五大工具培训FMEA—FailureModeandEffectAnalysis潜在失效模式与后果分析一、概要1、概述FMEA是先期质量策划中评价潜在失效模式及其起因的一种工具依照其发生在失效的风险优先排列并采取行动排除或降低其发生的为未来使用和持续改进提供文件化的预防经验/方法FMEA自身并不是问题的解决者,它通常与其它问题解决的工具联合使用“FMEA提出问题解决的时机并不是解决问题”FMEA可以描述为一组系统化的活动,其目的是(1)发现和评价产品/过程中潜在失效及其失效后果;(2)找到能够避免或减少这些潜在失效发生的措施;(3)将整个过程文件化,它是对设计过程的更完善化,以明确必须做什么样的设计和过程才能满足顾客的需要。所有FMEA的重点在于设计,无论是用在设计产品或过程。一、概要2、FMEA的实施FMEA是一个“事发前”的行为,不是“后见之明”的行动。为达到最佳效益,FMEA必须在设计或失效模式被无意地纳入产品或过程之前进行。事先花费时间适当地完成FMEA分析,能够更容易、低成本的对产品/过程进行修改,以减轻事后修改的危机。FMEA能够减少或消除因进行预防/纠正而带来更大损失的机会。FMEA小组应该有充分的沟通和整合。一、概要FMEA小组决定的标准/模式一人做出决定一人请教全体,然后作出最终的决定小组或团体的决定建立在多数或一致的基础上一、概要脑力风暴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。一、概要脑力风暴4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。一、概要脑力风暴的4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一、概要3、FMEA的分类SFMEA(系统)FMEADFMEA(设计)PFMEA(过程)一、概要4、对FMEA的分类说明系统设计过程部件子系统主系统注意:将系统的失效模式降为最小部件子系统主系统注意:将设计的失效模式降为最小目标:最大化的产品质量、可靠性和成本目标:最大化的产品质量、可靠性、成本和可维护性人机料法环测机器注意:将全过程的失效模式降为最小目标:最大化的全过程质量、可靠性、成本和可维护性工具工作站生产线操作者培训过程测量一、概要失效模式后果原因SFMEA问题的分支问题问题产生的原因DFMEA问题产生的原因来自SFMEA准确的后果定义来自SFMEA设计失效模式产生的原因PFMEA问题产生的原因来自DFMEA和DFMEA相同的后果详细的过程失效模式产生的原因一、概要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O现行设计控制探测度数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S频度数O探测度数DR.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•控制计划二、SFMEA(系统)1、系统、子系统或零件部件名称及编号注明适当的分析级别并填入所分析系统、子系统或零部件的名称、编号。FMEA小组成员必须对这构成系统、子系统或零部件,决定其特定的活动,实际的裁决其分界范围为系统、子系统或零部件,且必须被FMEA小组所设定。系统FMEA范围:一个系统可以看作由多个子系统组成,子系统由不同小组设计。系统FMEA的重点是确保所有的接口与互动都涵盖了整个由不同子系统所组成的系统,以及与其他系统和顾客的影响。子系统FMEA范围:一个子系统FMEA一般为一个较大系统的子组。子系统FMEA的重点是确保所有的接口与互动都涵盖了整个由不同零组件所组成的子系统。零组件FMEA的范围:一个零组件FMEA一般重点是在于一子系统的子组的FMEA。二、SFMEA(系统)2、设计责任填入厂、部门和小组;如果适用还要包括供方名称。3、编制者填入负责FMEA准备工作的工程师姓名、电话和所在公司名称。4、关键日期填入FMEA初次预定完成的日期,该日期不应超过计划的量产设计发布日期。5、FMEA日期填入编制FMEA原始稿的完成日期及最新修订日期。6、核心小组列出被授权以确定和/或执行任务的责任个人和部门名称(建议所有小组人员的姓名、部门、电话、地址等都记录在一张分发表上)二、SFMEA(系统)7、项目功能填入被分析项目的名称和其他适当的信息,填入时用尽可能简洁的文字来说明被分析项目的功能信息(包括该系统运行环境要求),如果该项目有多种功能,且有多种失效模式时,要把所有功能单独列出。8、潜在失效模式是指系统、子系统或零部件有可能未达到或未完成在项目/功能栏中所描述的设计意图的种类。这可能是更高一级子系统或系统的潜在失效模式的起因,也可能是低一级的零部件潜在失效模式的后果。9、潜在失效后果就是失效模式对功能的影响,就如顾客感受的一样。三、DFMEA(设计)1、设计FMEA小组成员在筹备样件期间开始设计工程师—通常的小组领导检验工程师可靠性工程师制造工程师最终服务工程师项目经理质量工程师顾客联系人其他,包括:销售、开发、过程、QA/QC等三、DFMEA(设计)2、定义顾客DFMEA的顾客最终使用者:使用产品的人3、严重度(S)严重度是对一个已假定失效模式的最严重影响的评价等级。是在单独FMEA范围内的一个比较级别。要减少失效严重度级别数值,只能通过设计变更来实现。三、DFMEA(设计)4、严重度评价准则:小组应该对评价准则与级别系统有一致的共识,即使的对个别的产品分析而对准则做了修改。对级别数值为9和10,不建议修改其判定准则。当某失效模式的严重度的级别数为1时,不应该被分析。高严重度级别有时候通过设计修改来降低,其能抵消或减轻失效产生的严重度。三、DFMEA(设计)后果评定准则:后果的严重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不符合政府的法规。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,影响到行车安全和/或不符合政府的法规。9很高车辆/项目不能运行(丧失基本功能)8高车辆/项目可运行,但性能下降,顾客非常不满意7中等车辆/项目可运行,但舒适性/方便性项目不能运行,顾客不满意6低车辆/项目可运行,但舒适性/方便性项目的性能下降,顾客有些不满意5很低配合和外观/尖响和卡嗒响等项目不舒服。大多数顾客(75%以上)能感觉到有缺陷。4轻微配合和外观/尖响和卡嗒响等项目不舒服。50%的顾客能感觉到有缺陷。3很轻微配合和外观/尖响和卡嗒响等项目不舒服。有辨识能力的顾客(25%以下)能感觉到有缺陷。2无无可辨别的后果1三、DFMEA(设计)5、潜在失效起因/机理是指一个设计弱点的迹象,其结果就是失效模式。在尽可能发生的范围内,列出对每个失效模式的所有可以想象到的失效起因/机理。应尽可能简明扼要、完整地将起因/机理列出来,使得对相对应的起因能采取适当的纠正措施。典型失效起因包括,但不局限于下列:规定的材料不正确设计寿命估计不足压力过大润滑能力不足维修保养说明不适当软件规范错误表面加工规范错误三、DFMEA(设计)6、频度(O)是指在设计的寿命中某一特定失效起因/机理发生的可能性。描述频度级别数是重在其含义,而不是具体的数值。通过设计更改或设计过程更改来预防或控制该失效模式的起因/机理是降低频度级别数唯一途径。一个一致的频度级别系统应该确保其能持续的被使用。频度级别数是在FMEA范围中的一个比较的等级,其可能无法反映出真实发生的可能性。三、DFMEA(设计)评价准则失效发生可能性可能的失效率频度很高:持续性失效≥100个,每个1000辆车/项目1050个,每个1000辆车/项目9高:经常性失效20个,每个1000辆车/项目810个,每个1000辆车/项目7中等:偶然性失效5个,每个1000辆车/项目62个,每个1000辆车/项目51个,每个1000辆车/项目4低:相对很少发生的失效0.5个,每个1000辆车/项目30.1个,每个1000辆车/项目2极低:失效不太可能发生≤0.010个,每个1000辆车/项目1三、DFMEA(设计)7、现行设计控制指的是那些已经用于或正在用于相同或相似设计中的那些方法。小组应该一再的把重点放在设计控制的改进上:例如,在实验室进行新系统试验、或创建新的系统模型化运算法等。下列有两种类型的设计控制特性可考虑:预防:预防失效起因/机理或失效模式的出现,减少它们的频度。探测:在该项目投产前,以任何解析的或物理的方法,查出失效或失效模式的起因/机理。三、DFMEA(设计)8、探测度(D)是结合了列在设计控制中最佳的探测控制等级。探测度是在单独FMEA范围中的一个比较等级。为了得到一个较低的探测度值,设计的计划控制必须不断地改进。三、DFMEA(设计)探测度评价准则探测度准则:设计控制可能探测出来的可能性探测度定级绝对不肯定设计控制将不能和/或不可能找出潜在的起因/机理及后续的失效模式,或根本没有设计控制10很极少设计控制只有很极少的机会能找出潜在的起因/机理及后续的失效模式9极少设计控制只有极少的机会能找出潜在的起因/机理及后续的失效模式8很少设计控制有很少的机会能找出潜在的起因/机理及后续的失效模式7少设计控制有较少的机会能找出潜在的起因/机理及后续的失效模式6中等设计控制有中等的机会能找出潜在的起因/机理及后续的失效模式5中上设计控制有中上多的机会能找出潜在的起因/机理及后续的失效模式4多设计控制有较多的机会能找出潜在的起因/机理及后续的失效模式3很多设计控制有很多的机会能找出潜在的起因/机理及后续的失效模式2几乎肯定设计控制几乎肯定能找出潜在的起因/机理及后续的失效模式1三、DFMEA(设计)9、风险顺序系数(RPN)是产品严重度(S)、频度(O)和探测度(D)的乘积。(S)×(O)×(D)=RPN在单独的FMEA范围中,该值(1~1000之间)可被用来对设计中关注的等级进行排序。三、DFMEA(设计)10、建议措施为预防/纠正措施的工程评审应该对高严重度、高RPN值和其他被指定的项目,视为首要注意方向。任何纠正措施的意图是要减少下列的级别:严重度、频度和探测度。在一般的实施中,不论RPN值的大小,当严重度为9或10,必须赋予特别注意,以确保通过现存的设计控制或预防/纠正措施已经满足了该风险。措施行动应该考虑,但不局限于下列:修改设计几何尺寸修改材料规范试验设计修改试验计划三、DFMEA(设计)11、措施执行后的RPN当确定了预防/纠正措施后,估算并记录措施执行结果的严重度、频度和探测度值。计算并记录RPN的结果。所有的更改后的等级都应该被评审。重点应该放在持续改进上。四、PFMEA(过程)1、简介主要是由负责制造的工程师/小组采用的一种分析技术,用来保证在可能的范围内已充分地考虑到并指明潜在失效模式及其相关的起因/机理。PFMEA的功能:确定该过程的功能和要求确定潜在的失效产品和过程相关的失效模式评审潜在失效对顾客的影响确定潜在的制造或装配过程失效的起因,及在为频度减少或失效情况探测而关注的控制过程变量确定出在重点过程控制上的变量展开潜在失效模式的等级表,然后建