FMEA讲义(新)

FMEAPotentialFailureMode&EffectsAnalysis失效模式及效應分析康建平主講课程目录•第一章概论第二章FMEA的准备第三章DFMEA第四章PFMEA第五章总结归纳FMEA概论•什么是FMEA？•FMEA的历史•为什么要进行FMEA？•由谁来做FMEA？•何时做FMEA？•DFMEA与PFMEA的关系？•小组练习一、什么是FMEA？•1、FMEA的定义FMEA是在产品设计阶段和过程设计阶段，对构成产品的子系统、零件、对构成过程的各个工序逐一进行分析，找出所有潜在的失效模式，并分析其可能的后果，从而预先采取必要的措施，以提高产品的质量和可靠性的一种系统化的活动。失效及失效链的定义•失效:•在規定條件下(環境、操作、時間)不能完成既定功能。•在規定條件下,產品參數值不能維持在規定的上下限之間。•產品在工作範圍內,導致零組件的破裂、斷裂、卡死等損坏現象。•一个潜在的失效事件的发生,如果没有采取或来不及采取或事实上不可能采取措施,而使之引起下游系统或相关系统产生链锁失效事件,我们称之为“失效链”.•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•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。FMEA的目的•FMEA第三版中的描述：FMEA可以描述为一组系统化的活动，其目的是：(a)发现并评价产品/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。关于确定设计或过程必须做哪些事情才能使顾客满意,FMEA是对这一过程的补充.所有的FMEA都关注设计,无论是产品设计还是过程设计.FMEA的特点2.FMEA的特点失效还未产生,可能发生但不是一定要发生时机:在设计或过程开发阶段前开始合作:小组由各种有经验和专业知识的人构成FMEA分析的文件—记录专用表格—作为动态文件使用—按照过程/产品/服务寿命周期期间要求更改初始FMEA修正FMEA1DFMEA必须在计划的生产设计发布前PFMEA必须在计划的试生产日期前各项未考虑的失效模式的发现、评审和更新修正FMEA2时间动态的FMEA文件各项未考虑的失效模式的发现、评审和更新FMEA的特点核心:预防对潜在失效模式的风险和后果进行评定是持续进行的----指导贯穿整个过程、产品和服务周期动态的、文件化的、系统的小组活动FMEA的种类•3.FMEA的种类SFMEA—系统FMEADFMEA—产品FMEA(设计FMEA)PFMEA—过程FMEA(制造/装配FMEA)AFMEA—应用FMEASFMEA—服务FMEAPFMEA—采购FMEAFMEA的历史•世界上首次采用FMEA这种概念与方法的是在20世纪60年代中期美国的航天工业。•进入20世纪70年代，美国的海军和国防部相继应用推广这项技术，并制订了有关的标准。•20世纪70年代后期FMEA被美国汽车工业界所引用，作为设计评审的一种工具。•1993年2月美国三在汽车公司联合编写了FMEA手册，并正式出版作为QS-9000质量体系要求文件的参考手册之一，1995年2月出版了第2版，2001年7月出版了第3版，已由中国汽车技术研究中心翻译成中文。FMEA的历史•1994年，美国汽车工程师学会SAE发布了SAEJ1739-潜在失效模式及后果分析标准。•FMEA还被广泛应用于其他行业，如粮食、卫生、运输、燃气等部门。•2001年，SAEJ1739修订，FMEA手册也修订为第三版，并已译成中文。FMEA和FMA、FTA•FMEA是一种事前行为；FMA(FailureModeAnalysis)是一种事后行为.FMA是对产品/过程已经发生的失效模式分析其产生的原因,评估其后果及采取纠正措施的一种活动.类似项目的FMA是FMEA的重要的输入参考资料.•FMEA是“由下至上”进行分析FTA(FailureTreeAnalysis)是“由上至下”进行分析FMEA和FMA、FTA•潜在失效模式及后果分析与失效分析比较失效分析潜在的失效模式及后果分析•失效已经产生•核心:纠正•诊断已知的失效•指引的是开发和生产•失效还未产生,可能发生、但不是一定要发生•核心:预防•评估风险和潜在失效模式的影响•开始于产品设计和工艺开发活动之前•指引贯穿整个产品周期为什么要进行FMEA？•减少风险和损失、提高产品可靠性—由于策划设计不足，措施不够，造成产品/过程/服务失效，给顾客带来损失—事先花时间很好地进行FMEA，能够较容易地、低成本地对产品进行修改，减少事后修改的风险和巨大损失•有助于对设计要求和不同的设计方案给予客观真实的评价；•有助于可制造性和装配性的初始设计；为什么要进行FMEA？•设计FMEA有助于可制造性和装配性的早期考虑，实施同步工程技术；•为制订试验计划，质量控制计划提供正确的、恰当的根据；•对失效模式进行排序列表，建立改进设计开发试验的优先控制系统；•能够发挥集体的经验与智慧；•经验积累，为以后的设计开发项目提供宝贵的参考；为什么要进行FMEA？•是现代质量策划的重要工具；•是识别特殊特性的重要工具；•提供改进设计的优先控制系统，引导资源去解决需要优先解决的问题；•是重要设计文件之一，是设计评审的重要内容；•为以后的设计提供经验与参考。•在进行FMEA时有三种基本的情形，每一种都有其不同的范围或关注焦点：情形1：新设计、新技术或新过程。FMEA的范围是全部设计、技术或过程。情形2：对现有设计或过程的修改（假设对现有设计或过程已有FMEA）。FMEA的范围应集中于对设计或过程的修改、由于修改可能产生的相互影响以及现场的历史情况。情形3：将现有的设计或过程用于新的环境、场所或应用（假设对现有设计或过程已有FMEA）。FMEA的范围是新环境或场所对现有设计或过程的影响。FMEA(PotentialFailureMode&EffectsAnalysis)定義:在某一新產品設計開發前或某一新事物作業前,對曾經發生及預測未來將可能會發生的潛在失效,予以評估其影響的嚴重程度,並探討曾經發生及未來可能將會發生的所有可能原因,以及現行的預防或管制措施,以評估其風險,且針對高危險及高風險之因素事先考慮防患措施的一種預防工具.1.失效模式及效應分析定義11.失效模式及效應分析定義•一个潜在的失效事件的发生,如果没有采取或来不及采取或事实上不可能采取措施,而使之引起下游系统或相关系统产生链锁失效事件,我们称之为“失效链”.DFMEA(Design設計)PFMEA(Process過程)CFMEA(Containment遏阻)用於產品設計或服務設計﹐作為設計的指引.用於過程設計,作為開發的指引.用於售後不符合處理設計,作為緊急應變的指引.2.通常採用的FMEA類型23.1DFMEADFMEA類似產品或服務設計試作或試行完成定期品質績效統計設計變更過程變更內部失敗外部失敗服務資訊回饋全新類型產品或服務需求產品或服務設計PFMEA產品或服務設計變更評價分析回饋運用3.FMEA時機關聯3DFMEA的益处1、设计FMEA的益处•帮助确认已列出的潜在失效模式及它们的后果；•指明相应的起因/机理，降低或消除失效出现的机会的措施；•辅助设计要求及方法的客观评价；•辅助起草制造及装配设计的要求；•增加在设计阶段就考虑失效模式及后果的可能性；DFMEA的益处•辅助设计试验及开发项目；•从顾客的观点出发对失效进行评定；•对风险降低措施进行跟踪和记录；•对未来的分析及设计是好的参考；•记录设计FMEA的过程。由谁来做在DFMEA？•1、谁来做DFMEA？•由负责设计的工程师/工程师小组制定—依靠小组的共同努力—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。—吸收与设计有关的上游(如供方的材料上一个相关系统设计师)和下游(如下一个相关系统的设计师)—对有专利权的设计，可由供方制定。FMEA类型、输入及输出•FMEA类型、输入及输出FMEA类型FMEA输入FMEA输出设计•设计功能框图•产品/设计图样及规范•设计分析•由设计问题引起的失效模式•来自系统FMEA的输入•(潜在)失效模式的风险数定级•与安全有关的项目明细•建议开展以下与产品相关的任务：1、若可能，消除失效的起因2、减少失效率及失效后果3、改进试验系统的探测能力4、若可能，降低严重度级数•获得顾客高度满意的产品DFMEA过程概要1、准备功能框图定义功能2、确认失效模式及其原因从以前FMEA获得输入3、列出原因和现行控制5、针对失效模式确定其探测方法7、确认失效后果4、确认频度6、确立探测度8、确立严重度9、完成FMEA表格和进行FMEA分析重复步骤3-10直到RNP达到目标10、为减少风险排出优先措施顺序PFMEA類似產品或服務開發試作或試行完成定期品質績效統計設計變更過程變更內部失敗外部失敗服務資訊回饋製程或過程設計CFMEA製程或過程變更評價分析回饋運用全新類型製程或過程規劃3.2PFMEA4过程FMEA的益处2、过程FMEA的益处•帮助确认已列出的与产品相关的过程失效模式及它们的后果；•指明相应的起因/机理；•指明降低可消除失效出现的机会的措施；•指明潜在的制造或装配过程失效的原因；•指明过程变差，如果受控，可降低失效出现的频度或提高失效的探测度；•帮助对纠正措施进行优先排序；•对类似的制造过程是有用的参考；•过程FMEA的实施记录。谁来做PFMEA2、谁来做PFMEA•由负责制造的工程师/工程师小组制定—依靠小组的共同努力—负责的工程师应直接、主动的同有关部门联系，这些部门包括：装配、制造、材料、质量、服务和供方，以及负责下一部成的部门。PFMEA过程概要1、准备流程图定义功能头脑风暴原因和失效失效模式2、确认失效模式及其原因从以前FMEA获得输入3、列出原因和现行控制5、针对失效模式确定其探测方法7、确认失效后果4、确认频度6、确立探测度8、确立严重度9、完成FMEA表格和进行FMEA分析重复步骤3-10直到RNP达到目标10、为减少风险排出优先措施顺序PFMEA的准备工作•1、DFMEA的工作不包含在PFMEA中•PFMEA有可能成为DFMEA中对可制造性和装配性问题的补充，应该反馈到DFMEA中去。•PFMEA的准备工作可包括：—建立小组—必须的资料选定FMEA小组负责人•(四)选定FMEA小组负责人•小组负责人通常须具备的能力:•理解目标和期望•发展FMEA小组成员•对FMEA项目的协调•主持召开FMEA会议•分派纠正措施及跟踪的责任•确保收集到所需的数据•追踪小组的活动•要求时,公布有关FMEA的状态及进展的报告•在管理会议上代表FMEA小组进行介绍选定FMEA小组•(五)选定FMEA小组•通常由小组负责人选择核心成员,4-6名•小组成员可包括以下职能的代表:—项目管理人员—研究和开发—设计、试验、可靠性—材料和部件—顾客及现场服务—制造、设备—质量—供应商—操作工选定FMEA小组•(六)小组成员的职责•主动地、按时地参与•贡献各自的专长、知识及经验•以合作的态度进行讨论，必要时需折中安排•按照计划安排，完成所有分派的任务PFMEA必须的资料：•2、PFMEA必须的资料：—过程流程图；过程特性矩阵表—动作风险分析；—现有类似过程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—表格：可采用QS-9000的FMEA手册推荐的表格FMEA类型、输入及输出•FMEA类型、输入及输出FMEA类型FMEA输入FMEA输出过程•过程流程图•图样及规范•由过程缺陷引起的产品潜在失效模式•DFMEA识别的关键和重要项目•(潜在)失效模式的风险数定级•与安全有关的项目明细•重要的失效模式的控制计划•以下活动:1、若可能，消除失效的起因2、改进探测方法3、若可能，降低严重度DFMEA与PFMEA关系•产品设计部门的下一道工序是过程设计，产品设计应充