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NEVILLE|CLARKEQUALITY潜在的失效模式及后果分析PotentialFailureModeandEffectsAnalysisFMEANEVILLE|CLARKEQUALITY目录1.课程目的2.QS9000背景3.FMEA介绍4.FMEA-启动5.设计FMEA的开发6.过程FMEA7.总结-下一步做什么!NEVILLE|CLARKEQUALITY课程目的•帮助理解失效模式及后果分析在设计及过程中的应用。•确定FMEA在QS9000和APQP过程中的位置。•确定针对你的产品使用FMEA的适用的标准。NEVILLE|CLARKEQUALITY2QS9000背景NEVILLE|CLARKEQUALITYQS9000-美国汽车工业标准•通用汽车，福特和克莱斯勒对供应商要求的统一•以ISO9001：1994标准（质量体系国际标准）为基础•要求独立的第三方注册机构的评审和认证NEVILLE|CLARKEQUALITY汽车工业实施QS9000的目标•开发一个基本的质量体系，以便能够：–持续改进–强调缺陷预防–减少供应链中的变异和浪费NEVILLE|CLARKEQUALITYQS9000出版物的结构APQPFMEAPPAPMSASPCQSAQS9000NEVILLE|CLARKEQUALITY3FMEA介绍NEVILLE|CLARKEQUALITY什么是失效模式及后果分析•一种分析，识别和量化设计和制造应用中的“潜在”失效的技术•FMEA用于防止无意中将设计或过程失效模式设计进入产品NEVILLE|CLARKEQUALITYFMEA目前用于何处？•航空业-复杂的体系，过程和产品小批量生产•汽车业-复杂的体系，过程和产品大批量生产NEVILLE|CLARKEQUALITY什么时候使用FMEA？•在产品质量先期策划过程（APQP）期间•设计FMEA在产品设计和开发阶段应用•过程FMEA在过程设计和开发阶段应用NEVILLE|CLARKEQUALITYAPQP过程图1策划2产品设计和开发3过程设计和开发4产品和过程确认生产概念提出和批准项目批准样件试生产投产计划和确定项目产品设计和开发验证过程设计和开发验证产品和过程确认反馈评定和纠正措施设计FMEA过程FMEANEVILLE|CLARKEQUALITYFMEA-团队方法•使用设计工程，制造工程和相关的人员•团队要求下列组合：–经验/过去问题的知识–有效的团队管理–对所有活动的观测结果文件化NEVILLE|CLARKEQUALITY总的原则设计或过程功能潜在失效模式潜在原因现有设计控制失效的潜在后果确定严重度确定频度确定不易探测度NEVILLE|CLARKEQUALITY风险顺序数（RPN）•RPN=后果的严重度X失效可能性X不易探测度•取值范围在1到1000NEVILLE|CLARKEQUALITY设计FMEA潜在失效模式及后果分析系统（设计FMEA）FMEA编号：子系统第页共页零部件设计责任：编制人：车型年/车型：关键日期：FMEA日期：（编制）（修订）核心小组：措施结果项目功能潜在失效模式潜在失效的后果严重度级别潜在失效的原因/机理频度现行设计控制不易探测度RPN建议措施责任和目标完成日期采取的措施严重度频度不易探测度RPNNEVILLE|CLARKEQUALITY你为什么要做FMEA满足顾客要求减少失效风险保持竞争力改进产品质量NEVILLE|CLARKEQUALITY机会•所有的制造问题中有80%是由糟糕的设计引起的。•制造停工使英国每年损失470万生产小时。•对于许多制造过程，缺陷产品仍然以百分数来测量，而不是以百万件中缺陷产品数来测量。NEVILLE|CLARKEQUALITY4FMEA-启动NEVILLE|CLARKEQUALITY如何开始•建立跨部门工作组•提供充分的时间对设计和过程进行充分的评价•评价设计要求•评价过程要求•确保对发现结果适当地文件化NEVILLE|CLARKEQUALITY评价设计要求•选择一个设计系统/子系统来评价（设计FMEA）•开发一个关于设计预期做什么的清单•识别设计不想做什么•倾听顾客的呼声•绘制分解设计系统和子系统的方框图NEVILLE|CLARKEQUALITY例子•电热水壶的设计要求是什么？•设计必须做什么？•设计不应做什么？NEVILLE|CLARKEQUALITY设计必须•烧水到正确温度•指示灯显示正确设计不应做•水加热到正确温度以前切断电源•漏水•壶身烫手NEVILLE|CLARKEQUALITY练习评审一个简单产品的设计要求，例如：•自来水笔•你自己的产品•另外一个例子NEVILLE|CLARKEQUALITY倾听顾客的呼声•保修数据•顾客退还缺陷产品•中间商的信息•顾客的调查/诊断•竞争对手分析•顾客抱怨NEVILLE|CLARKEQUALITY绘制方框图•将设计系统或子系统分解到零件•显示设计系统或子系统的要素之间的联系•评价部件和装配方法NEVILLE|CLARKEQUALITY例子•绘制一个方框图分解电水壶的设计系统•识别零件和连接方式NEVILLE|CLARKEQUALITY方框图：电水壶加热元件C开关D热敏开关E壶身A水量计F盖B电插头G零件A壶身B盖C加热元件D开关E热敏开关F水量计G电插头连接方式1装接2模压插头/三头连接器3电极/螺纹4双金属电连接器5电线6螺钉螺母7胶5476123NEVILLE|CLARKEQUALITY练习做一个简单产品的方框图，例如：•自来水笔•你自己的产品•另外一个例子NEVILLE|CLARKEQUALITY评价制造过程要求（过程FMEA）•在可行性研究阶段或可行性研究阶段之前进行•在过程的开发阶段进行评审•倾听顾客的声音•制定过程流程图NEVILLE|CLARKEQUALITY过程FMEA的应用•新零件/过程•零件/过程的变更•在新的应用环境中的结转零件/过程NEVILLE|CLARKEQUALITY•过程FMEA假设所设计的产品将满足设计意图•由于设计的薄弱导致的潜在失效，可以包括在过程FMEA中，但不是必须的NEVILLE|CLARKEQUALITY过程流程图•识别与各项操作相关的产品（过程参数）•按照低，中等和高风险对各参数分类•评价高风险区域NEVILLE|CLARKEQUALITY例子•对水量计与壶身的装配过程绘制过程FMEA流程图。NEVILLE|CLARKEQUALITY过程FMEA流程图/风险评审（水量计与壶身的装配）过程步骤•从托架上取下胶水枪•将胶水涂在壶身•将水量计在壶身上定位•将水量计按在壶身，使胶水凝固-等10秒钟•将胶水枪送回托架风险评价•低风险•高风险•中等风险•中等风险•低风险注：对所有高风险应用中都要求过程FMEANEVILLE|CLARKEQUALITY练习•针对一个简单的产品做一个过程FMEA流程图风险评价，例如：•自来水笔-笔夹与笔身的安装•你的产品•另外一个例子NEVILLE|CLARKEQUALITY总结新的更改的设计评价方框图设计FMEA过程FMEA过程产品过程特性过程流程图NEVILLE|CLARKEQUALITY5设计FMEA的开发完整地介绍这一技术NEVILLE|CLARKEQUALITY设计FMEA潜在失效模式及后果分析系统（设计FMEA）FMEA编号：子系统第页共页零部件设计责任：编制人：车型年/车型：关键日期：FMEA日期：（编制）（修订）核心小组：措施结果项目功能潜在失效模式潜在失效的后果严重度级别潜在失效的原因/机理频度现行设计控制不易探测度RPN建议措施责任和目标完成日期采取的措施严重度频度不易探测度RPN第2阶段第1阶段第3阶段第4阶段第6阶段第5阶段NEVILLE|CLARKEQUALITY第1阶段：完成表头•FMEA编号•系统标识，例如零件名称/号码•设计责任•编制人•车型年/车辆类型•关键日期•FMEA日期•核心组NEVILLE|CLARKEQUALITY第2阶段：失效模式和后果•确定设计项目/功能•指明潜在失效模式（引用清单）•识别潜在失效的后果•计算后果的严重度数（引用表格）•弄清任何特殊的产品特性NEVILLE|CLARKEQUALITY第2阶段典型的失效模式裂纹泄露氧化断裂变形松动粘连短路（电）后果评定准则：后果的严重度严重度无警告的严重危害严重度数很高，潜在失效模式严重影响车辆安全运行和/或包含不符合政府法规项。发生时无预兆。10有警告的严重危害严重度数很高，潜在失效模式严重影响车辆安全运行和/或包含不符合政府法规项。发生时有预兆。9很高车辆/项目不工作，丧失基本功能8高车辆/项目工作，但性能下降，顾客不满意7中等车辆/项目工作，但舒适性/方便性项目不工作，顾客感觉不舒服6低车辆/项目工作，但舒适性/方便性项目性能下降，顾客感觉有些不舒服5很低配合和外观/尖响和卡嗒响项目不符合要求，大多数顾客注意该缺陷4轻微配合和外观/尖响和卡嗒响项目不符合要求，有半数顾客注意该缺陷3很轻微配合和外观/尖响和卡嗒响项目不符合要求，很少有顾客注意该缺陷2无无影响1NEVILLE|CLARKEQUALITY第3阶段：潜在原因•潜在失效原因（见清单）•确定可能发生的频度（见表格）•计算可能失效的比率NEVILLE|CLARKEQUALITY第3阶段典型失效原因指定了错误材料润滑能力不够设计生命假设不当维护指南不当应力过大环境保护不好计算方法错误典型的失效机理屈服疲劳材料稳定性蠕变磨损腐蚀失效可能性可能的失效比率分数=1/210非常高：失效几乎不可避免1/391/88高：重复发生过的失效1/2071/8061/4005中等：偶尔失效1/200041/150003低：极少失效1/1500002极低：不太可能失效=1/15000001NEVILLE|CLARKEQUALITY第4阶段：现行设计控制•确定现行设计控制•确定不易探测度（参见表格）NEVILLE|CLARKEQUALITY典型的不易探测度评价探测性评价准则：由设计控制可探测的可能性不易探测度数绝对不可能设计控制将不能和/或不可能找出潜在的原因/机理及相应的失效模式；或者根本没有设计控制10很微小设计控制只有很微小的机会找出潜在的原因/机理及相应的失效模式9微小设计控制只有微小的机会找出潜在的原因/机理及相应的失效模式8很小设计控制只有很小的机会找出潜在的原因/机理及相应的失效模式7小设计控制有较小的机会找出潜在的原因/机理及相应的失效模式6中等设计控制有中等的机会找出潜在的原因/机理及相应的失效模式5中上设计控制有中上多的机会找出潜在的原因/机理及相应的失效模式4高设计控制有较多的机会找出潜在的原因/机理及相应的失效模式3很高设计控制有很高的机会找出潜在的原因/机理及相应的失效模式2几乎肯定设计控制几乎肯定能够找出潜在的原因/机理及相应的失效模式1NEVILLE|CLARKEQUALITY设计潜在失效模式和后果分析的风险指数的评估准则(VDA)估计严重度数S估计频度数O对照的ppm失效值估计不易探测度数D探测方法的准确程度非常高10.安全性风险,不符9.合法规,车辆不能运行高8.车辆的性能受到很大损害.7.立刻送到修理厂检查的要求很强烈.影响重要的子系统的功能.中等6.车辆的性能受到损害.立刻5.送到修理厂检查的要求不强4.列.影响重要的舒适性和便利性系统的功能.低3.车辆的性能受到一些影响.2.在下次到修理厂的常规检查中予以清除,较小的影响舒适性和便利性系统.非常低1.对性能有非常小的影响,只有有经验的人才能感觉到.非常高10.失败原因发生的频率非9.常高,设计概念不可用，不适用高8.失效原因重复发生，结7.构有问题，不成熟。中等6.失效原因偶尔发生，结5.构合适，成熟度高4.低3.失效原因发生的频率很2.低，已证实的设计非常低1.失效原因不太可能发生500，000100，00050，00010，0005，0001，000500100501非常高10.不可能找出已发生的失效原因。9.设计的可靠性未被证实或不能被证实。探测方法不确定。高8