FMEA潛在失效模式及后果分析PPT課件.ppt

潛在失效模式及后果分析 FMEA FAILUREMODEANDEFFECTSANALYSIS 2 目錄 1特殊特性的定義2特性矩陣圖3過程流程圖4FMEA的作用和定義5設計FMEA和過程FMEA6如何實施FMEA7如何確定S 嚴重度 O 頻度 D 不可探測度8如何確定RPN 風險順序數并確定和實施建議措施9FMEA填寫說明及結果應用 3 特殊特性定義 4 特殊特性分類 特性 產品 過程 重要 一般 安全 配合 定位 功能等 關重 一般 常見的產品特性如 尺寸 外觀 強度 壽命等 常見的過程特性如 溫度 壓力 濕度 電流 電壓等 關鍵 5 特殊特性案例 6 特性矩陣圖 S I S S I I 7 制造過程流程圖 8 潛在失效模式及后果分析 作用及定義什么是潛在失效模式及后果分析 FMEA 潛在失效模式及后果分析 FMEA 是一個組織嚴謹的過程 用于分析設計和 或過程活動 以及確保已充分地考慮到潛在的失效模式并分析了有關的后果 9 失效模式及后果分析 作用和定義失效模式及后果分析是一個集體過程而非單一的個人過程 10 失效模式及后果分析 作用和定義QS9000 TS16949要求在以下階段生成和修改失效模式及后果分析 產品質量先期策劃 在設計概念最終形成之前或之時 在為生產準備工裝之前設計評審作為顧客投訴的后果作為顧客 現場退貨的結果失效模式及后果分析是動態(tài)文件 11 后續(xù)工序 直接顧客 最終使用者 都是FMEA所要考慮的對象 但最主要的是針對最終使用者 本過程可能產生的失效模式的影響 失效模式及后果分析 作用和定義 12 在設計期間 利用以前的歷史記錄和相關的失效模式來協助開發(fā)高質量的產品以及更好地了解該產品 失效模式及后果分析 作用和定義 2 對設計或過程的客觀 而非主觀評價 它迫使公司進行量化 3 節(jié)省成本和時間 這一過程將在失效發(fā)生前便識別出潛在的失效原因 機理 4 提供了一個用以確定設計和過程改進措施以及識別特殊特性的系統(tǒng) 5 一個旨在能使顧客滿意的有條理的積極的系統(tǒng) 13 失效模式及后果分析有兩種類型的失效模式及后果分析 1 設計FMEA車輛冷卻系統(tǒng) 阻流板組件 線束 等等 2 過程FMEA注塑 焊接 裝配 等等 14 設計FMEA的定義設計FMEA是一個系統(tǒng)化的過程 負責設計的公司把它用于在盡可能大的程度上確保在設計過程中已充分考慮到可能的失效模式及其相關的起因和機理 15 何時可使用設計FMEA的例子 某個公司可能負責車輛冷卻系統(tǒng)的全部設計 某個公司可能負責設計一個完整的座位總成 某個公司可能負責開發(fā)和設計一種用于減少車內噪音和振動的材料 16 過程FMEA的定義過程FMEA是一個系統(tǒng)化的過程 制造公司把它用于識別產品制造和組裝過程中潛在的失效模式及相關的起因和機理 17 何時可使用過程FMEA的例子 已向某公司提供了制造以下產品所需的所有技術資料 一種注塑內門手柄一種金屬壓制支架一系列的緊固零件 18 如何進行FMEA 進行FMEA的相關步驟 1確定顧客要求 工程規(guī)范 圖紙 2確定特殊特性3確定特性矩陣圖4確定過程流程圖5對每一過程進行FMEA6FMEA的輸出應作為控制計劃和作業(yè)指導書的輸入 19 FMEA表編制過程順序 20 項目 功能要求 功能 特性或要求是什么 會是什么問題 無功能 部分功能 功能過強 功能降級 功能間歇 非預期功能 后果是什么 有多糟糕 原因是什么 發(fā)生的頻率如何 怎樣能得到預防和探測 該方法在探測時有多好 能做些什么 設計更改 過程更改 特殊控制 標準 程序或指南的更改 FMEA 21 設計FMEA作業(yè)流程 組成DFMEA小組 資料搜集 制訂DFMEA計劃 建立功能方塊圖 產品結構樹 設計可靠度展開 DQFD 決定分析之項目功能 進行DFMEA分析 選擇關鍵失效模式 糾正預防 填寫糾正后風險順序數 FTA分析 DFMEA報告 記錄保存 設計審查 選擇關鍵失效模式 所有RPN小于規(guī)定值 Y Y N N 22 設計FMEA表 2 系統(tǒng)FMEA編號 1 2 子系統(tǒng)頁次 of 2 零組件 2 設計責任 3 準備者 4 車型 年份 5 生效日期 FMEA日期 製訂 7 修訂 7 核心小組 8 23 設計FMEA表 范例 系統(tǒng)FMEA編號 0001子系統(tǒng)頁次 1of1零組件 冷凝器設計責任 準備者 車型 年份 嘉年華 94生效日期 85 10 21FMEA日期 製訂 85 8 01 修訂 核心小組 設計二課成員 24 設計FMEA填寫說明 1 FMEA編號 填入FMEA文件編號 以便可以追蹤使用 2 系統(tǒng) 子系統(tǒng)及零組件 指示合適的分析等級 并填入系統(tǒng) 子系統(tǒng)或零件名稱或零件名稱和編號 3 設計責任者 填入OEM 部門和小組 也包括供貨商名稱 4 準備者 填入準備FMEA責任工程師的姓名 電話號碼 公司 A 系統(tǒng)FMEA范圍 底盤系統(tǒng) 點火系統(tǒng) 內部系統(tǒng)B 子系統(tǒng)FMEA范圍 底盤系統(tǒng)之前懸吊系統(tǒng)C 零件范圍 Strut 為前懸吊系統(tǒng)之零件 25 設計FMEA填寫說明 5 車型 年份 填入想要分析 制造的車型年份 6 生效日期 最初FMEA發(fā)布日期 不能超過開始計畫生產的日期 7 FMEA日期 填入FMEA最初制訂日期 和最新被修訂日期 8 核心小組 列出有權限參與或執(zhí)行這項工作的負責個人和單位 建議將所有小組成員名字 單位 電話號號 地址等另行列表 9 項目 功能 填入要被分析的名稱和編號 利用專用名詞和工程圖面上顯示的設計等級 于首次正式發(fā)行之前 可以使用實驗時使用的編號 盡可能簡潔地 填入被分析項目的功能使之符合設計意圖 包括這個系統(tǒng)作業(yè)相關環(huán)境的信息 如 設定溫度 壓力 濕度范圍 如果項目包含一個以上有不同潛在失效模式功能時 則列出所有個別功能 26 設計FMEA填寫說明 10 潛在失效模式潛在失效模式是零件 子系統(tǒng) 或系統(tǒng)于符合設計意圖過程中可能失效的種類 潛在失效模式也可能是較高階子系統(tǒng)或系統(tǒng)之失效原因 或較低階零組件的失效效應 列出特別項目和功能的每一潛在失效模式 假設失效是將發(fā)生的 但不是必須發(fā)生的 潛在失效模式僅可能發(fā)生于某些作業(yè)條件下 如 熱 冷 干 多灰塵的條件 和在某些使用條件下 如 行駛哩數在平均數以上 粗糙不平的地形 僅在市區(qū)行駛 一般的失效模式包含下列各項 但不限于此 破碎的 變形 松弛 泄漏 粘著 短路 生銹氧化 龜裂 27 設計FMEA填寫說明 11 潛在失效后果為被客戶查覺在功能特性上失效模式的后果 也就是 失效模式一旦發(fā)生時 對系統(tǒng)或設備以及操作時使用的人員所造成的影響 一般在討論失效后果時 先檢討失效發(fā)生時對于局部所產生的影響 然后循產品的組合架構層次 逐層分析一直到最高層級人員 裝備所可能造成的影響 例如 由于某個間歇性的系統(tǒng)作業(yè)造成某個零組件的破碎 可能造成于組合過程的震動 這個間歇性系統(tǒng)作業(yè)降低了系統(tǒng)功效 最后引起客戶不滿意 常見的失效后果包括 噪音 漏氣 操作費力 電動窗不作用 煞車不靈 跳動 亂檔 冷卻不夠 車輛性能退化 產生臭氣 外觀不良 等 28 設計FMEA填寫說明 12 嚴重度 29 設計FMEA填寫說明 13 級別這個字段用來區(qū)分任何對零件 子系統(tǒng) 或系統(tǒng)將要求附加于制程管制的特性 如 關鍵的 主要的 重要的 任何項目被認為是要求的特殊制程管制 將被以適當的特征或符號列入設計FMEA的分等字段 并將于建議行動字段被提出 每一個于設計FMEA列出的項目 將在制程FMEA的特殊制程管制中被列出 30 設計FMEA填寫說明 14 失效的潛在起因 機理 1 潛在起因 2 失效機理 錯誤的原物料規(guī)格 不適當的設計壽命假設 潤滑或加油能力不足 不適當的維護作業(yè) 缺乏環(huán)境保護 錯誤的算法 超過壓力 化學氧化 原物料材質不穩(wěn)定 磨損 金屬疲勞 裝備欠流暢 腐蝕 31 設計FMEA填寫說明 15 頻度參考下列各要素 決定頻度等級值 1 10 1 相似零件或子系統(tǒng)的過去服務歷史資料和相關經驗 2 零件是沿用先前水平的零件 子系統(tǒng)或系統(tǒng)還是與其相類似 3 先前水平的零件 子系統(tǒng)或系統(tǒng)改變程度的大小 4 零件與先前水平的零件 基本上是否有差異 5 零件是否為全新的 6 零件用途是否改變 7 作業(yè)環(huán)境是否改變 8 是否運用工程分析來估計其預期的可比較的頻度數 32 設計FMEA填寫說明 15 頻度評價準則 33 設計FMEA填寫說明 16 現行設計控制列出利用預防措施 設計驗證 確認 DV 或其它活動 而這些活動是用來確保設計對于所考慮的失效模式和 或起因 機理均被考慮 目前常用的控制為一些已被使用或正在使用的相同或類似的設計 如 道路測試 設計審查 數學研究 可行性審查 原型測試 車隊測試等 要考慮兩種類型的設計控制 預防 防止失效起因 機理或失效模式出現 或者降低其出現的機率 探測 在項目投產之前 通過分析方法或物理方法 探測出失效的起因 機理或失效模式 可能的話 最好的途徑是先采用預防控制 假如預防控制被融入設計意圖并成功成為其一部分 它可能會影響最初的頻度定級 探測度的最初定級將以探測失效起因 機理或探測失效模式的設計控制為基礎 34 設計FMEA填寫說明 17 探測度 35 設計FMEA填寫說明 18 風險順序數風險順序數是嚴重度 S 頻度 O 和探測度 D 的乘積 RPN S O D 是一項設計風險的指針 當RPN較高時 設計小組應提出矯正措施來降低RPN數 一般實務上 會特別注意嚴重度較高之失效模式 36 設計FMEA填寫說明 19 建議措施 當失效模式依RPN數排列其風險順序時 針對最高等級的影響和關鍵項目提出矯正措施 任何建議措施的目的是要減少任何的頻度 嚴重度 和 或難檢度 增加設計驗證或確認措施的結果 只可降低探測度的等級 透過設計變更去除或管制某一或多個影響失效模式的起因 機理設備 只能降低頻度的等級 只有設計變更能降低嚴重度等級 可考慮下列的采行措施 但并不限于此 實驗設計 修改測試計畫 修改設計 修改原物料規(guī)格 37 設計FMEA填寫說明 20 負責人與日期 填入建議措施的負責單位或個人 和預定完成日期 21 采取的措施 完成糾正措施后 填入實際措施的簡要說明和生效日期 22 措施結果 在確定了預防 糾正措施以后 評估并記錄嚴重度 頻度和探測度值的結果 計算并記錄RPN的結果 進一步的措施只要重復 19 22 之步驟即可 38 設計FMEA填寫說明 跟蹤措施 設計責任工程師應負責確認所有的建議措施均已執(zhí)行或有適當的對策提出 FMEA是一個動態(tài)文件應適時修正并能反應最新的設計水平 和最近有關的措施 包括開始量產后所發(fā)生的措施 設計責任工程師可由下列方法確認所有建議措施已被執(zhí)行 確認達成設計要求 審查工程圖面和規(guī)格 組裝或制造文件編訂確認 審查設計FMEA和管制計劃 39 過程FMEA作業(yè)流程 組成PFMEA小組 資料收集 擬訂PFMEA計劃 建立過程流程圖 過程功能矩陣展開 決定需分析之過程功能及需求 進行PFMEA分析 確定過程控制和探測措施 PFMEA報告 所有RPN小于規(guī)定值 N Y 制定建議措施 重新計算RPN 40 過程FMEA表 項目 2 制程責任者 3 FMEA編號 1 車型 年份 5 生效日期 6 頁次of核心小組 8 準備者 FMEA日期 制訂 7 修訂 7 41 過程FMEA表 范例 ADSD系統(tǒng)FMEA編號 ADSD001子系統(tǒng)頁次 1of1零組件 ADSD設計責任 編制人 車型 年份 BT 57 97生效日期 FMEA日期 制訂 96 11 04 修訂 核心小組 如附表 42 過程FMEA填寫說明 1 FMEA編號 填入FMEA文件編號 以便可以追蹤使用 2 頂目 填入將被分析過程系統(tǒng) 子系統(tǒng)或零件名稱和編號 3 過程責任 填入OEM 部門和小組 也包括供應商名稱 4 編制人 填入準備FMEA責任工程師的姓名 電話號碼 公司 5 車型 年份 填入想要分析設計 制造用的車型年份 6 生效日期 最初FMEA發(fā)布日期 不能超過開始計劃生產日期 7 FMEA日期 填入最初FMEA被完成日期 和最新被修訂日期 43 過程FMEA填寫說明 8 核心小組 列出有權限參與或執(zhí)行這項工作的負責個人和單位 建議將所有小組成員名字 單位 電話號碼 地址等另行列表 9 過程功能 填入要被分析的過程或作業(yè)簡單的敘述 如 車床 需求銑孔 焊接 組裝 敘述盡可能與被分析的過程或作業(yè)目的一致 當過程包含多種作業(yè) 如 組裝 而有不同的潛在失效模式時 要將不同作業(yè)視為不同過程處理 44 過程FMEA填寫說明 10 潛在失效模式為過程可能不符合制程要求或設計意圖 敘述規(guī)定作業(yè)的不合格事項 它是一個原因成為下工程的潛在失效模式或被上工程所影響的潛在失效模式 無論如何 于準備FEMA時 必須假設進料的零組件或原物料是好的 列出每一個特殊作業(yè)零件 分系統(tǒng) 系統(tǒng)或制程特性 所引起的潛在失效模式 制程工程師或小組要提出和回答下列問題 制程或零組件為何不符合規(guī)格 不考慮工程規(guī)格 什幺是客戶 最終使用者 下工程 或服務 所不滿意的 一般的失效模式包含下列各項 破碎的 變形 彎曲 裝訂捆綁 短路 工具磨損 不正確的安裝 灰塵 45 過程FMEA填寫說明 11 潛在失效后果被定義為對客戶要求的功能失效模式 客戶指的是 下個作業(yè) 下工程或地點 經銷商 或車輛所有人 每一個潛在失效功能都必須被考慮 對于最終使用者 失效后果經常被指為 雜音 不規(guī)律的動作 不能操作的 不穩(wěn)定的 通風不良 外觀不良 粗糙不平的 過度的費力要求 令人不舒服的氣味 操控性減弱 車輛控制受損 對于下工程而言 失效后果經常被指為 不能拴緊 不能鉆孔或攻牙 不能固定 不能磨光 使作業(yè)者危險 危害機器 不合適 不連接 不相配 46 過程FMEA填寫說明 12 嚴重度 Severity 47 過程FMEA填寫說明 12 嚴重度 Severity 48 過程FMEA填寫說明 13 等級這個字段用來區(qū)分任何對零件 子系統(tǒng) 或系統(tǒng)將要求附加于制程管制的特殊產品特性 如 關鍵的 主要的 重要的 如果在制程FMEA被認定等級 通知設計負責工程師 這將影響工程文件相關管制項目的認定 14 失效的潛在起因 機理在盡可能的范圍里 列出所有能想象得到的失效原因 不當的扭力 不適當的焊接 不精確的量具 不當的熱處理 不適當的鉆孔 不適當或沒有潤滑 缺少零件或放錯 49 過程FMEA填寫說明 15 頻度 Occurrence 50 過程FMEA填寫說明 16 現行過程控制現行過程控制是敘述控制方法 用來預防可能擴大的失效模式和偵查出失效模式的發(fā)生 這些控制方法可能包括防誤或SPC或后工序評估 有三種過程控制可以考慮 1 預防失效原因或失效模式 后果的發(fā)生或降低發(fā)生比率 2 探測失效原因 機理 并提出糾正措施 3 探測失效模式 可能的話 最好先使用第 1 種控制 其次才使用第 2 種控制 最后 才使用第 3 種控制 51 過程FMEA填寫說明 17 探測度 Detection 52 18 風險順序數風險順序數是嚴重度 S 發(fā)生率 O 和探測度 D 的乘積 RPN S O D 是一項過程風險的指針 當RPN較高時 設計小組應提出糾正措施來降低RPN數 一般情況下 會特別注意嚴重度較高之失效模式 而不理會RPN之數值 過程FMEA填寫說明 53 19 建議措施 當失效模式依RPN數排列其風險順序時 針對最高等級的影響和關鍵項目提出糾正措施 任何建議措施的目的是要減少任何的發(fā)生率 嚴重度和 或探測度 可考慮下列措施 但并不限于此 為了降低發(fā)生機率 需要過程或設計變更 只有設計變更可以降低嚴重度 為了增加查出的機率 需要過程或設計變更 通常改進探測控制方式 對品質改善是浪費和無效的 增加品質檢驗頻率不是良好的糾正措施 永久改善措施才是必須的 過程FMEA填寫說明 54 20 負責人與日期 填入建議措施的負責單位或個人 和預定完成日期 21 采取措施 完成糾正措施后 填入簡短的執(zhí)行作業(yè)和生效日期 22 RPN結果 將糾正措施實施后 經鑒定 評估和記錄嚴重度 發(fā)生率 和探測度的等級結果填入 進一步的措施只要重復 19 22 之步驟即可 過程FMEA填寫說明 55 追縱確認 過程責任工程師應負責確認所有的建議措施均已執(zhí)行或有適當的對策提出 FMEA文件應適時修正并能反應最近的設計水準和最近有關的措施 包括開始量產后所發(fā)生的 過程FMEA填寫說明 56 FMEA結果之應用