cFMEA失效模式及后果

2023/1/41潛在失效模式及后果分析

PotentialFailureModeandEffectsAnalysis

FMEA2023/1/42潛在的失效模式潛在的失效模式(Potentialfailuremode)是指可能發(fā)生，但不一定非得發(fā)生的失效模式，這是工程技術(shù)人員在設(shè)計、制造和裝配中認(rèn)識到或感覺到的可能存在的隱患。潛在失效后果潛在失效后果(potentialeffectfailure)是指一種潛在失效模式會給顧客帶來的后果，這里所說的顧客，包括外部的汽車主機廠、下一道工序、使用者直至產(chǎn)品的最終用戶；內(nèi)部的顧客則包括生產(chǎn)流程的工序、作業(yè)部門和操作人員等。2023/1/43后果分析

后果分析(effectanalysis)指的是一種失效模式若發(fā)生，會給顧客帶來多大的危害。在FMEA中，危害性包含有三層意思，并且都設(shè)法定量化，這三層意思是：①一種失效模式所產(chǎn)生后果的嚴(yán)重度(seventy)；②一種失效模式的起因發(fā)生的頻度(frequencyofoccurrence)；③一種失效模式的起因不可探測的程度(likelihoodofdetection)。2023/1/44

20世紀(jì)50年代初期，美國Grumman公司第一次把FMEA思想用于一種戰(zhàn)斗機操作系統(tǒng)的設(shè)計分析，取得較好效果，但正式應(yīng)用FMEA技術(shù)是在60年代中期，作為航天工業(yè)的一項革新，以后逐漸推廣。70年代中期，美國公布了FMEA的軍用標(biāo)準(zhǔn)MIL-STD-1629。1980年又改版為MIL—STD-1629A。

1985年國際電工協(xié)會(IEC)公布了FMEA的國際標(biāo)準(zhǔn)：IEC812，這個標(biāo)準(zhǔn)被我國等同采用，編號為GB7826—1987《系統(tǒng)可靠性分析技術(shù)、失效模式和效應(yīng)分析(FMEA)程序》。2023/1/45

FMEA的早期應(yīng)用局限在航空、航天領(lǐng)域，但自80年代后期，在民用產(chǎn)品生產(chǎn)領(lǐng)域，隨著顧客對產(chǎn)品質(zhì)量要求的不斷提高，法律法規(guī)對制造商的產(chǎn)品責(zé)任框架要求日趨嚴(yán)峻，加之市場競爭激烈，降低產(chǎn)品風(fēng)險，縮短開發(fā)周期，減少浪費，優(yōu)化成本的需求，越來越多的企業(yè)意識到事先預(yù)防的必要性。汽車工業(yè)首先引用了FMEA技術(shù)．力求在產(chǎn)品形成的早期階段最大限度地識別和采取防范措施。特別在90年代后期，汽車、電機、電器等行業(yè)不但陸續(xù)將FMEA技術(shù)引入企業(yè)自身的質(zhì)量管理體系中，并且將其逐漸發(fā)展為對供應(yīng)商的要求。2023/1/46

潛在FMEA作為一種可靠性分析技術(shù)，可以推動設(shè)計過程、制造過程或服務(wù)過程層次的質(zhì)量改進(jìn)，是對上述過程各個組成部分及其接口進(jìn)行事先分析的方法。此種事先分析主要包括以下幾項內(nèi)容：

(1)查明上述過程中可能存在的各種潛在失效模式；

(2)評價每個失效模式可能產(chǎn)生的后果(對顧客)，以及嚴(yán)重程度；

(3)評價每個失效模式的起因及其發(fā)生可能性的大?。?/p>

(4)找出減少失效模式發(fā)生或失效發(fā)生的控制變量，由此確定一個失效模式可控程度，我們稱之為不易探測度；

(5)提出建議的措施，預(yù)防風(fēng)險最大一個或幾個失效模式的發(fā)生；

(6)書面總結(jié)上述分析結(jié)果。

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FMEA是一組系統(tǒng)化的活動，其目的是：

1）發(fā)現(xiàn)、評價產(chǎn)品/過程中潛在的失效及其失效后果；

2）找到能夠避免或減少這些潛在失效發(fā)生的措施；

3）將上述整個過程文件化。它是對設(shè)計過程的更完善化，以明確必須做什么樣的產(chǎn)品設(shè)計和制造過程設(shè)計才能滿足顧客的需要。

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所有FMEA的重點在于設(shè)計，無論是用在產(chǎn)品的設(shè)計還是制造過程的設(shè)計。全面實施FMEA能夠避免許多事件的發(fā)生。要完成FMEA需依靠集體的協(xié)作，必須綜合每個人的智慧，需要有設(shè)計、制造、裝配、售后服務(wù)、質(zhì)量及可靠性等各方面的專業(yè)人才。2023/1/49

及時性是成功實施FMEA的最重要因素之一，它是一個“事前的行為”，而不是“事后的行為”。為達(dá)到最佳效益，F(xiàn)MEA必須在設(shè)計或過程失效模式被無意地納入設(shè)計產(chǎn)品之前進(jìn)行。事先花時間很好地進(jìn)行綜合的FMEA分析，能夠容易、低成本地對產(chǎn)品或過程進(jìn)行修改，從而減輕事后修改的危機。FMEA能夠減少或消除因修改而帶來更大損失的機會。適當(dāng)?shù)貞?yīng)用FMEA是一個相互作用的過程，永無止境。2023/1/410

設(shè)計FMEA與過程FMEA

設(shè)計FMEA（DFMEA）是產(chǎn)品設(shè)計與開發(fā)階段的輸出文件，是產(chǎn)品制造過程設(shè)計與開發(fā)階段的輸入。過程FMEA（PFMEA）是產(chǎn)品制造過程設(shè)計與開發(fā)階段的輸出文件，是產(chǎn)品驗證與確認(rèn)階段的輸入。2022/12/2811設(shè)計FMEA與過程FMEA設(shè)計FMEA不是靠制造造過程設(shè)計計（過程控控制）來克克服產(chǎn)品設(shè)設(shè)計中潛在在的缺陷；；過程FMEA不依靠產(chǎn)品品設(shè)計變更更來克服過過程中的潛潛在失效。。2022/12/2812設(shè)計FMEA與過程FMEA的區(qū)別使用對象的區(qū)別

設(shè)計FMEA１.最終使用者。２.整車設(shè)計或更高一級的工程師們、設(shè)計組。３.在生產(chǎn)過程中負(fù)責(zé)生產(chǎn)、裝配和售后服務(wù)的工程師們。過程FMEA１.最終使用者。２.后續(xù)的或下一道制造、裝配工序，以及服務(wù)工作。請考慮誰誰是你公公司設(shè)計計FMEA的使用對對象？誰是你公公司過程程FMEA的使用對對象？2022/12/2813設(shè)計FMEA與過程FMEA的區(qū)別實施時段的區(qū)別

設(shè)計FMEA開始于設(shè)計概念，直至產(chǎn)品圖紙完成。過程FMEA從可行性研究開始，直至產(chǎn)品與過程的確認(rèn)、保證最終產(chǎn)品滿足顧客要求和期望的全過程。2022/12/2814設(shè)計FMEA與過程FMEA的區(qū)別參加者的區(qū)別側(cè)重面的區(qū)別

設(shè)計FMEA設(shè)計FMEA參加的人員較廣。設(shè)計FMEA是為了避免或降低在產(chǎn)品設(shè)計過程中發(fā)生失效的風(fēng)險。

過程FMEA過程FMEA參加的人員較窄一些。過程FMEA是為了避免或降低在制造過程中發(fā)生失效的風(fēng)險。2022/12/2815設(shè)計FMEA與過程程FMEA的區(qū)別別

設(shè)計FMEA

過程FMEA實施要求的區(qū)別所有的新部件、更改過的部件、應(yīng)用或環(huán)境有變化的沿用零件。所有新的部件/過程，更改過的部件/過程及應(yīng)用或環(huán)境有變化的原有部件/過程。2022/12/2816設(shè)計FMEA與過程程FMEA的區(qū)別別

設(shè)計FMEA

過程FMEA潛在失效模式的區(qū)別

指系統(tǒng)、子系統(tǒng)或零部件有可能未達(dá)到設(shè)計意圖的形式。它可能引起更高一級子系統(tǒng)、系統(tǒng)的潛在失效，也可能是它低一級的零部件潛在失效的影響后果。

指過程可能發(fā)生的不滿足過程要求和/或設(shè)計意圖的形式，是對某具體工序不符合要求的描述。它可能是引起下一道工序的潛在失效模式，也可能是上一道工序潛在失效的后果。2022/12/2817設(shè)計FMEA與過程程FMEA的區(qū)別別

設(shè)計FMEA

過程FMEA典型的失效模式潛在的失效后果

可以是但不限于下列情況：裂紋、變形、松動、泄漏、粘結(jié)、短路（電器）、氧化、斷裂等。失效模式對系統(tǒng)功能的影響，就如顧客感受的一樣。

可能是但不限于下列情況：彎曲、粘合、毛刺、轉(zhuǎn)運損壞、斷裂、變形、臟污、安裝調(diào)試不當(dāng)、接地、開路、短路、工具磨損等。失效模式對顧客的影響。顧客可以是下一道工序、代理商或車主。2022/12/2818設(shè)計FMEA與過程程FMEA的區(qū)別別

設(shè)計FMEA

過程FMEA潛在失效的起因/機理

是指一個設(shè)計薄弱部分的跡象，其作用結(jié)果就是失效模式。起因可能包括：規(guī)定的材料不對、設(shè)計壽命估計不當(dāng)、應(yīng)力過大、潤滑不足、維修保養(yǎng)壽命不當(dāng)、環(huán)境保護(hù)不夠、計算錯誤。機理可能包括屈服、疲勞、材料不穩(wěn)定性、蠕變、磨損和腐蝕。

是指失效是怎么發(fā)生的，要在盡可能廣的范圍內(nèi)，列出每個可以想到的失效原因。如扭矩、焊接、測量、熱處理不正確，潤滑不當(dāng)或無潤滑、零件漏裝或錯裝。2022/12/2819設(shè)計FMEA與過程程FMEA的區(qū)別別

設(shè)計FMEA

過程FMEA嚴(yán)重度（S）

潛在失效模式發(fā)生時，對下序零件、子系統(tǒng)、系統(tǒng)或顧客影響后果的嚴(yán)重程度的評價指標(biāo)。

潛在失效模式發(fā)生時對下序零件、子系統(tǒng)、系統(tǒng)或顧客影響后果的嚴(yán)重程度的評價指標(biāo)。頻度（O）

探測度（D）

某一特定失效起因或機理出現(xiàn)的可能性。分為1～10級。

用現(xiàn)行設(shè)計控制方法來探測潛在失效原因/機理以及探測可發(fā)展為后續(xù)的失效模式能力的評價指標(biāo)。

某一特定失效起因或機理出現(xiàn)的可能性。分為1～10級。

用現(xiàn)行過程控制方法來找出失效起因/機理過程缺陷的可能性以及找出后續(xù)發(fā)生的失效模式的可能性的評價指標(biāo)。2022/12/2820推薦薦的的DFMEA嚴(yán)重重度度評評價價準(zhǔn)準(zhǔn)則則后果評定準(zhǔn)則：后果的嚴(yán)重度嚴(yán)重度無警告的嚴(yán)重危害嚴(yán)重級別很高。潛在失效模式影響車輛安全運行和/或包含不符合法律、法規(guī)的要求。失效發(fā)生時無預(yù)警。10有警告的嚴(yán)重危害嚴(yán)重級別很高。潛在失效模式影響車輛安全運行和/或包含不符合法律、法規(guī)的要求。失效發(fā)生時有預(yù)警。9很高車輛／系統(tǒng)無法運行（喪失基本功能）。8高車輛／系統(tǒng)能運行，但性能下降。顧客很不滿意7中等車輛／系統(tǒng)能運行，但舒適性／方便性方面性能下降。顧客不滿意。6低車輛／系統(tǒng)可運行，但舒適性／方便性方面性能下降。顧客有些不滿意。5很低裝配和外觀／尖響聲和卡嗒響聲不符合要求。多數(shù)顧客（75%以上）發(fā)現(xiàn)有缺陷。4輕微裝配和外觀/尖響聲和卡嗒響聲不符合要求。50%的顧客發(fā)現(xiàn)有缺陷。3很輕微裝配和外觀/尖響聲和卡嗒響聲不符合要求。有辨識能力的顧客（25%以下）發(fā)現(xiàn)有缺陷。2無沒有可識別的影響。12022/12/2821推薦薦的的DFMEA頻度度評評價價準(zhǔn)準(zhǔn)則則失效發(fā)生的可能性可能的失效率級別很高：持續(xù)性發(fā)生的失效≥100件每1000輛車1050件每1000輛車9高：反復(fù)發(fā)生的失效20件每1000輛車810件每1000輛車7中等：偶爾發(fā)生的失效5件每1000輛車62件每1000輛車51件每1000輛車4低：相對很少發(fā)生的失效0.5件每1000輛車30.1件每1000輛車2極低：失效不太可能發(fā)生≤0.010件每1000輛車12022/12/2822推薦的DFMEA探測度評評價準(zhǔn)則則探測度評價準(zhǔn)則：被設(shè)計控制探測出來的可能性級別絕對不肯定設(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起因／機理及后續(xù)的失效模式８很少設(shè)計控制只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)計控制有中等多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１2022/12/28232022/12/2824嚴(yán)重度、、頻度與與探測度度如果潛在在失效的的嚴(yán)重度度很高，，分析時時就應(yīng)該該直接考考慮“建建議措施施”了。。如果潛在在失效的的頻度很很高，分分析時也也應(yīng)該直直接考慮慮“建議議措施””了。某些顧客客提出對對組織的的FMEA文件進(jìn)行行審查和和批準(zhǔn)，，其目的的就是審審查組織織產(chǎn)品和和制造過過程設(shè)計計的可靠靠性。嚴(yán)重度、、頻度、、探測度度三者之之間沒有有必然的的因果關(guān)關(guān)系。2022/12/2825推薦的PFMEA嚴(yán)重度評價準(zhǔn)準(zhǔn)則后果評價準(zhǔn)則：后果的嚴(yán)重度這級別導(dǎo)致當(dāng)一個潛在失效模式造成了在最終顧客和/或制造/裝配廠的缺陷。應(yīng)該隨時首先考慮到最終顧客。如果在兩者都發(fā)生缺陷，則采用較高一級的嚴(yán)重度。（顧客后果）評價準(zhǔn)則：后果的嚴(yán)重度這級別導(dǎo)致當(dāng)一個潛在失效模式造成了在最終顧客和/或制造/裝配廠的缺陷。應(yīng)該隨時首先考慮到最終顧客。如果在兩者都發(fā)生缺陷，則采用較高一級的嚴(yán)重度。（制造/組裝后果）級別無警告的嚴(yán)重危害嚴(yán)重級別很高。潛在失效模式影響車輛安全運行和/或包含不符合法律法規(guī)情形。失效發(fā)生時無警告?；颍赡芪＜白鳂I(yè)人員（機器或組裝）而無警告。10有警告的嚴(yán)重危害嚴(yán)重級別很高。潛在失效模式影響車輛安全運行和/或包含不符合法律法規(guī)情形。失效發(fā)生時有警告?；?，可能危及作業(yè)人員（機器或組裝）但有警告。9很高車輛/系統(tǒng)無法運行（喪失基本功能）或，產(chǎn)品100%不能使用，或者車輛/系統(tǒng)要在修理部門花上1個多小時來加以返工修理。8高車輛/系統(tǒng)能運行，但性能下降。顧客非常不滿意?；?，產(chǎn)品必須要挑選，且一部分（少于100%）不能使用，或車輛/系統(tǒng)要在修理部門花上0.5~1小時來加以返工修理。72022/12/2826推薦的PFMEA嚴(yán)重度評價準(zhǔn)準(zhǔn)則中等車輛/系統(tǒng)能運行，但舒適性/方便性項目失效。顧客不滿意或，產(chǎn)品不需要挑選，且一部分（少于100%）不能使用，或車輛/系統(tǒng)要在修理部門花上少于0.5小時的時間來加以返工修理。6低車輛/系統(tǒng)能運行，但舒適性/方便性項目運行性能下降?；?，100%的產(chǎn)品需要重新修整，或車輛/系統(tǒng)要在生產(chǎn)線外修理調(diào)整，但不用到專門的修理部門。5很低裝配和外觀/尖響聲和卡嗒響聲等項目令人不舒服。大多數(shù)（75%以上）顧客發(fā)現(xiàn)有缺陷或，產(chǎn)品可能必須要挑選，能夠使用，但一部分（少于100%）的產(chǎn)品需要在線外調(diào)整。4輕微裝配和外觀/尖響和卡嗒響聲令人不舒服。50%的顧客發(fā)現(xiàn)有缺陷?；?，產(chǎn)品不需要挑選，能夠使用。一部分（少于100%）產(chǎn)品必須要在生產(chǎn)線外的工位進(jìn)行調(diào)整。3很輕微裝配和外觀/尖響和卡嗒響聲令人不舒服。很少顧客（25%以下）發(fā)現(xiàn)有缺陷?；?，產(chǎn)品能夠使用，一部分（少于100%）產(chǎn)品必須要在生產(chǎn)線外的工位上重新調(diào)整。2無沒有可識別的影響或，輕微的對作業(yè)或操作者不方便，或沒有影響。12022/12/2827推薦的PFMEA頻度評價準(zhǔn)則則失效發(fā)生的可能性可能的失效率級別很高：持續(xù)性發(fā)生的失效≥100件每1000件1050件每1000件9高：反復(fù)發(fā)生的失效20件每1000件810件每1000件7中等：偶爾發(fā)生的失效5件每1000件62件每1000件51件每1000件4低：很少有關(guān)的相似失效0.5件每1000件30.1件每1000件2極低：失效不大可能發(fā)生≤0.010件每1000件12022/12/2828推薦的PFMEA探測度評價價準(zhǔn)則（A防錯B測量C人工檢查））探測度評價準(zhǔn)則檢查類型推薦的探測度分級方法級別ABC幾乎不可能確定絕對無法探測X無法探測或沒有檢查10很微小現(xiàn)行控制方法將不可能探測X只能通過間接或隨機檢查來達(dá)到控制9微小現(xiàn)行控制方法只有很小的機會去探測X僅能以目測檢查來達(dá)到控制8很小現(xiàn)行控制方法只有很少的機會去探測X僅能以雙重的目測檢查來達(dá)到控制7小現(xiàn)行控制方法可能可以探測XX以圖表的方法，如SPC（統(tǒng)計過程控制）來達(dá)到控制6中等現(xiàn)行控制方法可能可以探測X在零件離開工位之后以計量測量來控制，或在零件離開工位后100%執(zhí)行Go/NoGo的測量52022/12/2829推薦的PFMEA探測度評價價準(zhǔn)則（A防錯B測量C人工檢查））中上現(xiàn)行控制方法有好的機會去探測XX在后續(xù)的作業(yè)中來探測錯誤，或執(zhí)行作業(yè)前準(zhǔn)備和首件的測定檢查（僅適用發(fā)生于作業(yè)前準(zhǔn)備）4高現(xiàn)行控制方法有好的機會去探測XX當(dāng)場偵錯，或以多重的接收準(zhǔn)則在后續(xù)作業(yè)中探測錯誤，如庫存、挑選、設(shè)置、驗證。不接受缺陷零件。3很高現(xiàn)行控制方法幾乎確定可以探測XX當(dāng)場探測錯誤（自動測量并自動停機）。缺陷零件不能通過。2幾乎肯定現(xiàn)行控制方法肯定可以探測X該項目在過程/產(chǎn)品設(shè)計中采用了防錯措施，不會生產(chǎn)出缺陷零件。12022/12/28302022/12/2831設(shè)計FMEA與過程FMEA的區(qū)別RPN＝S×O×D

設(shè)計FMEA

過程FMEA風(fēng)險順序數(shù)（RPN）

風(fēng)險順序數(shù)是嚴(yán)重度數(shù)、頻度數(shù)和探測度數(shù)的乘積，是對設(shè)計風(fēng)險性的度量。

風(fēng)險順序數(shù)是嚴(yán)重度數(shù)、頻度數(shù)和探測度數(shù)的乘積，用于對過程中的那些擔(dān)心事項進(jìn)行排序。2022/12/2832設(shè)計計FMEA與過過程程FMEA的區(qū)區(qū)別別

設(shè)計FMEA

過程FMEA

糾正后的RPN

當(dāng)明確了糾正措施后，計算并記錄糾正后的RPN值。所有糾正后的RPN值都應(yīng)復(fù)查，而且如果有必要考慮進(jìn)一步的措施，還應(yīng)重新提出糾正措施、予以實施并進(jìn)行糾正后的RPN計算，以度量風(fēng)險的降低程度。

當(dāng)明確了糾正措施后，計算并記錄糾正后的RPN值。所有糾正后的RPN值都應(yīng)復(fù)查，而且如果有必要考慮進(jìn)一步的措施，還應(yīng)重新提出糾正措施、予以實施并進(jìn)行糾正后的RPN計算，以驗證風(fēng)險是否降低到可接受的程度。2022/12/2833關(guān)于于潛潛在在失失效效模模式式風(fēng)風(fēng)險險的的評評價價關(guān)于于風(fēng)風(fēng)險險評評價價的的風(fēng)風(fēng)險險順順序序數(shù)數(shù)（（RPN）。。RPN=S(嚴(yán)重重度度)ｘO（頻頻度度））ｘｘD（不不可可探探測測度度）），，它它表表示示一一個個FMEA的風(fēng)風(fēng)險險程程度度。。需需要要說說明明的的是是，，判判定定是是否否需需要要對對一一個個FMEA采取取針針對對性性的的措措施施，，RPN值不不應(yīng)應(yīng)作作為為唯唯一一推推薦薦的的方方法法。。我我們們現(xiàn)現(xiàn)在在首首先先假假定定RPN是一一個個相相對對的的風(fēng)風(fēng)險險大大小小的的測測量量（（實實際際情情況況往往往往不不是是）），，同同時時還還假假定定先先不不考考慮慮其其持持續(xù)續(xù)的的改改進(jìn)進(jìn)。。2022/12/2834關(guān)于于潛潛在在失失效效模模式式風(fēng)風(fēng)險險的的評評價價例如如：：如如果果顧顧客客要要求求將將RPN值為為100的失失效效模模式式風(fēng)風(fēng)險險作作為為必必須須采采取取措措施施的的界界限限；；那那么么作作為為生生產(chǎn)產(chǎn)件件組組織織只只需需要要對對下下面面例例子子中中的的B項采采取取措措施施就就可可以以了了，，因因為為它它的的風(fēng)風(fēng)險險順順序序數(shù)數(shù)是是112。

項目S(嚴(yán)重度)O（頻度）D（不可探測度）

RPN

A

9

2

5