FMEA培訓(xùn)教材i

1、AUTHORITY CONSULTING 失效模式和后果分析(FMEA)奧賽特管理咨詢公司AUTHORITY CONSULTING課程目的掌握FMEA的概念和運用時機發(fā)現(xiàn)、評價產(chǎn)品/過程中潛在的失效及其后果找到能夠避免或減少這些潛在失效發(fā)生的措施書面總結(jié)上述過程AUTHORITY CONSULTINGFMEA發(fā)展簡史Failure Model And Effect AnalysisqFMEA應(yīng)用的主要行業(yè) - 航空業(yè) 復(fù)雜的體系，產(chǎn)品和過程，小批量生產(chǎn) - 汽車業(yè)復(fù)雜的體系，產(chǎn)品和過程，大批量生產(chǎn) - 其它行業(yè)AUTHORITY CONSULTINGFMEA發(fā)展簡史正式使用FMEA技術(shù)是美國六

2、十年代的阿波羅登月計劃。能否預(yù)測人類第一次登月會出現(xiàn)的后果以及提前采取對策。AUTHORITY CONSULTINGFMEA基本概念FMEA避免晚期更改，節(jié)避免晚期更改，節(jié)約約90%的開發(fā)成本的開發(fā)成本多專業(yè)、跨多專業(yè)、跨部門合作部門合作及時性、動及時性、動態(tài)、溝通態(tài)、溝通請使用成本核算的原理會出現(xiàn)什么樣的結(jié)果。舉例說明批量的不合格與10個工程師的薪資比較，成本？AUTHORITY CONSULTINGFMEA介紹為什么進行FMEA顧客期望設(shè)計的可靠性持續(xù)改進，減少制造成本和最大限度顧客期望設(shè)計的可靠性持續(xù)改進，減少制造成本和最大限度減少服務(wù)失誤減少服務(wù)失誤通過減少設(shè)計和制造過程中的風(fēng)險可以達

3、到上述目標(biāo)通過減少設(shè)計和制造過程中的風(fēng)險可以達到上述目標(biāo)減少減少失效失效風(fēng)險風(fēng)險滿足顧滿足顧客要求客要求保持競保持競爭力爭力改進產(chǎn)改進產(chǎn)品質(zhì)量品質(zhì)量DFMEAPFMEAAUTHORITY CONSULTINGFMEA實施 FMEA介紹-團隊方法q設(shè)計及制造等相關(guān)工作人員q團隊要求 - 經(jīng)驗/過去問題的知識，個人的能力與經(jīng)驗轉(zhuǎn)變?yōu)楣镜臒o形資產(chǎn)； - 有效的團隊管理； - 對所有活動的觀測結(jié)果文件化；q多方參與應(yīng)用FMEA的方法有助于理清產(chǎn)品和過程分析和評審的思路AUTHORITY CONSULTING失效的定義失效在在規(guī)定規(guī)定條件條件下下, (環(huán)境、環(huán)境、操作、時間操作、時間)不能完成既不能完

4、成既定功能。定功能。在在 規(guī) 定 條 件規(guī) 定 條 件下下, 產(chǎn)品參數(shù)產(chǎn)品參數(shù)值 不 能 維 持值 不 能 維 持在 規(guī) 定 的 上在 規(guī) 定 的 上下限之間下限之間產(chǎn)品在工作范產(chǎn)品在工作范圍內(nèi)圍內(nèi), 導(dǎo)致零組導(dǎo)致零組件的破裂、斷件的破裂、斷裂、卡死、損裂、卡死、損壞現(xiàn)象壞現(xiàn)象AUTHORITY CONSULTINGFMEA介紹-提供改進的機會q所有的制造問題中，有80%是由糟糕的設(shè)計引起的q制造停工使英國每年損失470萬生產(chǎn)小時q對于許多制造過程，缺陷產(chǎn)品仍然以百分?jǐn)?shù)來測量，而不是以百萬件中缺陷產(chǎn)品數(shù)來測量設(shè)計造成80%失效的情況在近40年中沒有改變，好的設(shè)計仍然是支持改進的第一位的機會對停

5、工期數(shù)字可能大大的低估了，自動化的過程經(jīng)常具有70%的停工期AUTHORITY CONSULTINGFMEA使用情況新設(shè)計、新技術(shù)或新過程新設(shè)計、新技術(shù)或新過程對現(xiàn)有設(shè)計或過程的修改對現(xiàn)有設(shè)計或過程的修改將現(xiàn)有的設(shè)計或過程用于將現(xiàn)有的設(shè)計或過程用于新的環(huán)境、場所或應(yīng)用新的環(huán)境、場所或應(yīng)用設(shè)計FMEA過程FMEAAUTHORITY CONSULTINGFMEA實施說明FMEA介紹-APQP過程圖 策劃策劃 產(chǎn)品設(shè)計和開發(fā)產(chǎn)品設(shè)計和開發(fā) 過程設(shè)計和開發(fā)過程設(shè)計和開發(fā) 產(chǎn)品與過程確認(rèn)產(chǎn)品與過程確認(rèn)生產(chǎn)生產(chǎn)概念提出和批準(zhǔn)項目批準(zhǔn)樣件試生產(chǎn)投產(chǎn)計劃和確定計劃和確定項目項目產(chǎn)品設(shè)計和開產(chǎn)品設(shè)計和開發(fā)驗證發(fā)

6、驗證過程設(shè)計和開過程設(shè)計和開發(fā)驗證發(fā)驗證產(chǎn)品和過程確認(rèn)產(chǎn)品和過程確認(rèn)DFMEAPFMEAAUTHORITY CONSULTINGFMEA介紹-總原則總原則：每一個設(shè)計或過程功能總原則：每一個設(shè)計或過程功能/ /模式，對模式，對“失效的結(jié)果失效的結(jié)果”分分析應(yīng)能量化失效模式?jīng)]有糾正導(dǎo)致的風(fēng)險析應(yīng)能量化失效模式?jīng)]有糾正導(dǎo)致的風(fēng)險設(shè)計或過程功能設(shè)計或過程功能潛在失效模式潛在失效模式失效的潛在后果失效的潛在后果潛在原因潛在原因現(xiàn)有設(shè)計或過程控制現(xiàn)有設(shè)計或過程控制確定嚴(yán)重確定嚴(yán)重度度確定頻確定頻度度確定不確定不易探測易探測度度AUTHORITY CONSULTINGFMEA的順序過程功能要求潛在失效模式

7、潛在失效的后果嚴(yán)重度數(shù)S級 別潛在失效的起因/機理頻 度 數(shù)現(xiàn)行設(shè)計控制不易探測度數(shù)D風(fēng)險順序數(shù)RPN建議措施責(zé)任和目標(biāo)完成日期措施結(jié)果預(yù)防探測采取的措施嚴(yán)重度數(shù)頻度數(shù)不易探測度數(shù)R.PN功能、特征或要求會有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(yù)期功能有多糟糕起因是什么后果是什么發(fā)生頻率如何怎樣預(yù)防和探測該方法在探測時有多好能做些什么設(shè)計更改過程更改特殊控制采用新程序或指南的更改 跟蹤評審確認(rèn)控制計劃AUTHORITY CONSULTING設(shè)計潛在的失效模式及后果分析設(shè)計FMEA（DFMEA）AUTHORITY CONSULTINGDFMEA簡介由由“設(shè)計主管工設(shè)計主管工程師小組程

8、師小組”采采用的一種分析技用的一種分析技術(shù)術(shù)在最在最大大范圍內(nèi)保證已范圍內(nèi)保證已充份的考慮到并指明充份的考慮到并指明潛在失效模式及與其潛在失效模式及與其相關(guān)的后果起因機相關(guān)的后果起因機理理以其最嚴(yán)密的形式以其最嚴(yán)密的形式總結(jié)了設(shè)計一個零總結(jié)了設(shè)計一個零部件、子系統(tǒng)或系部件、子系統(tǒng)或系統(tǒng)時，工程師小統(tǒng)時，工程師小組的設(shè)計思想組的設(shè)計思想在任何設(shè)計過程中正常經(jīng)歷的思維過程是一致的，并使之規(guī)范化。AUTHORITY CONSULTINGDFMEA范圍新產(chǎn)品設(shè)計階段設(shè)計更改階段AUTHORITY CONSULTINGDFMEA的目的為客觀評價設(shè)計、包括功能要求及設(shè)計方案提供幫助評價對制造、裝配、服務(wù)、

9、回收要求所作的最初設(shè)計提高在設(shè)計/開發(fā)過程中已考慮潛在失效模式及其對系統(tǒng)和車輛運行影響的可能性（概率）為全面和有效的設(shè)計、開發(fā)和確認(rèn)項目的策劃，提供更多的信息。AUTHORITY CONSULTING根據(jù)潛在失效模式對“顧客”的影響，對其進行排序列表，進而建立一套改進設(shè)計和開發(fā)試驗的優(yōu)先控制系統(tǒng)。為推薦和跟蹤降低風(fēng)險的措施提供一個公開的討論形式為將來分析研究現(xiàn)場情況，評價設(shè)計的更改及開發(fā)更先進的設(shè)計，提供參考。DFMEA的目的AUTHORITY CONSULTINGDFMEA顧客的定義DFMEA“顧客”的定義，不僅僅指“最終使用者”，并且包括車型設(shè)計或更高一級裝配過程設(shè)計的工程師/設(shè)計組，以及

10、在生產(chǎn)過程中負(fù)責(zé)生產(chǎn)、裝配和售后服務(wù)的工程師。AUTHORITY CONSULTINGDFMEA集體的努力在最初的DFMEA 中，希望負(fù)責(zé)希望負(fù)責(zé)設(shè)計設(shè)計的工程師的工程師能夠直接地、主動地聯(lián)能夠直接地、主動地聯(lián)系所有相關(guān)部門的代表系所有相關(guān)部門的代表。 FMEA應(yīng)成為促進不同部門之間充份交換意見的催化劑，從而提高整高集體的工作水平。AUTHORITY CONSULTING在設(shè)計概念最終形成之時或之前開始，在產(chǎn)品開發(fā)各階段中，當(dāng)設(shè)計有變化或得到其他信息時，應(yīng)及時、不斷地修改最終在產(chǎn)品加工圖樣完成前全部結(jié)束動態(tài)的DFMEAAUTHORITY CONSULTINGDFMEA在體現(xiàn)設(shè)計意圖時，還應(yīng)保證

11、制造和裝配能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)計意圖 例如：n必要的拔模（斜度）n要求的表面處理n裝配空間/工具可接近n要求的鋼材強度n過程能力/性能DFMEA的拓展AUTHORITY CONSULTINGDFMEA的拓展還要考慮產(chǎn)品維護（服務(wù)）及回收的技術(shù)/身體的限制n便利的維修工具n簡便的診斷方法n材料的分類符號（用于回收）AUTHORITY CONSULTINGDFMEA的第一步希望、不希望顧客的期望（QFD）車輛要求的文件產(chǎn)品的制造/裝配/服務(wù)/回收要求期望特性的定義越期望特性的定義越明確，就越容易識明確，就越容易識別潛在的失效模式別潛在的失效模式AUTHORITY CONSULTING DFMEA第二步系統(tǒng)、

12、子系統(tǒng)和零部件框圖。燈罩A開/關(guān)C燈泡總成D極板E電池B彈簧F243155系統(tǒng)名稱：閃光燈系統(tǒng)名稱：閃光燈工作環(huán)境極限條件工作環(huán)境極限條件溫度：溫度：-20160F耐腐蝕性：規(guī)范耐腐蝕性：規(guī)范B沖擊：沖擊：6英尺下落英尺下落外部物質(zhì)：灰塵外部物質(zhì)：灰塵濕度：濕度：0100RH可燃性：可燃性： 1.不連接（滑動）不連接（滑動）2.鉚接鉚接3.螺紋連接螺紋連接4.卡扣連接卡扣連接5.壓緊連接壓緊連接不屬于此FMEAAUTHORITY CONSULTING設(shè)計FMEA事例AUTHORITY CONSULTING項目/功能列出被分析項目的名稱和其他相關(guān)信息（如編號、零件級別、設(shè)計水平）同簡潔的文字說明

13、滿足設(shè)計意圖的功能，包括運行環(huán)境（溫度、壓力、濕度、壽命等），度量/測量變量如項目有多種功能，則分別列出失效模式AUTHORITY CONSULTING潛在失效模式列出所有失效，不一定肯定發(fā)生利用經(jīng)驗和頭腦風(fēng)暴在特殊情況下的失效應(yīng)予以考慮（客戶的營銷戰(zhàn)略、產(chǎn)品定位）失效模式用規(guī)范化的技術(shù)術(shù)語，不必與顧客的感覺現(xiàn)象吻合AUTHORITY CONSULTING嚴(yán)重度后果評定準(zhǔn)則：后果的嚴(yán)重度嚴(yán)重度無警告的嚴(yán)重危害這是一種非常嚴(yán)重的失效形式，它是在沒有任何失效預(yù)兆的情況下影響到行車安全或不符合政府的法規(guī)。10有警告的嚴(yán)重危害這是一種非常嚴(yán)重的失效形式，是在具有失效預(yù)兆的前提下所發(fā)生的，影響到行車安全

14、和/或不符合政府的法規(guī)。9很高車輛/項目不能運行（喪失基本功能）8高車輛/項目可運行，但性能下降，顧客非常不滿意7中等車輛/項目可運行，但舒適性/方便性項目不能運行，顧客不滿意6低車輛/項目可運行，但舒適性/方便性項目的性能下降，顧客有些不滿意5很低配合和外觀/尖響和卡嗒響等項目不舒服。大多數(shù)顧客（75%以上）能感覺到有缺陷。4輕微配合和外觀/尖響和卡嗒響等項目不舒服。50%的顧客能感覺到有缺陷。3很輕微配合和外觀/尖響和卡嗒響等項目不舒服。有辨識能力的顧客（25%以下）能感覺到有缺陷。2無無可辨別的后果1AUTHORITY CONSULTING實效的潛在起因/機理起因起因機理機理規(guī)定材料不正

15、確設(shè)計壽命設(shè)想不足應(yīng)力過大潤滑能力不足維護說明書不充分算法不正確表面精加工規(guī)范不當(dāng)形成規(guī)范不足規(guī)定的摩擦材料不當(dāng)過熱公差不當(dāng)屈服 化學(xué)氧化疲勞 電移材料不穩(wěn)定 蠕變磨損 腐蝕AUTHORITY CONSULTING頻度失效發(fā)生可能性可能的失效率頻度很高：持續(xù)性失效100個，每個1000輛車/項目1050個，每個1000輛車/項目9高：經(jīng)常性失效20個，每個1000輛車/項目810個，每個1000輛車/項目7中等：偶然性失效5個，每個1000輛車/項目62個，每個1000輛車/項目51個，每個1000輛車/項目4低：相對很少發(fā)生的失效0.5個，每個1000輛車/項目30.1個，每個1000輛車/

16、項目2極低：失效不太可能發(fā)生0.010個，每個1000輛車/項目1AUTHORITY CONSULTING探測度探測度準(zhǔn)則：設(shè)計控制可能探測出來的可能性探測度定級絕對不肯定設(shè)計控制將不能和/或不可能找出潛在的起因/機理及后續(xù)的失效模式，或根本沒有設(shè)計控制10很極少設(shè)計控制只有很極少的機會能找出潛在的起因/機理及后續(xù)的失效模式9極少設(shè)計控制只有極少的機會能找出潛在的起因/機理及后續(xù)的失效模式8很少設(shè)計控制有很少的機會能找出潛在的起因/機理及后續(xù)的失效模式7少設(shè)計控制有較少的機會能找出潛在的起因/機理及后續(xù)的失效模式6中等設(shè)計控制有中等的機會能找出潛在的起因/機理及后續(xù)的失效模式5中上設(shè)計控制有中

17、上多的機會能找出潛在的起因/機理及后續(xù)的失效模式4多設(shè)計控制有較多的機會能找出潛在的起因/機理及后續(xù)的失效模式3很多設(shè)計控制有很多的機會能找出潛在的起因/機理及后續(xù)的失效模式2幾乎肯定設(shè)計控制幾乎肯定能找出潛在的起因/機理及后續(xù)的失效模式1AUTHORITY CONSULTING建議的措施修改設(shè)計幾何尺寸和/或公差修改材料規(guī)范試驗設(shè)計修改試驗計劃AUTHORITY CONSULTING過程潛在的失效模式及后果分析過程FMEA（PFMEA）AUTHORITY CONSULTINGPFMEA簡介由“制造/裝配工程師小組”采用的一種分析技術(shù)在最大范圍內(nèi)保證已充份的考慮到并指明潛在失效模式及與其相關(guān)的

18、后果起因機理以其最嚴(yán)密的形式總結(jié)了開發(fā)一個過程時，工程師小組的設(shè)計思想在任何制造策劃過程中正常經(jīng)歷的思維過程是一致的，并使之規(guī)范化。AUTHORITY CONSULTINGPFMEA的目的確定過程功能和要求確定與產(chǎn)品和過程相關(guān)的潛在失效模式評價潛在失效對顧客產(chǎn)生的后果確定潛在制造或裝配過程起因并確定要采用控制來降低失效產(chǎn)生的頻度或失效條件探測度的過程變量確定過程變量以此聚焦于過程控制編織一個潛在失效模式分級表，以便建立一個考慮預(yù)防/糾正措施的優(yōu)選體系記錄制造或裝配過程的結(jié)果AUTHORITY CONSULTINGPFMEA顧客的定義PFMEA“顧客”的定義，通常指“最終使用者”， 也可以是隨后

19、或下游制造、裝配工序，維修工序或政府法規(guī)。AUTHORITY CONSULTINGPFMEA集體的努力在最初的PFMEA 中，希望負(fù)責(zé)的工程師能夠希望負(fù)責(zé)的工程師能夠直接地、主動地聯(lián)系所直接地、主動地聯(lián)系所有相關(guān)部門的代表有相關(guān)部門的代表。 FMEA應(yīng)成為促進不同部門之間充份交換意見的催化劑，從而提高整高集體的工作水平。一位有經(jīng)驗的FMEA推進員非常關(guān)鍵AUTHORITY CONSULTING在可行性階段或之前進行在生產(chǎn)用工裝到位前考慮到從單個部件到總成的所有的制造工序。 動態(tài)的PFMEAAUTHORITY CONSULTINGPFMEA假定所設(shè)計的產(chǎn)品能夠滿足設(shè)計要求。PFMEA不依靠改變設(shè)

20、計來克服過程中的薄弱環(huán)節(jié)。PFMEA的前提AUTHORITY CONSULTINGPFMEA的第一步工序號制造移動儲存檢測返工操作說明標(biāo)識關(guān)鍵產(chǎn)品特性/KCC標(biāo)識關(guān)鍵過程性能/KPC5鋼板材質(zhì)檢測儲存從庫房轉(zhuǎn)運至剪板機剪板尺寸檢查10152025AUTHORITY CONSULTING通用案例AUTHORITY CONSULTING過程FMEA事例AUTHORITY CONSULTING潛在失效模式列出所有失效，不一定肯定發(fā)生利用經(jīng)驗和頭腦風(fēng)暴 過程/零件怎樣不滿足要求無論工程規(guī)范如何，顧認(rèn)為的拒收條件是什么AUTHORITY CONSULTING典型的失效模式彎曲彎曲 毛刺毛刺 孔錯位孔錯位

21、斷裂斷裂 轉(zhuǎn)運損壞轉(zhuǎn)運損壞 漏開孔漏開孔臟污臟污 變形變形 表面太光滑表面太光滑短路短路 開路開路表面粗糙表面粗糙 開孔太深開孔太深 失效模式應(yīng)以規(guī)范化技術(shù)術(shù)語描述，不同于顧客察覺的現(xiàn)象AUTHORITY CONSULTING潛在失效的后果噪音 粗糙 費力工作不正常 異味滲漏 不能工作報廢 外觀不良 無法緊固 不能配合不能連接 無法安裝損壞設(shè)備 危害操作者工裝過度磨損對最終使用者對下道工序AUTHORITY CONSULTING嚴(yán)重度后果評定準(zhǔn)則：后果的嚴(yán)重度當(dāng)潛在失效模式導(dǎo)致最終顧客和/或一個制造/裝配廠產(chǎn)生缺陷時便得出相應(yīng)的定級結(jié)果。最終顧客永遠(yuǎn)是要首先考慮的。如果兩種可能都存在的，采用兩

22、個嚴(yán)重度值中的較高者。（顧客的后果）評定準(zhǔn)則：后果的嚴(yán)重度當(dāng)潛在失效模式導(dǎo)致最終顧客和/或一個制造/裝配廠產(chǎn)生缺陷時便得出相應(yīng)的定級結(jié)果。最終顧客永遠(yuǎn)是要首先考慮的。如果兩種可能都存在的，采用兩個嚴(yán)重值中的較高者。（制造/裝配后果）嚴(yán)重度級別無警告的危害當(dāng)潛在的失效模式在無警告的情況下影響車輛安全運行和/或涉及不符合政府法規(guī)的情形時，嚴(yán)重度定級非常高。或可能在無警告的情況下對（機器或總成）操作者造成危害10有警告的危害當(dāng)潛在的失效模式在有警告的情況下影響車輛安全運行和/或涉及不符合政府法規(guī)的情形時，嚴(yán)重度定級非常高。或可能在有警告的情況下對（機器或總成）操作者造成危害9很高車輛/項目不能工作（

23、喪失基本功能）或100%的產(chǎn)品可能需要報廢，或者車輛/項目需在返修部門返修1個小時以上。8高車輛/項目可運行但性能水平下降。顧客非常不滿意?；虍a(chǎn)品需進行分檢、一部分（小于100%）需報廢，或車輛項目在返修部門進行返修的時間在0.5-1小時之間。7AUTHORITY CONSULTING嚴(yán)重度中等車輛/項目可運行，但舒適性/便利性項目不能運行。顧客不滿意?；蛞徊糠郑ㄐ∮?00%）產(chǎn)品可能需要報廢，不需分檢或者車輛/項目需在返修部門返修少于0.5小時。6低車輛/項目可運行，但舒適性/便利性項目性能水平有所下降?；?00%的產(chǎn)品可能需要返工或者車輛/項目在線下返修，不需送往返修部門處理。5很低配合和外觀/尖響和卡嗒響項目不舒服。多數(shù)（75%以上）顧客能發(fā)覺缺陷?；虍a(chǎn)品可能需要分檢，無需報廢，但部分產(chǎn)品（小于100%）需返工。4輕微配合和外觀/尖響和卡嗒響項目不舒服。50%的顧客能發(fā)覺缺陷?；虿糠郑ㄐ∮?00%）的產(chǎn)品可能需要返工，無需報廢，在生產(chǎn)線上其它工位返工。3很輕微配合和外觀/尖響和卡嗒響項目不舒服。有辨識力顧客（25%以下）能發(fā)覺缺陷?；虿糠之a(chǎn)品（小于100%）可能需要返工，無報廢，在生產(chǎn)線上原工位返工。2無無可辨別的影響或?qū)Σ僮骰虿僮髡叨杂休p微的不方便或無影響。1