand70’s•昀先被用于可靠性工程师•文件化的记录产品/过程的潜在失效模式以及其对于产品的效应,为各类团队性的系统化措施提供参考.品冠咨询思想用于战斗机操作系统的设计分析；z60年代中期，FMEA应用于航天工业(Apollo计划)；z80年代初，FMEA进入微电子工业；z80年度中期，汽车工业开始应用FMEA；z88年，美国联邦航空局发布咨询通报要求所有航空系统的设计及分析都必须使FMEA；z91年，ISO－9000推荐使用FMEA提高产品和过程的设计；z94年，FMEA成为QS－9000的认证要求。“潜在失效模式及后果分析（FMEA）”（2002年第三版）是美国三大汽车公司推出的汽车零组件生产和所属供应商的强制性要求。品冠咨询字母缩写•8-D:EightDisciplinesofProblemSolving•AIAG:AutomotiveIndustryActionGroup•APQP:AdvancedProductQualityPlanning•ASQC:AmericanSocietyforQualityControl•DOE:DesignofExperiments•FMEA:PotentialFailureModeandEffectsAnalysis•FTA:FaultTreeAnalysis•ISO:InternationalOrganizationforStandardization•QFD:QualityFunctionDeployment•QOS:QualityOperatingSystem•RFTA:ReverseFaultTreeAnalysis•RPN:RiskPriorityNumber•SPC:StatisticalProcessControl品冠咨询)在规定条件下（环境、操作、时间）不能完成既定功能。b)在规定条件下，产品参数值不能维持在规定的上下限之间。c)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。品冠咨询失效链的定义与例子失效链的定义与例子定义：一个失效事件发生，若没有采取或不及时采取或事实上不可能采取的措施，而引起下游系统或相关系统失效的现象。例子：由于有了失效链的概念就有了根源失效模式、伴生模式、中间式及昀终模式的失效。故实施DFMEA、PFMEA时要运用失效链的思想。•品冠咨询失效链•典型的失效链：•路面不平水箱支架断裂……根源模式•(不是内在原•因是环境条件）水箱后倾••产生异响水箱与风扇皮带碰•（伴生模式）中间模式•水箱水管断••水箱水泄漏••发动机损坏冷却系过热昀终模式••停车品冠咨询失效链—支架断，因强度不足，为失效的根本原因—不要把环境条件列入失效原因，FMEA要找内在原因—中间模式：上一个模式是下一个模式的原因—失效链若能及时采取措施，可在中间截断品冠咨询失效的分类失效的分类–失效的分类应根据失效原因、危害程度、失效程度与产生的频率加以分类，一般的分类原则如下：•失效类别分类原则•1致命失效危及产品安全，可能导致人身伤亡，或引起重要总成报废，造成重大经济损失或对周围环境造成重大危害。•2严重失效影响产品安全，可能导致主要总成、零部件损坏或性能显著下降且不能用简易工具和备件在短时间（约30min）内修复。•3一般失效不影响产品安全，造成性能下降，但一般不会导致主要总成及零部件损坏，并可用简易工具和备件在短时间内（30min）修复。•4轻微失效一般不会导致性能下降，不需要更换零件，用简易工具在短时间（5min）内能轻易排除。品冠咨询失效的等级划分失效的等级划分–进行失效定性与定量分析时，要区分失效的危害程度，因此要把失效划分等级，划分的原则是：a)造成人员伤亡b)造成设备和环境的损失c)造成直接和间接的损失失效等级的划分，因产品种类与企业政策、国家法令之不同，而有不同的划分方法，常用的划分方法如下：品冠咨询••常用的失效等级划分常用的失效等级划分失效等级严重程度Ⅰ级能导致系统功能失效，造成系统或环境重大损失，并致伤亡Ⅱ级能导致系统功能失效，造成系统或环境的重大损失，不造成人员伤亡。Ⅲ级能导致系统功能下降，对系统或周围环境或人员均无显著损害。Ⅳ级能导致系统功能下降，对系统、环境、人员无害。品冠咨询失效的判定失效的判定–不同的产品，不同的使用状况，不同的失效模式，失效的判定很难统一规定。例如：齿轮出现蚀点，对精密仪器而言即为失效，但对重型机械，则不算失效，除非腐蚀到一定的程度。失效的原因失效的原因•研究失效，首先要得到失效的真实状况，比如失效出现的部位，发生的时间、失效模式、失效原因、失效产生的影响、失效改正方法、修复方式及修复成本等。品冠咨询失效原因就是引起失效的物性、化性原因，也就是引起失效模式的原因，例如：失效模式：断裂失效原因：穿晶断裂、沿晶断裂、脆性断裂、韧性断裂品冠咨询失效的度量失效的度量—严重度定义估计缺点对使用客户影响的严重程度，以“1至10分”计分。所称严重度计分，一般而言，惟有更改产品设计后始能降低，而仅凭制造方面之控制，并无法降低失效之严重度。品冠咨询——频度定义频度定义所称频度，是指某项失效之原因其发生之机率，该项目一经发生，将可能出现失效。惟于估计频度时，需先假定产品于交货前，有关之失效均未被发现。品冠咨询级别潜在失效的起因/机理频度数功能、特征或要求会有什么问题•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后果是什么发生频率如何怎样预防和探测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•采用新程序或指南的更改跟踪•评审•确认•控制计划品冠咨询关键术语••顾客输入••小组–小组选择(跨功能)••分级–决定的分级方法••风险优先评估••设计过程••生产流程品冠咨询汽车行业缩写:••AIAG:AutomotiveIndustryActionGroup••APQP:AdvancedProductQualityPlanning••DFMEA:DesignFailureModeandEffectsAnalysis••DOE:DesignofExperiments••FMA:FailureModesAnalysis••FMEA:FailureModeandEffectsAnalysis••KCC:KeyControlCharacteristic••KPC:KeyProductCharacteristic••PFMEA:ProcessFailureModeandEffectsAnalysis••PPAP:ProductionPartApprovalProcess••PSW:ProductSubmissionWarrant••QFD:QualityFunctionDeployment品冠咨询流程图••流程图,初始过程•基于原始物料清单以及制造过程的设想而产生的对预期制造过程的描述(P104APQP)••过程流程图,过程•描述物料经过的生产过程,包括重工和和维修作业.(P50PPAP)品冠咨询控制计划/过程流程图结合实例先期产品品质规划时间表品冠咨询•4.2.3–质量计划过程FMEA•PFMEA应考虑所有特殊特性.•应努力采取措施进行失效预防,而不是失效检测.•当顾客有要求进行FMEA核准时,应于PPAP核准前提交.可能者FMEA手册.品冠咨询•在先期产品品质规划时,供应商应包括从进料至发运与仓储的所有过程•FMEA与控制计划应覆盖所有这些过程.•目的是:•供应商应*考虑*所有过程.但是–是否意味着FMEA和控制计划应包含这些过程呢?品冠咨询手册:1995•6.2总则••“控制计划是对控制产品与过程的系统进行详细描述的文件”••“其目的,控制计划对过程中各阶段(包含收料,生产中,出货)所要求的控制措施,以及预先设定的要求进行描述,以确保所有过程的输出都在受控状态”品冠咨询的基本好处••预防计划••识别设计变更需求••减少成本••提升合格率••减少浪费••减少担保成本••减少非增值行为品冠咨询的好处•对设计缺陷进行评价•提高充分考虑潜在失效模式及其对系统/产品的影响的几率•将失效模式根据其影响程度分级，优先采取预防措施•可以缩短产品的开发时间，降低成本，提高质量、可靠性和安全性品冠咨询的好处•是一种系统的方法•确定与工艺相关的潜在失效模式•确定潜在失效的工艺起因•确定失效对用户的潜在影响•将失效模式根据其影响程度分级，优先采取预防措施品冠咨询输出••DFMEA输出•°潜在产品失效模式清单.•°潜在关键特性和/或重要特性.•°用于减小严重度,消除引起产品失效模式的起因,或减少发生机率/提升侦测度的设计活动清单.•°设计验证计划确认ConfirmationoftheDesignVerific