DFMEA開發(fā)與制作培訓(xùn)教材

DFMEA開發(fā)與制作DFMEA的開發(fā)FMEA的開發(fā)時機DFMEA是一份動態(tài)文件：始于設(shè)計概念形成之時，更新于開發(fā)的各階段更改之中，第一版的DFMEA終于產(chǎn)品圖紙完成之前。在下列情況應(yīng)進行DFMEA開發(fā)：新設(shè)計、新技術(shù)或新材料；對已有的設(shè)計（含已有DFMEA）的修改；將現(xiàn)有的設(shè)計（含已有DFMEA）用于新環(huán)境、場所或應(yīng)用。DFMEA的開發(fā)DFMEA分析范圍設(shè)計工程師應(yīng)分別在系統(tǒng)、子系統(tǒng)、零部件層面展開DFMEA。DFMEA的開發(fā)多功能小組在各DFMEA開發(fā)層面上確定一名DFMEA負責(zé)人，該負責(zé)人應(yīng)由有設(shè)計經(jīng)驗的工程師擔(dān)任。并負責(zé)該層面DFMEA開發(fā)的多功能小組的組建、各成員的職責(zé)的確定及DFMEA開發(fā)過程中小組活動的召集工作。DFMEA的開發(fā)資料準(zhǔn)備顧客要求；車輛/系統(tǒng)/子系統(tǒng)設(shè)計要求；類似車型市場、生產(chǎn)的失效；類似車型的DFMEA；上一層面的DFMEA（有時）；必要時，還應(yīng)包括質(zhì)量目標(biāo)車的資料。DFMEA的開發(fā)分析重點整車DFMEAa)整車功能/要求；b)系統(tǒng)間接口；c)人機工程；d)運行環(huán)境；e)其它整車層面的失效。DFMEA的開發(fā)分析重點系統(tǒng)DFMEAa)系統(tǒng)功能/要求；b)子系統(tǒng)間接口；c)人機工程；d)運行環(huán)境；e)其它系統(tǒng)層面的失效。DFMEA的開發(fā)分析重點子系統(tǒng)DFMEAa)子系統(tǒng)功能/要求；b)子系統(tǒng)間接口；c)人機工程；d)運行環(huán)境；e)其它子系統(tǒng)層面的失效。DFMEA的開發(fā)分析重點零部DFMEAa)零部件功能/要求；b)零部件間接口；c)人機工程；d)運行環(huán)境；e)其它失效。DFMEA的開發(fā)DFMEA更新試驗中發(fā)生失效時，設(shè)計部門的工程師應(yīng)及時更新DFMEA。試制試裝過程中發(fā)生失效時，設(shè)計部門工程師應(yīng)及時更新DFMEA。制造、銷售過程中發(fā)生失效時，工程師應(yīng)及時更新DFMEA。其它設(shè)計更改時，負責(zé)設(shè)計更改的工程師應(yīng)對DFMEA進行更新。DFMEA更新時應(yīng)考慮整車、系統(tǒng)、子系統(tǒng)、零部件間的相互影響。11

潛在失效模式及后果分析(設(shè)計FMEA)

系統(tǒng)子系統(tǒng)FMEA編號：

A頁碼：第1頁共1頁

零部件：B 設(shè)計職責(zé)：C編制人：H

車型年/項目：D 關(guān)鍵日期：EFMEA日期(編制)：F（修訂）

核心小組：GDFMEA設(shè)計FMEA表頭表頭應(yīng)清楚的說明FMEA的關(guān)注點，以及文件開發(fā)和過程控制中的相關(guān)信息。FMEA編號（A)：輸入用以識別FMEA文件的字母、數(shù)據(jù)。用于文件控制。系統(tǒng)、子系統(tǒng)、或零部件名稱與編號（B)：輸入受分析的系統(tǒng)、子系統(tǒng)、或零部件名稱與編號。（參見定義范圍）

系統(tǒng)FMEA的范圍一個系統(tǒng)可以看作是由各個子系統(tǒng)組成的。如：底盤系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)、內(nèi)飾系統(tǒng)等。系統(tǒng)FMEA的要確保組成系統(tǒng)的各自系統(tǒng)間所有接口和交互作用以及該系統(tǒng)與車輛其他系統(tǒng)和顧客的接口都要覆蓋。12DFMEA設(shè)計FMEA表頭設(shè)計職責(zé)（C）：輸入負責(zé)設(shè)計的OEM、組織、部門或小組；適用時，輸入供應(yīng)商組織名稱。車型年/項目(D):輸入將使用或者受分析的設(shè)計影響的預(yù)期車型年和項目（如果知道）。關(guān)鍵日期（E）：輸入FMEA最初的預(yù)定完成日期，它不能超過計劃的生產(chǎn)設(shè)計發(fā)布日期。13DFMEAFMEA日期（F）：輸入FMEA的完成日期，以及最近的修訂日期。核心小組（G）：輸入負責(zé)開發(fā)DFMEA的小組成員聯(lián)系方式。編制人（H）：輸入編制DFMEA的負責(zé)工程師的姓名、聯(lián)系方式以及工程師的所屬組織。14DFMEA設(shè)計FMEA表頭如何做DFMEAa:項目/功能/要求(a1-a2)填入被分析項目的名稱和其他相關(guān)信息（如編號、零件級別等）。用盡可能簡明的文字來說明被分析項目滿足設(shè)計意圖的功能。如果該項目有多種功能，且有不同的失效模式，應(yīng)把所有的功能單獨列出?？梢粤硗馓砑印耙蟆币粰?，來進一步細分失效模式分析。15DFMEA項目、功能和失效模式如何做DFMEA簡要說明設(shè)計意圖要求的功能，包括環(huán)境信息。如果項目有多種功能，應(yīng)分別列出?？煽啃裕菏侵府a(chǎn)品在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時間內(nèi)完成規(guī)定功能的能力。不能完成規(guī)定的功能就稱失效。功能：設(shè)計這個系統(tǒng)/子系統(tǒng)/零部件做什么？設(shè)計要求？設(shè)計意圖？一個零部件（或子系統(tǒng)/系統(tǒng)）的功能往往是多項的。這種情況下，必須把所有的功能全部列出，不能遺漏。17DFMEA如何做DFMEA(b）潛在失效模式所謂潛在失效模式是指部件、子系統(tǒng)或系統(tǒng)有可能會未達到或不能實現(xiàn)項目/功能欄中所描述的預(yù)期功能的情況。應(yīng)列出每一個潛在的失效模式,這種失效可能發(fā)生，但不一定發(fā)生；應(yīng)采用頭腦風(fēng)暴、保修記錄等做為輸入。注：潛在失效模式應(yīng)以規(guī)范化或技術(shù)術(shù)語來描述，不必與顧客察覺的現(xiàn)象相同。示例！聲音的大小，聲音的分貝18DFMEA本部門、本單位在研制、生產(chǎn)、使用中的故障統(tǒng)計分析資料如何做DFMEA對每個項目和功能，列出每一個潛在的失效模式?！皾撛凇笔侵缚赡馨l(fā)生也可能不發(fā)生；失效就是喪失功能。而失效模式就是失效的表現(xiàn)形式。應(yīng)用規(guī)范化、專業(yè)化的術(shù)語來描述失效模式。常用的有兩大類失效：Ⅰ類失效、Ⅱ類失效。19DFMEA

示例：失效模式的種類Ⅰ類失效，指的是不能完成規(guī)定的功能，如：突發(fā)型：斷裂、開裂、碎裂、彎曲、塑性變形、失穩(wěn)、短路、路、擊穿、泄露、松脫等等。漸變型：磨損、腐蝕、龜裂、老化、變色、熱衰退、蠕變、低溫脆變、性能下降、滲漏、失去光澤、褪色等等。Ⅱ類失效，指的是產(chǎn)生了有害的非期望功能，如：噪聲、振動、電磁干擾、有害排放等等。20DFMEAIEC812－1985歸納的故障模式：1、結(jié)構(gòu)故障（破壞）2、捆結(jié)或卡死3、振動4、不能保持正常位置5、打不開6、關(guān)不上7、誤開8、誤關(guān)9、內(nèi)部漏泄10、外部漏泄11、超出容許限上限12、超出容許限下限13、非規(guī)定的運行14、間斷（包括瞬間）不工作15、工作參數(shù)漂移16、指示錯誤17、流動不暢18、錯誤動作19、不能關(guān)機20、不能開機21、不能切換22、提前運行23、非規(guī)定的滯后運行24、過大的錯誤輸入25、過小的錯誤輸入26、過大錯誤輸出27、過小錯誤輸出28、無輸入29、無輸出30、電短路31、電開路32、電漏泄33、其他（對于系統(tǒng)、產(chǎn)品特性、要求和運行限制的其他故障模式）實施過程故障原因分析的常用工具：因果圖樹圖為什么？為什么？為什么？為什么？為什么？5WHY分析實施過程如何做DFMEA(C）潛在失效的影響潛在失效的影響定義為顧客感受到的失效模式對功能的影響。要根據(jù)顧客可能發(fā)現(xiàn)或經(jīng)歷的來描述失效的后果；顧客既可能是內(nèi)部的顧客也可能是最終用戶；如果失效模式可能影響安全性或?qū)Ψㄒ?guī)的符合性，要清楚地予以說明。23DFMEA如何做DFMEA潛在失效的影響是指失效模式可能帶來的對完成規(guī)定功能的影響，以致帶來顧客的不滿意，和不符合安全和政府法規(guī)。要運用失效鏈分析方法，搞清楚直接后果、中間后果和最終后果。站在顧客的角度發(fā)現(xiàn)或經(jīng)歷的情況來描述失效的后果（顧客可能是內(nèi)部的顧客，也可能是外部或最終顧客）。DFMEA示例：失效鏈25水箱支架斷裂水箱后傾水箱與風(fēng)扇碰撞水箱冷卻水管被風(fēng)扇刮傷水箱冷卻液泄露冷卻系統(tǒng)過熱發(fā)動機汽缸損壞汽車停駛1失效原因1失效模式2失效原因1失效后果2失效模式2失效后果3失效模式3失效后果時間3失效原因DFMEA如何做DFMEA(d）嚴重度(s)

嚴重度是指對一個特定失效模式最嚴重的影響后果的評價等級。嚴重度是在單個FMEA范圍內(nèi)的一個相對級別。嚴重度值的降低只有通過改變設(shè)計才能實現(xiàn)。嚴重度數(shù)值定級為1的失效模式不應(yīng)進一步的分析。高的嚴重度定級可以通過修改設(shè)計、使之補償來減輕失效的嚴重度后果來予以減小。推薦的DFMEA嚴重度評價準(zhǔn)則26DFMEA27DFMEA

嚴重度評價理解FMEA小組應(yīng)對評價準(zhǔn)則和分級規(guī)則達成一致意見。組織可對準(zhǔn)則進行修改，不推薦修改9和10的準(zhǔn)則。嚴重度的定級可以通過修改設(shè)計、使之補償來減輕失效的后果來降低。如：“癟胎”可以減輕突然爆胎的嚴重度，“安全帶”可以減輕車輛碰撞的嚴重程度。“車輛/項目”在用于其他產(chǎn)品時，可理解為“最終產(chǎn)品/生產(chǎn)產(chǎn)品”。如電視機/顯示器、電腦/接線端子等。9~10：與安全/法規(guī)有關(guān)；5~8：與性能/功能有關(guān)；2~4：與外觀和感覺有關(guān)。28DFMEA如何做DFMEA(e）級別本欄目可用于對那些可能需要附加的設(shè)計或過程控制的部件、子系統(tǒng)或系統(tǒng)的產(chǎn)品特殊特性分級。是指產(chǎn)品特性分級應(yīng)用適當(dāng)?shù)姆绞竭M行標(biāo)識設(shè)計記錄指定的特殊特性，沒有在DFMEA里識別出與這個特性相關(guān)的設(shè)計失效模式，則被認為是一種設(shè)計過程中的不足每一個在DFMEA中標(biāo)識的特性均應(yīng)在PFMEA中有特殊的過程控制29DFMEA如何做DFMEA(f)失效模式的潛在原因/機理這部分信息可以被分為多欄，也可以合并成一個單獨欄失效的潛在起因是指失效的原因，其結(jié)果就是失效模式。盡可能地列出每一失效模式的每一個潛在起因和/或失效機理。30DFMEA如何做DFMEA研究失效可能的原因與機理，是為了能夠正確采取控制措施，防止失效的發(fā)生或減少其發(fā)生的可能性。失效原因/機理：在DFMEA中是指引起失效模式的可能的設(shè)計薄弱點。簡明扼要，但要盡可能全面地列出可能想到的失效原因和機理，以便于對癥下藥采取糾正措施。31不要把產(chǎn)品的工作環(huán)境（如道路產(chǎn)生的振動、沖擊、氣溫的變化、濕度、粉塵、電磁干擾等）作為我們的分析目標(biāo)。工作環(huán)境是造成失效的重要外因，但它是客觀存在，難以控制的。我們要分析的是，在外因作用下的內(nèi)因。注意注意DFMEA如何做DFMEA潛在失效的起因/機理的分析途徑現(xiàn)有的類似產(chǎn)品的FMEA資料；應(yīng)用失效鏈，找出直接原因，中間原因和最終原因；應(yīng)用“五個為什么”；應(yīng)用因果圖，從人、機、料、法、環(huán)等方面分析，應(yīng)用排列圖、相關(guān)分析、試驗設(shè)計等方法，從可能的多因素原因中找出主要原因；應(yīng)用失效樹分析（FTA）找出復(fù)雜系統(tǒng)的失效原因與機理；充分發(fā)揮小組的經(jīng)驗，采用頭腦風(fēng)暴法，對可能的原因進行歸納分析；32DFMEA

示例：五個為什么失效模式：門鎖扣不上。為什么？因為：鎖舌與鎖座錯位。為什么？因為：車門下沉。為什么？因為：門鉸鏈變位。為什么？因為：固定門鉸鏈的框架變形。為什么？因為：框架剛度不足。33DFMEA如何做DFMEA失效的潛在起因與機理的分類：A、與制造和裝配無關(guān)的原因：材料、尺寸、公差、連接方式、說明書、計算、可靠性目標(biāo)、空間等。機理：屈服、疲勞、氧化、磨損、蠕變、腐蝕、材料不穩(wěn)定等。34DFMEA如何做DFMEAB、與制造和裝配有關(guān)的技術(shù)與體力的限制：材料處理、公差、重量、裝配空間小、零件數(shù)量、維修等。誤操作：正反面、左右件/孔、對中困難。對變差過于敏感：產(chǎn)品的穩(wěn)健性不好。35DFMEA如何做DFMEA常見的原因包括但不限于：不正確的制定材料；不適當(dāng)?shù)脑O(shè)計壽命假設(shè)；應(yīng)力過大；不充分的潤滑量；不適當(dāng)?shù)木S護指導(dǎo)書；不正確的算法；36不正確的維護指導(dǎo)書；不適當(dāng)?shù)能浖?guī)范；不適當(dāng)?shù)谋砻婕庸ひ?guī)范；不適當(dāng)?shù)倪\行規(guī)范；過熱；不適當(dāng)?shù)墓睢?/p>

DFMEA如何做DFMEA(g)頻度（O）頻度是指某一特定的起因/機理的發(fā)生的可能性。此原因會在設(shè)計壽命內(nèi)導(dǎo)致失效模式的發(fā)生。級別數(shù)具有相對意義，而不是絕對的數(shù)值。通過設(shè)計變更或設(shè)計過程變更（如設(shè)計檢查表、設(shè)計評審、設(shè)計導(dǎo)則）來預(yù)防或控制失效模式的起因/機理是可能影響頻度數(shù)降低的唯一途徑。潛在失效起因/機理出現(xiàn)頻度的評估分為1到10級。在確定此值時，應(yīng)以以前類似產(chǎn)品內(nèi)外部失效的原始數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)。37DFMEA在確定估計值時，可以考慮下面問題：相似零部件、子系統(tǒng)或系統(tǒng)的服務(wù)歷史和現(xiàn)場經(jīng)驗如何？此項目是否是沿用或類似于先前版本項目？此項目與先前版本項目的變更有多大？項目是否完全不同與先前版本項目？項目是否是全新的？應(yīng)用變化或者環(huán)境變化如何？是否有用工程分析（例如：可靠性）來估計此應(yīng)用的預(yù)期可比較的發(fā)生率？是否有預(yù)防控制？38DFMEA如何做DFMEA39表Cr2推薦的DFMEA發(fā)生頻度評估標(biāo)準(zhǔn)DFMEA如何做DFMEA(h）現(xiàn)行設(shè)計控制現(xiàn)行控制是指已被或正在被同樣或類似的設(shè)計所采用的那些措施（如設(shè)計評審，失效與安全設(shè)計（減壓閥），數(shù)學(xué)研究，臺架/實驗室試驗，可行性評審，樣件試驗，道路試驗，車隊試驗）。要考慮兩種類型的設(shè)計控制：預(yù)防：防止失效的起因/機理或失效模式出現(xiàn)，或降低其出現(xiàn)的機率。探測：在項目投產(chǎn)之前，通過分析方法，探測出失效的起因/機理或者失效模式的存在。注：最好的途徑是采用預(yù)防控制。40如何做DFMEA現(xiàn)行設(shè)計控制的種類：防止起因或機理的發(fā)生或減少頻率查出原因/機理，采取措施查明失效模式優(yōu)先運用第一種方法，其次用第二種方法，最后用第三種方法。用于制造、裝配過程的檢驗和試驗不能視為設(shè)計控制。41預(yù)防控制包括但不限于：標(biāo)桿分析研究失效安全設(shè)計設(shè)計和材料標(biāo)準(zhǔn)（內(nèi)部和外部）文件－－從相似設(shè)計中學(xué)到的最佳實踐、經(jīng)驗教訓(xùn)等的記錄模擬研究－－概念分析，建立設(shè)計要求防錯使用相似零件的原型42如何做DFMEA如何做DFMEA

探測控制包括但不限于：文件評審樣件試驗確認試驗?zāi)M研究－－設(shè)計確認試驗設(shè)計－－包括可靠性測試43如何做DFMEA(i)探測度（D）探測度是與設(shè)計控制中所列的最佳探測控制相關(guān)聯(lián)的定級數(shù)。每個控制方法均對應(yīng)一個可探測等級。探測度是一個在某一FMEA范圍內(nèi)的相對級別。是指現(xiàn)行設(shè)計控制探測到失效起因/機理或后續(xù)失效模式的可能性。現(xiàn)行設(shè)計控制探測度的建議方法是，假定失效已經(jīng)發(fā)生，然后評估現(xiàn)有設(shè)計控制探測此失效模式的能力。表Cr3推薦的DFMEA/PFMEA預(yù)防/探測評估標(biāo)準(zhǔn)4445(j)風(fēng)險順序數(shù)（RPN）

決定措施的優(yōu)先級別當(dāng)小組完成以上FMEA步驟后，就需決定是否還要進一步采取措施降低風(fēng)險，選取最佳的優(yōu)先措施。小組最先關(guān)注的應(yīng)當(dāng)是嚴重度最高的失效模式。當(dāng)嚴重度等級達到9或10，小組必須確保該風(fēng)險已經(jīng)通過現(xiàn)有設(shè)計控制或者推薦措施（在FMEA內(nèi)有記錄）得到處理。嚴重度小于8的失效模式，小組應(yīng)當(dāng)考慮有最高發(fā)生頻度或探測度等級的原因，關(guān)注已識別到的信息，商討一個方法，并確定如何最優(yōu)的排列風(fēng)險降低順序以最好地服務(wù)于組織的顧客。46如何做DFMEA

風(fēng)險評估；（ｊ）風(fēng)險順序數(shù)（RPN）幫助決定優(yōu)先措施的方法之一就是使用風(fēng)險順序數(shù)：RPN=嚴重度（S）X發(fā)生頻度（O）X探測度（D）在單獨的FMEA范圍內(nèi)，數(shù)值可以在1到1000之間變化。47如何做DFMEARPN高的含義：組織對“高”的定義會受組織資源和對風(fēng)險的認識的影響有些顧客會定義“高”，如規(guī)定某一個具體的數(shù)值。持續(xù)改進，降低RPN值產(chǎn)品改進的目的之一。48如何做DFMEA

49如何做DFMEA（Ｋ）建議的措施應(yīng)首先針對高嚴重度，高RPN值和小組指定的其它項目進行預(yù)防/糾正措施的工程評價。任何建議措施的意圖都是要依以下順序降低其風(fēng)險級別：嚴重度、頻度和探測度。通常無論RPN值是多大，當(dāng)嚴重度是9或10時，必須予以特別注意，以確保現(xiàn)行的設(shè)計控制或預(yù)防/糾正措施針對了這種風(fēng)險。—建議措施的主要目的是通過改進設(shè)計、降低風(fēng)險、提高顧客滿意度。50

VDA推薦的采取措施的原則51O－頻度S－嚴重度D探測度應(yīng)考慮但不限于以下措施：修改尺寸或公差修改材料規(guī)范試驗設(shè)計修改試驗計劃

只有設(shè)計更改才能導(dǎo)致嚴重度的降低。只有通過設(shè)計更改消除或控制失效模式的一個或多個起因／機理，才能有效降低頻度。增加設(shè)計驗證／確認只能降低探測度。52如何做DFMEA（ｉ）職責(zé)及目標(biāo)完成時間填入每一項建議措施的責(zé)任組織的名稱和個人的姓名以及目標(biāo)完成日期。（ｍ－ｎ）措施