失效模式及關(guān)鍵效果分析FMEA培訓(xùn)課件

1、 1甚麼是潛在失效模式及後果分析？F - Failure (潛在失效)M - Mode(模式)E - Effects (後果)A - Analysis(分析)2潛在失效模式及後果分析的發(fā)展20世紀50年代，美國格魯曼公司開發(fā)了FMEA，用於飛機制造業(yè)的發(fā)動機故障防範，取得很好的成果類似形式的分析方法，在六十年代中期航天工業(yè)首次應(yīng)用 - 美國航空及太空總署（NASA）實施阿波羅登月計劃，在合約中明確要求實施FMEAFMEA現(xiàn)已被廣泛用于飛機製造、汽車製造等多個領(lǐng)域3失效模式及後果分析根據(jù)經(jīng)驗分析產(chǎn)品設(shè)計與生產(chǎn)工藝中存在的弱點和可能產(chǎn)生的缺陷這些缺陷產(chǎn)生的後果與風(fēng)險決策過程中採取措施加以消除、並幫

2、助消除潛在隱患；事前花些時間地進行FMEA，便可減輕事後修改的危機4FMEA潛在失效模式及後果分析兩種FMEAs設(shè)計FMEA：由設(shè)計工程師/小組在設(shè)計初期採用的一種分析技術(shù)，以系統(tǒng)、子系統(tǒng)或另件為分析對象用來在最大範圍內(nèi)保證已充分地考慮到相關(guān)的系統(tǒng)、子系統(tǒng)和另部件和列出各種潛在的失效模式及其相關(guān)的起因，並評估其對最後的產(chǎn)品影響5FMEA潛在失效模式及後果分析兩種FMEAs過程FMEA：由製造工程師/小組採用的一種分析技術(shù)，以加工工藝過程的每道工序為分析對象用來在最大範圍內(nèi)保證已充分地考慮到工藝過程設(shè)計和列出各種潛在的失效模式及其相關(guān)的起因，並評估其對最後的產(chǎn)品影響它並不依靠改變產(chǎn)品設(shè)計來克服過

3、程缺陷，是要考慮製造6一、基本概念7一、基本概念b)失效分析在找出零組件或系統(tǒng)的潛在弱點，提供設(shè)計、制造、品保等單位采取可行之對策8一、基本概念 （續(xù)）lDFMEA 設(shè)計失效模式與效應(yīng)分析lPFMEA 過程失效模式與效應(yīng)分析lSFMEA 服務(wù)失效模式與效應(yīng)分析lAFMEA 應(yīng)用失效模式與效應(yīng)分析lPFMEA 采購失效模式與效應(yīng)分析lSFMEA 子系統(tǒng)失效模式與效應(yīng)分析lMFMEA 機器失效模式與效應(yīng)分析 9一、基本概念 （續(xù)）lFMEA是具有質(zhì)量分析的事先分析工具，自下而上分析lFTA是事后的失效模式分析，即失效樹自上而下分析l類似的產(chǎn)品的FTA是其FMEA的重要輸入10一、基本概念 （續(xù)）

4、在失效分析中，首先要明確產(chǎn)品的失效是什么，否則產(chǎn)品的數(shù)據(jù)分析和可靠度評估結(jié)果將不一樣，一般而言，失效是指： a)在規(guī)定條件下（環(huán)境、操作、時間）不能完成既定功能。 11一、基本概念 （續(xù)）b)在規(guī)定條件下，產(chǎn)品參數(shù)值不能維持在規(guī)定的上下限之間。 c)產(chǎn)品在工作范圍內(nèi)，導(dǎo)致零組件的破裂、斷裂、卡死等損壞現(xiàn)象。12一、基本概念 （續(xù)）定義：一個失效事件發(fā)生，若沒有采取或不及時采取或事實上不可能采取的措施， 而引起下游系統(tǒng)或相關(guān)系統(tǒng)失效的現(xiàn)象。例子：由于有了失效鏈的概念就有了根源失效模式、伴生模式、中間式及最終模式的失效。故制作DFMEA、PFMEA 時要運用失效鏈的思想。 13一、基本概念 （續(xù)）

5、 路面不平 水箱支架斷裂 根源模式(不是內(nèi)在原 因是環(huán)境條件） 水箱后傾 產(chǎn)生異響 水箱與風(fēng)扇皮帶碰（伴生模式） 中間模式 水箱水管斷 水箱水泄漏 發(fā)動機損壞 冷卻系過熱 最終模式 停車14一、基本概念 （續(xù)）支架斷，因強度不足，為失效的根本原因不要把環(huán)境條件列入失效原因，F(xiàn)MEA要找內(nèi)在原因中間模式：上一個模式是下一個模式的原因失效鏈若能及時采取措施，可在中間截斷15一、基本概念 （續(xù)） 失效的分類應(yīng)根據(jù)失效原因、危害程度、失效程度與產(chǎn)生的頻率加以分類，一般的分類原則如下： 失效類別 分 類 原 則1 致命失效危及產(chǎn)品安全，可能導(dǎo)致人身傷亡，或引起重要總成報廢，造成重大經(jīng)濟損失或?qū)χ車h(huán)境造

6、成重大危害。2 嚴重失效影響產(chǎn)品安全，可能導(dǎo)致主要總成、零部件損壞或性能顯著下降且不能用簡易工具和備件在短時間（約30min）內(nèi)修復(fù)。3 一般失效不影響產(chǎn)品安全，造成性能下降，但一般不會導(dǎo)致主要總成及零部件損壞，并可用簡易工具和備件在短時間內(nèi)（30min）修復(fù)。4 輕微失效一般不會導(dǎo)致性能下降，不需要更換零件，用簡易工具在短時間（5min）內(nèi)能輕易排除。16一、基本概念 （續(xù)） 進行失效定性與定量分析時，要區(qū)分失效的危害程度，因此要把失效劃分等級，劃分的原則是：a)造成人員傷亡b)造成設(shè)備和環(huán)境的損失c)造成直接和間接的損失失效等級的劃分，因產(chǎn)品種類與企業(yè)政策、國家法令之不同，而有不同的劃分方

7、法，常用的劃分方法如下 ：17一、基本概念 （續(xù)）失效等級嚴 重 程 度級 能導(dǎo)致系統(tǒng)功能失效，造成系統(tǒng)或環(huán)境重大損失，并（或） 導(dǎo)致人員傷亡。級能導(dǎo)致系統(tǒng)功能失效，造成系統(tǒng)或環(huán)境的重大損失，不造成人員傷亡。級能導(dǎo)致系統(tǒng)功能下降，對系統(tǒng)或周圍環(huán)境或人員均無顯著損害。級能導(dǎo)致系統(tǒng)功能下降，對系統(tǒng)、環(huán)境、人員無害。18一、基本概念 （續(xù)） 不同的產(chǎn)品，不同的使用狀況，不同的失效模式，失效的判定很難統(tǒng)一規(guī)定。例如：齒輪出現(xiàn)蝕點，對精密儀器而言即為失效，但對重型機械，則不算失效，除非腐蝕到一定的程度。 研究失效，首先要得到失效的真實狀況，比如失效出現(xiàn)的部位，發(fā)生的時間、失效模式、失效原因、失效產(chǎn)生的影

8、響、失效改正方法、修復(fù)方式及修復(fù)成本等。19一、基本概念 （續(xù)） 失效原因失效原因就是引起失效的物性、化性原因，也就是引起失效模式的原因，例如： 失效模式失效模式：A斷裂 失效原因失效原因：B穿晶斷裂、沿晶斷裂、脆性斷裂、韌性斷裂20潛在失效模式及後果分析1.FMEA編號- 填入FMEA文件編號，以便查詢2.項目名稱 - 分析的系統(tǒng)、子系統(tǒng)或另件的過程名稱及編號統(tǒng)3.過程責(zé)任- 填入部門和小組及供應(yīng)商名稱4.編制者 - 負責(zé)準備FMEA工作的人5.年型/車型 - 填入將使用和正被分析過程影響的年型6.關(guān)鍵日期 - 填入FMEA預(yù)定完成日期，該日期不可超越計劃開始生產(chǎn)日期7.FMEA日期 -填入

9、編制FMEA原始稿的日期及最新修訂的日期8.核心小組 - 填入執(zhí)行任務(wù)的部門和個人姓名9.過程功能/要求 -簡單地考描述被分析的過程或工序21潛在失效模式及後果分析10.潛在的失效模式指系統(tǒng)、子系統(tǒng)或零部件有可能未達到設(shè)計意圖的要求對一個特定項目及其功能，出每一個潛在失效模式只能在特定環(huán)境條件下，與及特定使用條件下，可能發(fā)生的失效模式，也要考慮例如：斷裂、變形、泄漏11.潛在的失效後果 - 指失效對顧客的影響，顧客可以是下一工序、代理商或產(chǎn)品最終使用人，例如：不穩(wěn)定的操作、無動作12.嚴重度(Severity) - 潛在失效模式對顧客的影響後果的嚴重的評價指標。一般嚴重度評估分為1至1022潛

10、在失效模式及後果分析嚴重度嚴重度(S)(S)無警告的嚴重危害（10）可能危害機器或裝配操作者潛在失效模式嚴重影響系統(tǒng)安全運行或包含不符合政府法規(guī)，嚴重程度很高失效發(fā)生時無警告有警告的嚴重危害（9）可能危害機器或裝配操作者潛在失效模式嚴重影響系統(tǒng)安全運行或包含不符合政府法規(guī)，嚴重程度很高失效發(fā)生時有警告23潛在失效模式及後果分析嚴重度嚴重度(S) (S) (續(xù)續(xù)) )很高（8）生產(chǎn)線嚴重破壞，可能100%的產(chǎn)品需報廢，系統(tǒng)無法運行，喪失基本功能，顧客不滿意高（7）生產(chǎn)線破壞不嚴重，產(chǎn)品需篩選部分（低於100%）報廢，系統(tǒng)能夠運行，但性能下降，顧客不滿意24潛在失效模式及後果分析嚴重度嚴重度(S)

11、 (S) (續(xù)續(xù)) )中等（6）生產(chǎn)線破壞不嚴重，部分（低於100%）產(chǎn)品報廢（不篩選），系統(tǒng)能夠運行，但舒適性或方便性項目性能失效，顧客有些不滿意低（5）生產(chǎn)線破壞不嚴重，產(chǎn)品需要100%返工，系統(tǒng)能夠運行，但有些舒適性或方便性項目性能下降，顧客有些滿意25潛在失效模式及後果分析嚴重度嚴重度(S) (S) (續(xù)續(xù)) )很低（4）生產(chǎn)線破壞不嚴重，產(chǎn)品經(jīng)篩選，部分（少於100%)需要返工，裝配和塗裝或尖等項目不符合要求，多數(shù)顧客發(fā)現(xiàn)有缺陷輕微（3）生產(chǎn)線破壞較輕，部分（少於100%)需要在生產(chǎn)線其他工位返工，裝配和塗裝或尖響和嗒響等項目不符合要求，有一半顧客發(fā)現(xiàn)有缺陷26潛在失效模式及後果分析

12、嚴重度嚴重度(S) (S) (續(xù)續(xù)) )很輕微（2）生產(chǎn)線破壞輕微，部分（少於100%)產(chǎn)品需要在生產(chǎn)線上原工位返工，裝配和塗裝或尖等項目不符合要求，很少顧客發(fā)現(xiàn)有缺陷無（1）沒有影響27嚴重度評價準則應(yīng)用例子嚴重度評價準則應(yīng)用例子效果標準：效果的嚴重性等級無這種失效不可能引起系統(tǒng)或產(chǎn)品的顯著失效，客戶也不可能偵測到這種失效1很小很低的失效程度，失效的特性只能引起客戶輕微的困擾，客戶不會注意到系統(tǒng)或產(chǎn)品質(zhì)量的降低23中等由於失效的質(zhì)量會使客戶不滿；客戶會注意到系統(tǒng)或產(chǎn)品質(zhì)量的降低456很高由於失效的質(zhì)量會使客戶高度不滿；但未涉及到潛在的安全問題78極高失效的模式涉及到潛在的安全問題91028潛

13、在失效模式及後果分析13.分級(重要程度)根據(jù)工序特性進行分級14.潛在失效原因是指失效是怎樣發(fā)生失效的許多原因並不是獨立的可能需應(yīng)用DOE例如：扭力過大、焊接不正確、另件錯裝、林料選定不正確15.頻度(O)是指失效原因的發(fā)生頻率29失效發(fā)生的頻度(O)評價準則失效發(fā)生的可能性可能的失效率CPK頻度數(shù)很高：失效幾乎是不可避免1/21/30.330.33109高：一般與以前經(jīng)常發(fā)生失效的過程相似的工藝有關(guān)1/81/200.510.6787中等：一般與以前時有失效發(fā)生，但不佔主要比例的過程相似的工藝有關(guān)1/801/4001/2,0000.830.101.17654低：很少幾次與相似過程有關(guān)的失效1

14、/15,0001.333很低：很少幾次與幾乎完全相同過程有關(guān)的失效1/150,0001.502極低：失效不大可能發(fā)生。幾乎完全相同的過程也未有過失效1,500,0001.67130失效發(fā)生的頻度(O)評價準則應(yīng)用例子評估點123-45-67-89-10評估基準未發(fā)生過問題很難發(fā)生不良很少發(fā)生不良有時候才會發(fā)生不良有時候會連續(xù)發(fā)生不良常常發(fā)生不良31潛在失效模式及後果分析16.現(xiàn)行過程控制現(xiàn)行的過程控制是否能夠阻止失效模式的發(fā)生，或探測將發(fā)生的失效模式控制的描述17.探測度(Detection)根據(jù)工序特性進行分級18.風(fēng)險系數(shù)(RPN)RPN = S x O x D風(fēng)險系數(shù)愈大，所產(chǎn)生的影響也

15、愈大在實踐中，不管RPN大小，當S高時，就需特別注意19.建議措施當RPN值排出後，根據(jù)RPN的數(shù)值，由大至小排列，並在最前面的事和最關(guān)鍵的項目，採取改正措施如起因不明，可應(yīng)用DOE確定32失效探測度(D)評價準則探查性評價準則：在下一個或後續(xù)工藝前，或另部件離開製造或裝配工位之前，利用過程控制方法找出缺陷存在的可能性排度幾乎不可能沒有已知的控制方法能找出失效模式10很微小現(xiàn)行控制方法找出失效模式的可能性很微小9微小現(xiàn)行控制方法找出失效模式的可能性微小8很小現(xiàn)行控制方法找出失效模式的可能性很小7小現(xiàn)行控制方法找出失效模式的可能性小6中等現(xiàn)行控制方法找出失效模式的可能性中等5中上現(xiàn)行控制方法找出

16、失效模式的可能性中等偏上4高現(xiàn)行控制方法找出失效模式的可能性高3很高現(xiàn)行控制方法找出失效模式的可能性很高2幾乎肯定現(xiàn)行控制方法幾乎肯定能找出失效模式，已知相似工藝的可靠的探測控制方法133失效探測度(D)評價準則應(yīng)用例子評估點1-23-45-67-89-10評估基準製造工程中必定會發(fā)現(xiàn)在出貨前一定會發(fā)現(xiàn)一般客戶會注意到的故障細心的客戶才會注意到的故障突發(fā)的故障34潛在失效模式及後果分析20.責(zé)任負責(zé)實施建議措施的部門或人員，以及預(yù)計日期21.採取的措施當實施措施後，簡要記載具體執(zhí)行情況，並記下生產(chǎn)日期22.糾正後的RPN糾正措施實施後，評估S、O、D，計算RPN23.跟蹤有關(guān)人員須保證所有建議

17、已被實施或已妥善落實，並不斷改善FMEA文件35潛在失效模式及後果分析的實施1. 缺陷的名稱2.潛在失效的後果3.失效嚴重度評估4.缺陷產(chǎn)生的原因5.缺陷產(chǎn)生的頻度6.缺陷被發(fā)現(xiàn)的概率7.建議糾正措施想象中可能產(chǎn)生的缺陷36一、基本概念 （續(xù)）嚴重度定義嚴重度定義估計缺點對使用客戶影響的嚴重程度，以“1至10分”計分。所稱嚴重度計分，一般而言，惟有更改產(chǎn)品設(shè)計后始能降低，而僅憑制造方面之控制，并無法降低失效之嚴重度。37一、基本概念 （續(xù)） 所稱頻度，是指某項失效之原因其發(fā)生之機率，該項目一經(jīng)發(fā)生，將可能出現(xiàn)失效。惟于估計頻度時，需先假定產(chǎn)品于交貨前，有關(guān)之失效均未被發(fā)現(xiàn)。38一、基本概念 （

18、續(xù)） 所謂不易探測度，是指在一項零件或組件已經(jīng)完成，離開制造場所或裝配場所之前，能否檢出其已發(fā)生之失效而言。不易探測度用“1至10”表示。因此處理時應(yīng)確實查出失效原因，并務(wù)必有效控制，才能防止失效產(chǎn)品運出廠外。39一、基本概念 （續(xù)）風(fēng)險順序數(shù)風(fēng)險順序數(shù)RPNRPN（RishRish,Priority Number,Priority Number）=S=SO OD D S S：sereritg sereritg ( (嚴重度嚴重度) ) O O：occarrenceoccarrence( (頻度頻度) ) D D：detection (detection (不易探測度不易探測度) )重點解決重

19、點解決RPNRPN較大的原因，特別注意較大的原因，特別注意S S大的大的, ,哪怕哪怕RPNRPN并并不大，也要采取措施。不大，也要采取措施。RPNRPN該多少無任何具體規(guī)定，建議：紅線：該多少無任何具體規(guī)定，建議：紅線：RPNRPN100100黃線：黃線： RPNRPN64 64 ；綠線：綠線： RPNRPN6464管理較先進的公司管理較先進的公司, ,RPNRPN要控制在要控制在100100以下以下. .40二.關(guān)系41三、DFMEA與PMEA關(guān)系1 1DFMEADFMEA是是PFMEAPFMEA的輸入，即的輸入，即DFMEADFMEA中標明的特殊特中標明的特殊特性必須在性必須在PFMEA

20、PFMEA中重點考慮。中重點考慮。2 2DFMEADFMEA的失效模式不能依靠過程檢查糾正的失效模式不能依靠過程檢查糾正/ /控制，控制，必須更改設(shè)計參數(shù)。必須更改設(shè)計參數(shù)。3 3DFMEADFMEA后才能作后才能作PFMEAPFMEA。42q1可早期發(fā)現(xiàn)缺陷（設(shè)計問題），避免減少損失。q2有助于對設(shè)計要求的評估及對設(shè)計方案的相互權(quán)衡。q3有助于可裝配性和制造性的早期考慮。q4. FMEA是小組行為（多方論證小組），是組織經(jīng)驗的積累。431DFMEADFMEA由設(shè)計工程師牽頭，制造、質(zhì)管由設(shè)計工程師牽頭，制造、質(zhì)管部門參加的多方論部門參加的多方論 證小組制訂評審。證小組制訂評審。2PFMEAP

21、FMEA由制造工程師牽頭，設(shè)計、質(zhì)管由制造工程師牽頭，設(shè)計、質(zhì)管部門參加的多方論證部門參加的多方論證小組制訂評審。小組制訂評審。44v1DFMEADFMEA在設(shè)計概念形成之時開始，所有在設(shè)計概念形成之時開始，所有 v 加工圖樣完成之前完成。加工圖樣完成之前完成。v2設(shè)計策劃可行性承諾之前完成設(shè)計策劃可行性承諾之前完成PFMEAPFMEA。45a a) )成立小組（一般以成立小組（一般以5 58 8人：生產(chǎn)，材料，供方，顧客）人：生產(chǎn)，材料，供方，顧客）可作為多方論證小組中的子組；可作為多方論證小組中的子組；b)b)資料準備資料準備QFDQFD機能展開，發(fā)掘設(shè)計預(yù)期要求，制造機能展開，發(fā)掘設(shè)計預(yù)

22、期要求，制造/ /裝配可行性；裝配可行性；可靠性、安全要求；可靠性、安全要求；明確產(chǎn)品的使用環(huán)境（溫度，濕度等）明確產(chǎn)品的使用環(huán)境（溫度，濕度等）類似產(chǎn)品的類似產(chǎn)品的FTAFTA資料資料工程標準工程標準特殊特性明細表特殊特性明細表c)c)各系統(tǒng)、子系統(tǒng)、各部門邏輯影響關(guān)系各系統(tǒng)、子系統(tǒng)、各部門邏輯影響關(guān)系-框圖框圖46d.通過框圖描述的邏輯關(guān)系判定： 框圖輸入（原物料）的潛在失效； 框圖各過程/功能的潛在失效； 框圖輸出對下一流程（生產(chǎn)線/顧客）的潛在失效；d.完成FMEA表格；47設(shè)計FMEA的形成過程準備期l工程師群的經(jīng)驗l品質(zhì)經(jīng)驗(如:工程數(shù)據(jù)等)l顧客需求:想要的和必需的.l規(guī)格要求.l已知產(chǎn)品要求.l制造/裝配要求. 所需求的特性定義的愈好,為改進行動確認潛在的失效模式,就越容易. 48 明確功能（預(yù)期功能）明確功能（預(yù)期功能） 考慮非預(yù)期功能考慮非預(yù)期功能, ,失效模式是針對功能而言失效模式是針對功能而言: : 型失效模式：不能完成規(guī)定的功能型失效模式：不能完成規(guī)定的功能 型失效模式：產(chǎn)生了非預(yù)期的、有害的型失效模式：產(chǎn)生了非預(yù)期的