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深圳冠智达顾问1深圳冠智达管理顾问有限公司SHENZHENGREEMMANAGEMENTCONSULTANTCO.,LTD潜在失效模式及后果分析Failuremodeandeffectanalysis(FMEA)深圳冠智达顾问2何谓FMEA•FMEA的定义•FMEA的发展•FMEA的种类•FMEA的作用•FMEA作业流程深圳冠智达顾问3FMEA定义FMEA是一种工程技术（一种工具），用以定义、确认及消除在系统上、设计、制程及服务还没有到达顾客前已知的或潜在的失效、问题等。深圳冠智达顾问4FMEA的演变GrummanAircraftCompany1950FMEA飛機主操縱系統失效分析Boeing&MartinMariettaAerospaceCompany1957工程手冊中正式列出FMEA程序NationAeronauticsandSpaceAdministration(NASA)1960FMEA成功地應用於航太計劃DefenseDepartmentInternationalElectricalCommission(IEC)Chrysler,FordGM,ASQ,AIAG1974出版Mil-STD-1629FMECA1980出版Mil-STD-1629AFMECA1985出版IEC812FMEA1993出版FMEA手冊1995出版FMEA手冊2001出版FMEA手冊深圳冠智达顾问5FMEA的演变•FMEA的前身为FMECA，是在1950由格鲁曼飞机提出，用在飞机主控系统的失效分析•波音与马丁公司在1957年正式编订FMEA的作业程序，列在其工程手册中•60年代初期，美太空总署将FMECA成功地应用于太空计划。美军同时也开始应用FMECA技术，并于1974年出版MIL-STD-1629FMECA作业程序。•1985由国际电工委员会（IEC）出版的FMECA国际标准（IEC812),即参考MIL-STD-1629A修改而成。•FMEA是QS9000五大工具之一，最新版为第四版。深圳冠智达顾问6FMEA种类系统管理系统（质量、安全、环境管理）设计零组件子系统主系统过程人/设备/方法材料/量测/环境重点：使系统失效的影响降至最低目标：使系统品质、可靠性、成本及维护性提升至最佳状态重点：使设计失效的影响降至最低目标：使设计品质、可靠性、成本及维护性提升至最佳状态设备工具、工作站生产线操作员训练制程及量具重点：使过程失效的影响降至最低目标：使制程品质、可靠性、成本及维护性提升至最佳状态深圳冠智达顾问7•累积经验，早期发现失效原因及采取因应之道•促进设计改良。•改善作业方法。•帮助作业人员训练，使其能学到正确找出失效原因的方法及采取有效的措施。•公司对经验的累积及技术能制度化的保存。实施FMEA的目的及意义深圳冠智达顾问8FMEA的时机•新设计、新技术或新制程，这时的FMEA是完整的设计、技术、或制程。•修改现有的设计或制程(假设其设计或制程FMEA已存在)这时的FMEA的焦点在修改的设计、制程，以及由于修改设计、制程而导致的相互作用。•使用现有的设计或过程于新的环境、地点(假设其设计或制程FMEA已存在)，这时的FMEA范围是针对环境、地点对现有的设计、过程的影响。深圳冠智达顾问9预防观念问题总数项目策划项目实施验收使用问题总数项目策划项目实施验收使用优质企业劣质企业深圳冠智达顾问10质量先期策划(APQP)流程图概念启始认可1.规划计划认可原型试作量试2.产品设计3.过程设计过程设计/验证产品设计/验证计划/定义研发立案生产生产阶段/回馈纠正产品/过程确认4.产品/过程确认规划5.回馈与纠正量产DFMEAPFMEA深圳冠智达顾问11FMEA作业流程任务确认决定分析层级列举故障模式机能方块图流程步骤分析表选定故障模式制作FMEA表提出对策方案试验报告不良报告顾客抱怨DFMEAPFMEA系统、子系统、零件列举故障原因RPN评价选定对象试验报告不良报告顾客抱怨经验累积深圳冠智达顾问12项目/功能(要求)潜在失效模式潜在失效后果严重度等级潜在原因/失效机制频度现行设计(制程)管制预防检测探测度RPN建议措施责任与目标完成日期措施结果采行措施严重度频度探测度RPN潜在失效模式与后果分析功能,特征或要求为何?后果为何?什么会错误?--无功能--部分/过多/降低功能--间歇功能--不预期功能有多不好?原因为何?其发生频率为何?如何能预防及发现这种原因及错误?这种方法发现这种问题有多好?改善风险程度能够做什么?--设计变更--过程变更--特别管制--标准,工艺文件或指引变更--导入防呆措施--加强设备保养--加强参数控制--加强工作技能深圳冠智达顾问13DFMEA（设计）制作深圳冠智达顾问14产品设计流程概念设计/系统设计分析/改进验证设计完成DFMEA参数设计公差设计客户需求（VOC）CTQ深圳冠智达顾问15DFMEA目的•有助于对设计进行客观评价，包括功能要求和设计备选方案；•评估制造、装配、服务和回收要求的初始设计；•提高在设计／开发过程中，考虑潜在失效模式及其对系统和车辆运行影响的可能性；•为帮助计划全面、有效的设计开发，和验证程序提供更多的信息；•根据潜在失效模式对顾客的影响，对其进行分级列表,进而建立一套设计改进、开发和验证试验的优先控制体系；•为建议和跟踪降低风险的措施，提供一个解决问题的格式；•为帮助将来分析研究售后市场相关问题、评价设计更改及展开更先进的设计提供参考（如：习得经验）。深圳冠智达顾问16设计FMEA分析方法硬件法针对零件清单上的每一个零件，一次一个的逐个分析，直到整个产品分析完。功能法针对该产品之所有功能予以列表出来，然后逐个功能项目来加以分析。功能块法成组的零件／组成／次组成或子系统结合成功能块其对功能之影响性，影响性最大者将得到较多的注意和优先权。深圳冠智达顾问171554432设计FMEA方块图范例失效模式与效应分析(FMEA)方块图／环境极值系统名称:手电筒汽车产生年份:1994新产品FMEA识别号码:XXX100D001操作环境极值温度测试:_______-20至160_F___________腐蚀测试:_______测试排程B______震动测试:_______不适用______冲击测试:____六英呎墬落_______________异质:____尘土________________湿度测试:___0-100%RH_____可燃性(哪些零组件接近热源?):____________________________________________________________________其它:____________________________________________________________________________________________以下为方块图范例，FMEA小组亦可使用其它类型方块图，以说明在其分析中考量的项目。开关(SWITCH)开／关C安装灯泡(BULBASSEMBLY)D外壳(HOUSING)A电极板(PLATE)E+电池(BATTERIES)B弹簧(SPRING)F-零组件:A.外壳B.电池(2DCELL)C.开关D.灯泡组E.电极板F.弹簧安装方式:1.装入2.铆钉3.螺纹4.按压5.压合深圳冠智达顾问18设计方块图例系统子系统零组件车体内部车窗车门密封带玻璃外部车门车门内/外板门扣/锁如果产品机能很复杂，可将其区分为若干个子系统，以识别其主要及次要机能，并逐个分析深圳冠智达顾问19功能:提供结构的支撑潜在失效模式:结构的失效过多的偏斜功能:提供正确完成车架总成安装尺寸潜在失效模式:本车架安装点的长度太长本车架安装点的长度太短功能:支撑架总成生产方法(焊接)潜在失效模式:自行车三角架车架总成功能:提供座位支撑并稳定潜在失效模式:座椅支撑结构失效座椅支撑过度偏斜功能:提供漂亮且令人舒服的外观潜在失效模式:亮度不够油漆脱落系统设计目标骑/乘至少3000小时不需保养,及10000小时的骑车寿命适应99.5%男性成人舒适的骑/乘其它功能:容易骑用潜在失效模式驾驶困难踩踏困难功能:提供可靠的交通潜在失效模式链条经常损坏轮胎经常需要保养功能:提供舒适的交通潜在失效模式座椅位置令骑车者感到不舒服子系统零部件手把总成前轮总成后轮总成扣链齿轮总成座椅总成链条总成前下方管下后方管扣链齿轮管深圳冠智达顾问20DFMEA(1)项目名称(4)设计责任(6)FMEA编号(2)车型年/类型(5)关键日期(10)页码1页共(7)编制(3)核心小组(8)FMEA编制日期2000/6/11(9)修订日期(23)采取的措施SODRPN7蜡的配方不当2理化试验报告#1265228无7混入的空气阻止蜡进入边角部分2用非功能喷头进行设计辅助调查8280增加集体评价，利用正式生产喷蜡设备和特定的蜡车身工程部和装配部门00-07-21713217车门板之间空间不够，容不下喷头4喷头入口的图样评定4112利用辅助设计模型和喷头进行集体评审车身工程部和装配部门00-06-21评定表明入口合适7117措施结果探测度20风险顺序数(21)建议措施(22)责任及目标完成日期15级别(16)潜在失效起因/机理17频度(18)现行设计控制(11)功能要求(12)潜在失效模式(13)潜在失效后果严重度Tailor-车身工程师T-Fender-汽车产品部,Shely-生产部,J.Ford-总装(Dalton,Fraser,Henley总装厂)2000/7/201,03车身密封车身工程部1234199狮牌4门/旅行车2000/9/1815左前车门H8HX-A.-上、下车-保护乘员免受天气/噪音/侧碰撞的影响a.车门附件(如后视镜/门锁/门铰链/及门窗升降器的支撑b.为外观装饰项目提供适当的表面c.喷漆和软内饰车门内板下部腐蚀车门寿命降低导致：-因漆面生锈，使用户不满意-使车门内附件功能降低77车门内板保护蜡上限太低6整车耐久性试验T-118T-109T-30127294A.Tailor-车身工程00-06-25据试验结果(1418号试验)上限提高125mm7增加实验室强化腐蚀试验222196结合观察和试验验证蜡的上边界。A.Tailor-车身工程00-06-252874整车耐久性试验T-118T-109T-30128蜡层厚度规定不足增加实验室强化腐蚀试验，并就蜡层厚度进行试验设计试验表明(#1481)要求的厚度合适。DOE表明要求的厚度在25%内变化可接受。7深圳冠智达顾问21项目／功能•填入被分析项目的名称和编号。利用工程图纸上标明的名称并指明设计水平。•用尽可能简明的文字来说明被分析项目要满足设计意图的功能，包括该系统运行的环境(如说明温度、压力、湿度范围)。如果该项目有多种功能，且有不同的失效模式，应把所有功能都单独列出。深圳冠智达顾问22潜在失效模式•针对所有功能及可测量的项目，考虑如下四个方面：–无功能（NoFunction）–功能不全/功能过剩/一段时间内性能下降（Partial/OverFunction/DegradedOverTime）–间隙性功能（IntermittentFunction）–非预期的功能（UnintendedFunction）深圳冠智达顾问23失效模式案例深圳冠智达顾问24失效的潜在后果注意：客户感受深圳冠智达顾问25严重度严重度是针对失效模式有关最严重的后果等级。只有透过设计的变更，才能降低严重度的等级。小组成员应对评价标准及等级系统有一致的共识，即使针对个别的产品分析有所修订，对其共识亦应该一致。附注：严重度高时，有时可通过设计修改来降低严重度。例如：“安全带”可以减轻车辆损毁时人员的伤害。失效模式后果的严重度为1分者，则不需要作进一步分析。深圳冠智达顾问26严重度评级深圳冠智达顾问27等级对于需要进一步设计或过程控制的零组件、子系统或系统，可利用此栏区分其特殊的产品特性(如：安全、关键、一般)。深圳冠智达顾问28Ford特殊特性的识别及符号FMEA类型分级指示准则措