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潜在失效模式及后果分析一汽-大众质保部外协件质量保证科郭惊远2课程内容FMEA的定义、起源FMEA的实施、跟踪FMEA的分类设计FMEA简介设计FMEA的实施过程FMEA简介过程FMEA的实施一、FMEA概述二、设计FMEA三、过程FMEA3一、FMEA概述什么是FMEA？（a）认可并评价产品、过程中的潜在失效及该失效的后果。（b）确定能够消除或减少潜在失效发生机会的措施。（c）整个过程文件化。FMEA是一种系统的方法，目的：4“质量杠杆”模型123451、设计开发（1：100）2、制造开发（1：10）3、装配（1：1）4、服务（1：0.5）5、顾客抱怨，投诉后处理（1：0.05）投入及回报比5预防作用经验库FMEA的作用质量是检验出来的质量是生产出来的质量是规划出来的检验部门生产\制造部门设计\规划部门质量意识三层次6FMEA的起源•六十年代中期美国航天工业（NASA）的一项技术革新。•在美国质量控制协会汽车部和汽车工业集团主持下，克莱斯勒、福特和通用汽车公司对其各自有关FMEA的参考手册、程序、报告格式和技术术语进行标准化处理，形成统一的标准。7FMEA的实施1.FMEA实施流程图2.FMEA成功的条件3.什么情况下进行FMEA？81.如何进行FMEA？流程图后果是什么？有多么严重？起因是什么？发生的频率如何？怎样能预防和探测？探测能力有多强？采取什么措施？•设计更改•过程更改•特殊控制•标准、程序或指南的更改可能会有什么问题？功能、特性或要求是什么？92.FMEA成功的条件适时性：在“时间之窗”关闭之前小组的努力：集体的智慧＋10适时性FMEA是预防性的不是反应性的应当尽量避免失效而不是等着顾客提出申诉成功实施FMEA项目的最重要因素之一11适时性2、产品设计和开发3、过程策划和开发4、产品和过程确认5、生产1、策划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过程设计和开发验证产品设计和开发验证产品和过程确认反馈评定和纠正措施DFMEAPFMEA系统12综观全局生产质保设计财务实验扩大视野销售生产规划尽管有的人视野很宽，但不可能面面俱到。只有依靠集体的视野才能综观全局。小组的努力13FMEA工作组产品工程师了解过程过程工程师了解产品设计开发FMEA小组试验采购物流质保销售规划生产注：必要时请FMEA推进员协助小组工作。14主要职责：*成立跨部门的工作小组筹措基本设施和资料*对项目的期限、结果及进度负责调动小组成员的工作积极性*对采取的措施进行跟踪*确保FMEA文件的现实性工作组组长/主持人15负责人、专家的职责是：•协助确定项目的构成、范围及界限•提供有关的资料、样品、经验等•协助进行系统描述、缺陷分析及其优化•协助选择和实施改进措施负责人、专家FMEA推进员•具有开展FMEA工作的经验•具有团队工作推进经验16团队协作不是找别人毛病信息、资源共享小组的努力优先选择经验丰富、有创新思维的人员17在进行FMEA的各阶段所需的参考资料有：设计任务书、订单质量特性清单功能描述标准、法律法规图纸、工艺作业指导检验计划以往的/类似的FMEA行业信息学到的经验：索赔、召回、不合格品、顾客抱怨等参考资料183.什么情况下进行FMEA？新设计、新技术或新过程。对现有设计或过程的修改。将现有的设计或过程用于新的环境、新的场所。19FMEA的跟踪-验证措施有效性采取有效的预防/纠正措施并对这些措施加以适当的跟踪。如果没有积极有效的预防/纠正措施，其价值将是非常有限的。责任工程师负责确保所有的建议措施都得到实施或充分强调。FMEA是动态文件始终反应最新水平以及最近的相关措施，包括开始生产以后发生的措施。20FMEA的分类设计FMEA过程FMEAQS9000VDA6.1系统FMEA产品系统FMEA过程系统FMEA21产品系统FMEA系统FMEA部件FMEA子系统FMEA过程系统FMEA产品子系统FMEA过程子系统FMEA设计FMEA过程FMEA22系统FMEA–实施步骤风险评价缺陷分析系统单元与系统结构功能与功能结构第一步第二步第四步第三步第五步分解输入、输出、内部功能失效模式RPN值采取措施优化23底盘系统传动器失效齿轮失效驱动轴失效离合器发动机整车失效动力系统失效确定产品系统的结构：–确定系统单元并说明其功能关系（结构树/功能树）。–每一系统单元可能的失效模式。–确定不同系统单元失效模式间的逻辑关系产品系统FMEA24过程1分过程2.2失效机器失效分过程2.3分过程2.1人材料环境整个过程失效过程2失效生产过程系统化：–将每一过程工序理解为系统单元并说明其功能关系（结构树/功能树）。–每一系统单元可能的失效模式。–确定不同系统单元失效模式间的逻辑关系过程系统FMEA法25系统FMEA设计FMEA是产品系统FMEA的一个组成部分，它更深入地对构件直至构件的设计数据加以考虑。过程FMEA是过程系统FMEA的一个组成部分，它更深入地对过程每道工序直至生产设备的设计数据加以考虑。总成：座椅、空调器…模块：车门、仪表板..26系统-FMEA研究的是系统部件、模块之间的接口关系和相互作用，为避免产生系统上的设计缺陷。FMEA的种类设计-FMEA研究的是原件、部件的设计，涉及：设计、原材料选择、（加工和装配）。过程-FMEA研究生产过程的策划，为避免策划、加工、装配中的缺陷，涉及：人、机器、材料、环境、工装模具和方法。27燃烧室活塞连杆活塞环活塞销气缸•KolbenringeDichtetderKolbenrichtigzumZylinderab?•活塞活塞与气缸的间隙如何？•PleulIstdasPleulinjederLageimPackagegenügendFreigang•ZylinderKannderBolzenzurZylinderwandhinwandernundihnbeschädigen?•KolbenbolzenKannderKolbenbolzenzwischenKolbenundZylinderabscheren?BauteilimSystembetrachtet系统FMEA设计FMEABauteilkonstruktivbetrachtet•活塞环HältdasMaterialdenDichtan-forderungen(z.B.Temp.)stand•活塞尺寸和材料是否满足间隙的需求？•连杆IstdiePleulformdenAnforder-ungenentsprechendkonzipiert?•气缸KanndiegewünschteOberflächengüteerreichtwerden?•活塞销IstdasMaterialhärt-odervergütbar?Herstellungbetrachtet•KolbenringeKannderKolbenring„undicht“montiertwerden?•活塞活塞销能否被装错？•KolbenbolzenKannmandenKolbenbeimEin-bauendesBolzensbeschädigen?过程FMEA•PleulIsteseinemauseineranderenBaureiheverwechselbar?•ZylinderIstdieToleranzbeiderHerstellungeinhaltbar?流程28对最终的项目以及与之相关的每个系统、子系统和部件都应进行评估。二、设计FMEA设计FMEA是由负责设计的工程师/小组主要采用的一种分析技术，用以最大限度地保证各种潜在的失效模式及其相关的起因/机理已得到充分的考虑和说明。FMEA以最严密的方式总结了设计一个部件、子系统和系统时小组的设计思想。这种系统化的方法体现了一个工程师在任何设计过程中正常经历的思维过程，并使之规范化和文件化。29为客观地评价设计，包括功能要求及设计方案，提供帮助。评价为生产、装配、服务和回收要求所做的初步设计。表明潜在失效模式及其对系统和车辆运行影响已在设计和开发过程中得到了考虑。为完整和有效的设计、开发和确认项目的策划提供更多的信息。根据潜在失效模式后果对顾客的影响，开发潜在失效模式的排序清单，从而为设计改进、开发和确认试验/分析建立一套优先控制系统。为推荐和跟踪降低风险的措施提供一个公开的讨论形式。为将来分析研究现场情况，评价设计的更改及开发更先进的设计提供参考。（如获得的教训）设计FMEA的主要作用30小组的努力负责设计的工程师能够直接、主动地联系所有有关部门的代表。这些领域应包括（但不限于）装配、制造、设计、分析/试验、可靠性、材料、质量、服务和供方以及负责更高或更低一层次的总成或系统、子系统或部件的设计领域。FMEA推进员来协助小组的工作是非常有益的。通常是指“最终使用者”，还应包括负责整车或更高一层总成设计的工程师/设计组以及负责生产、装配和服务活动的生产/工艺工程师。顾客31在产品图样完工之前全部完成！设计FMEA是一份动态文件！在一个设计概念最终形成之时或之前开始。在产品开发的各个阶段，发生更改或获得更多的信息时，持续予以更新。32新的设计在原设计基础上修改应用条件或环境发生变化顾客要求或希望发生变化竞争环境、业务环境或法律环境发生变化发生实际失效什么情况进行设计FMEA？33设计FMEA原则工具实用性诊断能力材料分类符号（用于回收）设计FMEA在体现设计意图的同时，还有保证制造、装配能够实现设计意图。并要考虑制造/装配过程的技术的限制，例如：必要的拔模（斜度）表面处理的限制装配空间/工具实用性钢材淬硬性的限制公差/过程能力/性能设计FMEA还应考虑产品维护（服务)及回收的技术的限制，例如：34设计FMEA的实施设计FMEA从列出设计期望做什么和不期望做什么的清单，即设计意图开始。框图说明了分析中的各项目之间的主要关系，并建立了分析的逻辑顺序。设计FMEA应从所要分析的系统、子系统或零部件的框图开始。35框图表格实现功能所要求的零部件、子系统零部件、子系统之间的联接关系该框图应伴随FMEA的全过程共有22项内容组成框图和表格36框图/环境极限条件系统名称：闪光灯车型年：1994年新产品FMEA识别号：XXXI10D001工作环境极限条件温度：-20~160F耐腐蚀性：试验规范B振动：不适用冲击：6英尺下落外部物质：灰尘湿度：0-100%可燃性：（靠近热源的部件是什么？）其他：设计FMEA的框图示例示例37字母=零件=附着的/相连的-------=界面，不相连数字=连接方法=不属于此FMEA连接方法：1、不连接2、铆接3、螺纹连接4、卡扣装接5、压紧装接部件A.灯罩B.电池C.开关D.灯泡总成E.电极F.弹簧示例设计FMEA的框图示例开关C极板E+灯罩A灯泡总成D电池B弹簧F-1234455返回38表格采取的措施现行设计控制预防级别项目功能责任目标完成日期建议措施探测度D频度数(O)严重度数(S)潜在失效后果潜在失效模式潜在失效模式及后果分析（设计FMEA）FMEA编号：————页码：第页共页编制人：——————FMEA日期（编制）：——（修订）——设计责任：————关键日期：———————系统———子系统———零部件：————年型/车型：————主要参加人：————————————————18765432910111213潜在失效的起因/机理14151617181920措施结果RPN探测度D频度数O严重度数S2122RPN现行设计控制探测16例39表格说明1FMEA编号：FMEA文件编号，以便查询、索引2系统、子系统或零部件的名称及编号3设计责任：整车厂、部门和小组4编制人：负责FMEA准备工作的工程师的姓名、电话和所属部门5年型/车型：设计所影响的预期的年型及车型867关键日期：FMEA初次预定完成的日期，该日期不应超过计划的生产设计发布日期FMEA日期：编制FMEA原始稿的日期及最新修订日期核心小组：有权确定和/或执行任务的责任部门和个人姓名例940系统FMEA的范围一个系