FMEA潛在失效模式與效應分析課件

1、1FMEAFMEA潛在失效模式與效應分析潛在失效模式與效應分析2 指指 Potential Failure Mode and Effects AnalysisPotential Failure Mode and Effects Analysis（潛在的（潛在的 失效模式及后果分析）的英文簡稱。失效模式及后果分析）的英文簡稱。 P P ( ( PotentialPotential ) ) 潛在潛在的的 F F ( ( FailureFailure ) ) 失效失效 M M ( ( ModeMode ) ) 模式模式 A A ( ( AndAnd ) ) 及及/ /和和 E E ( ( Effec

2、tsEffects ) ) 后果后果 A A ( ( AnalysisAnalysis ) ) 分析分析 FMEA FMEA 是潛在的失效模式及后果分析的縮寫，本應寫成是潛在的失效模式及后果分析的縮寫，本應寫成P-FMEAP-FMEA，但由，但由于企業(yè)于企業(yè)/ /公司公司常用常用D-FMEAD-FMEA表示產品表示產品FMEAFMEA，用，用P-FMEAP-FMEA表示過程表示過程FMEAFMEA，所以所以用用FMEAFMEA表示潛在的失效模式及后果分析，以免混淆。表示潛在的失效模式及后果分析，以免混淆。1 1、何謂FMEA3nFMEA是一組系統(tǒng)化的活動，其目的是：n發(fā)現(xiàn)、評價產品過程中潛在的

3、失效及其后果。n找到能夠避免或減少這些潛在失效發(fā)生的措施。n書面總結上述過程。n它是對設計（產品/過程）過程的完善，以明確什么樣的設計才能滿足顧客要求。1 1、何謂FMEA4現(xiàn)行預計的產品/過程可能產生的失效模式分析分析對顧客或下工程的影響哪些原因可能造成這個失效模式采取可行的對策FMEA 思考思考方法方法1 1、何謂FMEA5第二部分第二部分對對FMEAFMEA的開發(fā)方法的開發(fā)方法63.方 法nFMEA開發(fā)沒有一個單一的或特有的過程，下面描述的是通用的要素：7a.建 立 小 組n如前所述，F(xiàn)MEA的開發(fā)應由多方論證（跨職能）小組負責，小組成員應具備必要的專業(yè)學科知識，這包括專門輔導技能和FM

4、EA過程的知識。建議使用小組方式來實施FMEA開發(fā)過程，確保所有受影響的職能領域的足夠的輸入與協(xié)作。FMEA小組領導人應當挑選有相關經(jīng)驗，并且經(jīng)過授權的小組成員。除了設計和過程工程師之外，下面列出的是額外資源的例子：8b.定 義 范 圍 n范圍建立起FMEA分析的邊界，它根據(jù)FMEA的類型（即：系統(tǒng)、子系統(tǒng)或零部件）來界定，明確了應包括的和不應包括的內容。在開始FMEA之前，必須清楚地明白需要評估的究竟是什么。在分析過程中，明確范圍之外不包括的，和范圍內應包括的都同樣重要。過程起始之初，就需要建立一個范圍，來確保一致的方向和關注點。 下面內容可以幫助小組界定FMEA范圍：功能模式框（邊界）圖參

5、數(shù)（P）圖接口圖過程流程圖關聯(lián)矩陣示意圖材料清單（BOM）9c.定 義 顧 客 n在FMEA過程中有四類主要顧客，這四類都需要被列入FMEA分析的考慮范圍： 最終用戶：最終用戶：使用產品的人員或組織。FMEA分析對最終用戶的影響可能包括，例如：耐用性。 OEM組裝和制造中心（工廠）組裝和制造中心（工廠） ：OEM的制造過程（如：沖壓、動力），以及汽車組裝發(fā)生的場所。產品與裝配過程的接口處理對FMEA的有效分析非常重要。 供應鏈制造：供應鏈制造：材料和部件的制造、組裝、裝配的供應商場所，包括：生產件和服務件的制造、裝配，以及諸如熱處理，焊接，涂漆，電鍍或其它表面處理的過程；可以是任何后續(xù)操作/下

6、游操作，或者下一層的制造過程。 政府法規(guī)機構：政府法規(guī)機構：制定要求并監(jiān)督安全與環(huán)境規(guī)范符合性的政府代理機構。這些要求和規(guī)范可能影響到產品過程。n了解這些顧客，將有助于更加充分有效地定義功能、要求和規(guī)范，也有利于幫助確定失效模式帶來的相關影響。10d.識別功能、要求和規(guī)范 n識別并理解與定義范圍相關的功能、要求和規(guī)范。其目的在于闡明項目設計目的和過程目的，這可以針對功能的每個屬性和每個方面幫助確定潛在失效模式。11e.識別潛在失效模式式 n失效模式可定義為產品和過程未滿足設計目的或過程要求的方式或狀態(tài)。假使失效可能發(fā)生但也可能不會發(fā)生。簡明且易于理解的失效定義是很重要的，因為它可使分析集中在關

7、注點上。潛在失效模式應當用專業(yè)的技術術語來描潛在失效模式應當用專業(yè)的技術術語來描述，不要描述成顧客可感知到的現(xiàn)象。述，不要描述成顧客可感知到的現(xiàn)象。如果某單一的要求被識別了大量的失效模式，則說明此定義的要求不夠簡潔。12f.識別潛在影響n失效的潛在影響是指顧客可感知的失效模式的失效的潛在影響是指顧客可感知的失效模式的影響，可以將其描述為顧客可能的覺察或感受。影響，可以將其描述為顧客可能的覺察或感受。這里的顧客可以是內部顧客，也可以是最終用戶。潛在影響的確定包括失效后果分析，和后果嚴重性的分析。13g.識別潛在原因n失效潛在原因是描述失效是如何發(fā)生的；它應被描述為可以糾正、控制的事情。失效的潛在

8、原因可能顯示出一個設計不足，它的后果就是失效模式。原因及其導致的失效模式之間是有直接聯(lián)系的（也就是說，如果有原因發(fā)生，失效模式就會發(fā)生）。在識別失效模式的根本原因時，要盡可能的詳細，便于確定適當?shù)目刂坪痛胧┯媱?。如果有多個原因，就要對每個原因進行獨立分析。14h.識 別 控 制n控制是指預防或探測失效原因或失效模式的活動。在識別控制活動時，重要的是應明確哪里出了問題，原因是什么，怎樣來預防或者發(fā)現(xiàn)問題?？刂七m用于產品設計或制造過程。注重預防的控制將會帶來豐厚的回報。15i.識別與評估風險nFMEA的重要步驟之一就是風險評估，評估包括三個方面：嚴重度、發(fā)生頻率、探測度。嚴重度嚴重度是評估失效對顧

9、客影響的等級。發(fā)生頻率發(fā)生頻率是指一個失效原因可能的發(fā)生頻率。探測度探測度是評估產品和過程控制對失效原因或失效模式的探測能力。組織需要明白顧客對風險評估的要求。組織需要明白顧客對風險評估的要求。16j.建議措施與結果n建議措施的目的在于降低整體風險和失效模式的發(fā)生可能性。建議措施目的是降低嚴重度、發(fā)生頻率，探測度。為了確保采取了適當?shù)拇胧?，可以采用下面的方式，包括但不限于?確保達成了設計要求（包括可靠性） 評審工程圖和工程規(guī)范 確認并入裝配/制造過程，和 評審FMEA、控制計劃和操作指導完成建議措施的職責和時間安排應當被記錄。一旦措施完成、獲得結果，應當重新評估并記錄嚴重度、發(fā)生頻率和探測度

10、的等級。174.管理者職能n管理者應負責FMEA過程。管理者對資源的選擇和應用，以及確保有效的風險管理過程（包括時間安排）負有最終職責。管理者職責還包括通過持續(xù)評審為小組提供直接支持消除障礙，總結經(jīng)驗教訓。18失效模式人機料法環(huán)測量失效效應制程FMEA模式一般是發(fā)生在產品上一般是指對下工程或最終顧客的影響19設計思想擔心問題過去經(jīng)驗顧客反應可能的失效模式解決方案群策群力智慧發(fā)光20集體的努力n在最初的潛在PFMEA中，希望負責過程的工程師能夠直接地、主動地聯(lián)系所有相關部門的代表。這些部門包括部門包括但不限于：設計、裝配、制：設計、裝配、制造、材料、質量、服務、供方以及負責下道裝造、材料、質量、

11、服務、供方以及負責下道裝配的部門配的部門。FMEA應成為促進不同部門之間充份交換意見的催化劑，從而提高集體的工作水平。n除非責任工程師對FMEA和團隊促進是有經(jīng)驗的，否則有一位有經(jīng)驗的FMEA促進者來支持這個團隊是有幫助的。21FMEA的開發(fā)：基本表格填寫空格（空格（a，含，含a1,a2）“ 過程功能過程功能/要求要求”的填的填寫寫 n輸入與受分析的過程步驟/操作相對應的過程功能。過程功能應描述操作的目的n列出每個受分析的過程步驟/操作的過程功能的要求。要求是指對規(guī)定的過程的輸入，以期達到設計目的和其它顧客要求 22FMEA的開發(fā)：基本表格填寫空格（空格（b）“潛在失效模式潛在失效模式”的填寫

12、的填寫 n 指過程有可能發(fā)生不能滿足過程功能/要求欄中所描述的過程要求和/或設計意圖，它是對該特定工序上的不符合的描述。n它可能是下一個（下游）工序的某個潛在失效模式的一個相關起因或者是前一個（上游）工序的某個潛在失效模式的一個相關后果n在準備PFMEA中，應假定所接收的零件/材料是正確和合格的 23PFMEA表上的過程步驟/功能/要求欄,包括潛在失效模式的示例過程步驟過程步驟/ /功能功能要求要求潛在失效模式潛在失效模式操作20：使用扭矩槍把坐墊安裝在座椅軌道上四個螺釘少于四個螺釘規(guī)定的螺釘使用了錯誤的螺釘（直徑更大）裝配順序：首先在右前孔擰螺釘螺釘沒有完全扭入螺釘被完全擰入螺釘沒有完全扭入

13、按照動態(tài)扭矩規(guī)格來鈕轉螺釘螺釘扭矩太高螺釘扭矩太低24FMEA的開發(fā)：基本表格填寫空格（空格（c）“ 潛在的失效后果潛在的失效后果”的填寫的填寫n 潛在失效影響是指由顧客察覺出的失效模式的影響。潛在失效影響是指由顧客察覺出的失效模式的影響。n既可能是內部的顧客，也可能是最終顧客。本文中的顧客可以是下一步操作，后續(xù)操作或場所，經(jīng)銷商，車主。n在評估潛在失效影響時，應當將每一種都考慮進去。PFEMA里的產品影響應當和影響DFEMA里的一致。n如果失效模式可能對安全造成影響，或者引起法律的不符合，則應當在PFMEA當在PFMEA里清楚標明。n針對最終顧客應當根據(jù)產品或系統(tǒng)性能來說明影響。如果顧客是下

14、一步操作，后續(xù)操作/場所，應當就過程/操作性能來說明影響。 25影響示例要求失效模式影響四個螺釘少于四個鏍釘最終顧客，座墊松動，有噪音，制造和裝配：由于受影響的部分，因而停止發(fā)運，并進行額外挑選和返工規(guī)定的鏍釘使用了錯誤的螺釘（直徑更大）制造和裝配：無法在工位安裝螺釘裝配順序：首先在右前孔擰入螺釘螺釘扭入其他孔洞里制造和裝配：難以安裝剩余螺釘螺釘被完全擰入螺釘沒有完全扭入最終顧客：坐墊松動，有噪音。制造和裝配：由于受影響的部分，因而進行額外挑選和返工按照動態(tài)扭矩規(guī)格來扭轉螺釘螺釘扭矩太高最終顧客：由于螺釘斷裂導致座墊松動，有噪音。制造和裝配：由于受影響的部分，因而進行額外挑選和返工螺釘扭矩太低

15、最終顧客：由于螺釘逐漸松動導致座墊松動，有噪音。制造和裝配：由于受影響的部分，因而進行額外挑選和返工表表IV.3IV.3影響示例影響示例26FMEA的開發(fā)：基本表格填寫空格空格d“嚴重度（嚴重度（S）”的填寫的填寫 n 指一給定失效模式最嚴重的影響后果的級別，嚴重度是單一的FMEA范圍內的相對定級結果。嚴重度數(shù)嚴重度數(shù)值的降低只有通過設計更改或重新設計才能夠實現(xiàn)。值的降低只有通過設計更改或重新設計才能夠實現(xiàn)。n 嚴重度僅適用于失效的后果，嚴重度的評估分為110級，（見過程 FMEA 嚴重度評價準則）。 27影響影響標準：標準：對產品影響的嚴重度對產品影響的嚴重度（對顧客的影響）（對顧客的影響）

16、等等級級影響影響標準：標準：對過程影響的嚴重度對過程影響的嚴重度（對制造（對制造/ /裝配的影響）裝配的影響）不符合安全性不符合安全性或者法規(guī)要求或者法規(guī)要求潛在失效模式影響了汽車的安全運行：或者包含不符合政府法律法規(guī)的情形，失效發(fā)生時無預警。1010不符合安全不符合安全性或者法規(guī)性或者法規(guī)要求要求會使操作員身處危險（機械或裝配），失效發(fā)生時無預警。潛在失效模式影響了汽車的安全運行：或者包含不符合政府法律法規(guī)的情形，失效發(fā)生時無預警。9 9會使操作員身處危險（機械或裝配），失效發(fā)生時有預警?；竟δ軉适Щ竟δ軉适Щ蚬δ芙档突蚬δ芙档突竟δ軉适Вㄆ嚐o法運行，不影響汽車安全運行）8 8嚴重中

17、斷嚴重中斷產品需要被100 %的廢棄。生產線關閉或中止發(fā)運基本功能降低（汽車可以運行，但是性能下降）7 7顯著中斷顯著中斷一部分產品必須廢棄。偏離基本過程，包括降低生產線速度或增加人力。次要功能喪失次要功能喪失或功能降低或功能降低次要功能喪失（汽車可以運行，但舒適/便捷功能不可實施）6 6中等中斷中等中斷100 %的產品必須離線返工后再被接受。次要功能降低（汽車可以運行，但舒適/便捷性能下降）5 5一部分產品必須離線返工后再被接受。干擾干擾有外觀、可聽噪音、汽車操作項目上的問題，并且被絕大多數(shù)顧客（75 %）察覺到。4 4中等中斷中等中斷100 %的產品在處理前，必須在線返工。有外觀、可聽噪音

18、、汽車操作項目上的問題，并且被許多顧客（50 %）察覺到。3 3一部分產品在處理前，必須在線返工。有外觀、可聽噪音、汽車操作項目上的問題，但只被少識別能力敏銳的顧客（25%）察覺到。2 2微小中斷微小中斷對過程、操作或操作員造成輕微的不便。沒有影響沒有影響沒有可識別的影響1 1沒有影響沒有影響沒有可識別的影響。過程過程 FMEA FMEA 嚴重度評價準則（推薦性的）嚴重度評價準則（推薦性的）FMEA的開發(fā)：基本表格填寫28FMEA的開發(fā)：基本表格填寫空格空格e“分類分類”的填寫的填寫 n附加過程控制的零部件、系統(tǒng)、子系統(tǒng)一些特殊產品或過程特性（比如：關鍵，重要，嚴重，顯著）n特殊產品或過程特殊

19、特性符號及其使用可依據(jù)顧客的特殊要求予以確定 29FMEA的開發(fā)：基本表格填寫空格（空格（f）“失效模式的潛在原因失效模式的潛在原因”的填寫的填寫 n失效的潛在起因是指失效是怎樣發(fā)生的，應依據(jù)可以糾正或可以控制的原則予以描述n 盡可能地列出可歸結到每一失效模式的每一個潛在起因 n應只列出具體的錯誤或故障情況（如操作者未安裝密封件）；不應使用含糊不清的詞語（如操作者錯誤、機器工作不正常） n盡量少考慮人為的因素30FMEA的開發(fā)：基本表格填寫空格空格g “頻度頻度”的填寫的填寫n頻度是指某一特定的起因機理發(fā)生的可能性頻度是指某一特定的起因機理發(fā)生的可能性n描述出現(xiàn)的可能性的級別數(shù)具有相對意義描述

20、出現(xiàn)的可能性的級別數(shù)具有相對意義（110），而不是絕對的。），而不是絕對的。n通過設計更改或過程更改來預防或控制失效模通過設計更改或過程更改來預防或控制失效模式的起因機理是可能導致發(fā)生頻度數(shù)降低的式的起因機理是可能導致發(fā)生頻度數(shù)降低的唯一的途徑。唯一的途徑。 31頻度評價準則失效可能性標準，原因的發(fā)生頻度PFMEA（每個項目/每輛車的事件）等級很高100/10001/1010高50/10001/20920/10001/50810/10001/1007中等2/10001/50060.5/10001/200050.1/10001/10,0004低0.01/10001/100,00030.001/1

21、0001/1,000,0002很低通過預防控制消除了失效。132FMEA的開發(fā)：基本表格填寫空格（空格（h）“現(xiàn)行設計控制現(xiàn)行設計控制”的填寫的填寫 n現(xiàn)行過程控制描述的是可以最大程度的預防失效原因的控制；或發(fā)現(xiàn)失效模式或失效原因的控制。有兩種過程控制可以考慮；n預防預防:消除（預防）失效原因或失效模式的發(fā)生，或者降低其發(fā)生率。n探測：探測：識別（探測）失效原因或失效模式，會導致開發(fā)相關的糾正措施或對策。 n如果可以，盡可能采用預防的方式33原因與控制示例要求失效模式原因預防控制探測控制扭轉直到螺釘被完全擰入螺釘沒有完全扭入操作員沒有將螺帽扳手與作業(yè)面保持垂直操作員培訓在螺帽扳手內加入角度傳感

22、器，來發(fā)現(xiàn)螺紋錯扣的情況；直到評價滿足，才允許部件從裝置內轉移按照動態(tài)扭矩規(guī)格來扭轉螺釘螺釘矩太高操作工將扭矩設置太高密碼保護控制板（只有技術維修人員有密碼）在設置程序內加入扭矩確認箱，運行前確認設置技術維修人員將扭矩設置太高技術維修人員培訓在設置程序內加入扭矩確認箱，運行前確認設置設置說明書內添加設置參數(shù)螺釘扭矩太低操作工將扭矩設置太低密碼保護控制板（只有技術維修人員有密碼）在設置程序內加入扭矩確認箱，運行前確認設置技術維修人員將扭矩設置太低技術維修人員培訓在設置程序內加入扭矩確認箱，運行前確認設置設置說明書內添加設置參數(shù)34FMEA的開發(fā)：基本表格填寫空格（空格（i）“探測度探測度”的填寫

23、的填寫n探測度是指現(xiàn)有過程控制探測欄里的最佳探測控制相探測度是指現(xiàn)有過程控制探測欄里的最佳探測控制相關的等級。在單個關的等級。在單個FMEA內，探測度等級是一個相對內，探測度等級是一個相對評級。為了達到更低的等級，一般需要對計劃的探測評級。為了達到更低的等級，一般需要對計劃的探測控制進行改進控制進行改進 n探測度的評價指標分為110級n相對值 35推薦的FMEA 探測度評價準則探測幾率標準：通過過程控制來探測的可能性等級探測可能性沒有探測幾率沒有現(xiàn)行過程控制；不能探測或并未分析。10幾乎不可能在任何階段都不容易探測失效模式和/或錯誤（原因）不容易被探測到（比如：隨機審核）。9很稀少在后工序探測

24、問題操作員通過視覺/觸覺/聽覺方式對失效模式在后工序探測。8少在來源處探測問題操作員通過視覺/觸覺/聽覺方式，在崗位上實施失效模式的探測，或者通過計數(shù)型量具（通/止規(guī)，手動扭矩檢查/扳手等）在后工序探測7很低在后工序探測問題操作員通過計量型量具在后工序探測，或者通過計數(shù)型量具（通/止規(guī)，手動扭矩檢查/扳手等）在本崗位上實施探測。6低在來源處探測問題操作員通過計量型量具，在崗位上實施失效模式或錯誤（原因）的探測，或者通過自動控制來探測不規(guī)范的部件，并通知操作員（燈光，警報器等）。測量針對安裝設置和首件檢查（只針對設置原因）。5中等在后序探測問題通過在后工序的自動控制來實現(xiàn)失效模式的探測，探測不規(guī)

25、范的零件，封鎖零件，防止零件進入下一個流程。4中等偏高在來源處探測問題通過自動控制探測不規(guī)范的零件，自動封鎖零件，防止零件進入下一步流程，在本崗位上實施失效模式的探測。3高錯誤探測和/或問題預防通過自動控制防止不規(guī)范零件的生產，在崗位上實施錯誤（原因）的探測。2很高探測不適用；錯誤預防有預防錯誤（原因）的夾具設計，機械設計或零件設計。由于過程/產品的防錯設計，不規(guī)范零件無法生產。1幾乎可以確定36FMEA的開發(fā)：基本表格填寫空格（j）“風險順序數(shù)（RPN）”的填寫n風險順序數(shù)（RPN）是對設計風險性的度量。是嚴重度數(shù)（S）和頻度數(shù)（0）及探測 度數(shù)（D）三項數(shù)字之乘積。填入 RPN =（S）*

26、（O）*（D）.n在單獨地FMEA范圍內,數(shù)值可以在1到1000之間變化.nFMEA第四版本手冊不推薦使用RPN閥值來決定是否需要采取措施，而之前的三個版本都是采用“閥值”的多少來采取措施，為什么如今不推薦了呢？ 37FMEA的開發(fā)：基本表格填寫n1. 使用閥值意味著RPN是衡量相對風險的方法(它們通常不是),而且不要求持續(xù)的改進(事實上是要求的).n例如:顧客如果在下面不合理地使用了100這個閥值,供應商就會對RPN為12的特性B采取措施.n2. 使用閥值的另一個問題是,沒有一個要求強制采取措施的RPN值. 我們定多少“閥值”是合理呢？n有的公司定100，有的定120，有的甚至定60等等，難道定100的時候，100以上就有風險，100以下就沒有風險嗎？n3. 另外,建立閥值可能會促使小組成員產生錯誤行為:即小組成員花時間去試圖求證一個低發(fā)生頻繁度或低探測度等級的數(shù)值,以期降低RPN.項目嚴重度發(fā)生頻度探測度RPNA92590B74411238FMEA的開發(fā)：基本表格填寫空格空格(k) “建議措施建議措施”的填寫的填寫 n降低嚴重度（降低嚴重度（S）等級：只有設計或過程修訂）等級：只有