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共63页1潜在失效模式及后果分析FMEA共63页2课程目录•FMEA的应用与发展•FMEA的基本概念•FMEA的策划•DFMEA的编制•PFMEA的编制•总结及讨论共63页350年代初期，美国Grumman公司第一次把FMEA思想用于一种战斗机的操纵系统的设计分析，取得较好效果，以后逐渐推广。60年代中期用于美国航天工业。（阿波罗）1974年用于美国海军。（1629号军标）1985年IEC公布了FMEA标准:IEC812，这个标准被我国等同采用为GB7826-87：《系统可靠性分析技术,失效模式和效应分析(FMEA)程序》1.1FMEA应用共63页4汽车、电机、电器等民用工业在自身质量保证体系中,规定在产品/工艺设计确认之前进行FMEA,以确保无缺陷/无隐患。并且将其发展为对供应商的要求。如：QS9000质量体系要求——美国汽车工业行动集团（AIAG）VDA6.1质量体系审核——德国汽车汽车工业联合会（VDA）FMEA的应用与发展共63页5二、FMEA基本概念2.1、失效2.2、失效模式2.3、失效后果2.4、失效原因/机理2.5、顾客2.6、KCDS2.7、KPC2.8、KCC2.9、FMEA的定义2.10、FMEA的类别共63页62.1失效（Failure）——实体失去了完成其功能的能力实体？DFMEAPFMEASFMEA失效=不合格吗？潜在？失效=事故？共63页72.2失效模式（FailureMode）——失效的表现形式•系统、子系统、零件未达到或未完成设计意图的种类•过程不满足过程要求的形式•典型的失效模式：裂纹、变形、松动、泄漏、粘结、短路、氧化、断裂共63页82.3失效后果（FailureEffect）——失效给顾客带来的影响典型的失效后果：噪声、工作不正常、不良外观、不稳定、间歇性工作粗糙、无法坚固、无法钻孔、无法攻丝共63页92.4失效的起因/机理——引起失效的原因：物理的/化学的——连杆断裂的机理：晶体开裂、回火脆性共63页10失效起因/机理、失效模式、失效后果的关系失效起因/机理失效模式失效后果上一过程产品/过程下一过程共63页11谁是顾客？过程目标顾客铸造装配过程铸件一个关于狗肉罐头的故事2.5顾客（Customer）——不仅仅是“最终使用者”，还可以是后续或下一工序的使用者共63页122.6KCDS特殊特性标识系统•产品的关键特性KPC•过程的关键特性KCC共63页132.9FMEA定义PotentialFailureModeandEffectsAnalysis潜在失效模式及后果分析是一种系统化的可靠性定性分析方法。通过对系统各组成部分进行事前分析，发现、评价产品/过程中潜在的失效模式，查明其对系统的影响程度，以便采取措施进行预防的分析方法。后经发展，对可能造成特别严重后果的失效模式进行单独分析，称危害度分析（CA:CriticalityAnalysis），合称FMECA。目前被普遍简称为FMEA常被读作[feime]或各字母单独发音为F,M,E,A。共63页14FMEA定义•系统化结构化方法:–识别产品或过程失效的方式–估计涉及特殊原因的风险–对减小风险的措施优先排序–评价设计验证计划(产品)或当前的控制计划(过程)共63页15风险来自?量规工艺标准累积风险差的控制计划&标准化作业（SOP）原材料波动不反映顾客需求的规范界限测量波动(在线检测和质量控制)机器的可靠性潜在的安全威胁模糊的顾客期望差的过程能力装运、安装服务Packaging共63页162.7FMEA的类型SFMEA——对产品开发、过程策划综合评估，通过系统、子系统、分系统不同层次展开，自上而下逐级分析，更注重整体性、逻辑性。DFMEA——对设计输出评估，识别和消除产品及每一零部件的设计缺陷。PFMEA——对工艺流程的评估，识别和消除制造/服务过程中每一环节的潜在隐患。共63页17共63页18三、FMEA策划3.1为什么要做FMEA？3.2何时需要做FMEA？3.3谁来做FMEA？3.4FMEA成功的要素3.5如何做FMEA？共63页193.1为什么要FMEA?1）预测：可以预先发现或评估产品/过程中潜在的失效及影响2）持续改进：不但改进并积累经验，并将其文件化，程序化3）防错：避免同类错误的发生4）客户要求：部分客户要求供应商有FMEA，并不断更新5）审核要求：为通过ISO/TS16949等标准必须有FMEA•首先集中有限的资源于高风险项降低开发成本•提高产品功能保证和可靠性•缩短开发周期•改善内部信息交流•将责任和风险管理联系起来。共63页203.2何时需要做FMEA？1.关注焦点①新/更改环境、新/更改使用条件——SFMEA②新/更改过程——PFMEA③新/更改设计、新/更改技术——DFMEA2.事前行为及时性是成功实施FMEA的最重要因之一。在产品正式定型之前和过程正式实施之前，FMEA作为设计与工艺评审的有效工具，有助于预防缺陷，减少损失。共63页213.在产品形成的全过程中DFMEAPFMEASFMEA策划产品设计开发过程设计开发生产共63页223.3谁来做FMEA？设计工艺制造生产服务质量试验可靠性熟悉产品了解过程富有经验掌握信息和资料多方合作集体智慧共63页23团队：FMEA是系统化的专业活动多功能小组会议是FMEA的主要活动形式多功能小组通常有相关专业人员组成，有时包括相关的工人代表，甚至可包括客户或供应商FMEA团队供方制造顾客多功能小组共63页24顾客要求法律法规相关标准设计意图同类产品的经验/教训供应商提供的资料……3.4FMEA成功的要素1.人2.相关信息3.时机共63页253.5如何做FMEA？失效模式及影响分析日期：PSODRRECEPPPPP零件/过程失效模式后果V原因C控制TN措施SODN1.描述对象/过程2.确定潜在的失效模式3.描述失效的影响4.评估严重度(SEV)5.确定原因6.评估频度(OCC)7.描述目前的控制方法8.评估探测度(DET)9.计算RPN值10.建议及采取措施11.评定措施被采取后的结果共63页26失效模式后果原因现行控制/预防措施失效后果严重度：S失效发生的频度：O探测度：D风险度：RPN=S*O*D纠正/预防措施开始确定对象风险评估结束No高风险？Yes失效分析共63页27DFMEADFMEA的时机：1一般在一个项目概念确定之后，设计和开发计划编制之前；在APQP过程中，最大价值。2产品出现设计缺陷时。价值降低。共63页28四、FMEA的过程——DFMEA4.1、基本信息4.2、DFMEA分析（10-18）4.3、DFMEA改进（19-22）4.4、跟踪验证表头（1-8）对象（9）共63页29共63页304.1.1FMEA文件编号及页码4.1.2系统、子系统、部件的名称及称号4.1.3设计责任4.1.4编制人姓名、电话、EMAIL、职称（或职位）4.1.5车型年/车辆类型4.1.6关键日期（FMEA初次预定完成的日期，不超过计划的量产设计发布的日期）4.1.7FMEA日期原始日期、最新修订日期4.1.8核心小组成员表头基本信息共63页314.1.9项目/功能——项目的名称和编号——项目的功能——尽可能用简洁的语言描述DFMEA的研究对象共63页324.2.1潜在失效模式——可能发生但不一定发生的失效——专业化规范化的语言描述——每种失效模式尽可能单列出来4.2.2潜在失效后果——失效模式对系统功能的影响——根据顾客可能的发现和经历来评价——需要集体的智慧4.2.3严重度（S）——对失效后果最严重影响的评价等级——只能通过修改设计来降低DFMEA分析共63页33设计失效严重度评价准则(QS9000)后果评定准则：后果的度严重度无警告的严重危害这是一种非常严重的失效形式，它是在没有任何失效预兆的情况下影响到行车安全或违反了政府的有关章程10有警告的严重危害这是一种非常严重的失效形式，是在具有失效预兆的前提下所发生的，并影响到行车安全或违反了政府的有关章程9很高车辆（或系统）不能运行，丧失基本功能8高车辆（或系统）能运行，但性能下降，顾客不满意7中等车辆（或系统）能运行，但舒适性或方便性部件不能工作，顾客感觉不舒服6低车辆（或系统）能运行，但舒适性或方便性项目性能下降，顾客感觉有些不舒服5很低配合、外观或尖响、卡嗒响等项目不符合要求，大多数顾客发现有缺陷4轻微配合、外观或尖响、卡嗒响等项目不符合要求，有一半顾客发现有缺陷3很轻微配合、外观或尖响、卡嗒响等项目不符合要求，但很少有顾客发现有缺陷2无无影响1共63页34共63页354.2.4级别——产品质量特性分为一般质量特性和关键质量特性——对关键质量特性在分级栏中应用适当的字母或符号注明4.2.5潜在失效起因/机理——一个设计弱点的迹象，其结果就是失效模式——列出所有可能想到的起因/机理4.2.6频度（O）——评价准则见P23——描述失效起因/机理出现的可能性——频度值参考现行控制P——设计更改是降低频度数的唯一途径共63页364.2.7现行设计控制——用于或正用于相同或相似设计中的那些方法——有三种设计控制方法预防起因/机理的出现——P查出失效起因/机理——D查出失效模式——D4.2.8探测度（D）——查出失效模式、起因、机理的探测能力的度量——表格见P27共63页37控制FMEA模式后果内部顾客或下游过程步骤原因失效模式(缺陷)过程步骤材料或过程输入共63页38控制FMEA模式后果内部顾客或下游过程步骤原因失效模式(缺陷)过程步骤材料或过程输入预防检查检查检查哪一个是最佳状况?哪一个是最差的状况?共63页39共63页404.2.9风险顺序数（RPN）——描述对象风险的大小——RPN=（S）×（O）×（D）——按RPN值的大小确定优先改进顺序——S值高，不管RPN值大小如何都必须关注共63页41DFMEA改进4.3.1建议措施——按RPN值的大小确定改进顺序以及S值高的项目——任何建议措施的目的都是为减小RPN值，即S、O、D4.3.2责任及目标完成日期——落实措施的执行组织和个人——预计完成的日期4.3.3采取的措施——措施的简单说明——措施的生效日期共63页424.3.4措施结果——重新评价采取措施后的RPN值——按照统一标准判断是否FMEA结束——设计确认和验证不能降低探测度4.4跟踪——设计主管工程师负责建议措施的实施与落实——FMEA是一份动态文件，永远体现当前最新设计水平共63页43PFMEAPFMEA的时机：1一般在过程流程确定之后，控制计划编制之前；在APQP过程中，最大价值。2出现产品/过程不符合时。价值降低。３过程FMEA应从整个过程的流程图和风险评估开始。共63页44潜在失效模式及后果分析过程(FMEA)零件名称空压机缸盖毛坯工艺责任部门铸造车间FMEA编号05.01零件图号400113－W关键日期2005年4月编制：XXXXXX主要参加人XXX、XXX、XXXFMEA日期（编制）2004.08修订：2005.6过程功能要求潜在的失效模式潜在的失效后果严重度S级别潜在的失效原因机理频度数O现行预防过程控制现行探测过程控制探测度数D风险顺序数建议的措施责任及目标完成日期措施结果采取的措施严重度数频度数探测度数风险顺序数共63页45五、FMEA的过程——PFMEA5.1、基本信息5.2、PFMEA分析（10-18）5.3、PFMEA改进（19-22）5.4、跟踪验证表头（1-8）对象（9）共63页465.1.1FMEA文件编号及页码5.1.2项目5.1.3过程责任5.1.4编制人姓名、电话、EMAIL、职称（或职位）5.1.5车型年/车辆类型5.1.6关键日期（预定FMEA的完成日期）5.1.7FMEA日期原始日期、最新修订日期5.1.8核心小组成员表头基本信息共63页475.1.9过程功能/要求——填入被分析过程的简要说明（过程名称），建议有过程/工序编号。——可以说明工序的目的。PFMEA的研究对象共63页485.2.1潜在失效模式——可能发生不能满足过程功能/要求的意图，是上一过程的后果，下一