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FMEAFailureModeandEffectAnalysis潜在失效模式及后果分析什么是FMEA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•情形1：新设计、新技术或新过程。FMEA的范围是全部设计、技术或过程。•情形2：对现有设计或过程的修改（假设对现有设计或过程已有FMEA）。•情形3：将现有的设计或过程用于新的环境、场所或应用（假设对现有设计或过程已有FMEA）。FMEA的应用类型建立、跟踪和改进BusinessObjectivesScrapJan.Apr.Jul.Dec.UptimeGoalOnTimeDeliveryGoalGoalEmployeeInformationCenterJan.Apr.Jul.Dec.Jan.Apr.Jul.Dec.保持和利用了吗？改进了吗？FMEA的目的FMEA可以描述为一组系统化的活动，其目的是：帮助预防问题发生识别和分析风险确定关键特性与重要特性持续改进将全部过程形成文件时间客户投诉制造及装配设计核准FMEA产品策划设计制造应用预防寻找方法及解决问题成本1000100101各阶段纠正问题的成本FMEA的特点•失效还未发生，可能发生，但不一定发生•在设计或过程开发阶段前开始•由各种有经验和专业知识的人构成小组•是预防缺陷的有效工具•持续进行的动态文件•是经验的宝库定义顾客在FMEA中应考虑四种类型的顾客：最终使用者：使用产品的个人或组织，FMEA中一般要考虑产品的耐久性对最终使用者的影响。OEM：分析产品和主机厂装配过程之间的关系对于有效的FMEA非常关键。供应链：包括组装、装配、热处理、喷漆、电镀、焊接或其它精加工服务等。法规：对安全和环境方面明确要求并监控其实施的政府机构。明确顾客有助于定义功能、要求和规范，并能帮助确定相关失效模式的后果。对组织和管理层的影响•FMEA是企业内的一项重要活动，涉及整个产品实现过程；•FMEA很费时，而且需要有足够的资源；•明确FMEA的职责以及高层管理者的承诺至关重要；•要实施FMEA全面的培训，包括：管理层、使用者、供方、推动者。FMEA的历史•世界上首次采用FMEA这种概念与方法的是在20世纪60年代中期美国的航天工业。•进入20世纪70年代，美国的海军和国防部相继应用推广这项技术，并制订了有关的标准。•20世纪70年代后期FMEA被美国汽车工业界所引用，作为设计评审的一种工具。•1993年2月美国三大汽车公司联合编写了FMEA手册，并正式出版作为QS-9000质量体系要求文件的参考手册之一，1995年2月出版了第二版，2001年7月出版了第三版。•1994年，美国汽车工程师学会SAE发布了SAEJ1739－潜在失效模式及后果分析标准。•FMEA还被广泛应用于其它行业，如粮食、卫生、运输、燃气等部门。FMEA的时间顺序概念初始设计产品加工图纸工装制造设计/过程确认生产开始DFMEAPFMEADFMEADesignFMEA在设计概念形成之时或之前开始，完成时间在产品加工图样完工之前。PFMEAProcessFMEA在可行性阶段或之前进行，完成时间早于生产工装准备之前脑力风暴Brainstorming•脑力风暴是一种技法，可以激发小组成员产生大量的有创意的点子。•由纽约广告代理的老板AlexFOsborn在1930年发明，其前提是在一般的讨论中，人们害怕别人批评而约束自己，因此而不能产生有创意的点子。•脑力风暴包括创造一种氛围，让人们感到无拘无束，此时人们可能提出在平时认为不太可能提出的解决方案，但往往收到意想不到的效果。脑力风暴Brainstorming•选定进行头脑风暴的小组成员。•一次只能有一人发言。•不要有任何人在会上起主导作用（平等原则）。•将会议中得到的所有IDEA都记录下来。•在头脑风暴过程中，不要对任何IDEA进行评价。•重要的是IDEA的数量，而不是质量。•将各种IDEA按失效模式和起因进行分类。•头脑风暴之后对失效模式进行优先排序。过程潜在的失效模式及后果分析过程FMEA（PFMEA）ProcessFMEAPFMEA簡介PFMEA是一个动态（living）文件：在可行性阶段或之前就应该启动；应早于生产工装的制作；从单个零件到总成的所有生产操作都应考虑；应包含工厂内所有可能影响制造和装配作业的过程如：装货、收货、材料搬运、储存、标识等。–产品设计可满足设计意图•由设计弱点导致的失效模式可能在PFMEA中，但相关后果和控制已在DFMEA中–机器和设备满足其设计意图–零件/材料是合格的•可考虑历史纪录PFMEA的前提团队方式PFMEA由多方论证小组开发和维护，该小组一般由责任工程师领导；小组负责人在PFMEA的开发初期从各有关部门挑选成员，包括但不限于：设计、装配、生产、质量、采购、服务、供应商等；PFMEA应该成为促进各相关部门交流的催化剂，从而提升团队合作精神。PFMEA的输入过程流程图DFMEA图纸和设计记录过程清单特性矩阵图内部和外部发生的不合格质量和可靠性历史其它类似产品信息，如：FTT（FirstTimeThrough）、PPM、CpkPFMEA的第一步：创建过程流程图流程图应当识别每一工序的产品/过程特性；应包含来自相应DFMEA中所识别的产品信息；编制PFMEA所依据的流程图应有一份副本和PFMEA放在一起。从高层次流程图到详细的流程图[从宏观到微观]过程流程分析10206050304030.130.530.430.330.230.6过程FMEA示例预防探测度D7人工插入喷头不够深入无8每小时或每班进行一次目测检查，察看喷膜厚度（深度仪）和范围5280给喷蜡器加装深度限位使喷蜡自动化制造工程部98/10/15增加限位器，在线上检查喷机725707喷头堵塞。黏度太高。温度太低。压力太低在开始和停机后试验喷雾形状，按照预防维护程序清洗喷头5每小时或每班进行一次目测检查，察看喷膜厚度（深度仪）和范围5175对黏度、温度和压力进行试验设计（DOE）制造工程部98/10/25确定温度和压力限值，安装了限值控制器，控制图显示构成受控CPk=1.8571535过程步骤/功能/要求潜在失效模式潜在失效的后果共3页第1页措施结果频度O探测采取的措施SORPNDRPN潜在失效的起因/机理潜在失效模式及后果分析（PFMEA）核心小组：车型年/车辆类型：199X/狮牌4门/旅行车项目：左前门/H8HX-0000-A过程责任：车身工程部关键日期：99年03/01FMEA编号：1450Op70车门内部人工涂蜡。为覆盖车门内侧，车门下层表面涂以规定厚度的蜡规定表面涂蜡不足车门寿命降低，导致。因漆面长期生锈，使顾客对外观不满。使车门内附件功能降低级别严重度S现行过程控制责任和目标完成日期编制人：XXX工程师-总装厂FMEA日期（编制）：97/03/22（修订）98/07/14建议措施PFMEA－过程步骤填入被分析的过程或工序，如一个编号和名称：10车、20钻、30攻丝、40装配等；该内容必需与过程流程图保持完全一致以便追溯并建立与其它文件（控制计划、作业指导书）之间的联系；返工返修工序也应该包含在内。PFMEA－过程功能过程功能描述操作的目的或意图；建议进行风险分析以便将过程编号用于那些增值或对产品有负面影响的过程步骤；如果一个过程有多项功能则应分开描述，以便更好地识别相应的失效模式。PFMEA－要求要求是指为满足设计意图或其它顾客要求的过程输入；如果针对同一项功能有不同的要求，则应和相应的失效模式一起分开描述以便分析。潜在失效模式•潜在失效模式是指过程可能不能满足过程要求（包括设计意图）的方式；•一般假定采购的零件或材料是合格的，除非以前的统计数据显示进货产品有质量问题；•小组还应假定产品设计是正确的，如果确实发现与过程有关的产品设计问题，应将其提交产品设计小组进行解决；•假设失效模式可能发生但不一定肯定发生；•失效模式应用专业术语描述。示例过程步骤/功能要求潜在失效模式Op20用扭矩枪将座椅垫装到位置上4颗螺丝少于4颗螺丝规定的螺丝用错螺丝安装顺序：第一颗螺丝安在右前方的孔中螺丝安在其它孔里螺丝完全安装到位未完全拧到位螺丝拧至规定的动转矩扭矩过高扭矩过低CASESTUDY•分小组分别讨论某一具体工序的过程功能、要求和潜在失效模式。•学员发表•教师点评过程失效模式的两种类型Ⅰ类：不能完成规定的功能如：零件超差，错装。Ⅱ类：产生了非期望功能如：加工过程使操作者或机器受到伤害、损坏，产生有害气体、过大的噪声、振动，过高的温度、粉尘、刺眼的光线等等。考虑潜在失效模式的方法在考虑过程潜在失效模式时，经常使用“零件为什么会被拒收？”的思考方法。例一：焊接过程零件被拒收可能因为“焊不透”、“焊穿”、“焊接后零件变形”，等等例二：一个箱体与箱盖装配后被拒收的潜在原因是：“不密封”、“漏装零件”、“未注润滑剂”，等。对于试验、检验过程两种可能的失效模式：接受不合格的零件拒收合格的零件典型的失效模式弯曲毛刺孔错位断裂转运损坏漏开孔脏污变形表面太光滑短路开路表面粗糙开孔太深失效模式应以规范化技术术语描述，不同于顾客察觉的现象PFMEA－潜在失效后果•潜在的失效后果是指该失效模式可能带来的对顾客的影响。•顾客是广义的，包括：–最终顾客–直接顾客（下一道工序）–中间顾客（下游工序）•失效模式的后果还包括对安全、环境和法规的影响•PFMEA中描述的失效后果应与DFMEA中描述的保持一致。识别失效后果时的问题1.潜在失效模式会阻止下游工序的进行或对设备或操作者造成潜在伤害吗？在某工序无法装配在顾客处不能连接在顾客处不能附着在某工序无法钻孔在某工序会造成工装额外的磨损在某工序会损伤设备在顾客处会伤害操作者注：潜在失效后果发生的地点必需识别，尤其是发生在顾客处时。识别失效后果时的问题2.对最终用户的潜在影响是什么？噪音费力异味间歇性工作泄露无法调整失控外观不良识别失效后果时的问题3.如果在到最终用户前探测到后果会发生什么？停线停止装运100%报废降低线速增加人力以维持线速示例要求失效模式后果4颗螺丝少于4颗螺丝最终用户：座椅垫松并有噪音。制造和装配：停止装运，额外的挑选返工。规定的螺丝用错螺丝制造和装配：螺丝无法安装。安装顺序：第一颗螺丝安在右前方的孔中螺丝安在其它孔里制造和装配：现场安装其它螺丝很困难。螺丝完全安装到位未完全拧到位最终用户：座椅垫松并有噪音。制造和装配：挑选返工。螺丝拧至规定的动转矩扭矩过高最终用户：由于螺丝破裂导致座椅垫松并有噪音。制造和装配：挑选返工。扭矩过低最终用户：由于螺丝逐渐松脱导致座椅垫松并有噪音。制造和装配：挑选返工。PFMEA－严重度•定义：严重度是失效模式发生时对顾客的影响后果的严重程度的评价指标。–严重度仅适用于失效的后果–当一个失效模式有若干可能的后果，严重度将列出危害程度最大的那个后果的严重度分数。•小组应对评定准则和分级系统达成一致，并在运用时始终坚持。•建议不要修改评分为9和10的评价准则，严重度为1的失效模式不应进行进一步的分析。严重度评估准则（AIAGFMEA手册第四版）级别后果影响产品的严重度（客户影响）10不能符合安全和/或法规要求潜在失效模式影响车辆安全运行和/或涉及违反政府法规-没有警告9潜在失效模式影响车辆安全运行和/或涉及违反政府法规-带有警告8主要功能丧失或降级主要功能降级（车辆不能运行，但不影响车辆安全运行）7主要功能降级（车辆能运行，表现水平下降）6次级功能丧失或降级次级功能降级（车辆能运行，但舒适/方便性的功能不运行）5次级功能降级（车辆能运行，但舒适/方便性的功能表现水平下降）4烦恼外观或能听到的噪音，车辆能运行，不符合，大部分客户都能察觉（大于75%）3外观或能听到的噪音，车辆能运行，不符合，很多顾客能察觉（50%）