FMEA潜在失效模式分析

FMEA课程目的•掌握FMEA的概念和运用时机•发现、评价产品/过程中潜在的失效及其后果•找到能够避免或减少这些潜在失效发生的措施•书面总结上述过程AgendaAM•FMEA基础知识培训•Break•练习•PM•SPC测试和课程评估什么是FMEA？潜在的失效模式及后果分析(PotentialFailureModeandEffectsAnalysis,简称FMEA)是在产品/过程/服务等的策划设计阶段，对构成产品的子系统，零部件，对构成过程，服务的各个程序逐一进行分析，找出潜在的失效模式，分析其可能的后果，评估其风险，从而预先采取措施，减少失效模式的严重程度，降低其可能发生的概率，以有效的提高质量与可靠性，确保顾客满意的系统化活动.FMEA的起源FMECA•FailureModeEffectsandCriticalityAnalysis•1950’s起源于宇航和美国军方•对关注的问题加以分类和排列•将评定结果作为预防的目标•坚持安全的观点FMEA的起源FMEA•FailureModeEffectsAnalysis-1960’s和70’s•第一次被注意和使用在工程可靠性•多方小组准备对产品/过程潜在失效模式和产品性能影响的文件化体系•评定产品或过程潜在失效模式的文件，采取相应措施来消除或降低潜在失效的影响失效的定义失效在規定条件下,(环境、操作、时间)不能完成既定功能。在規定条件下,产品参数值不能维持在規定的上下限之间产品在工作范围內,导致零组件的破裂、断裂、卡死、損坏現象典型的失效模式弯曲毛刺孔错位断裂转运损坏漏开孔脏污变形表面太光滑短路开路表面粗糙开孔太深失效模式应以规范化技术术语描述，不同于顾客察觉的现象潜在失效的后果噪音粗糙费力工作不正常异味渗漏不能工作报废外观不良无法紧固不能配合不能连接无法安装损坏设备危害操作者工装过度磨损对最终使用者对下道工序实效的潜在起因/机理起因机理扭矩不当焊接不当测量不精确热处理不当浇口/通风不足润滑不足或无润滑零件漏装或错装定位器有碎屑损坏的工装不正确的机器设置水箱支架断裂水箱后倾，与风扇碰撞水箱中冷却液泄露冷却系过热汽车停驶根源模式中间模式最终模式不平道路引起震动与车体扭转环境条件产生异响伴生模式发动机气缸最终模式失效链失效链根源模式中间模式最终模式不能控制转速整车失控毛刺脱落线路板短路跑到时震动环境条件毛刺碰到控制线路板发动机过速发热伴生模式车毁，生命危险电池贮存一段时间根源模式正、负极片接触正、负极碎料掉入钢壳或正、负极片膨胀电池微短路或短路充不进电零电压或低电压中间模式电池报废最终模式伴生模式失效链有助于更有利的设计控制方法，为制定设计计划，质量控制计划提供正确的、恰当的根据有助于对设计中问题的早期发现，从而避免和减少晚期修改带来的损失，使开发的成本下降；有助于可制造性和装配性的早期考虑，利于实施同步工程技术；给出的失效模式的风险评估顺序，提供改进设计的优先控制系统，从而引导资源去解决需要优先解决的问题。识别特殊特性的重要工具，结果用来制定质量控制计划。一个组织的经验积累，为以后的设计开发项目提供宝贵的参考。发挥集体的经验与智慧，使设计表现出组织的最佳水平，提供了一个公开讨论的机会。为什么要进行FMEA？质量杠杆100:110:11:1产品设计工艺过程设计生产改进产品回报低显现率/效益高显现率/效益时间500:1概念设计失效发现得太迟的后果顾客满意•Customersatisfactionmeans:Neverhavingtosayyou’resorry!•顾客满意意味着：决不要说对不起！FMEA对工艺过程及设计改变的影响设计开始开发生产放行生产时间工程改变的数量传统方法FMEA方法由谁来做FMEA？依靠小组的共同努力必须组成一个包括设计、制造、装配、售后服务、质量及可靠性等方面的专家小组；与设计有关的上游和下游部门；对有专利权的设计，可由供方制定。IntroductionFMEA小组成员•销售工程师•工艺设备工程师•制造工程师•采购工程师•项目经理•质量工程师•销售、开发、过程、QA/QC等成功的FMEA小组•控制方向和焦点•建立自身的统一性•负责并使用测量方法•有全体的支持•是横向多功能小组FMEA:重要的成功因素•诚实•积极•严密周到•注重细节•贯彻始终•任用合适人员•“安全至上”•基于事实的管理-将猜测和估计的成分降至最低-最大限度地使用数据和量化方法FMEA的失效模式•小组的开发FMEA转变成个人的行为•FMEA是创造顾客或第三方满意，而不是提高过程•FMEA在过程开发中运用太迟或没有改进产品/过程循环发展•在产品寿命期内FMEA没有被重新评定和更新，没有像动态工具一样被加工•FMEA被认为太复杂或花费太多的时间脑力风暴Brainstorming脑力风暴是一种技法，可以激发小组成员产生大量的有创意的点子，。由纽约广告代理的老板AlexFOsborn在1930年发明，其前提是在一般的讨论中，人们害怕别人批评而约束自己，因此而不能产生有创意的点子。脑力风暴包括创造一种氛围，让人们感到无拘无束，此时人们可能提出在平时认为不太可能提出的解决方案，但往往收到意想不到的效果。脑力风暴Brainstorming4个明确阶段•问题开始•问题再开始•对一个或多个陈述进行讨论（脑力风暴）•评论产生的点子通过去除法找出决定最终列表—找出可能实现的建议，此时投票法是有用的。脑力风暴Brainstorming4个原则（在会议前向成员解释）•暂缓下结论不要批评其他人的观点，更不要嘲笑人或其观点•自由鼓励参与者梦想或遐想，鼓励大胆及愚蠢的建议，但不提议无任何建议或离座闲逛•数量要求大量的建议•交叉培养鼓励一个小组的建议被其他小组的成员扩展或开发，将所有人的建议写在题板上以便被全部人都能够看到，同时编号。但建议减少或小组成员感到空洞时千万不要说丧气话定义顾客DFMEA的顾客•最终使用者：使用产品的人PFMEA的顾客•后序的操作者•最终使用者：使用产品的人风险顺序度数RPNRPN=(S)x(O)x(D)•S=Severity严重度•O=LikelihoodofOccurrence频度•D=LikelihoodofDetection探测度RPN流程项目/功能潜在失效模式潜在失效后果严重度S级别潜在失效的起因/机理频度O现行设计控制探测度DRPN项目/功能潜在失效模式潜在失效后果严重度S级别潜在失效的起因/机理频度O现行设计控制探测度DRPNDFMEAPFMEA来自经验和数据来自预测设计过程起因后果控制失效模式频度严重度探测度FMEA的顺序过程功能要求潜在失效模式潜在失效的后果严重度数S级别潜在失效的起因/机理频度数现行设计控制不易探测度数D风险顺序数RPN建议措施责任和目标完成日期措施结果预防探测采取的措施严重度数频度数不易探测度数R.P.N功能、特征或要求会有什么问题•无功能•部分功能•功能过强•功能降级•功能间歇•非预期功能有多糟糕起因是什么后果是什么发生频率如何怎样预防和探测该方法在探测时有多好能做些什么•设计更改•过程更改•特殊控制•采用新程序或指南的更改跟踪•评审•确认•控制计划汇报•以标准格式汇报的FMEA的结果•应建立行动清单计划如下:-在重要阶段性的会议上汇报-在项目团队中得到了解-在每一次的项目团队会议上进行讨论PFMEA的准备工作PFMEA的准备工作可包括:1)建立小组2)必要的资料,如:过程流程图,过程特性矩阵表,现有的类似的过程FMEA资料,现有的类似的过程FMA资料,特殊过程特性明细表,工程规范.3)PFMEA表格过程的功能与要求简要描述被分析的过程工序。尽可能短的说明工艺过程/工序的目的。如果该过程包括有多次不同的失效模式的工序,则这些工序单独纠正。如：把中间轴装入变速箱箱体,把变速箱盖装上变速箱箱体等：潜在的失效模式潜在失效模式是指过程不能达到过程功能要求或过程设计意图的问题的表现形式。一般情况下，它是指按规定的操作规范进行操作时的潜在的失效问题，但由于过程设计中对技术与体力的能力考虑不足而造成的失效，或容易产生误操作的问题也是潜在失效模式考虑的范围。失效模式有两种类型：I类：不能完成规定的功能，如零件超差、错装。II类：产生了非期望的功能，如在加工过程中操作者或机器受到伤害、损坏、产生粉尘、躁声，温度过高等。对有非期望功能发生的情况下,应检查在功能栏中是否对非期望功能的限值已列出。潜在的失效模式在考虑过程潜在失效模式时,我们常常使用“零件为什么会被拒收?”的思考方法。上游工序的失效模式可能是下游工序的失效原因，下游工序的失效模式也可能上游工序失效模式的后果。对应特定工序列出每一个失效模式。对于试验、检验过程可能的失效模式有两种：◇接受不合格的零件◇拒收合格的零件由于设备、工装设计中的问题而引起制造、装配过程的失效原则上也应括在PFMEA中，也可以由设备、工装的FMEA来实施。零件变形、毛刺、定位错误、少装零件、表面不清洁等等对下一道工序或下游工序的后果也应使用过程/工序的性能术语来描述潜在的失效后果潜在的失效后果是指该失效模式可能带来的对顾客的影响。顾客是广义的,包括最终顾客、直接顾客，中间顾客。描述失效的后果，尽可能采用表达顾客关注和感受的词汇，站在顾客角度描述失效后果。对最终顾客的影响应使用与产品性能有关的术语来描述。严重度(S)－后果严重性的评估定义：失效后果的严重程度。要减少严重度级别数值，只能通过修改设计或工艺过程来实现。严重度采用10分制进行打分。严重度评分表后果判定准则：后果的严重度S无警告的严重危害可能危害机器或装配操作者。潜在失效模式严重影响电池安全使用和／或包含不符合政府法规项，严重程度很高。失效发生时无警告。１0有警告的严重危害可能危害机器或装配操作者。潜在失效模式严重影响电池安全使用和／或包含不符合政府法规项，严重程度很高。失效发生时有警告。9很高生产线严重破坏，可能100%的产品得报废,电池无法使用,丧失基本性能,顾客非常不满.8高生产线不严重破坏，产品需筛选部分(低于100%)报废，电池能是使用,但性能下降,顾客不满.7中等生产线破坏不严重，部分(低于100%)的产品报废(不筛选),电池能运行,但舒适性或方便性项目性能下降,顾客感觉不舒适..6低生产线破坏不严重，产品需要100%返工,电池能使用,但有些舒适性或方便性项目性能下降,顾客有些不满意5很低生产线破坏不严重，产品经筛选,部分(少于100%)需要返工,装配或其他等项目不符合要求,多数顾客发现有缺陷.4轻微生产线破坏较轻，部分(少于100%)需要在生产线上或其它工位上返工,装配或其他等项目不符合要求,有一半顾客发现有缺陷.3很轻微生产线破坏轻微，部分(少于100%)产品需要在生产线上原工位上返工,装配或其他项目不符合要求,很少顾客发现有缺陷.2无没有影响1潜在的失效原因/机理失效原因/机理是指使失效模式发生的原因.考虑失效原因时,输入本过程的零件/材料是正确的情况下可能的原因是什么?由于输入资源的不正确的情况下可能的原因是什么?上一道工序的失效模式可能是下一道工序的失效原因;下一道工序的失效模式可能是上一道工序失效的后果.误操作是失效模式的可能原因之一.分析失效原因的办法,应使用现有类似过程的失效分析资料,同时应用工序上下的关系,应用“五个为什么?”方法,应用因果图、排列图等方法.采用正交试验方法,找出引起失效的主要因素。失效模式出现可能性大小的评估－频度(O)某一原因使失效模式发生的可能性大小的评估.频度采用不着10分制.频度评估的依据主要参考已有过程或类似过程的统计资料,如过程的CPK值,PPM值，故障率等.对于无历史资料参考的过程,根据小组的经验,工程判断来估计.失效发生的可能性可能的失效率CPK频度数很高:失效几乎是不可避免的≥1/210高:一般与以前经常发生失效的过程相似的工艺有关1/3≥0.339中等:一般与以前时有失效发生,但不占主要比例的过程相类似的工艺有关1/8≥0.