失效模式和后果分析(FMEA)

AUTHORITYCONSULTING失效模式和后果分析(FMEA)管理咨询公司AUTHORITYCONSULTING课程目的掌握FMEA的概念和运用时机发现、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AUTHORITYCONSULTINGFMEA发展简史FailureModelAndEffectAnalysis‰FMEA应用的主要行业--航空业——复杂的体系，产品和过程，小批量生产--汽车业——复杂的体系，产品和过程，大批量生产--其它行业AUTHORITYCONSULTINGFMEA发展简史正式使用FMEA技术是美国六十年代的阿波罗登月计划。能否预测人类第一次登月会出现的后果以及提前采取对策。AUTHORITYCONSULTINGFMEA基本概念FMEA避免晚期更改，节约90%的开发成本多专业、跨部门合作及时性、动态、沟通请使用成本核算的原理会出现什么样的结果。举例说明批量的不合格与10个工程师的薪资比较，成本？AUTHORITYCONSULTINGFMEA介绍—为什么进行FMEAª顾客期望设计的可靠性持续改进，减少制造成本和最大限度减少服务失误ª通过减少设计和制造过程中的风险可以达到上述目标减少失效风险满足顾客要求保持竞争力改进产品质量DFMEAPFMEAAUTHORITYCONSULTINGFMEA实施FMEA介绍-团队方法‰设计及制造等相关工作人员‰团队要求-经验/过去问题的知识，个人的能力与经验转变为公司的无形资产；-有效的团队管理；-对所有活动的观测结果文件化；‰多方参与应用FMEA的方法有助于理清产品和过程分析和评审的思路AUTHORITYCONSULTING失效的定义失效在规定条件下,(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規定的上下限之间产品在工作范围內,导致零组件的破裂、断裂、卡死、損坏現象AUTHORITYCONSULTINGFMEA使用情况新设计、新技术或新过程对现有设计或过程的修改将现有的设计或过程用于新的环境、场所或应用设计FMEA过程FMEAAUTHORITYCONSULTINGFMEA实施说明FMEA介绍-APQP过程图策划产品设计和开发过程设计和开发产品与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DFMEAPFMEAAUTHORITYCONSULTINGFMEA介绍-总原则总原则：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设计或过程功能潜在失效模式失效的潜在后果潜在原因现有设计或过程控制确定严重度确定频度确定不易探测度AUTHORITYCONSULTINGFMEA的顺序过程功能要求潜在失效模式潜在失效的后果严重度数S级别潜在失效的起因/机理频度数现行设计控制不易探测度数D风险顺序数RPN建议措施责任和目标完成日期措施结果预防探测采取的措施严重度数频度数不易探测度数R.PN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AUTHORITYCONSULTING设计潜在的失效模式及后果分析设计FMEA（DFMEA）AUTHORITYCONSULTINGDFMEA簡介由“设计主管工程师／小组”采用的一种分析技术在最大范围內保证已充份的考虑到并指明潜在失效模式及与其相关的后果起因／机理以其最严密的形式总结了设计一个零部件、子系统或系统时，工程师／小组的设计思想在任何设计过程中正常经历的思维过程是一致的，并使之规范化。AUTHORITYCONSULTINGDFMEA范围新产品设计阶段设计更改阶段AUTHORITYCONSULTINGDFMEA的目的为客观评价设计、包括功能要求及设计方案提供帮助评价对制造、装配、服务、回收要求所作的最初设计提高在设计/开发过程中已考虑潜在失效模式及其对系统和车辆运行影响的可能性（概率）为全面和有效的设计、开发和确认项目的策划，提供更多的信息。AUTHORITYCONSULTING根据潜在失效模式对“顾客”的影响，对其进行排序列表，进而建立一套改进设计和开发试验的优先控制系统。为推荐和跟踪降低风险的措施提供一个公开的讨论形式为将来分析研究现场情况，评价设计的更改及开发更先进的设计，提供参考。DFMEA的目的AUTHORITYCONSULTINGDFMEA顾客的定义DFMEA“顾客”的定义，不仅仅指“最終使用者”，并且包括车型设计或更高一级装配过程设计的工程师/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。AUTHORITYCONSULTINGDFMEA集体的努力在最初的DFMEA中，希望负责设计的工程师能夠直接地、主动地联系所有相关部门的代表。FMEA应成为促进不同部门之间充份交換意見的催化剂，从而提高整高集体的工作水平。AUTHORITYCONSULTING在设计概念最终形成之时或之前开始，在产品开发各阶段中，当设计有变化或得到其他信息时，应及时、不断地修改最终在产品加工图样完成前全部结束动态的DFMEAAUTHORITYCONSULTINGDFMEA在体现设计意图时，还应保证制造和装配能够实现设计意图例如：„必要的拔模（斜度）„要求的表面处理„装配空间/工具可接近„要求的钢材强度„过程能力/性能DFMEA的拓展AUTHORITYCONSULTINGDFMEA的拓展还要考虑产品维护（服务）及回收的技术/身体的限制„便利的维修工具„简便的诊断方法„材料的分类符号（用于回收）AUTHORITYCONSULTINGDFMEA的第一步希望、不希望顾客的期望（QFD）车辆要求的文件产品的制造/装配/服务/回收要求期望特性的定义越明确，就越容易识别潜在的失效模式AUTHORITYCONSULTINGDFMEA第二步系统、子系统和零部件框图。灯罩A开/关C灯泡总成D极板E电池B弹簧F243155系统名称：闪光灯工作环境极限条件温度：-20~160F耐腐蚀性：规范B冲击：6英尺下落外部物质：灰尘湿度：0~100RH可燃性：1.不连接（滑动）2.铆接3.螺纹连接4.卡扣连接5.压紧连接不属于此FMEAAUTHORITYCONSULTING设计FMEA事例7车门内板保护蜡上边缘规定得太低6整车耐久性试验T-118T-109T-3017294增加试验室强化腐蚀试验车身工程师98/09/30根据实验结果（1481号试验）上边缘规范增加125mm722287蜡层厚度规定不足4整车耐久性试验同上7196增加试验室强化腐蚀试验对蜡层厚度进行试验设计（DOE）结合观察和试验验证蜡的上边缘车身工程师99/01/15实验结果（1481号试验）表明厚度是充分的。DOE表明规定的厚度变差在25%范围内可以接受。72228责任和目标完成日期编制人：XXX车身工程师FMEA日期（编制）：97/03/22（修订）98/07/14左前车门H8HX-0000-A.上下车.保护成员免受天气、噪音、侧碰撞的影响.附件安装.外观车门内板下部腐蚀车门寿命降低，导致。因漆面长期生锈，使顾客对外观不满。使车门内附件功能降低级别潜在失效的起因/机理频度O探测度D潜在失效模式及后果分析（DFMEA）系统X子系统核心小组：零部件：01.03/车身密封车型年/车辆类型：199X/狮牌4门/旅行车设计责任：车身工程部关键日期：99年03/01FMEA编号：1234共3页第1页措施结果预防探测采取的措施SORPNDRPN建议措施现行设计控制项目/功能潜在失效模式潜在失效的后果严重度SAUTHORITYCONSULTING项目/功能列出被分析项目的名称和其他相关信息（如编号、零件级别、设计水平）同简洁的文字说明满足设计意图的功能，包括运行环境（温度、压力、湿度、寿命等），度量/测量变量如项目有多种功能，则分别列出失效模式AUTHORITYCONSULTING潜在失效模式列出所有失效，不一定肯定发生利用经验和头脑风暴在特殊情况下的失效应予以考虑（客户的营销战略、产品定位）失效模式用规范化的技术术语，不必与顾客的感觉现象吻合AUTHORITYCONSULTING严重度后果评定准则：后果的严重度严重度无警告的严重危害这是一种非常严重的失效形式，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有警告的严重危害这是一种非常严重的失效形式，是在具有失效预兆的前提下所发生的，影响到行车安全和/或不符合政府的法规。9很高车辆/项目不能运行（丧失基本功能）8高车辆/项目可运行，但性能下降，顾客非常不满意7中等车辆/项目可运行，但舒适性/方便性项目不能运行，顾客不满意6低车辆/项目可运行，但舒适性/方便性项目的性能下降，顾客有些不满意5很低配合和外观/尖响和卡嗒响等项目不舒服。大多数顾客（75%以上）能感觉到有缺陷。4轻微配合和外观/尖响和卡嗒响等项目不舒服。50%的顾客能感觉到有缺陷。3很轻微配合和外观/尖响和卡嗒响等项目不舒服。有辨识能力的顾客（25%以下）能感觉到有缺陷。2无无可辨别的后果1AUTHORITYCONSULTING实效的潜在起因/机理起因机理规定材料不正确设计寿命设想不足应力过大润滑能力不足维护说明书不充分算法不正确表面精加工规范不当形成规范不足规定的摩擦材料不当过热公差不当屈服化学氧化疲劳电移材料不稳定蠕变磨损腐蚀AUTHORITYCONSULTING频度失效发生可能性可能的失效率频度很高：持续性失效≥100个，每个1000辆车/项目1050个，每个1000辆车/项目9高：经常性失效20个，每个1000辆车/项目810个，每个1000辆车/项目7中等：偶然性失效5个，每个1000辆车/项目62个，每个1000辆车/项目51个，每个1000辆车/项目4低：相对很少发生的失效0.5个，每个1000辆车/项目30.1个，每个1000辆车/项目2极低：失效不太可能发生≤0.010个，每个1000辆车/项目1AUTHORITYCONSULTING探测度探测度准则：设计控制可能探测出来的可能性探测度定级绝对不肯定设计控制将不能和/或不可能找出潜在的起因/机理及后续的失效模式，或根本没有设计控制10很极少设计控制只有很极少的机会能找出潜在的起因/机理及后续的失效模式9极少设计控制只有极少的机会能找出潜在的起因/机理及后续的失效模式8很少设计控制有很少的机会能找出潜在的起因/机理及后续的失效模式7少设计控制有较少的机会能找出潜在的起因/机理及后续的失效模式6中等设计控制有中等的机会能找出潜在的起因/机理及后续的失效模式5中上设计控制有中上多的机会能找出潜在的起因/机理及后续的失效模式4多设计控制有较多的机会能找出潜在的起因/机理及后续的失效模式3很多设计控制有很多的机会能找出潜在的起因/机理及后续的失效模式2几乎肯定设计控制几乎肯定能找出潜在的起因/机理及后续的失效模式1AUTHORITYCONSULTING建议的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AUTHORITYCONSULTING过程潜在的失效模式及后果分析过程FMEA（PFMEA）AUTHORITYCONSULTINGPFMEA簡介由“制造/装配工程师／小组”采用的一种分析技术在最大范围內保证已充份的考虑到并指明潜在失效模式及与其相关的后果起因／机理以其最严密的形式总結了开发一个过程时，工程师／小组的设计思想在任何制造策划过程中正常经历的思维过程是一致的，并使之规范化。AUTHORITYCONSULTINGPFMEA的目的确定过程功能和要求确定与产品和过程相关的潜在失效模式评价潜在失效对顾客产生的后果确定潜在制造或装配过程起因并确定要采用控制来降低失效产生的频度或失效条件探测度的过程变量确定过程变量以此聚焦于过程控制编织一个潜在失效模式分级