潛在失效模式及后果分析FMEA的理解與實施教材(共44頁).ppt

1、第一部分基本原理第一部分基本原理 什么是FMEA FMEA是糸統(tǒng)的分析方法 FMEA分析的方法第二部分設計第二部分設計FMEA（D-FMEA） D-FMEA的基本要求 D-FMEA報告的欄目解釋 D-FMEA的實施第三部分過程第三部分過程FMEA（P-FMEA） P-FMEA的基本要求 P-FMEA報告的欄目解釋 P-FMEA的實施 第一部分第一部分 基本原理基本原理 一、什么是一、什么是FMEA FMEA的定義：在設計階段/更改設計階段，對產(chǎn)品/零件/制造過 程進行分析，找出潛在失效模式，分析其可能的后果，評估其風險， 預先采取措施，減少失效模式的嚴重程度，降低發(fā)生的概率，有效提高 可靠性，

2、確保顧客滿意的系統(tǒng)化活動。 實施FMEA的時機： 開發(fā)新產(chǎn)品、實施新技術(shù)、開發(fā)新過程時應用； 對現(xiàn)有產(chǎn)品/過程實施更改； 現(xiàn)有產(chǎn)品/過程應用于新的環(huán)境、場所時； 實施FMEA的目的： 尋找產(chǎn)品及加工過程中的潛在失效及其后果； 確定消除或減少潛在失效發(fā)生的措施； 將全部分析過程文件化，以供評審； FMEA是事前行為 通過FMEA確定的措施為預防措施； 各類失效模式均為“潛在”，即可能會發(fā)生； 潛在失效模式是憑經(jīng)驗和對以往事故的評估獲得；FMEA是為各類設計/更改設計做準備的活動 FMEA是對“設計策劃”環(huán)節(jié)的補充活動； 在設計策劃過程中，通過FMEA明確如何使顧客滿意；FMEA是集休分析的產(chǎn)物F

3、MEA的分類 D-FMEA(設計FMEA)：在產(chǎn)品設計過程中使用，分析對像為： 總成 / 分總成/零件； P-FMEA(過程FMEA)：在工藝設計過程中使用，分析對像為加工 工序及各物流過程； 二、二、FMEA是系統(tǒng)的分析方法是系統(tǒng)的分析方法 FMEA分析方法明確分折對像的功能性能要求若設計不當，會有什么問題？問題后果？問題起因？怎樣預防探測？產(chǎn)重程度？發(fā)生頻率？方法有效否？采取措兔設計更改過程更改特殊控制其他更改 三、三、FMEA分析的基本方法分析的基本方法 基本方法：運用失效鏈，連問為什么。 失效鏈： 定義：一個潛在失效事件發(fā)生，引起 下游系統(tǒng)產(chǎn)生連鎖的失效事件，為失 效鏈。 在失效鏈中，

4、上一個失效是下一個失 效的起因，在實施FMEA中，一定要 找到最終失效，才能從根本上解決 問題。 第二部分第二部分 設計設計FMEA(D-FMEA) 一、一、D-FMEA的基本要求的基本要求 分析對象：所設計的/更改設計的總成、分總成 、零件。 圍繞產(chǎn)品設計中的缺陷展開分析； 不要引入不正確的分析內(nèi)容：制造缺陷、采購 缺陷、檢驗缺陷等。 要明確產(chǎn)品總成/分總成/零件的功能及關聯(lián) 關 糸，即采用質(zhì)量功能展開的形式確定相應的 分析思路。序號：10 產(chǎn)品設計潛在失效模式及后果分析（DFMEA） 產(chǎn)品類型： 零件號： 設計責任 ： FMEA編號：平臺03D 核心小組： 關鍵日期 ： FMEA日期：（編

5、制） （修訂）項目/功能潛在失效模式潛在失效模式后果嚴重度S級別潛在失效起因/機理頻度O現(xiàn)行設計控制探測度D風險順序數(shù)RPN建議措施責任人措施結(jié)果采取措施SODRPN二、二、D-FMEA報告中的欄目解釋報告中的欄目解釋 項目/功能 項目：被分析的總成/分總成/零件名稱。 功能：被分析產(chǎn)品的作用，即設計意圖。 確定功能時，應將產(chǎn)品所有的功能列完整。 潛在失效模式 失效：喪失功能； 失效模式：喪失功能所表現(xiàn)的形式； 失效模式的類別； 突發(fā)型：斷裂，破碎、短路等； 漸變型：磨損、老化、變色等； 產(chǎn)生非期望功能：噪聲、振動等； 潛在失效后果：潛在失效模式給顧客帶來的影響； 顧客包括內(nèi)部顧客、主機廠顧客

6、、最終顧客。 必須明確潛在失效模式影響安全或法規(guī)符合性的 程度。 嚴重度(S) 潛在失效后果嚴重程度的級別，用來評估后果的嚴 重性。 級別的分類：110級，S越大，后果越嚴重。 如：10級：無先兆影響行車安全及法規(guī)。 9級：有先兆影響行車及法規(guī)。 8級：車輛/項目不能運行(喪失基本功能)。 7級：車輛/項目可運行，但性能下降。 級別 所分析對象的特殊特性的分級(關鍵、 主要等)。 此欄目也可用特殊特性符號標注。 包括總成/分總成/零件的各層次特殊 特性。 若所分析的特性并非特殊特性，此欄 目不填。 潛在失效起因/機理 失效起因：由于設計缺陷而造成失效模式的原因。 不正確的設計結(jié)構(gòu) 不正確的設計

7、參數(shù) 不正確的材料選用 失效機理：由于設計未進行動態(tài)考慮而造成失效模式的原因。 未考慮材料：過早屈服、過早疲勞、不穩(wěn)定等 未考慮產(chǎn)品本身：過早磨損、氧化、腐蝕等 尋找失效起因/機理的原則： 運用失效鏈、 連問為什么 找到最終原因 頻度(O) 失效起因引起失效模式發(fā)生的可能性。用來評估失 效模式出現(xiàn)的概率。 級別的分類：110級，O越大，失效模式出現(xiàn)的可 能性越大。 如：10級：失效率10%，持續(xù)性失效。 8級：失效率2%，經(jīng)常性失效。 6級：失效率0.5%，偶然性失效。 確定頻度O時，要分析： 維修經(jīng)驗 新材料，新技術(shù)，新結(jié)構(gòu)的采用量 預期的使用壽命 現(xiàn)行設計控制 已經(jīng)使用或正在使用于類似設計

8、過程中的控制方法； 采用設計過程中的控制方法，是為了識別設計缺陷； 設計控制方法的類別： 設計評審：預防類控制方法，可防止失效起因發(fā)生 或降低發(fā)生概率； 設計驗證(DV)：探測類控制方法，可尋找到失效 起因； 設計確認：探測類控制方法，可尋找到失效模式； 3種不同的控制方法，通過不同手段尋找設計缺陷； 探測度(D) 通過控制方法識別潛在失效起因或防止失效 起因發(fā)生的難易程度。用來評估設計控制方 法 的有效性。 級別分類：110級，D越大，失效起因識別 越困難。 如： 10級：設計控制不能找到起因/無控制方法。 6級：設計控制有較少機會找到起因及模式。 風險順序數(shù)(RPN) 風險順序數(shù)是嚴重度S

9、，頻度O，探測度D的乘積， 是對潛在失效風險的綜合評估。RPN=SOD， 11000。 三度(S、O、D)從不同角度將失效模式嚴重程度 量化。 RPN的警或線要依據(jù)產(chǎn)品特點憑經(jīng)驗確定，一般 推薦為： RPN=27時，安全，27RPN=125時，風險嚴重。 當RPN較高時或S較高時，均應采取措施降低。 建議的措施 針對高RPN及高S的項目，準備采取的措施。 采取措施的目的：降低S/O/D，從而降低RPN。 提出建議措施的順序：降低S 降低O 降低D。 建議措施的類別： 降低嚴重度S：改變設計結(jié)構(gòu)。 降低頻度O：改度設計結(jié)構(gòu)、改變設計參數(shù)，改變 使用材料，改變預防類控制方法。 降低探測度D： 若控

10、制方法充分，則增加控制程度。若控制方法不充分，則增加/改變控制方法。 采取的措施 建議措施實施后，最終確定的設計 結(jié)果。(結(jié)構(gòu)、材料、參數(shù)) 所確定的最終結(jié)果要在相應的設計文 件中體現(xiàn)。(進行驗證) 措施落實后，重新評估S、O、D及 RPN值。 三、三、D-FMEA的實施的實施 準備工作 評審過去已發(fā)生的事件及維修經(jīng)驗， 建立零件關系圖。 零件關系圖是分折產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的基礎。 零件關聯(lián)圖示例：燈罩開關電池彈簧極板燈泡鉚接卡扣連接壓緊裝接壓緊裝接卡扣連接螺紋連接 確定分析對象: 通過特殊特性明細表及質(zhì)量功能展開確定 分析對象。 凡與特殊特性相關的總成/分總成/零件均應進行 分析。 凡涉及產(chǎn)品設計/更

11、改設計的總成/分總成/零件均應 進行分析。 D-FMEA的分析流程D-FMEA分析流程：確定項目明確功能明確失效模式明確失效后果確定S確定起因/機理確定O確定現(xiàn)行控制方法確定D喪失功能是如何表現(xiàn)的？失效模式出現(xiàn)會有什么后果？失效后果有多么嚴重？失效模式為什么會出現(xiàn)？失效摸式出現(xiàn)的可能性大嗎？目前采用什么控制方法？控制方法有效嗎？計算RPN綜合風險大嗎？ D-FMEA分析流程：RPN及S高否？分折結(jié)束不高高充分不充分現(xiàn)行控制方法是否充分？增加/改變設計控制方法改變結(jié)構(gòu)/參數(shù)/材料增加控制程度改變結(jié)構(gòu)/參數(shù) /材料建議措施采取措施重新確定S/O/D及RPNRPN及S高否？不高分析結(jié)束高重新分析 第

12、三部分、過程第三部分、過程FMEA（P-FMEA） 一、一、P-FMEA的基本要求。的基本要求。 分析對象：所設計的/更改設計的加工工序 及物流過程 圍繞過程設計中的缺陷展開分析。 不要引入不正確的分析內(nèi)容：產(chǎn)品設計缺 陷、采購缺陷、工藝實施等。 要明確各工序的工藝目的，應從工藝流程圖 中識別要分析的工序。過程過程FMEA FMEA編號： 項目名稱： 工藝責任部門： 車型年/車輛類型： 關鍵日期： 編制： FMEA日期（編制）： 核心小組： 過程功能要求潛在失效模式潛在失效后果嚴重度級別潛在失效起因/機理頻度現(xiàn)行工藝控制探測度風險順序數(shù)建議的措施責任及目標完成日期采取的措施措施結(jié)果嚴重度頻度探

13、測度風險順序數(shù) 二、二、P-FMEA報告中的欄目解釋。報告中的欄目解釋。 過程功能/要求 過程功能：被分析的工序/過程名稱。 要求：該工序/過程的目的。 若一個工序有許多工步，每工步會產(chǎn)生不 同的失效模式，則各工步做為獨立工序處理 潛在失效模式 失效模式：達不到原工序/過程目的的表現(xiàn)形式 典型的失效模式包括：彎曲、開裂、開路、變形、 毛刺、尺寸超差等 潛在失效后果 失效后果：失效模式給顧客帶來的 影響，包括后續(xù)工序。 給最終使用者帶來的后果包括： 噪音、工作不正常、異味、泄漏、顧客不 滿意、危及使用者等 給下游工序帶來的后果包括：無法加工、 無法安裝、損壞設備、危及操作者等。 嚴重度（S） 嚴

14、重度S：潛在失效模式帶來后果的嚴重 級別，用來評估后果的嚴重性 級別分類：110級。 S越大則后果越嚴重。 對最終顧客： 10級：無警告，危及使用者安全/法規(guī)， 8級：車輛/項目不能正常工作（喪失功能） 對下游工序： 10級：無警告、危及操作者 8級：造成全部產(chǎn)品報廢。 級別。 級別：所分析工序/過程中特殊特性 的分級（關鍵、主要） 此欄目可用特殊特性符號標注。 要描述加工工序中過程特殊特性。 潛在失效起因/機理 失效起因/機理：由于設計缺陷而造成失效 模式產(chǎn)生的原因 不正確的工藝方法 不正確的工藝參數(shù) 不充分的控制方法 尋找失效起因的原則 運用失效鏈 連問為什么 找到最終原因 頻度（O） 頻

15、度：失效起因引起失效模式發(fā)生的可 能性，用來評估失效模式出現(xiàn)的概率。 級別分類：110。O越大失效模式出現(xiàn) 的可能性越大 如： 10級：持續(xù)性失效，失效不可避免 8 級：經(jīng)常性失效，發(fā)生頻率高 6 級：偶然性失效，發(fā)生頻率低 現(xiàn)行過程控制 已經(jīng)使用或正在使用于類似制造過程中的控制 方法。 采用制造過程中控制方法，是為了對制造過程 進行控制，他不能識別工藝設計過程中的失效起因。 過程控制方法的分類 防錯的應用：預防類控制方法，可防止失效的發(fā)生 監(jiān)視及檢查：預防類控制方法，可查找失效起因（偏離工 藝要求的起因），采取預防措施。 檢驗：探測類控制方法，可查找失效模式，采取糾正措施 加工后的評價：探測

16、類控制方法，可查找失效模式，采取 糾正措施。 探測度（D） 通過控制方法識別失效模式或防 止失效模式發(fā)生的難易程度。用來評估 控制方法的有效性。 級別分類：110級，D越大失效模式識 別/防止越困難。 如： 10級：不能探測或沒有檢查 8級：只通過目測檢查實施控制。 風險順序數(shù)（RPN） 風險順序數(shù)是嚴重度S、頻度O探測度D的 乘積，是對失效風險的綜合評價 RPN=SOD，11000。 三度從不同角度將失效模式嚴重程度量化。 RPN的警或線要依據(jù)加工特點憑經(jīng)驗確定 一般推薦為： RPN=27時,安全, 27RPN=125時,風險嚴重。 當RPN較高或S較高時,均要采取措施降低。 建議的措施。

17、針對高RPN及高S的項目,準備采取的措施。 采取措施的目的:降低S/D/D,從而降低RPN。 提出建議措施的順序：降S， 降O ，降D 建議措施的類別： 降低嚴重度S：改變工藝方法 降低頻度O：改變工藝方法、改變工藝參 數(shù)，改變預防類控制方法。 降低探測度D： 若控制方法充分，則增加控制程度， 若控制方法不充分，則增加/改變控制方法。 采取的措施 建議措施實施后，最終確定的設計 結(jié)果（方法、參數(shù)、手段） 所確定的最終結(jié)果要在相應的工藝 文件中體現(xiàn)（進行驗證） 措施落實后，重新評估S，O，D 及RPN值。 三、三、P-FMEA的實施的實施 準備工作 評審過去已發(fā)生的事件及返工、報廢經(jīng)驗， 確定分析對象 通過工藝流程圖、特殊特性明細表確定分析對象， 凡與特殊特性相關的加工工序及重要工序均應進行 分析 凡涉及工藝設計/更改設計的工序過程均應進行分析。 P-FMEA的分析流程。 P-FMEA的