1CONFIDENTIALDFACE5.FMEAFailureModeandEffectsAnalysis故障模式及影响分析2CONFIDENTIALDFACE5.1前言3CONFIDENTIALDFACE“是什么决定了质量?”(Time,January13,2007)0%20%40%60%80%100%特性明显融合了最新科技外在魅力易于保持持久性长理想工作状态必需非必需不确定顾客眼中的产品价值4CONFIDENTIALDFACE不满意的客户“不满意的客户就像恐怖分子。通常,一个满意的客户会向8~10个人推荐,一个不满意的客户会向16~20个人抱怨,而又有25%的不满意客户中会向40个人宣扬不满。”马克佛彻凯迪拉克客户服务部经理5CONFIDENTIALDFACE1949US军方MIL规格(MIL-P-1629)“必需执行故障模式、影响及临界分析”对军事任务、队员/装备安全行的影响1960~消费者运动(consumerism)的高涨对客户满意度及安全的意识增强1988ISO9000制定了理想状态是聚焦于客户需要、愿望和期望上的质量管理体系,1993基于QS9000AIAG*、ASQC**的FMEA规格*AutomotiveIndustryActionGroup,**AmericanSocietyforQualityControlFMEA的历史6CONFIDENTIALDFACE故障一旦发生就无法弥补!1985日本航空公司大型喷气式飞机坠毁1986“挑战者号”航天飞机爆炸1995“文殊号”高速原子反应堆钠泄漏事故1997“绿色号”地球观测卫星事故1995产品责任法(ProductLiability)实施无过失责任:消费者无需过问企业是否存在过失,只要证明该企业产品存在缺陷即可。例:夏普(彩电)、美能达(文字处理机)、三菱电机(电梯)等。7CONFIDENTIALDFACE1.制定企业的质量“方针”、2.明确与质量相关的每位工作人员的“责任和权限”、3.用质量手册的形式将实现质量的质量系统“书面化”、4.制造车间准确无误地“执行”了质量手册5.用记录“证明”它6.做到可随时“公开”确保客户要求质量的相关信息。ISO9000的6条基本原则8CONFIDENTIALDFACE1.经营者责任2.质量体系3.确认合同内容4.设计管理5.文件及数据管理6.采购7.发放客户物品的管理8.产品的识别及跟踪能力9.工程管理10.检查与考核11.检查、测试及试验装置的管理12.检测与考核的状态13.不合格产品的管理14.补救措施及预防措施15.使用、保管、包装、保存及交货16.质量记录管理17.内部质量监督18.教育与培训19.附加服务20.统计学手法ISO9000要求事项9CONFIDENTIALDFACE•[经营者的责任]负有执行责任的供应方经营者必须制定质量管理方针并将其书面化。质量管理方针必须明确产品质量的目标及与质量相关的职责,并能够实现供应方组织的最终目标、满足客户的要求和需要。•[不合格产品的管理]为切实防止不达标产品的非正常使用,产品供应方必须制定相应的操作程序并将其书面化,该操作程序必须包含不合格产品的识别、书面表达、评估(可能的情况下)、处理以及如何通知相关部门等规定。•[统计学手法]统计学手法不仅适用于生产、检查阶段,还可适用于经营者进行市场分析、以及营销部门(客户动向)、采购部门(承包评估)、设计部门(性能评估)等多个领域。欲知详情⇒摘要10CONFIDENTIALDFACE•ProcessFMEA(工程FMEA)–DMAIC中的重要工具–改善过程,提高质量•DesignFMEA(设计FMEA)–DFACE中的重要工具–提高设计质量–…主要是负责设计的工程师/工程组所用的一种分析技术,用来确定潜在的故障模式及其相关原因和机制是否已经被考虑并采取对应措施。QS9000中的2个FMEA11CONFIDENTIALDFACE•DesignFMEA(QS9000)–在概念设计结束之前整理成书面形式–根据相应的产品开发阶段逐步升级–PJL可得到所有相关领域的配合•设计、加工、组装、材料、质量、服务、供应⇒在DFACE中,将相关领域扩大到商品策划设计FMEA的特征12CONFIDENTIALDFACE风险管理的铁则出现问题前要考虑到最坏的情形并拟定对策!问题发生后要寻求最佳解决方法进行善后处理。佐佐淳行《日常的指挥官・发生情况时的指挥官》(1995)13CONFIDENTIALDFACE5.2FMEA概要14CONFIDENTIALDFACE5.2.1FMEA的基础15CONFIDENTIALDFACE•FMEA=FailureModesandEffectsAnalysis(故障模式及影响分析)认识到潜在于系统中的故障及其原因和影响。评估故障模式,采取行动消除或减少故障发生的可能性。将上述过程书面化。※故障模式:系统/产品中潜在的故障状态或现象什么是FMEA?16CONFIDENTIALDFACEFMEA的目的找出可对系统产生严重影响的潜在故障原因对各个生命周期中的风险进行量化评估制定提高质量的对策体提案17CONFIDENTIALDFACE对象系统故障模式原因影响影响发生度?严重度?功能・要求可检测度?检测用户・社会・环境FMEA分析18CONFIDENTIALDFACE原因故障影响故障的发生机制故障的发生概率系统潜在的故障状态或现象找出将对系统产生严重影响的故障原因零部件的固有特性零部件匹配性差对策故障模式对系统的影响对用户的影响对社会的影响对环境的影响超出常规的使用方法◇产品中故障・原因・影响的关系19CONFIDENTIALDFACE*QS9000标准模板系统名称评估人②③④⑤⑦⑧⑨⑩⑪⑫功能・要求故障模式原因发生度局部影响最终影响严重度检测方法可检测度RPN对策负责人/日期⑥①FMEA标准工作表20CONFIDENTIALDFACE◇标准FMEA工作表的项目①系统名称:分析对象的系统、产品、过程、项目等名称②功能·要求:对系统/产品期望的功能和要求③故障模式:系统/产品中潜在的故障状态或现象④原因:故障模式潜在的发生原因⑤发生度:量化评估故障模式的发生度⑥影响:故障模式对系统和用户、环境造成的影响⑦严重度:对影响的大小进行量化评估⑧检测方法:检测故障模式的方法和操作手段⑨可检测度:定量评估检测的难易程度⑩RPN:表示故障模式风险大小的数值[RPN]=[发生度]×[严重度]×[可检测度]⑪对策:减少RPN的对策及改进方案⑫负责人/日期:谁、到何时为止21CONFIDENTIALDFACE5.2.2FMEA的实践手法22CONFIDENTIALDFACE◇FMEA实施流程图输入工作表[5]系统名称[6]性能·要求[10]影响及严重度[4]制作评估数值表[2]绘制性能·结构图[7]检测故障模式[12]RPN计算(检测重要故障模式)[13]实施各种对策[3]讨论工作表[1]对对象系统的了解[8]原因[11]检测方法及可检测度[9]发生度23CONFIDENTIALDFACE◇了解系统必需掌握的事项[1]对对象系统的了解规格工作条件可信赖度、可维护性特性维护计划法律上的要求事项图纸文书类类似系统产品的使用目的、性能、寿命和制约条件等使用的环境条件-系统运行的外部环境(温度、湿度、振动等)运行条件-启动、停止的频率、连续工作时间、使用者的操作水平等在可信赖性·可维护性方面、设定的目标值为多少(例)正常工作率,运作和维护的人员数,操作和维护相关人员的技术水平定期检修、诊断故障的实施计划(检查内容、实施频率等)与产品运行、使用、制造、建设相关的法律条文系统的结构图和工作顺序、操作说明书、使用说明书、故障事例等对功能、性能、特性、任务、工作条件等类似系统,针对其主要问题及对策进行调查,制作故障事例、特性对比表,并和其他公司的产品进行比较24CONFIDENTIALDFACE•系统构成要素与系统要求功能间的相关图–构成要素用系统、子系统、单元、机器、零件等层面表示–可明确显示构成要素与功能间的相互依存性等可决定机器的分析水平可跟踪功能性故障可灵活运用在提取“功能·要求”、“影响”中◇什么是性能・结构图?[2]制定性能・结构图25CONFIDENTIALDFACE注水蓄水旋转排水提示洗涤完成放入洗涤剂电源ON/OFF预设定(设定时间)放入漂白剂设定洗涤模式注水蓄水旋转旋转排水水管接口注水管液体漂白剂注入口柔软剂注入口操作面板开关板洗涤桶洗涤剂投放口电源开关马达电源指示插头排水管盖子洗涤漂洗脱水控制蜂鸣器性能结构洗净衣物放入柔软剂◎性能・结构树(以洗衣机为例)26CONFIDENTIALDFACE(1)每个性能块中只可填入一种性能(2)性能块大致位于相同的解析水平(3)所选的分解水平应设成可掌握的故障模式提取及发生概率(4)分解水平应设成系统或子系统可进行维修的最小水平(5)为有效率地绘图,应准备好可一目了然地掌握性能、结构的系统结构图◇性能-结构图的绘制方法27CONFIDENTIALDFACE◎系统结构图示例(洗衣机各部分名称)28CONFIDENTIALDFACE[3]讨论工作表•FMEA工作表的探讨要点–实施FMEA的目的–系统规模–系统规格–系统发生故障时影响的大小–所适用的生命周期阶段※详细请参照「8.1.2.3各个生命周期中的FMEA」部分29CONFIDENTIALDFACE[4]绘制评估数值表◇什么是评估数值表•是评估者消除人为因素进行客观评估的必要条件–加入量化数据和过去的故障事例・失败事例•与RPN评估挂钩–发生度:对故障模式发生度进行的量化评估–严重度:对影响大小进行的量化评估–可检测度:对检测难易度进行的量化评估[RPN]=[发生度]×[严重度]×[可检测度]30CONFIDENTIALDFACE◇「发生度」的评分参考水平评估标准(例)发生度(例)故障率108642发生概率非常高发生概率高有可能发生故障可能发生但次数少几乎不发生故障1次/周以内1次/月以内1次/年以内1次/5年以内1次/5年以上3.20~1.60~3.190.80~1.590.40~0.79~0.39(×10-3)31CONFIDENTIALDFACE*参考:QS9000中的评分参考水平故障发生的可能性可能的故障发生概率10非常高:故障几乎不可避免≧2次中1次93次中1次8高:故障反复发生8次中1次720次中1次6中:偶尔发生故障80次中1次5400次中1次42000次中1次3低:故障相对较少15000次中1次2150000次中1次1微小:几乎不可能发生故障≦1500000次中1次发生评估评估参考标准(QS9000)32CONFIDENTIALDFACE◇「严重度」评分表参考水平评估标准对系统的影响对人的影响机器的严重度108642致命性影响丧失重大性能降低了性能轻微极小对系统产生重大损伤对系统产生2个以上的重大影响对系统的一部分产生损伤对系统产生1个重大影响损伤轻微对系统产生的影响不大损伤可以忽略死伤中度受伤轻伤无人身、火灾等保安事故令人恐惧的事故令人恼火、不安的故障略为担心的故障察觉不到的故障重伤33CONFIDENTIALDFACE严重度评估参考标准(QS9000)*参考:QS9000中的评分标准水平影响标准:影响的严重程度10危险-没有警告非常严重,潜在的故障模式在没有警告的情况下影响机器的安全运行并(或)导致违反政府的有关规定9危险-有警告非常严重,潜在的故障模式在有警告的情况下影响机器的安全运行并(或)导致违反政府的有关规定。8非常高机器或部件停止工作,并丧失主要功能。7高机器或部件可以工作,但是性能下降,导致客户不满。6中等机器或部件可以工作,但不可舒适、方便地操作,令客户感到不适5低机器或部件可以工作,但不可舒适、方便地操作,客户略微感到不满。4很低部件时有故障发生,声音、振动异常,大部分顾客可觉察出缺陷3小部件时有