DFMEA潜在设计失效模式及后果分析

1培訓教材POTENTIALFAILUREMODEANDEFFECTSANALYSISINDESIGN潜在设计失效模式及后果分析(DESIGNFMEA)2培訓教材DFMEA設計潛在FMEA是由“設計主管工程/小組＂早期采用的一种分析技術，應用在最大范圍內保証已充分地考慮到和指明各种潛在的失效模式及其相關的起因/机理。說明：1DFMEA以其最嚴密的形式總結了設計一個零部件，子系統或系統時一個工程師和設計組的思想(其中包括根据以往的經驗和教訓對一些環節的分析)2評估最后的產品以及每個与之相關的系統，子系統和零部件。3DFMEA是一种系統方法它与一個工程師在任何設計過程中正常經歷的思維過程是一致的，并使之規范化、文件化。3培訓教材DFMEA的作用有助于對設計要求的評估及對設計方案的相互權衡；有助于制造和裝配要求的最初設計；提高在設計/開發過程中已考慮潛在失效模式及其對系統和產品(如：車輛)運行/使用影響的可能性(概率)；對制定全面，有效的設計試驗計划和開發項目，提供更多的信息；根据潛在失效模式對“顧客的影響，對其進行排序列表，進而建立一套改進設計和開發試驗的优先控制系統；為推荐和跟蹤降低風險的措施提供一個公開的討論形式；為將來分析研究現場情況、評价設計的更改及開發更先進的設計，提供參考。說明：在設計階段使用FMEA，能夠降低產品的失效風險。4培訓教材DFMEA團隊工作在最初的設計潛在FMEA過程中，負責設計的工程師能夠直接地、主動地聯系所有相關部門的代表。這些部門包括(但不即于)：裝配、制造、材料、質量、服務、和供方；以及負責下一總成的設計部門。說明：1DFMEA可成為促進有關部門間充分交換意見的催化劑，從而提高整個集体的工作水平。2任何(內部或外部的)供方設計項目應向有關設計的工程師進行咨詢。5培訓教材DFMEA動態性FMEA是一份動態文件：應在一個設計概念最終形成之時或之前開始；而且在產品開發各階段中，當設計有變化或得到其它信息時，應及時不斷地修改；并最終在產品加工圖樣完成之前全部結束。說明：1考慮到制造/裝配的要求是相互聯系的，設計FMEA在体現設計意圖的同時，還應保証制造或裝配能夠實現設計意圖。2制造或裝配過程中可能發生潛在失效模式和/或其原因/机理不需包含在DFMEA當中，此時它們的識別影響及控制是由DFMEA來解決。6培訓教材DFMEA技術制約因素例如：必要的拔模(斜度)---------注塑、壓鑄等；要求的表面處理-----------噴油、電鍍；裝配空間/工具可接近---------人机工程；要求的材料----------硬度、拉伸、耐熱、耐寒；過程能力/性能----------Cp說明：DFMEA不是靠過程控制克服設計中潛在的缺陷，但的确要考慮制造/裝配過程中技術的因素限制。7培訓教材DFMEA的開發設計意圖顧客的需求產品要求文件已知產品的要求和制造/裝配要求都應結合起來。說明：1DFMEA應從列出設計希望做什么及不希望做什么開始；2期望特性的定義越明确，就越容易識別潛在的失效模式，采取糾正/預防措施。8培訓教材DFMEA嚴重度(S)推荐的評价准則后果評定准則：后果的嚴重度嚴重度無警告的嚴重危害這是一种非常嚴重的失效形式，它是在沒有任何失效預的情況下影響到行車安全或違反了政府的有關章程10有警告的嚴重危害這是一种非常嚴重的失效形式，是在具有失效預的前提下所發生的，并影響到行車安全或違反了政府的有關章程9很高車輛(或系統)不能運行，喪失基本功能8高車輛(或系統)能運行，，但性能下降，顧客不滿意7中等車輛(或系統)能運行，但舒适性或方便性部件不能工作，顧客感覺不舒服6低車輛(或系統)能運行，但舒适性或方便性項目性能下降，顧客感覺有些不舒服5很低配合、外觀或尖響、卡嗒響等項目不符合要求，大多數顧客發現有缺陷4輕微配合、外觀或尖響、卡嗒響等項目不符合要求，有一半顧客發現有缺陷3很輕微配合、外觀或尖響、卡嗒響等項目不符合要求，但很少有顧客發現有缺陷2無無影響1說明：設計小組對評定准則和分級規則應意見一致，即使因為個別產品分析作了修改也應致。9培訓教材DFMEA頻度(O)推荐的評价准則失效發生可能性可能的失效率頻度數很高：失效几乎是不可避免的≥1/2101/39高：反复發生的失效1/881/207中等：偶爾發生的失效1/8061/40051/20004低：相對很少發生的失效1/1500031/1500002极低：失效不太可能發生≤1/15000001說明：設計小組對評定准則和分級規則應意見一致，即使因為個別產品分析作了修改也應致。10培訓教材DFMEA不易探測度(D)推荐的評价准則探測性評定准則：由設計控制可探測的可能生不易探測度數絕對不肯定設計控制將不能和/或不可能找出潛在的原因/机理及后續的失效模式，或根本沒有設計控制10很极少設計控制只有很极少的机會能找出潛在原因/机理及后續的失效模式9极少設計控制只有极少的机會能找出潛在原因/机理及后續的失效模式8很少設計控制有很少的机會能夠找出潛在原因/机理及后續的失效模式7少設計控制有較少的机會能找出潛在原因/机理及后續的失效模式6中等設計控制有中等机會能找出潛在原因/机理及后續的失效模式5中上設計控制有中上多的机會能找出潛在原因/机理及后續的失效模式4多設計控制有較多的机會能找出潛在原因/机理及后續的失效模式3很多設計控制有很多机會能夠找出潛在原因/机理及后續的失效模式2几乎肯定設計控制几乎有肯定能夠找出潛在原因/机理及后結的失效模式1說明：設計小組對評定准則和分級規則應意見一致，即使因為個別產品作了修改也應一致.11培訓教材DFMEA應用1)FMEA編號；2)系統、子系統或零部件的名稱及編號；3)設計責任；4)編制者；5)產品型號/車型；6)關鍵日期；7)FMEA日期；8)核心小組；9)項目/功能；10)潛在失效模式；11)潛在失效后果；12)嚴重度(S)；13)分級(重要程度)；14)潛在失效的起因/机理15)頻度(O)；16)現行設計控制；17)不易探測度(D)；18)風險順序數(RPN)19)建議措施；20)責任(對建議措施)21)采取的措施；22)糾正后的RPN。12培訓教材DFMEA應用1)FMEA編號填入FMEA文件編號，以便查詢。2)系統、子系統或零部件的名稱及編號注明适當的分析級別并填入所分析系統、子系統或零部件的名稱、編號.3)設計責任填入整車厂(OEM)部門和小組。如果知道、還應包括供方的名稱。4)編制者填入負責FMEA准備工作的工程師的姓名，所在公司的名稱、電話。5)產品型成(年型/車型)填入將使用和/或正被分析的設計所影響的預期的產品型號(年型及車型)6)關鍵日期填入FMEA初次預定完成的日期，該日期不應超過計划的生產設計發布的日期。7)FMEA日期填入編DFMEA原始稿的日期及最新修訂的日期。8)核心小組列出有權确定和/或執行任務的責任部門和個人姓名。13培訓教材DFMEA應用9)項目/功能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。在最初發布之前，應使用試驗性編號。說明：1用盡可能簡明的文字來說明被分析項目要滿足設計意圖的功能、包括該系統運行的環境信息(如說明溫度、壓力、溫度范圍)。2如果該項目有多种功能，且有不同的失效模式、應把所有功能都單獨列出。14培訓教材DFMEA應用10)潛在失效模式潛在失效模式是指系統、子系統或零部件有可能來達到設計意圖的形式，它有可能引起更高一級子系統、系統的潛在失效，也可能是它低一級的零部件潛在失效的影響后果。(注：應用規范化、專業性的術語來描述潛在失效模式而不同于顧客所見的現象。)說明：1.對一個特定項目及其功能、列出每一個潛在失效模式，前提是這种失效可能發生但不一定發生。2.可以將以往TGW(運行不良)的研究問題報告以及小組集思廣益的平審作為出發點。3.只可能在特定的運行環境條件下，以及特定的使用條件下發生的潛在失效模式也應當考慮。(如熱、冷、干燥、灰塵等。如汽車超過平均里程、行駛在不平的路段等)。4.典型的失效模式可以是但不限于下列情況：裂紋、變形、松動、泄漏、粘性、短路(電器)氧化、斷裂等。15培訓教材DFMEA應用11)潛在失效后果潛在失效的后果，就是失效模式對系統功能的影響，就如顧客成受的一樣；(產生噪聲、工作不正常、不良外觀、不穩定、間歇性運行、粗糙、不起作用、异味、工作感弱等)說明：1.要根据顧客內或外可能發現或經歷的情況來描述失效的后果。2.要清楚地說明該功能是否會影響到安全性或法規不符。3.失效的后果必須依据所分析的具体系統、子系統或零部件來說明。還應記住不同級別系統、子系統和零件之間還存在著系統層次上的關系。4.例：一個零件的斷裂可能引起總成的振動，從而導致系統間歇性的運行。這种間歇性的運動會引起性能下降，最終導致顧客的不滿。因此就需要集体的智慧盡可能預見失效的后果。16培訓教材DFMEA應用12)嚴重度(S)嚴重度是潛在失效模式發生時對下序零件、子系統、系統或顧客影響后果的嚴重程度的評价指標。說明：1.嚴重度僅适用于后果。評估分為1~10級。2.要減少失效嚴重度級別數值，只能通過修改設計來實現。17培訓教材DFMEA應用13)分級(重要程度)填入產品特性分級：如：關鍵、主要、重要、重點。說明：1.本欄目可用于對零件、子系統或系統的產品特性分級它們可能須要附加的過程控制。2.任何需要特殊過程控制的對象應用适當的字母或符號在設計FMEA表格中的“分級＂欄中注明，并應在“建議措施＂欄中記錄.3.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當中應標明即些特殊的過程控制。18培訓教材DFMEA應用14)潛在失效起因/机理潛在失效起因是指一個設薄弱部分的跡象，其作用結果就是失效模式。在盡可能廣的范圍內，列出每個失效模式的所有可以想到的失效起因和/或机理。盡可能簡明扼要，完整地將起因/机理列出來，使得相對應的起因能采取适當的糾正措施。說明：1.典型的失效起因可能包括但不限于下列情況：規定的材料不對、設計壽命估計不當、應力過大、洋滑不足、維修保養說明不當、環境保護不夠、計算錯誤。2.典型的失效机理可能包括但不限于：屈/伸、疲勞、材料不穩定性、蠕變、磨損和腐蝕。19培訓教材DFMEA應用15)頻度(O)頻度是指某一特定失效起因或机理出現的可能性。潛在失效起因/机理出現頻度的評估分為1~10級。描述頻度級別數著重在其意義而不是具体的數。說明：1.通過設計更改來消除或控制一個或更多的失效起因或机理是降低頻度數的唯一途徑。2.在确定級數估計值時，需考慮下列問題；2.1類似零部件或子系統的維修檔案及維修服務經驗？2.2零部件是否為以前使用的零部件或子系統、還是与其相似？2.3相對先前水平的零部件或子系統所作的變化有多顯著？2.4零部件是否与原來的有根本不同？2.5零部件是全新的？20培訓教材DFMEA應用2.6零部件的用途有無變化？2.7有那些環境改變？2.8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？3.應動用一致的頻度分級規則、以保証連續性。3.1“設計壽命的可能失效率＂是根据零部件、子系統或系統在設計的壽命過程中預計發生的失效(故障)數确定的。3.2頻度數的取位与失效范圍有關，但并不反應實際出現的可能性.21培訓教材DFMEA應用16)現行設計控制列出預防措施設計确認/驗証(DV)或其它活動，這些活動將保証該設計對于所考慮的失效模式和/或机理來說是恰當的。現行的控制方法指比如：道路試驗的是，那些已經用于或正用于相同或相似設計中的那些方法說明：1.設計評審、失效与安全(減壓間)計算研究、台架/試驗室試驗，和使用試驗等2.有三种設計控制方法可考慮，它們是：(1)防止起因/机理或失效模式/后果的出現，或減少它們出現率；(2)查出起因/机理并導致找到糾正措施；(3)查明失效模式。3.如有可能應优運用第(1)种控制方法，然后再用第(2)种，最后是第(3)种方法。4.如果把它們所用作為設計意圖的一部分，則