設計失效分析DFMEA

1、DFMEA理論與實戰(zhàn),六步搞定DFMEA表格,綱要 一：重大質量問題實例 二：DFMEA的重大作用 三：DFMEA基本概念相關 四：DFMEA表格標準格式 五：DFMEA應用與表格制作實戰(zhàn) 六：趣例分享 七：豆?jié){機常見失效點分組討論并作DFMEA練習,一：重大質量問題實例,一：重大質量問題實例,這里是正文內(nèi)容部分，這里是正文內(nèi)容部分，這里是正文內(nèi)容部分，這里是正文內(nèi)容部分，這里是正文內(nèi)容部分，這里是正文內(nèi)容部分，這里是正文內(nèi)容部分，這里是正文內(nèi)容部分，這里是正文內(nèi)容部分，這里是正文內(nèi)容部分，這里是正文,如果DFMEA得到有效應用與執(zhí)行： 這些問題都不會發(fā)生或者大部分都不會發(fā)生！,二：DFMEA

2、的重大作用,二：DFMEA的重大作用,1、 FMEA 是 一種統(tǒng)計工具： * 控制工具： 設計控制 / 生產(chǎn)控制 / 過程控制； * 風險性分析工具； * 管理工具： 識別和評估潛在的失效模式及其影響； 確定能夠消除或減少潛在的失效發(fā)生的改善措施。,二：DFMEA的重大作用,2、FMEA 可幫助我們量化確認： * 哪一種失效會發(fā)生？ Failure mode * 發(fā)生后會造成什么影響？ Effect * 其影響的嚴重性有多大？ Severity * 是哪一種原因導致失效？ Cause * 失效發(fā)生概率？ Occurrence * 當前設計控制方法？ Current Design Control

3、 Plan * 檢測失效的能力？ Detection * 風險優(yōu)先指數(shù)？ Risk Priority Number (RPN) * 改善方案？ Recommended action,FMEA是一種用來評估系統(tǒng)、設計、過程或服務等所有可能會發(fā)生的故障的方法，所以，推行它的理由往往有： 產(chǎn)品責任法的要求誰對產(chǎn)品的缺陷而造成的損害負責？ ISO/TS 16949 等質量體系的要求 提高產(chǎn)品或服務的質量、可靠性和安全性 提高企業(yè)的形象和競爭力 減少產(chǎn)品的開發(fā)時間和成本 協(xié)助對新的生產(chǎn)和組裝過程進行分析 確定和預防故障 加強通過團隊合作解決問題的文化 形成企業(yè)內(nèi)持續(xù)改進文化的有力工具,3.推行DFMEA

4、的理由,三：DFMEA基本概念相關,20世紀 60年代，美國宇航界首次研究開發(fā) FMEA； 1974年，美國海軍建立第一個 FMEA 標準； 1976年，美國國防部首次采用 FMEA 標準； 70年代后期，美國汽車工業(yè)開始運用 FMEA； 80年代中期，美國汽車工業(yè)將 FMEA 運用于生產(chǎn)過程中； 90年代，美國汽車工業(yè)將 FMEA 納入 QS9000 標準；在 TQS9000體系中，是4.20統(tǒng)計技術這個要素中的首要審核項目 09年8月，三合一外審正式提出對九陽的“DFMEA”應用要求，對我們目前的FMEA狀況較為不滿；以后可能會作為一個主要內(nèi)容進行審核。,三：DFMEA基本概念相關FMEA

5、 的開發(fā)與發(fā)展,DFMEA 設計失效模式及后果分析 PFMEA 過程失效模式及后果分析 SFMEA 服務失效模式及后果分析 AFMEA 應用失效模式及后果分析 PFMEA 采購失效模式及后果分析 SFMEA 子系統(tǒng)失效模式及后果分析 MFMEA 機器失效模式及后果分析,三：DFMEA基本概念相關FMEA的類型,三：DFMEA基本概念相關定義,DFMEA Design Failure Mode Effect Analysis： 設計失效模式及后果分析 失效模式: 指設計（制造）過程無法達到預定或規(guī)定的要求所表現(xiàn)出的特征；如：壞品、不良設備狀況等; 后果: 指失效模式對客戶(包括下工序)所造成的影

6、響;,三：DFMEA基本概念相關定義,這里是正文內(nèi)容部分，這里是正文內(nèi)容部分，這里是正文內(nèi)容部分，這里是正文內(nèi)容部分，這里是正文內(nèi)容部分，這里是正文內(nèi)容部分，這里是正文內(nèi)容部分，這里是正文內(nèi)容部分，這里是正文內(nèi)容部分，這里是正文內(nèi)容部分，這里是正文,FMEA 是一種用來確認風險的分析方法，它包含： 確認潛在的失效模式并評價其產(chǎn)生的效應； 確認失效模式對客戶所產(chǎn)生的影響； 確認潛在的產(chǎn)品/過程失效原因； 確認現(xiàn)有控制產(chǎn)品/過程失效的方法； 確定排除或降低失效改善方案； 設計之前預先進行風險分析，確保設計水平。,四：DFMEA表格標準格式,四：DFMEA標準格式,這里是正文內(nèi)容部分，這里是正文內(nèi)容

7、部分，這里是正文內(nèi)容部分，這里是正文內(nèi)容部分，這里是正文內(nèi)容部分，這里是正文內(nèi)容部分，這里是正文內(nèi)容部分，這里是正文內(nèi)容部分，這里是正文內(nèi)容部分，這里是正文內(nèi)容部分，這里是正文,五：DFMEA應用與制作實戰(zhàn),DFMEA一般制作流程：,1DFMEA的準備工作,a)成立小組（一般以34人）可作為多方論證小組中的子組 b)資料準備： QFD設計要求 可靠性、質量目標 明確產(chǎn)品的使用環(huán)境 類似產(chǎn)品的FMA/FTA資料 工程標準 特殊特性明細表 c)各系統(tǒng)、子系統(tǒng)、各部門邏輯影響關系,明確功能（預期功能） 考慮非預期功能,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：產(chǎn)生了非預期

8、的、有害的 考慮后果：站在用戶將來使用產(chǎn)品的立場: 2.嚴重度分級： a) 確定級別要根據(jù)經(jīng)驗、要小組討論，大家形成共識. b) 對整車的影響，假設零件（分析）裝入整 體運行 c) 可依FMEA手冊參考制作自己的FMEA中嚴重度分級，但要遵守大原則： CC（關鍵性特性） 910級 SC(重要特性) 58級 5級以上均要措施對策，5級以下可以考慮。,2制作DFMEA,五：DFMEA應用與表格制作實戰(zhàn)第1步,填寫表頭,注意時間是隨時更新的！,五：DFMEA應用與表格制作實戰(zhàn)第2步,尋找失效點,確定設計項目/功能 指明潛在失效模式 識別潛在失效的后果 計算后果的嚴重度數(shù) 弄清任何特殊的產(chǎn)品特性,1,

9、2,3,4,5,填入被分析項目的名稱和編號。利用工程圖紙上標明的名稱并指明設計水平。在最初發(fā)布之前，應使用試驗性編號 用盡可能簡明的方字來說明被分析項目要滿足設計意圖的功能，包括該系統(tǒng)運行的環(huán)境信息（如說明溫度、壓力、濕度范圍）。如果該項目有多種功能，且有不同的失效模式，應把所有功能單獨列出,1,找失效點之1確定分析項,五：DFMEA應用與表格制作實戰(zhàn)第2步,什么叫失效？,找失效點之2失效模式,失效的定義 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。 b)在規(guī)定條件下，產(chǎn)品參數(shù)

10、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)，導致零組件的破裂、斷裂、卡死等損壞現(xiàn)象。,五：DFMEA應用與表格制作實戰(zhàn)第2步,是指系統(tǒng)、子系統(tǒng)或零部件有可能未達到設計意圖的形式。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。 對一個特定項目及其功能，列出每個潛在失效模式。前提是這種失效可能發(fā)生，但不是一定發(fā)生?？梢詫⒁酝\行不良的研究、問題報告以及小組的集思廣益的評審作為出發(fā)點。 只可能在特定的運行環(huán)境條件下（如熱、冷、干燥、灰塵等）以及特定的使用條件下（如超過平均里程、不平的路段、僅在城市行駛等）發(fā)生的潛在失效模式也應當考慮。 （考慮這個例

11、子中的失效模式描述是否妥當？）,2,找失效點之2失效模式,五：DFMEA應用與表格制作實戰(zhàn)第2步,就是失效模式對系統(tǒng)功能的影響，就如顧客感受的一樣。 要根據(jù)顧客可能發(fā)現(xiàn)或經(jīng)歷的情況來描述失效的后果，要記住顧客可能是內(nèi)部的顧客，也能是外部最終的顧客。要清楚地說明該功能是否會影響到安全性或與法規(guī)不符。失效的后果必須依據(jù)分析的具體系統(tǒng)、子系統(tǒng)或零部件來說明。還應記住不同級別系統(tǒng)、子系統(tǒng)和零件之間還存在著系統(tǒng)層次上的關系。比如，一個零件的斷裂可能引起總成的振動，從而導致系統(tǒng)間歇性的運行。這種間歇性的運動會引起性能下降，最終導致顧客的不滿。因此就需要集體的智能盡可能預見失效的后果。 典型的失效后果可能是

12、但不限于下列情況：噪聲、工作不正常、不良外觀、不穩(wěn)定、間歇性工作、粗糙、不起作用、異味、工作減弱等。 （本例中描述妥當與否討論？）,3,找失效點之3失效后果,五：DFMEA應用與表格制作實戰(zhàn)第2步,嚴重度是潛在失效模式發(fā)生時對下序零件、子系統(tǒng)、系統(tǒng)或顧客影響后果的嚴重程度的評價指標。嚴重度僅適用于后果。要減少失效的嚴重度級別數(shù)值，只能通過修改設計來實現(xiàn)，嚴重度的評估分為1到10級，詳見下頁。,4,找失效點之4嚴重度,五：DFMEA應用與表格制作實戰(zhàn)第2步,DFMEA嚴重度（S）評價準則,五：DFMEA應用與表格制作實戰(zhàn)第2步,級別（重要程度） 本欄目可用于對零件、子系統(tǒng)或系統(tǒng)的產(chǎn)品特性分級（如

13、關鍵、主要、重要、重點等），它們可能需要附加的過程控制。 任何需要特殊過程控制的對象應用適當?shù)淖帜富蚍栐谠O計FMEA表格中的“分級”欄中注明，并應“建議措施”欄中記錄。 每一個在設計FMEA中標明有特殊過程控制要求的對象在過程FMEA當中也應標明那些特殊的過程控制。 嚴重度分級： a) 確定級別要根據(jù)經(jīng)驗、要小組討論，大家形成共識. b) 對整車的影響，假設零件（分析）裝入整體運行 c) 可依FMEA手冊參考制作自己的FMEA中嚴重度分級，但要遵守大原則： CC（關鍵性特性）910級 SC(重要特性) 58級 （5級以上均要措施對策，5級以下可以考慮。）,5,找失效點之5重要程度分級,五：D

14、FMEA應用與表格制作實戰(zhàn)第2步,所謂潛在失效原因是指一個設計薄弱部分的跡象，其作用結果就是失效模式。在盡可能廣的范圍內(nèi)，列出每個失效模式的所有可以想到的失效起因和/或機理。盡可能簡明扼要、完整地將起因/機理列出來，使得對相應的起因能采取適當?shù)募m正措施。 典型的失效起因可能包括但不限于下列情況：規(guī)定的材料不對、設計壽命估計不當、應力過大、潤滑不足、維修保養(yǎng)說明不當、環(huán)境保護不夠、計算錯誤。 典型的失效機理可能包括但不限于：屈服、疲勞、材料不穩(wěn)定性、蠕變、磨損和腐蝕。,失效原因及發(fā)生的可能性（頻度O）,五：DFMEA應用與表格制作實戰(zhàn)第3步,失效原因及可能性（頻度O）,頻度（O） 頻度是指某一特

15、定失效起因或機理（已列于前欄目中）出現(xiàn)的可能性。描述頻度級別數(shù)著重在其含義而不是具體的數(shù)。通過設計更改來消除或控制一個或更多的失效因或機理出現(xiàn)頻度數(shù)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，在確定這個估計值時，需要考慮下列問題： 類似零部件或子系統(tǒng)的維修檔案及維修服務經(jīng)驗？ 零部件是否為以前使用的的零部件或子系統(tǒng)、還是與其相似？ 相對先前水平的零部件或子系統(tǒng)所作的變化有多顯著？ 零部件是否與原來的有根本不同？ 零部件是否是全新的？ 零部件的用途有無變化？ 有哪些環(huán)境改變？ 針對該用途，是否作了工程分析來估計其預期的可比較的頻度數(shù)？ 應運用一致的頻度分級規(guī)則，以保證連續(xù)性。所

16、謂的“設計壽命的可能失效率”是根據(jù)零部件、子系統(tǒng)或系統(tǒng)在設計的壽命過程中預計發(fā)生的失效（故障）數(shù)確定的。頻度數(shù)的取值與失效率范圍有關，但關不反應實際出現(xiàn)的可能性。,五：DFMEA應用與表格制作實戰(zhàn)第3步,失效原因及可能性（頻度O）,五：DFMEA應用與表格制作實戰(zhàn)第3步,失效原因及可能性（頻度O）,五：DFMEA應用與表格制作實戰(zhàn)第3步,現(xiàn)行控制及探測度D,五：DFMEA應用與表格制作實戰(zhàn)第4步,現(xiàn)行控制及探測度D,現(xiàn)行設計控制 列出預防措施，設計確認/驗證（DV）或其它活動，這些活動將保證該設計對于所考慮的失效模式和/或機理來說是恰當?shù)摹，F(xiàn)行的控制方法指的是那些已經(jīng)用于或正在用于相同或相似設

17、計中的那些方法（比如道路試驗、設計評審、失效與安全（減壓閥）、計算研究、臺架/試驗室試驗、可行性評審，樣件試驗和使用試驗等）。 有三種設計控制方法可考慮，它們是： （1）防止起因/機理或失效模式/后果的出現(xiàn)，或減少它們出現(xiàn)率； （2）查出起因/機理并導致找到糾正措施； （3）查明失效模式 如有可能應優(yōu)先運用第（1）種控制方法，然后再使用第（2）種，最后是第（3）種控制方法。如果把它們所用作為設計意圖的一部分，則最初的失效頻次等級將受到第（1）種控制方法的影響。如果樣件和車型代表設計意圖，則最初的探測度數(shù)有將取決于第（2）、（3）種現(xiàn)行控制方法。,五：DFMEA應用與表格制作實戰(zhàn)第4步,現(xiàn)行控制

18、及探測度D,探測度（D） 探測度是指在零部件、子系統(tǒng)或系統(tǒng)投產(chǎn)之前，用第（2）種現(xiàn)行設計控制方法來探測潛在失效原因/機理（設計薄弱部分）能力的評價指標，或者用第（3）種設計控制方法探測可發(fā)展為后序的失效模式能力的評價指標。總的來講，為了取得較低的探測度數(shù)，計劃的設計控制（如預防、確認、和/或驗證等活動）需要不斷地改進。,五：DFMEA應用與表格制作實戰(zhàn)第4步,探測度D評分標準,五：DFMEA應用與表格制作實戰(zhàn)第4步,計算RPN,風險順序數(shù)RPN（Rish,Priority Number）= SOD S：sereritg (嚴重度) O：occarrence(頻度) D：detection (不易探測度) RPN=后果的嚴重度X 失效可能性X探測度 風險順序數(shù)作為S*O*D的積，是對設計風險性的度量。風險順序數(shù)應當用于對設計中那些擔心事項進行排序（如用比例圖）。RPN取值在1至1000之間，如果風險順序數(shù)很高，設計人員必須采取糾正措施，努力減小該值。在一般實踐中，不管RPN大小如何，當嚴重度（S）高時，就應予特別注意。,頻度:表明潛在的起因對失效模式影響的大小，當此原因存在時失效模式發(fā)生的可能性和概率大小。 頻度：小組討論，依據(jù)經(jīng)驗和類似產(chǎn)品發(fā)生的經(jīng)驗確定。 “現(xiàn)行設計控制”措施指類似產(chǎn)品或常規(guī)的?！艾F(xiàn)行設計控制”方法是否