FMEA(FailureMode&EffectAnalysis)Rev2.0FMEA概述DFMEA介绍PFMEA介绍FMEA的实施Q&A课程内容FMEA-概述FMEA的定义,目的FMEA的基本要素FMEA的分类IntroductionFMEA的定义,目的FMEA可以描述为一组系统化的活动,其目的是:(a)认可并评价产品/过程中的潜在失效以及该失效的后果;(b)确定能够消除或减少潜在失效发生机会的措施;(c)将全部过程形成文件。FMEA是对确定设计或过程必须做哪些事情才能使顾客满意这一过程的补充所有的FMEA都关注设计,无论是产品设计(DFMEA)或者是过程设计(PFMEA)。FMEA是一种识别产品或过程中的潜在失效,以便在失效影响到顾客之前采取纠正措施的分析工具上表描述了进行FMEA的顺序。这并不是简单地填写一下表格,而是要理解FMEA的过程,以便消除风险并策划适宜的控制方法以确保顾客满意FMEA要求具备的要素现状态特性功能潜在的失效模式(种类)潜在的失效后果(影响)潜在的失效机理(原因)控制措施Spulewickeln(gleichförmignachAnw.AB111)WindungszahlzuhochSpulen-widerstandzuhochZählerfürWindungszahlsetztausZählerperiodischkalibrieren688384--Relaisziehtnichtan--AusfallBeispiel要求是什么?列出可能失效模式?会导致什么发生?为什么会产生这种失效?现在我们做了什么?风险有多大?FMEA表格要点建议改进推荐措施负责日期采纳措施ZählergetriebesäubernFert.-Tech.30.09388192neuerZähler+Regelung15.10.28464该谁做?做到什么程度?何时完成?设想改进结果何时真正改变了什么?新的RPN?FMEA表格要点FMEA的分类现行测试零件功能/性能失效模式影响原因现行控制零件过程失效模式影响原因现行控制保修外部质量问题内部质量问题设计问题制造问题历史资料过程FMEA设计FMEADesignFMEAIntroductionDFMEADFMEA的概述DFMEA的原则DFMEA的开发FMEA步骤和方法设计FMEA概述设计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相关的起因/机理已得到充分的考虑和说明.对最终的项目以及与之相关的每个系统、子系统和部件都有应进行评估.FMEA以最严密的方式总结了设计一个部件,子系统或系统时小组的设计思想(其中包括根据以往的经验可能会出错的一些项目的分析).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。DFMEA顾客的定义DFMEA“顾客”的定义,不仅仅指“最終使用者”,并且包括装配过程设计的工程师/设计组,以及在生产过程中负责生产、装配和售后服务的工程师设计FMEA概述DFMEA小组在最初的设计FMEA过程中,希望负责设计的工程师能够直接地、主动地联系所有有关部门的代表。这些专长和责任领域应包括(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应成为促进各相关部门之间相互交换意见的一种催化剂,从而推进小组协作的工作方式.除非负责的工程师有FMEA和团队工作推进经验,否则,有一位有经验的FMEA推进员来协助小组的工作是非常有益的.设计FMEA概述设计FMEA最佳时段设计FMEA是一份动态的文件,应: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,持续予以更新在产品加工图样完工之前全部完成设计FMEA概述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设计FMEA的应用范围设计FMEA概述设计FMEA原则设计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.在DFMEA中,不应把克服潜在设计缺陷的方法,寄托于过程控制。相反地,应当充分考虑制造过程本身的限制因素.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:确定范围第二步:确定功能/零件功能清单第四步第三步第五步措施及追踪设计FMEA的开发零件功能展开方法-C&EMatrix设计FMEA的开发设计FMEA路径/步骤10.潜在失效模式:什么是缺陷?缺陷=功能失效?设计FMEA路径/步骤10.潜在失效模式:只可能出现在特定的运行条件下(如热、冷、干燥、粉尘,等)和特定的使用条件下(如超过平均里程、不平的路面、仅供参考在城市内行驶等)的潜在失效模式应予以考虑。典型的失效模式可包括,但不限于:裂纹变形松动泄漏粘结氧化断裂不传输扭矩打滑(不能承受全部扭矩)无支撑(结构的)支撑不足(结构的)刚性啮合脱离太快信号不足信号间断无信号EMC/RFI漂移注:潜在失效模式应以规范化或技术术语来描述,不必与顾客察觉的现象相同。设计FMEA路径/步骤根据(内、外)顾客可能发现或经历的情况描述失效后果(许多失效模式有不止一种后果)明确说明是否会影响到安全性或与法规不符必须考虑系统、子系统和零部件之间存在的相互影响作用(连锁反应)噪音、粗糙、工作不正常、不起作用、外观不良、异味、不稳定、工作减弱、运行间歇、热衰变、泄漏、不符合法规!11.潜在失效后果:潜在失效的后果定义为顾客感受到的失效模式对功能的影响设计FMEA路径/步骤失效模式最严重的影响后果的级别。严重度级别数值的减少只能通过修改设计来实现!有时,高的严重度可以通过修改设计、使之补偿或减轻失效的严重度结果来予以减少。例如“安全带”可以减轻车辆碰撞的严重度。注:不推荐修改确定为9和10的严重度数值.严重度数值定级为1的失效模式不应进行进一步的分析.12.严重度(S):设计FMEA路径/步骤严重度数(S)推荐的评价准则Molex程序文件的要求13.级别:本栏目可用于对那些可能需要附加的设计或过程控制的部件、子系统或系统的产品特殊性的分级(如关键、主要、重要、重点).本栏目还可用于突出高优先度的失效模式,以便在小组认为有所帮助时或部门管理者要求时进行工程评价.产品或过程特殊特性符号及其使用服从于特定的公司规定.设计FMEA路径/步骤14.失效的潜在起因/机理所谓失效的潜在起因/机是指设计薄弱部分造成失效的原因,其结果就是失效模式.尽可能性地列出每一失效模式的每一个潜在起因和/或失效机理.起因/机理应尽可能简明而全面地列也,以便有针对性地采取补救的努力.设计FMEA路径/步骤典型的失效起因可包括但不限于:规定的材料不正确设计寿命设想不足应力过大润滑能力不足维护说明书不充分算法不正确维护说明书不当软件规范不当表面精加工规范不当行程规范不当规定的磨擦材料不当过热规定的公差不当设计FMEA路径/步骤典型的失效机理可包括但不限于:屈服化学氧化疲劳电移材料不稳定性蠕变磨损腐蚀设计FMEA路径/步骤类似零部件、子系统或系统的维修史/现场经验如何?零部件是沿用先前水平的部件、子系统或系统还是与其相类似?相对先前水平的部件、子系统或系统所做的变化有多显著?零件是否全新?零件是否与原来有根本不同?零部件的用途有无变化?有哪些环境改变?针对该用途是否作了工程分析来估计其预期的可比较的频度数?是否采取了预防性控制措施?通过设计更改或设计过程变更(如设计检查表、设计评审)来预防或控制失效模式的起因/机理是可能影响降低频度数的唯一途径。须考虑15.频度(O):某一失效起因/机理在设计寿命内出现的可能性设计FMEA路径/步骤≥10%105%92%81%70.5%60.2%50.1%40.05%30.01%2极低:失效不太可能发生≤0.001%1很高:持续性失效中等:偶然性失效高:经常性失效低:相对很少发生的失效频度数(O)推荐的评价准则Molex程序文件的要求16.现行设计控制设计控制:为保证设计目的,在设计过程中应用的措施\方法等。*能够确保设计充分性的任何技术!现行控制是指已被或正在被同样或类似的设计所采用的那些措施(如设计评审,失效与安全设计(减压阀),数学研究,台架/试验室试验,可行性评审,样件试验)。要考虑两种类型的设计控制:预防:防止失效的起因/机理或失效模式出现,或者降低其出现的几率。探测:在项目投产之前,通过分析方法或物理方法,探测出失效的起因/机理或者失效模式。设计FMEA路径/步骤如果可能,最好的途径是采用预防控制。假如预防性控制被融入设计意图并成为其一部分,它可能会影响最初的频度定级。探测度的最初定级将以探测失效起因/机理或探测失效模式的设计控制为基础。16.现行设计控制设计FMEA路径/步骤为了减小D值需不断改进设计控制方法探测度是与设计控制中所列最佳探测控制相关的定级数.探测度是一个在某一FMEA范围内的相对级别.为了获得一个较低的定级,通常计划的设计控制(如确认和/或验证活动)必须予以改进.17.探测度(D)现行设计控制方法检测出失效模式的能力设计FMEA路径/步骤17.探测度(D)设计FMEA路径/步骤RPN=S×O×DS:严重度数(1~10)O:频度数(1~10)D:探测度(1~10)失效模式按风险顺序数排序!18.风险顺序数(RPN)设计FMEA路径/步骤19.建议措施应首先针对高严重度,高RPN值和小组指定的其它项目进行预防/纠正措施的工程评价.任何建议措施的意图都是要依以下顺序降低其风险级别:严重度,频度的探测度.一般实践中,不管其RPN值是多大,当严重度是9或10时,必须予以特别注意,以确保现行的设计控制或预防/纠正措施针对了这种风险.在所有的已确定潜在失效模式的后果可能会给最终用户造成危害的情况下,都应考虑预防/纠正措施,以便通过消除,减弱或控制起因来避免失效模式的产生.在对严重度值为9或10时的项目给予特别关注之后,小组再考虑其它的失效模式,其意图在于降低严重度,其次频度,再次探测度.设计FMEA路径/步骤19.建议措施应考虑但不限于以下措施:修改设计几何尺寸和/或公差修改材料规范试验设计(尤其是存在多重或相互作用的起因时或其它解决问题的技术.建议措施的主要目的是通过改进设计,降低风险,提高顾客满意度.只有设计更改才能导致严重度的降低.只有通过设计更改消除或控制失效模式的一个或多个起因/机理才能有效地降低频度.增加设计确认/验证措施将仅能导致探测度值的降低.由于增加设计确认验证不是针对失效模式的严重度和频度的,所以,该种工程措施是不太期望采用的.对于一个特定的失效模式/起因/控制的组合,如果工程评价认为无需采用建议措施,则应在本栏内注明“无”.设计FMEA路径/步骤更改设计更改设计过程RPNSOD更改设计改进设计确认/验证如没有建议措施应填写“无”19.建议措施设计FMEA路径/步骤填入每一项建议的责任组织的名称和个人的姓名以及目标完成日期。21.采取的措施在措施实施后,填入实际措施的简要说明以及生效日期。20.建议措施的责任设计FMEA路径/步骤焦点是持续改进!可能重新排序、重新分析当确定了预防/纠正措施后,估算并记录下纠正后的严重度数、频度数和探测度值的结果。计算并记录RPN的结果。22.措施的结果设计FMEA路径/步骤FMEA负责设计的工程师应负责保证所有的建议措施已被实施或已妥善地落实。FMEA文件应永远体现最新的设计水平及最新采取的有关措施,包括生产后发生的设计更改和措施。动态文件可采用下列几种方式来保证所关注的问题得到明确并且所建议的措施得到实