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FMEA技術培訓 陳曉彤運通恒達科技有限公司2020年3月 內(nèi)容 FMEA的背景知識FMEA的分析思想FMEA的分析流程FMEA舉例設計FMEA及范例過程FMEA及范例FMEA總結 第一部分FMEA的背景知識 什么是FMEA FMEA的其它幾種叫法FMEA的歷史 什么是FMEA 故障模式影響分析 FailureModeandEffectsAnalysis 簡記為FMEA 是分析系統(tǒng)中每一產(chǎn)品所有可能產(chǎn)生的故障模式及其對系統(tǒng)造成的所有可能影響 并按每一個故障模式的嚴重程度 檢測難易程度以及發(fā)生頻度予以分類的一種歸納分析方法 FMEA的其它幾種叫法 PFMEAPotentialFailureModeandEffectsAnalysisPMEAProblemModeandEffectsAnalysisFMECAFailureModeEffects CriticalityAnalysis不要與FMA FailureModeAnalysis 混淆Failure 已經(jīng)發(fā)生了從概率的觀點看 100 的事實聚焦于 故障診斷用于 生產(chǎn)和使用過程 FMEA的歷史 二十世紀六十年代 起源于Apoll項目 美國航天 1974年 MIL STD 1629誕生 美國海軍 1976年 美國國防部確定FMEA所有武器采購的必要活動 七十年代后期 美國汽車工業(yè)采用FMEA作為風險評估工具 八十年代中期 美國汽車工業(yè)采用過程FMEA 1991年 ISO9000推薦1994年 QS9000強制 第二部分FMEA的分析思想 風險從何而來 如何描述風險 如何控制風險 FMEA的思路FMEA的效益 風險從何而來 風險來源歸類 風險的發(fā)生是有概率的 但是是一定會發(fā)生的我們不可能消除所有的風險我們的目的是在有限的資源下最大可能地減少風險損失 風險舉例 條件 生產(chǎn)車間 同時進行大量金屬板沖壓操作 強烈振動設計 材料 形狀 布局 連接制造 方法 設備 工具 操作者 風險描述 風險的后果有多嚴重 風險發(fā)生的可能性有多大 能否提前發(fā)現(xiàn)風險 如何控制風險 降低風險的危害程度 提高健壯性 增強風險承受能力減少風險的發(fā)生幾率 消除風險發(fā)生的原因提前發(fā)現(xiàn)并控制風險的擴散 提前采取補救措施核心在于 切斷風險的傳遞鏈 如何控制風險 小練習 2004年7月10日下午4點左右 北京市突降暴雨 短短三個小時 造成蓮花橋地區(qū)深度積水1 5米 小車淹沒水中 造成西三環(huán)交通癱瘓 請列出風險的傳遞鏈 并提出解決措施 風險傳遞鏈 風險分析 產(chǎn)生風險的原因 暴雨排水能力不足排水不暢風險可能性 如此大的降雨十年一遇導致嚴重積累水的降雨二年一遇風險后果 車輛損失交通癱瘓聲譽損失 風險控制 原為3臺抽水泵 增加兩臺北京市60臺機動抽水泵環(huán)衛(wèi)工人負責下水表面清潔市政人員定期檢查下水通暢性增加分流手段建立應急預案 輿論焦點 為什么非要等到事后解決 為什么不能事先預防 FMEA是一種事先預防的行為 FMEA分析的是潛在故障 PotentialFailure 是可能發(fā)生但是現(xiàn)在還沒有發(fā)生的故障 它是一種 事前預防 的行為 及時性 是FMEA的關鍵因素事先花時間對設計進行分析 事先低成本地進行修改減少未來更大損失的發(fā)生 FMEA的思路 風險在那里 設計缺陷過程問題使用問題服務問題 風險的原因是什么 風險的后果有多嚴重 發(fā)生幾率有多大 當前控制措施是什么 風險評價風險排序 要解決哪些風險 控制措施是什么 效果如何 相對定量評價RPN 風險1 風險2 排在前面的資源允許的可以解決的 誰來做 什么時候做 預計效果試驗效果實際效果 FMEA的效益 改進質量 生產(chǎn)率 可靠性和安全性改善企業(yè)形象 提高競爭力提高顧客的滿意度減少招回的風險降低產(chǎn)品開發(fā)的時間和費用對減少風險的活動或措施進行存檔和追蹤 第三部分FMEA的分析流程 第一步 確定FMEA的分析計劃 第二步 成立FMEA的分析小組 第三步 確定分析的必要輸入 第四步 實施FMEA 第五步 糾正措施的落實 第一步制定FMEA的分析計劃 分析什么產(chǎn)品 采用什么類型的FMEA 制定FMEA分析計劃 采用什么類型的FMEA 設計上的缺陷 過程中的不足 不正確 的使用 服務相關 風險來源 過程FMEA p FMEA 應用FMEA a FMEA 服務FMEA s FMEA 分析什么產(chǎn)品 產(chǎn)品一般是具有層次性的 首先確定分析哪個層次然后確定分析哪個產(chǎn)品最后確定分析產(chǎn)品與其它產(chǎn)品的接口關系是否列入FMEA計劃中 根據(jù)產(chǎn)品階段制定FMEA計劃 系統(tǒng) 方案設計 功能 概要設計 細節(jié) 詳細設計 過程流程設計 加工制造 產(chǎn)品使用和服務 根據(jù)產(chǎn)品的特性制定FMEA分析計劃 在一個階段中 一般做不到所有的項目都要進行FMEA 一般要選擇關鍵問題和重點問題進行分析 那么 關鍵問題和重點問題是什么 結合經(jīng)驗判斷 現(xiàn)場統(tǒng)計結果相似產(chǎn)品經(jīng)驗人的經(jīng)驗 結合6 工具判斷質量功能展開 QFD 原因和影響矩陣 C E矩陣 關鍵要素分析 R R矩陣 C E矩陣 FMEA是一個永無止境的過程 我們不可能分析所有的方面 首先分析關鍵的方法其次分析重要的方法關鍵和重要特性是動態(tài)的第1次分析C E 300的 第二次分析C E 200的 我們不可能解決已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的所有問題 第一次 解決RPN 125的風險第二次 解決RPN 80的風險第三次 持續(xù)改進的需要不斷地制定FMEA計劃不斷地擴展FMEA 第二步成立FMEA小組 FMEA依賴于分析者的經(jīng)驗 頭腦風暴 有助于解決實質問題FMEA需要各方面的權衡有助于控制措施的落實 FMEA小組的組成 TeamLeader如果是設計FMEA 就由設計人員擔任好了認知能力 溝通能力 權衡能力聚焦 時間控制推薦的代表 設計研制者 作業(yè)者 管理者質量可靠性材料測試供應商 FMEA小組的原則 聚焦于某一問題 不要過于分散 傾聽 讓別人把話講完 說話不要超過30秒 僅僅討論的是FMEA問題 避免激烈爭執(zhí) 每個人都參與其中 問題發(fā)現(xiàn)了 解決它 是誰的責任并不重要 第三步確定FMEA的必要輸入 分析對象的資料對于設計FMEA 需要功能說明書 技術圖紙 BOM表 可靠性模型報告 可靠性預計報告等 對于過程FMEA 需要過程流程圖 過程計劃 C E矩陣 設備說明書等 FMEA指導資料FMEA分析規(guī)范FMEA工作計劃數(shù)據(jù)源資料故障模式手冊FRACAS統(tǒng)計報告過去FMEA的分析報告其它數(shù)據(jù)來源 有沒有FMEA軟件 其它數(shù)據(jù)來源 盡可能多地收集其它數(shù)據(jù)同類產(chǎn)品的FMEA信息同類產(chǎn)品的故障案例分析過去發(fā)生過什么故障 原因是什么 是怎么解決的 效果如何 常見的數(shù)據(jù)源 GJB Z299B標準列出了大部分電子產(chǎn)品的故障模式信息NPRD手冊列出了很多機械零件的故障模式信息QC 900標準列出了汽車各層次產(chǎn)品的故障模式手冊 第四步實施FMEA FMEA常常借助于FMEA分析表格的形式實施 QS9000FMEA分析表MIL STD 1629FMEA分析表其它FMEA分析表推薦的方式 根據(jù)企業(yè)和產(chǎn)品的特點自定義FMEA分析表FMEA的借助軟件工具 FMEA專業(yè)軟件 推薦 MicrosoftExcelMicrosoftAccess QS9000 FMEA的分析表格 簡單說明 輸入是什么 輸入如何出錯 FMEA流程 一 確定分析對象 鑒別故障模式 故障影響 鑒別故障原因 嚴重度 發(fā)生度 檢測度 風險順序數(shù) 預先控制措施 接下頁 FMEA流程 二 接上頁 是否要糾正 確定糾正措施 確定責任人和完成日期 糾正措施效果判定 是否滿足要求 生成控制計劃 結束 故障模式分析 故障 Failure 不能完成預定功能的狀態(tài)Surprise 始料未及的狀態(tài)故障模式 FailureMode 故障現(xiàn)象的規(guī)范表述電阻 短路 開路 阻值超限故障模式的來源故障模式手冊FRACAS數(shù)據(jù)庫相關資料 例如GJB299B 電子產(chǎn)品 NPRD 機械 分析和推斷 典型的故障模式 故障影響分析 故障影響是指產(chǎn)品的每一個故障模式對產(chǎn)品自身或其他產(chǎn)品的使用 功能和狀態(tài)的影響 三級影響局部影響本地影響對上層影響對上層產(chǎn)品的影響對下一道工序的影響最終影響對顧客的影響故障影響可用嚴重度分級 QS9000 FMEA的評價準則 嚴重度 故障原因分析 故障原因自身的那些物理 化學或生物變化過程等直接原因其他產(chǎn)品的故障 環(huán)境因素和人為因素等引起的間接故障原因四類故障原因 設計相關制造過程相關使用相關服務相關故障原因可能是下級產(chǎn)品的故障模式 QS9000 FMEA的評價準則 發(fā)生度 當前控制措施 已經(jīng)采取了哪些控制措施控制措施的分類第一等 消除故障原因的措施第二等 降低嚴重度的措施第三等 提前發(fā)現(xiàn)的措施第四等 說明書 手冊 QS9000 FMEA的評價準則 檢測度 風險順序數(shù) RPN FMEA用風險順序數(shù)進行相對定量描述RPN是在你提供的信息基礎上計算出來的數(shù) 要考慮潛在的失敗模式 相關影響 和當前在達到顧客之前工程探測失敗能力它是三個定量的數(shù)率的乘積 分別相對于影響 要因和控制 RPN 嚴重度X發(fā)生率X探測力 風險順序數(shù) RPN 的更改判據(jù) 風險順序數(shù) RPN 作為更改判據(jù) 例如 當RPN 125時 必須更改當RPN 64時 建議更改當RPN 64時 不用更改風險順序數(shù) RPN 的階段性不同的階段控制不同的RPN值持續(xù)改進風險順序數(shù) RPN 不是絕對的嚴重度 發(fā)生率和探測力的范圍可以根據(jù)具體情況確定 三要素的規(guī)定 第四部分FMEA舉例 設計FMEA d FMEA 過程FMEA p FMEA 第一節(jié)設計FMEA 系統(tǒng)FMEA 成件FMEA 部件FMEA 汽車前門的設計FMEA Let sStepbystep 設計FMEA舉例 Step1 產(chǎn)品 左前車門H8HX 0000 A功能 上 下車保護乘員免受天氣 噪聲 側碰撞的影響車門附加 如后視鏡 門鉸鏈 門鎖 及門窗升降器等的固定支撐 提供適當?shù)谋砻嫣幚眄椖客垦b及輕微的修整 Step1 設計FMEA舉例 Step2 車門內(nèi)板下部腐蝕車門鎖不緊車門打不開 Step2 設計FMEA舉例 Step3 車門壽命降低 導致 因漆面生銹 使客戶對外觀不滿損害車門內(nèi)附加之功能 Step3 設計FMEA舉例 Step4 選擇 車輛 系統(tǒng)能運行 但性能下降 顧客很不滿意 嚴重度 7 Step4 設計FMEA舉例 Step5 車門內(nèi)板之上方邊緣保護蠟噴涂太低蠟層厚度規(guī)定不足蠟的配方不當混入的空氣阻止蠟進入邊角 邊緣部分車門板之間空間不夠 容不下噴頭作業(yè) Step5 設計FMEA舉例 Step6 車門內(nèi)板之上方邊緣保護蠟噴涂太低 6 蠟層厚度規(guī)定不足 4 蠟的配方不當 2 混入的空氣阻止蠟進入邊角 邊緣部分 5 車門板之間空間不夠 容不下噴頭作業(yè) 4 Step6 設計FMEA舉例 Step7 針對第一個故障原因 整車耐久性試驗T 118 T 109 T 301 Step7 設計FMEA舉例 Step8 針對第一個故障原因的預防控制措施 有很少的機會能找出潛在的原因檢測度 7 Step8 設計FMEA舉例 Step9 針對第一個故障原因 RPN 7 6 7 294 Step9 設計FMEA舉例 Step10 接上 是否要糾正 確定糾正措施 確定責任人和完成日期 糾正措施效果判定 是否滿足要求 生成控制計劃 結束 FMEA計劃約定 當RPN 125時需要糾正 因此 第1 2 4故障原因需要糾正 Step10 設計FMEA舉例 Step11 接上 是否要糾正 確定糾正措施 確定責任人和完成日期 糾正措施效果判定 是否滿足要求 生成控制計劃 結束 確定糾正措施為 1 增加實驗室加速腐蝕試驗2 就蠟層厚度進行設計試驗分析4 增加小組評價 利用正式量產(chǎn)噴蠟設備和特定的蠟 糾正措施能改善RPN的哪些方面 對于設計FMEA來說 Y Yes N No Step11 設計FMEA舉例 Step12 接上 是否要糾正 確定糾正措施 確定責任人和完成日期 糾正措施效果判定 是否滿足要求 生成控制計劃 結束 確定責任人和日期為 A Tate 車身工程師8X 09 032 A Tate 車身工程師9X 01 154 車身工程和裝總部門8X 11 15 Step12 設計FMEA舉例 Step13 接上 是否要糾正 確定糾正措施 確定責任人和完成日期 糾正措施效果判定 是否滿足要求 生成控制計劃 結束 重新評價 嚴重度 發(fā)生度和檢測度 RPN效果為RPN 1 28RPN 2 28RPN 4 21 Step13 設計FMEA舉例 Step14 接上 是否要糾正 確定糾正措施 確定責任人和完成日期 糾正措施效果判定 是否滿足要求 生成控制計劃 結束 所有的RPN結果均小于125的預定要求 設計FMEA舉例 Step15 接上 是否要糾正 確定糾正措施 確定責任人和完成日期 糾正措施效果判定 是否滿足要求 生成控制計劃 結束 ControlPlanAPQP設計更改單 存檔 第二節(jié)過程FMEA舉例 我們要加工一個不銹鋼洗盆 過程流程圖 制造 C E矩陣 關鍵輸入已按總分數(shù)排序 我們在最初的FMEA活動中將只考慮最前面的4項 第一步 確定分析對象 我們在本例中僅分析切割工序的關鍵輸入 切割速度讓我們換一種方式 團隊首先集中于FMEA的輸入 而不是評分 評分工作在輸入完成后進行 第二步 確定故障模式 切割速度 有哪些異常的方式 盡量列全了 第三步 確定故障影響 對下一道工序和 或最終顧客的影響最惡劣的可能影響 第四步 分析故障原因 一個故障模式可能有多個原因 第五步 分析當前控制措施 當前控制措施是在產(chǎn)生影響前的預防和檢測手段預防和檢測哪個更重要呢 第六步 過程評分 討論 毛刺的