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设计潜在失效模式及后果分析DFMEA2013-9设计潜在失效模式及后果分析DFMEA第一部分：FMEA发展和介绍第二部分：DFMEA策划及准备第三部分：DFMEA分析和实施第四部分：注意事项和常见问题第五部分：范例学习讨论2013-92FMEA概念FailureMode&EffectAnalysis“失效模式及后果分析”的首字母缩写FMEA是一种普遍且重要的可靠性分析方法。它确保了在产品和过程开发（APQP-先期产品质量策划）中，考虑并识别了潜在的问题。并根据经验尽早地对可能的风险或缺陷进行评估、分析判断发生的原因，以便在现有技术的基础上制定出消除或减小风险到可接受水平的措施。Potential潜在一.FMEA发展和介绍2013-9342013-9FMEA起源和发展1957年：波音等飞机公司1963年：NASA阿波罗项目1974年：美国国防部颁布FMEA军标1977年：福特汽车公布企业FMEA标准1986年：国外汽车行业推广应用1990年：其他行业应用(医疗/电子/金融等)目前：国内汽车行业普遍使用—AIAGFMEA手册一.FMEA发展和介绍AIAG的FMEA手册1993年，美国三大汽车公司克莱斯勒、福特、通用汽车公司共同成立了汽车工业行动小组AIAG(AutomotiveIndustryActionGroup)。为汽车制造商和零部件供应商提供平台，解决全球汽车供应链中的问题。1993年发布了FMEA的参考手册，2008年更新至第四版。2013-95一.FMEA发展和介绍*德国汽车工业协会VDA也发布过FMEA的手册，后面将会参考比较。FMEA分类DFMEA：设计FMEA在产品开发初期分析由设计引起的产品功能相关的失效。PFMEA：过程FMEA在生产准备之前分析生产操作或过程控制相关的失效。PFMEA不是靠改变产品设计来克服过程缺陷。其它的如EFMEA：设备FMEA目的是使设备得到有针对性的预测性维护。它是提高设备可靠性的有效方法。SFMEA：系统FMEA关注的是由设计引起的，功能和接口相关的失效。接口可以是零件和系统间的，也可以是各系统间的。2013-96一.FMEA发展和介绍质量管理体系对FMEA的规定ISO9001：2008中的7.3.3设计和开发输出中规定设计和开发输出应：a)满足设计和开发输入的要求b)给出采购、生产和服务提供的适当信息c)包含或引用产品接收准则d)规定对产品的安全和正常使用所必须的产品特性其中未对FMEA有明确要求TS16949：2009中的7.3.3.1设计和开发输出的补充规定产品设计输出应包括：a)设计FMEA，可靠性结果b)产品特殊特性和规范c)。。。。。2013-97一.FMEA发展和介绍FMEA是一种普遍的逻辑思维方法研究对象需要满足什么功能和要求可能出现什么问题后果是什么起因是什么采用什么控制方法后果多严重？发生的几率？探测方法多好？有什么更好的方法解决问题降低风险11235746891012345678910预防探测采取的措施严重度频度探测度RPN措施效果潜在失效模式潜在失效后果级别潜在失效起因/机理严重度探测度风险顺序数建议措施责任和目标完成日期频度现行设计控制项目Function功能2013-98一.FMEA发展和介绍DFMEA简介—5WWhat什么是DFMEA？DFMEA是一种由主要负责设计的工程师/小组早在设计开发阶段完成的对于整个产品的正式和系统分析。保证在可能的范围内已充分考虑和指明各种潜在的失效模式及其相关的起因，并制定出相应的措施方案以解决或降低发生问题的风险。2013-99一.FMEA发展和介绍Why为什么要实施DFMEA？ü风险控制：预防问题发生，降低失效的风险；改进产品质量，提高顾客满意度。2013-910一.FMEA发展和介绍2013-9110255075100设计开发阶段生产阶段售后110100解决问题的成本十倍法则PrincipleofTenü成本控制：减少纠正问题的成本；降低产品开发时间与成本。成本/风险预防问题处理问题一.FMEA发展和介绍122013年9月When何时实施DFMEA？及时性：在项目开发前期启动，在最终方案确定前完成充分的分析。持续性：DFMEA是动态文件，可根据项目进展持续更新。2013-912开发周期(月)工程发布DFMEA分析374847464544434241403938253635343332313029282726132423222120191817161514112111098765432里程碑G9G8G7G5G4G3G2G1战略立项项目启动方案批准项目批准工程发布产品和工艺验证预试生产试生产正式投产G6产品开发阶段：TG0~TG2数据发布TG0发布TG1发布TG2发布确定清单计划前期策划失效分析和预防根据验证结果更新DFMEATG1版完成DFMEATG2版完成DFMEAESO版完成动态更新一.FMEA发展和介绍Which哪些情况需要实施DFMEA？FMEA手册中的应用类型情形1：新设计、新技术DFMEA的范围是全部设计、技术。情形3：将现有的设计用于新的环境、场所或应用DFMEA的范围应着重于新的环境，场所，应用或使用形式对现有设计的影响。情形2：对现有设计的修改DFMEA的范围应集中于对设计的更改、或者由更改可能产生的相互作用。也可包括市场上所获得的反馈信息，以及法规要求的变更。2013-913一.FMEA发展和介绍Which哪些需要实施DFMEA？—环境变化案例曾经，有汽车公司向南美一高原国家出口某款车型。该款车型出口会经过三个月的船运。不只是工况，运输及储存环境也会对产品有影响。还可能出现什么状况，海上环境导致储存情况变化。问题制动性能下降原因分析真空助力器性能下降工况原因当地高原气候解决方案增加电子助力泵FMEA措施对类似的问题提前进行仿真性能分析可能的问题零件腐蚀性能下降原因分析蓄电池电耗完储存原因海水成分的空气腐蚀性强解决方案调节蓄电池的电流参数，减少耗电FMEA措施合理选择零件的表面处理工艺，通过实验室加速试验验证效果问题车辆首次无法启动运输原因途中时间太长FMEA措施对于需长途运输的车辆进行电量校核及参数调整2013-914一.FMEA发展和介绍Which哪些需要实施DFMEA？—案例设计变更：•形状/尺寸；材料组成/属性；表面处理；管路走向；紧固方式等环境变更：•高温/高寒/高原环境；潮湿、腐蚀性强的环境等供应商变更：•因供应商更改而造成的制造过程的更改等客户使用变更：•出口市场的变更等2013-915一.FMEA发展和介绍Who谁来进行DFMEA分析？DFMEA分析小组：小组需要拥有产品开发相关领域的专业知识。包括：客户、工程技术分析、可靠性、材料、质量、制造和装配、维修、包装、物流、统计分析等。核心成员DRESQEME材料工程师市场......CAE工程师售后工程师供应商2013-916一.FMEA发展和介绍WhoDFMEA的顾客是谁？最终用户：使用产品的人或组织。OEM组装和制造中心（工厂）：制造过程（冲压，焊接，总装等），以及汽车组装场所。供应链制造：材料和部件的制造、组装、装配的供应商场所。政府法规机构：制定要求并监督安全与环境规范符合性的政府代理机构。2013-917ü了解这些顾客，将有助于更加充分有效地定义功能、要求和规范，也有利于帮助确定失效模式带来的相关影响。一.FMEA发展和介绍182013-9设计输入概念确定方案提出特殊特性初步确定具体设计DFMEA价值工程价值分析历史信息失效记录基于可制造性和装配性的设计设计验证计划DVPPFMEADV/PV验证控制计划工艺验证试生产PPAPSOP设计过程：DRE/供应商负责设计相关：PDT协同过程控制：主机厂/供应商DFMEA在APQP中的角色一.FMEA发展和介绍第一部分：FMEA发展和介绍第二部分：DFMEA策划及准备第三部分：DFMEA分析和实施第四部分：注意事项和常见问题第五部分：范例学习讨论2013-919定义分析范围：方块图识别功能需求针对各功能识别潜在失效模式潜在失效后果潜在失效起因/机理现行设计控制：预防/探测严重度(S)频度(O)探测度(D)建议措施解决问题降低风险策划：确定范围和时间进度创建DFMEA团队调研以往的失效模式DFMEA逻辑流程图：准备和实施准备实施二.DFMEA策划及准备2013-920STEP1–DFMEA的策划(G9-TG0)二.DFMEA策划及准备开发周期(月)平台架构零部件下车体零部件平台电器系统车身电器系统造型相关车身内外饰里程碑654321121110987181716151413242322212019302928272625363534333231424140393837484746454443G9G8G7G5G4G3G2G1战略立项项目启动方案批准项目批准工程发布产品和工艺验证预试生产试生产正式投产G6TG0TG1TG2TG0TG1TG2TG0TG1TG2TG0TG1TG2TG0TG1TG2DFMEA策划创建团队输入•项目信息；•项目时间进度；•开发团队信息。输出•DFMEA的零件清单；•实施计划；•核心团队的支持成员。2013-921STEP2–创建团队(G9-TG0)•零件涉及到的其他DRE：接口信息•SQE：确认供应商的研发和生产能力•制造工程师：尺寸工程及工艺可行性•售后质量：提供以往失效模式的记录•售后工程：零件的可拆卸可维修性•材料工程师：材料满足的性能•CAE：虚拟装配，人机工程是否符合要求•供应商：提供方案和技术支持牵头及负责人：DRE二.DFMEA策划及准备2013-922STEP3–调研以往的失效模式(TG0)二.DFMEA策划及准备开发周期(月)平台架构零部件下车体零部件平台电器系统车身电器系统造型相关车身内外饰里程碑654321121110987181716151413242322212019302928272625363534333231424140393837484746454443G9G8G7G5G4G3G2G1战略立项项目启动方案批准项目批准工程发布产品和工艺验证预试生产试生产正式投产G6TG0TG1TG2TG0TG1TG2TG0TG1TG2TG0TG1TG2TG0TG1TG2调研以往失效识别功能需求TG0阶段：DRE组织团队中的成员通过对以往失效模式的调研，为DFMEA的具体分析提供输入。2013-9231.为什么需要调研已知的失效模式经验借鉴：防止以前发生过的失效再次发生。二.DFMEA策划及准备2.怎样收集已知失效模式包括但不限于：•工程师的经验•以往项目的DFMEA•经验学习LessonsLearned•验证确认过程中的设计失效记录(BIR/TIR)•市场调研•召回/客户索赔•供应商提供的资料信息......2013-924STEP4–定义分析范围(TG0)二.DFMEA策划及准备定义DFMEA分析范围，明确分析的目标和识别相关的边界。2013-925方法或资源方块图BlockDiagram参数图（P-图）ParameterDiagram关系矩阵分析BOM清单接口图、示意图等帮助小组综合定义零件的功能。二.DFMEA策划及准备DFMEA分析的零件/系统装配关系：无相对运动1粘结5旋转9(按需自定义)分析对象周边的零件/系统装配关系：相对运动2电信号6卡扣10(按需自定义)无直接装配：有间隙要求3紧固件7焊接4过盈配合8(按需自定义)System/Component系统/部件:FMEANumber编号:PreparedBy编制人:Date编制日期:Approve批准:ModelYear/Vehicle车型年/车型:注意：方块图中的标识，用英文字母表示系统/部件，用数字表示连接方式。DesignFMEA:BlockDiagram设计FMEA:方块图研究对象空间位置连接方式362零件/系统(A)零件/系统(C)零件/系统(D)零件/系统(E)零件/系统(B)1确定研究对象：白色/灰色方块分别表示分析对象和边界(名称+字母)。分析空间位置：不同线