DFMEA－設(shè)計(jì)潛在的失效模式及后果

1DFMEA－設(shè)計(jì)潛在的失效模式及后果分析

DesignPotentialFailureModeandEffectsAnalysis2FMEA和風(fēng)險(xiǎn)的聯(lián)系什么是風(fēng)險(xiǎn)?你的產(chǎn)品有風(fēng)險(xiǎn)嗎?你的產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中有風(fēng)險(xiǎn)嗎?這些風(fēng)險(xiǎn)需要控制嗎?我們采取何種措施可以避免或者降低風(fēng)險(xiǎn)?采取的措施得到有效實(shí)施了嗎?有新的風(fēng)險(xiǎn)出現(xiàn)嗎?

3FMEA和風(fēng)險(xiǎn)的聯(lián)系產(chǎn)品/過(guò)程的風(fēng)險(xiǎn)是和產(chǎn)品/過(guò)程所要實(shí)現(xiàn)的功能想對(duì)應(yīng)?所要實(shí)現(xiàn)的功能/滿足的特性可通過(guò)質(zhì)量功能展開(kāi)來(lái)確定(QFD).功能和特性定義得越明確,風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別就越容易.任何的風(fēng)險(xiǎn)都對(duì)應(yīng)著失效

4何謂FMEA

FMEA是一組系統(tǒng)化的活動(dòng)，其目的是發(fā)現(xiàn)、為確?？蛻魸M意評(píng)價(jià)產(chǎn)品／過(guò)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(shū)面總結(jié)上述過(guò)程。，這是對(duì)設(shè)計(jì)過(guò)程的完善。5這種系統(tǒng)化的方法與一個(gè)工程師在任何設(shè)計(jì)過(guò)程中正常經(jīng)歷的思維過(guò)程是一致的，并使之規(guī)范化、文件化。設(shè)計(jì)FMEA6潛在失效模式潛在失效后果嚴(yán)重度S級(jí)別潛在失效起因/機(jī)理頻度O現(xiàn)行控制探測(cè)度DRPN建議措施責(zé)任及目標(biāo)完成日期措施結(jié)果預(yù)防探測(cè)采取的措施SODRPN子系統(tǒng)功能要求功能、特性或要求是什么？會(huì)是什么問(wèn)題？-無(wú)功能-部分功能/功能過(guò)強(qiáng)/功能降級(jí)-功能間歇-非預(yù)期功能后果是什么？有多糟糕？起因是什么？發(fā)生的頻率如何？怎樣能得到預(yù)防和探測(cè)？該方法在探測(cè)時(shí)有多好？能做些什么？-設(shè)計(jì)更改-過(guò)程更改-特殊控制-標(biāo)準(zhǔn)、程序或指南的更改7FMEA的時(shí)機(jī)成功實(shí)施FMEA項(xiàng)目的最重要因素之一是時(shí)間性。其含義是指“事件發(fā)生前”的措施，而不是“事實(shí)出現(xiàn)后”的演練。為實(shí)現(xiàn)最大價(jià)值，F(xiàn)MEA必須在產(chǎn)品或過(guò)程失效模式被納入到產(chǎn)品或過(guò)程之前進(jìn)行。事先花時(shí)間很好地完成FMEA分析，能夠最容易、低成本地對(duì)產(chǎn)品或過(guò)程進(jìn)行更改，從而最大程度地降低后期更改的危機(jī)。FMEA能夠減少或消除實(shí)施可能會(huì)帶來(lái)更大隱患的預(yù)防/糾正性更改的機(jī)會(huì)。應(yīng)在所有FMEA小組間提倡交流和協(xié)作。FMEA的全面實(shí)施要求對(duì)所有新部件、更改過(guò)的部件以及應(yīng)用或環(huán)境有變化的沿用零件進(jìn)行設(shè)計(jì)FMEA。8集體的努力

FMEA由負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)工作的工程師主導(dǎo)，項(xiàng)目小組參與。相關(guān)部門(mén)的參與是FMEA的前提，這些部門(mén)應(yīng)包括(但不限于)：裝配、制造、材料、質(zhì)量、服務(wù)和供方，以及負(fù)責(zé)下一總成的設(shè)計(jì)部門(mén)。FMEA可成為促進(jìn)有關(guān)部門(mén)間充分交換意見(jiàn)的催化劑，從而提高整個(gè)集體的工作水平。此外，任何(內(nèi)部或外部的)供方設(shè)計(jì)項(xiàng)目應(yīng)向有關(guān)負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)的工程師進(jìn)行咨詢。9顧客的定義設(shè)計(jì)潛在FMEA中“顧客”的定義，不僅僅是“最終使用者”，并且包括車型設(shè)計(jì)或更高一級(jí)裝配過(guò)程設(shè)計(jì)的工程師們／設(shè)計(jì)組，以及在生產(chǎn)過(guò)程中負(fù)責(zé)生產(chǎn)、裝配和售后服務(wù)的工程師們，法律法規(guī)要求。10設(shè)計(jì)FMEA是一份動(dòng)態(tài)文件：應(yīng)在一個(gè)設(shè)計(jì)概念最終形成之時(shí)/前開(kāi)始，而且，在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)各階段中，當(dāng)設(shè)計(jì)有變化或得到其它信息時(shí)，應(yīng)及時(shí)，不斷地修改，并最終在產(chǎn)品加工圖樣完成之前全部結(jié)束?？紤]制造／裝配的要求是相互聯(lián)系的，設(shè)計(jì)FMEA在體現(xiàn)設(shè)計(jì)意圖的同時(shí)，還應(yīng)保證制造或裝配能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)計(jì)意圖。制造或裝配過(guò)程中可能發(fā)生的潛在失效模式分析不需包含在設(shè)計(jì)FMEA當(dāng)中，它們的識(shí)別，影響及控制由過(guò)程FMEA來(lái)解決。設(shè)計(jì)FMEA11設(shè)計(jì)FMEA不是靠過(guò)程控控制來(lái)克服設(shè)設(shè)計(jì)中潛在的的缺陷，但的的確要考慮制制造／裝配過(guò)過(guò)程中技術(shù)的的／體力的限限制，例如必要的拔模(斜度)受限制的表面面處理裝配空間／工工具可接近受限制的鋼材材硬度公差能力設(shè)計(jì)FMEA12設(shè)計(jì)FMEA的開(kāi)發(fā)主管設(shè)計(jì)工程程師擁有許多多用于設(shè)計(jì)FMEA準(zhǔn)備工作的文文件。設(shè)計(jì)FMEA應(yīng)從列出設(shè)計(jì)計(jì)希望做什么么及不希望做做什么開(kāi)始，，如設(shè)計(jì)意圖圖。顧客需求求(正如由QFD之類活動(dòng)所確確定的一樣)、車輛要求文文件、已知產(chǎn)產(chǎn)品的要求和和制造／裝配配要求都應(yīng)結(jié)結(jié)合起來(lái)。13設(shè)計(jì)FMEA應(yīng)從所要分析析的系統(tǒng)、子子系統(tǒng)或零部部件的框圖開(kāi)開(kāi)始。給出了框圖的的示例框圖說(shuō)明了分分析中包括的的各項(xiàng)目之間間的主要關(guān)系系，并建立了了分析的邏輯輯順序。用于FMEA的準(zhǔn)備工作中中這種框圖應(yīng)應(yīng)伴隨FMEA過(guò)程。設(shè)計(jì)FMEA14圖115圖216圖31718定義失效:在規(guī)定條件下下(環(huán)境、操作、、時(shí)間)不能完成既定定功能。在規(guī)定條件下下,產(chǎn)品參數(shù)值不不能維持在規(guī)規(guī)定的上下限限之間。產(chǎn)品在工作范范圍內(nèi),導(dǎo)致零組件的的破裂、斷裂裂、卡死等損損壞現(xiàn)象。19為了便于將潛潛在的失效模模式及其影響響后果分析成成文，已設(shè)計(jì)計(jì)出專用表格格。下面介紹這種種表格的具體體應(yīng)用，所述述各項(xiàng)的序號(hào)號(hào)都相應(yīng)標(biāo)在在表上對(duì)應(yīng)的的欄目?jī)?nèi)，完完成的設(shè)計(jì)FMEA表格的示例見(jiàn)見(jiàn)附錄B：201)FMEA編號(hào)填入FMEA文件編號(hào),以便查詢。2）系統(tǒng)、子子系統(tǒng)或零部部件的名稱及編號(hào)注明適當(dāng)?shù)姆址治黾?jí)別并填入所分析系統(tǒng)、子子系統(tǒng)或零件件的名稱、編號(hào)213)設(shè)計(jì)責(zé)任填入整車廠（（OEM）、部門(mén)和小組組,如果知道，還還應(yīng)包括供方方的名稱。（（誰(shuí)負(fù)責(zé)產(chǎn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)）4）編制者填入負(fù)責(zé)FMEA準(zhǔn)備工作的工工程師的姓名名、電話和所所在公司的名名稱。225)年型/車型填入將將使用用和/或正正被分分析的的設(shè)計(jì)計(jì)所影影響的的預(yù)期期的年年型及及車型型（如如果已已知的的話））6)關(guān)鍵日日期填入FMEA初次預(yù)預(yù)定完完成的的日期期，該該日期期不應(yīng)應(yīng)超過(guò)過(guò)計(jì)劃劃的產(chǎn)產(chǎn)品設(shè)設(shè)計(jì)發(fā)發(fā)布的的日期期。7)FMEA日期填入編制FMEA原始稿稿的日日期及及最新新修訂訂的日日期8)核心小小組列出有有權(quán)確確定和和/或或執(zhí)行行任務(wù)務(wù)的責(zé)責(zé)任部部門(mén)和和個(gè)人人姓名名（建建議所所有參參加人人員的的姓名名、部部門(mén)、、電話話、住住址等等都應(yīng)應(yīng)記錄錄在一一張分分發(fā)表表上））23項(xiàng)目/功能填入被被分析析項(xiàng)目目的名名稱和和其他他相關(guān)關(guān)信息息（如如編號(hào)號(hào)、零零件級(jí)級(jí)別等等）用盡可可能簡(jiǎn)簡(jiǎn)明的的文字字來(lái)說(shuō)說(shuō)明被被分析析項(xiàng)目目滿足足設(shè)計(jì)計(jì)意圖圖的功功能，，包括括該系系統(tǒng)運(yùn)運(yùn)行環(huán)環(huán)境（（規(guī)定定溫度度、壓壓力、、濕度度范圍圍、設(shè)設(shè)計(jì)壽壽命））相關(guān)關(guān)的信信息如果該該項(xiàng)目目有多多種功功能，，且有有不同同的失失效模模式，，應(yīng)把把所有有的功功能單單獨(dú)列列出24潛在失失效模模式所謂潛潛在失失效模模式是是指部部件、、子系系統(tǒng)或或系統(tǒng)統(tǒng)有可可能會(huì)會(huì)未達(dá)達(dá)到或或不能能實(shí)現(xiàn)現(xiàn)項(xiàng)目目/功功能欄欄中所所描述述的預(yù)預(yù)期功功能的的情況況（如如預(yù)期期功能能失效效）。。這種種潛在在的失失效模模式可可能會(huì)會(huì)是更更高一一級(jí)的的子系系統(tǒng)或或系統(tǒng)統(tǒng)的潛潛在失失效模模式的的起因因或者者是更更低一一級(jí)的的部件件的潛潛在失失效模模式的的影響響后果果只可能能出現(xiàn)現(xiàn)在特特定的的運(yùn)行行條件件下（（如熱熱、冷冷、干干燥、、粉塵塵等））和特特定的的使用用條件件下（（如超超過(guò)平平均里里程、、不平平的路路面、、僅在在城市市內(nèi)行行駛等等）的的潛在在失效效模式式應(yīng)予予以考考慮一般的的失效效模式式包含含下列列各項(xiàng)項(xiàng),但不限限于此此:裂紋、、變形形、松松弛、、泄漏漏、粘粘結(jié)、、生銹銹氧化化、折折斷、、不不能傳傳遞扭扭距失效模模式應(yīng)應(yīng)表述述為“物理的的”或者技技術(shù)上上的定定義，，而不不是對(duì)對(duì)于顧顧客可可感受受的特特征25潛在失失效后果顧客察察覺(jué)在在功能能特性性上失失效模模式的的后果果常見(jiàn)的的失效效后果果包括括:噪音、、漏氣氣、操操作費(fèi)費(fèi)力、、電動(dòng)動(dòng)窗不不作用用、剎剎車不不靈、、跳動(dòng)動(dòng)、亂亂檔、、冷卻卻不夠夠、車車輛性性能退退化、、產(chǎn)生臭臭氣、、外觀不不良、、違法法法規(guī)規(guī)等。。26圖427圖528嚴(yán)重度度（（S）嚴(yán)重度度是一一給定定失效效模式式最嚴(yán)嚴(yán)重的的影響響后果果的級(jí)級(jí)別嚴(yán)重度度的評(píng)評(píng)估分分為1到10級(jí)級(jí)。嚴(yán)嚴(yán)重度度數(shù)值值的降降低只只有通通過(guò)改改變?cè)O(shè)設(shè)計(jì)才才能夠夠?qū)崿F(xiàn)現(xiàn)例如，，“安安全帶帶”可可以減減輕車車輛碰碰撞的的嚴(yán)重重程度度29表2.推薦薦的DFMEA嚴(yán)重度度評(píng)價(jià)價(jià)準(zhǔn)則則后果判定準(zhǔn)則：后果的嚴(yán)重度級(jí)別無(wú)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(méi)有任何失效預(yù)兆的情況下影響到行車安全或違反了政府的有關(guān)章程。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，并影響到行車安全或違反了政府的有關(guān)章程。9很高車輛(或系統(tǒng))不能運(yùn)行，喪失基本功能。8高車輛(或系統(tǒng))能運(yùn)行，但性能下降，顧客不滿意。7中等車輛(或系統(tǒng))能運(yùn)行，但舒適性或方便性部件不能工作，顧客不滿意。6低車輛(或系統(tǒng))能運(yùn)行，但舒適性或方便性方面性能下降，顧客有些不滿意。5很低裝配和外觀/尖響聲和卡嗒響聲等項(xiàng)目不符合要求，大多數(shù)顧客發(fā)現(xiàn)有缺陷（多于75%）。4輕微裝配和外觀/尖響聲和卡嗒響聲等項(xiàng)目不符合要求，有50％的顧客發(fā)現(xiàn)有缺陷。3很輕微裝配和外觀/尖響聲和卡嗒響聲等項(xiàng)目不符合要求，有辨識(shí)能力的顧客發(fā)現(xiàn)有缺陷（少于25％）2無(wú)沒(méi)有可識(shí)別的影響130分級(jí)產(chǎn)品特特殊特特性的的分級(jí)級(jí)31潛在失效的的起因因/機(jī)機(jī)理潛在失失效起起因是是指一一個(gè)設(shè)設(shè)計(jì)薄薄弱部部分的的跡象象，其其作用用結(jié)果果就是是失效效模式式。盡可能能地列列出每每一失失效模模式的的每一一個(gè)潛潛在起起因和和/或或失效效機(jī)理理32潛在失效的的起因因/機(jī)機(jī)理一般失失效原原因包包括下下列,但但不局局限於於此：錯(cuò)誤的的原物物料規(guī)規(guī)格不適當(dāng)當(dāng)?shù)脑O(shè)設(shè)計(jì)壽壽命假假設(shè)超過(guò)壓壓力潤(rùn)滑能能力不不足軟件規(guī)規(guī)范不不合適適公差規(guī)規(guī)定不不合理理33典型的的失效效機(jī)理理包括括,但不局局限于于此化學(xué)氧氧化金屬疲疲勞原物料材質(zhì)質(zhì)不穩(wěn)定磨損腐蝕潛在失效的起因因/機(jī)理34圖635頻度（0）頻度是指某某一特定失失效起因或或機(jī)理（已已列于前欄欄目中）出出現(xiàn)的可能能性發(fā)生機(jī)機(jī)會(huì):通過(guò)設(shè)計(jì)變變更或者設(shè)設(shè)計(jì)過(guò)程變變更（如建建立設(shè)計(jì)檢檢查單，設(shè)設(shè)計(jì)指南，，設(shè)計(jì)評(píng)審審等）來(lái)預(yù)預(yù)防或控制制失效模式式的起因/機(jī)理是影影響頻度數(shù)數(shù)降低的唯唯一的途徑徑。潛在失效起起因/機(jī)理理出現(xiàn)頻度度的評(píng)估分分為1到10級(jí)，在在確定這個(gè)個(gè)估計(jì)值時(shí)時(shí)，需要考考慮下列問(wèn)問(wèn)題：36相似零件或或子系統(tǒng)的的服務(wù)歷史史和相關(guān)經(jīng)經(jīng)驗(yàn)?是否類似于于前一等級(jí)級(jí)的零件、、子系統(tǒng)或或系統(tǒng)?相對(duì)于前一一等級(jí)的零零件或子系系統(tǒng),改變的程度度大小?零件與前一一等級(jí)零件件,基本上是否否有差異?零件是否為為全新的產(chǎn)產(chǎn)品?零件使用條條件是否改改變?作業(yè)環(huán)境是是否改變?是否有適當(dāng)當(dāng)?shù)念A(yù)防控控制措施？？是否運(yùn)用工工程分析（（如可靠性性）去估計(jì)計(jì)？頻度（0）37圖7第三版FMEA38現(xiàn)行設(shè)計(jì)控控制現(xiàn)行控制是是指已被或或正在被同同樣或類似似的設(shè)計(jì)所所采用的那那些措施（（如設(shè)計(jì)評(píng)評(píng)審，失效效與安全設(shè)設(shè)計(jì)（減壓壓閥），數(shù)數(shù)學(xué)研究，，臺(tái)架/試試驗(yàn)室試驗(yàn)驗(yàn)，可行性性評(píng)審，樣樣件試驗(yàn)，，道路試驗(yàn)驗(yàn)，車隊(duì)試試驗(yàn)）要考慮兩種種類型的設(shè)設(shè)計(jì)控制：：預(yù)防：防止止失效的起起因/機(jī)理理或失效模模式出現(xiàn)，，或者降低低其出現(xiàn)的的幾率探測(cè)：在項(xiàng)項(xiàng)目投產(chǎn)之之前，通過(guò)過(guò)分析方法法或物理方方法，探測(cè)測(cè)出失效的的起因/機(jī)機(jī)理或者失失效模式39圖840不易探測(cè)度（D）現(xiàn)行設(shè)計(jì)/過(guò)程控制條條件下發(fā)現(xiàn)現(xiàn)潛在起因因/機(jī)理的能力力和探測(cè)失效模式式的能力41圖9第三版FMEA42風(fēng)險(xiǎn)順序數(shù)數(shù)（RPN）風(fēng)險(xiǎn)順序數(shù)數(shù)是嚴(yán)重度度數(shù)(S),頻度數(shù)(0),不易探測(cè)度度數(shù)(D)等級(jí)的乘積積。RPN=(S)×(0)×(D)是一項(xiàng)設(shè)計(jì)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)指針針,RPN取值在1至至1000之間。當(dāng)當(dāng)RPN較高時(shí),設(shè)計(jì)小組應(yīng)應(yīng)提出糾正正措施來(lái)降降低RPN值。43建議措施應(yīng)首先針對(duì)對(duì)高嚴(yán)重度，，高RPN值和小組指指定的其它它項(xiàng)目進(jìn)行預(yù)防/糾正措施施的工程評(píng)評(píng)價(jià)。任何何建議措施施的意圖都都是要依以以下順序降降低其風(fēng)險(xiǎn)險(xiǎn)級(jí)別：嚴(yán)嚴(yán)重度、頻頻度和探測(cè)測(cè)度。如：-修改設(shè)計(jì)幾幾何尺寸和和/或公差差；-修改材料規(guī)規(guī)范；-試驗(yàn)設(shè)計(jì)（（尤其是存存在多重或或相互作用用的起因時(shí)時(shí)或其它解解決問(wèn)題的的技術(shù)）；；和-修改試驗(yàn)計(jì)計(jì)劃只有設(shè)計(jì)更更改才能導(dǎo)導(dǎo)致嚴(yán)重度度的降低。。只有通過(guò)過(guò)設(shè)計(jì)更改改或者設(shè)計(jì)計(jì)過(guò)程更改改消除或控控制失效模模式的起因因/機(jī)理才才能有效地地降低頻度度。增加設(shè)設(shè)計(jì)確認(rèn)/驗(yàn)證措施施將僅能導(dǎo)導(dǎo)致探測(cè)度度值的降低低。由于增增加設(shè)計(jì)確確認(rèn)/驗(yàn)證