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FMEA22中国古代名言能规于,能防于.没有预兆还没有成为事实计谋和策略思考和谋划33●产品设计/过程设计/过程控制的责任●DFMEA的分析方法●PFMEA的分析方法●设备维护FMEA简介●DFMEA/PFMEA检查提问表●FMEA的基本概念○定义和特点○FMEA的发展历史○FMEA在产品实现中的作用●可靠性基础知识○FMEA基本概念○可靠性和产品质量○失效的浴盆曲线及FMEA的贡献●失效分析的几种类型44FMEA是在产品设计阶段和过程设计阶段，对构成产品的子系统、零件，对构成过程的各个工序逐一进行分析，找出所有潜在的失效模式,并分析其可能的失效后果，从而预先采取必要的措施，以提高产品的质量和可靠性的一种系统化的活动。FMEA是一项以顾客需求为导向、确保顾客满意的产品策划和谋略活动。FMEA所关注的都是设计，无论是产品设计还是过程设计。是产品/过程设计思路、方案和方法的一次评审过程。FMEA旨在发现潜在的失效模式、评价失效后果、拟定消除或减少潜在失效发生机会的措施。FMEA运用系统的方法(结构与功能系统、制造流程系统)来研究提高产品的质量特性和可靠性指标。55。失效还未发生，可能发生，但不是一定要发生。预见性。在设计或过程开发阶段前开始。时机性。小组由各种有经验和专业知识的人构成。团队合作。专用表格、动态文件、适时更新。文件化。是一种防错工具。预防性。风险的量化评定和排序决定措施。优先性。是一个不断完善持续改进的过程。持续性66▲FMEA起始于60年代航空航天工业项目。▲1974年美海军用于舰艇装备的标准《舰艇装备的失效模式和后果分析实施程》，首先将它用于军事项目合约。▲1970年晚期，汽车工业将FMEA作为在对其零件设计和生产制造的会审项目的一部分。▲1980年初，产品事故责任的费用突升和不断的法庭起诉事件发生，使FMEA成为降低事故的不可或缺的重要工具。并由开始的500多家公司扩展到其供应商。▲1993年包括美国三大汽车公司和美国质量管理协会在内的，美汽车工业行动集团组织采用、编制了FMEA参考手册。77FMEA是APQP活动输出的重要的质量计划，为实验设计和控制计划的制订提供依据。FMEA通过对造成失效模式的原因和机理的分析研究，提出切断失效原因产生根源的措施，或提出识别和寻找失效原因的手段，或提出查明失效模式的方法。这些措施、手段或方法将被体现和落实在实验设计和控制计划中。88FMEA是识别特殊特性的工具。特殊特性是基于满足顾客要求，特别关注的一类产品特性，这类特性涉及法律法规、关键的尺寸、与相关件的配合、提供产品功能、外观要求的外观特性、与形成产品特性相关的过程特性、加工过程中不易控制的产品/过程特性。通过对产品功能的描述，寻找产品潜在失效的模式，分析各种失效给顾客造成的潜在危害性，并对危害的严重程度给予量化。这种量化的结果给予我们对产品特性和过程特性的分级提供了科学的依据。99FMEA是一种设计评审活动。设计评审将讨论和评估FMEA分析的潜在风险、FMEA提出的设计方案和方法，设计评审将针对FMEA中发现的薄弱环节、存在问题、失误或错误、控制方法的不足，提出建设性的措施，并进一步落实责任者和实施日期记录于FMEA。通过FMEA的分析和设计评审，为产品/过程设计的开展和更改铺平道路，为过程控制提供管理措施。1010FMEA是是一次多方论证的活动，有利于引导资源、同步工程和团队合作。ISO/TS16949要求：组织应采用多方论证方法进行产品实现的准备工作,包括:—特殊特性的开发/最终确定和监视；—潜在失效模式及后果分析的开发和评审，包括采取降低潜在风险的措施；—控制计划的开发和评审注：多方论证方法通常包括组织的设计、制造、工程、质量、生产和其它适当的人员。1111FMEA是一种防错技术。FMEA的实施是一项事前的活动，而非事后的行为；不是寻找差错，而是通过对失效原因的分析：设计差错、制造差错、使用差错，提出优先采用预防的设计/过程控制的思想方法。通过对产品规范/过程方案和控制方法进行比较和修改，减少事后错误的发生、修改的浪费和对进度的影响。1212FMEA是开发经验的记载和积累，将为其他类似产品的设计和开发提供经验。ISO/TS16949要求：产品设计输入——信息的利用：组织应有一个过程，将从以往设计项目、竞争对手分析、供方反馈、内部输入、外部数据及其他相关来源获取的信息推广应用于当前和未来有相似性质的项目。1313FMEA为制订质量目标提供参考。FMEA评估了失效模式的严重度、频度和探测度，计算了风险顺序数，并对已分析的失效模式进行排序，这就为产品设计和过程设计中解决问题的优先顺序提供参考，为质量改进路径提供方向，为制订质量目标提供依据。频度反映了产品某一失效模式发生的机率，即当前同类产品/过程的质量水平，提高产品质量目标，应瞄准产品和过程的合格率水平。1414FMEA是提高员工质量意识、培训员工操作技能的教材。ISO/TS16949要求：对影响产品质量的岗位,组织应对新上岗或调整工作的人员提供岗位培训。包括合同制人员和代理工作人员。应将不符合质量要求给顾客带来的后果告知对质量有影响的工作人员。作业指导书从正面描述了过程的要求，而FMEA从顾客的立场反面向作业者预警了不合格产品及其原因。1515FMEA是一个永不停止的持续改进的过程。FMEA是一份动态文件，随着产品开发、过程开发、过程控制的成熟和发展，对产品和过程认识的不断深入，FMEA也将随之得到更新和提高。FMEA的分析开发工作将贯穿于整个产品周期。为维护FMEA的先进性，应落实后续活动的时机（更改的识别：例如8D/PRR）和责任者。1616是指研究对象丧失规定功能的状态。对不可修复的产品/设备（零件）而言是失效；对可修复产品/设备（零件）而言是故障。是指研究对象失效的表现形式，这种失效可能发生也可能不发生，如材料的弯曲、断裂；零件的变形；电器的短路；液压机的泄漏、机器手动作滞后、是指某种潜在失效模式模式会对顾客带来的后果。外部顾客，主机厂、最终用户；内部顾客，项目组相关人员、生产流程后续工序。对设备FMEA而言，人操作设备，运行的对象是产品，设备失效会造成产品失效，也可能会对人/设备本身带来后果。1717产品在规定的时间内和规定的条件下，完成规定功能的能力。指产品质量具有时间特征，是经得起时间考验的质量。条件常指使用条件、维护条件、环境条件和操作条件，是约束产品质量的外部条件，是比较产品质量的前提。通过实验，产品的各项规定的性能指标都已达到，则定义该产品完成规定功能，否则定义该产品丧失规定功能。在设计中把产品丧失功能的状态称为产品发生“故障”或“失效”。该项性能指标的临界值就是“故障判据”或“失效判据”。由于产品发生故障带有偶然性，所以可靠性定义中的“能力”具有统计学上的意义，表示能力的指标有可靠度、平均寿命、失效率等。1818一组固有特性满足顾客和其他相关方要求的能力其中包括性能特性、专门特性、时间性和适应性等。●性能特性用性能指标表示，通过测试可作出评价；●产品交付的时间特性和产品对顾客的适应性也可由顾客作出直观的结论；●专门特性包括可靠性、维修性和保障性。是不确定性的概念，产品故障是随机事件，无法通过仪器设备测量判定，在产品未使用到寿命终了之前，真实的寿命和可靠性无法定论，只能经过统计分析和评估。所以，产品可靠性是产品性能随时间的保持能力。19192020其特点是失效率高，但随着工作时间的增加，失效率迅速降低。这一时期产品失效原因大多是由于原材料不均匀和制造工艺缺陷等引起的。若加强在生产过程中加强对原材料控制，加强质量管理，提高操作人员技术水平和责任心，那就可大大减少早期失效的产品。使产品失效率达到偶然失效期的失效水平的时间称为交付使用点。为尽快达到交付使用点，厂方常采用合理的筛选技术和加负荷试验，或其他方法，将这些有缺陷、不可靠的产品尽早暴露出来，使剩下来的产品有较低的失效率。一旦达到交付使用点的失效率水平，产出就可以出厂，交付使用。2121又称随机失期。这是产品的最好的工作时间。其特点是失效率低且稳定，可看作常数。在这一时期内产品失效常常是由多种因素（内在的和外在的）造成，而每种因素都不太严重，因此失效纯属偶然。在这一阶段要尽力做好产品的维护和保养工作，使这一时期尽量用足，否则更新点会提前到来。它是由于材料老化、疲劳、磨损而引起失效。其特点是失效率急速增加，大部分都会失效。这时应替换的要替换，该维修的要维修，不可存有侥幸心理，以免酿成大祸或措手不及，影响正常生产。2222通过设计FMEA排除设计不当，通过过程FMEA减低加工缺陷，有效的现行控制使早期的故障曲线趋于平坦。通过设计FMEA对功能失效的分析,提出提高产品可靠性指标的设计控制方法，使产品的故障率降到一个较低的水平。通过对产品使用FMEA的分析，提供产品耗损的失效机理，为产品的维护保养控制提出控制方法。使耗损失效期的故障曲线趋于平坦。2323●FMEA是一种事前行为，FMA是一种事后行为。产品组生命周期的FMA是FMEA的补充的完善；类似项目的FMA是FMEA的重要的输入参考资料。●FMEA是“由下至上”进行分析，FTA（故障树分析）是“由上至下”进行分析。失效分析FMA潜在的失效模式和后果分析FMEA●失效已经产生●核心：纠正●诊断已知的失效●指引的是开发和生产●失效还未产生可能发生、但不一定发生●核心：预防●评估风险和潜在失效模式的影响●开始于产品设计和工艺开发活动前●指引贯穿整个产品周期2424故障树：表示组成产品各相关部分的失效模式、或外界事件、或它们的组合导致产品的一种给定失效模式的逻辑图。它用事件符号、逻辑门符号和转移符号描述系统中个事件之间的因果关系。逻辑门的输入事件是输出事件的“因”，输出事件是输入事件的“果”。故障树分析FTA：以失效树的形式进行故障分析的方法。2525顶事件：故障树分析中所关心的结果事件，而结果事件是故障树分析中其它事件或事件组合所导致的事件。顶事件位于故障树的顶端，顶事件明显地影响系统的技术性能、经济性、可靠性、安全性或其他所要求的特性。底事件：导致其他事件的原因事件，底事件至少有两个，必须通过同一逻辑门到达顶事件失效树符号：与门表示仅当所有事件发生时，输出事件才能发生。或门表示至少有一个输入事件发生时，输出事件就发生。非门表示输出事件是输入事件的对立事件。2626故障树的建立：从顶事件开始，由上而下循序渐进逐级进行。分析顶事件。寻找引起顶事件发生的直接的必要的充分的原因。将顶事件作为输出事件，将所有直接事件作为输入事件，并根据这些事件的实际逻辑关系用适当的逻辑门相联系。分析每一个与顶事件直接相联系的输入事件，如果该事件还能进一步分解，则将其作为下一级的输出事件。重复上述步骤，逐级向下分解，直到所有的输入事件不能再作分解或不必再作分解为止，这些输入事件即为故障树的底事件。2727脱胶压机故障模具温度偏差压机压力偏差保压时间偏差模具位置偏移导向轨磨损压机振动偏差喷胶作业偏差胶量分布不匀滞留时间偏差固化剂偏低粘合剂偏差粘度偏差储存时间过长储存温度偏差储存湿度偏差喷枪堵塞喷枪压力低喷射方向偏差喷射轨迹紊乱模具调整偏差模温机故障进出油口错误油量/油压不足油中含杂质仪表显示偏差面料夹紧偏差●●●工序作业偏差模温测量偏差●面料厚度偏差模具调整偏差喷胶量偏差储存偏差供方配制偏差●●●●●模具调整偏差骨架厚度偏差●案例脱胶失效树应构建骨架厚度失效故障树。●+●●●●++++++++++2828将若干相关构件和相关的生产过程作为一个系统，由每一系统单元可能失效的功能导出对相邻单元功能的影响，确定不同系统单元功能间的逻辑关系，以便能在系统FMEA中分析潜在的失效及其后果和原因，提出有效的控制方法。传统的FMEA只考虑各构件的缺陷，未系统地考虑所有构件之间的功能关系；只考虑单个过程的潜在失效，未系统的整个生产过程，例如工装设备的设计制造。2930传动轴传动器壳体主轴/从动轴第5档齿轮传动轴总成中间轴油封润滑材料………滚珠轴承轴承座滑动油封轴承座-曲轴