向兴球老师FMEA2015课件

潜在失效模式和后果分析FMEAPotentialFailureModeandEffectsAnalysis向兴球201512015向兴球•基本概念•DFMEA•PFMEA•风险控制—改进课程内容22015向兴球基本概念（回答：定义与背景、谁、什么时候、格式、与PFMEA的关系、流程）第一部分32015向兴球FMEA是什么？FMEA是可靠性的风险分析方法之一。在开发中完成（预防），是一个动态文件。FMEA是一个风险分析的工具，包括风险评估和风险控制两部分FMEA与风险评估有关的三个问题：•严重度是评估失效对顾客影响的等级。•发生频度是指一个失效原因可能的发生频率。•探测度是评估产品和过程控制对失效原因或失效模式的探测能力。★FMEA最显著的成果是将跨职能小组的集体知识文件化。42015向兴球•作为风险评估工具，FMEA被认为是一种识别失效潜在影响的严重性的方法，并为减轻风险的措施提供了输入。在许多应用中，FMEA也估计失效原因及其导致的失效模式发生的可能性，通过提供对失效模式的可能性的测量扩大了分析。为了将风险降低到最小，需减少失效发生的可能性，从而增加了产品和过程的可靠性。因此，FMEA是有助于改进可靠性的一种工具。•风险评估是评估与分析的一部分。它的重点是对有关设计（产品和过程）、功能和应用变更的评审，和潜在失效可能带来的风险进行讨论。•FMEA应当关注到产品或总成内的每一个零部件，尤其是关键和涉及安全问题的的零部件或过程，更应当受到优先关注。•对一个项目（如失效模式或原因）进行描述的时候，FMEA使用的语言应尽可能的明确，且不应扩展或推测，不应超出小组对可能产生的失效后果的认知程度。•明确的陈述，简明扼要的术语，对实际效应的关注，是识别和减轻风险问题的关键FMEA是什么？52015向兴球FMEA—DFMEA共页第页部件：设计责任编制人关键日期FMEA日期（编制）修订核心小组采取的措施SODRPN建议措施（设计FMEA）严重度S责任及目标完成日期级别潜在失效起因/机理频度O现行设计控制（预防）项目/功能/要求潜在失效模式潜在失效后果措施结果系统：子系统：现行设计控制（探测）探测度DRPN62015向兴球FMEA的主要类型•系统FMEA(SystemFMEA):用于在早期概念设计阶段分析系统和子系统–关注由于设计引起的与功能和接口相关的潜在失效模式•设计FMEA（DesignFMEA）:用于分析在设计发布之前–关注由于设计引起与产品功能相关的潜在失效模式•过程FMEA(ProcessFMEA):用于分析制造和装配过程–关注由于过程设计和操作引起的与过程功能相关的潜在失效模式•其他FMEA：设备FMEA，……72015向兴球•1957年：波音/马丁的FMEA手册•1963年：NASA•1974年：MIL-STD1629，FMECA•1975年：核工业•1977年：首次在Ford的汽车行业大会上介绍•1980年：在德国标准化DIN25448•1985年：IEC812：FMECA•1986年：汽车行业使用•1990年：其他工业使用•1996年：开发SFMEA•1998年：汽车行业普遍使用：AIAG手册的发行FMEABackground背景資料82015向兴球FMEA标准与手册IEC60812系统可靠性分析技术FMEA程序GB7826系统可靠性分析技术FMEA程序SAEJ1739设计FMEA和过程FMEASAEARP5580建议的FMEA—非汽车应用实务Ford-FMEA中华人民共和国医药行业标准——YY/T0316-2008/ISO14971:2007医疗器械风险管理对医疗器械的应用92015向兴球谁编制FMEA—小组工作法•为什么需要小组工作法：–职能间的沟通–经验共享–知识获得–头脑风暴–有助于问题的解决–达成共识讨论：风险与设计进度的关系？102015向兴球•FMEA是由一个多方论证（跨职能）的小组来开发和维护的。小组通常由负责设计的工程师领导，此工程师来自有设计职责的部门（比如OEM，第一级供方或第二级供方，以此类推）。•责任工程师应当积极直接的联系所有受影响领域的代表。这些专业和职责领域可能包括，但不限于，装配、制造、设计、分析/测试、可靠性、材料、质量、服务和供方，同时也包括更高级或低级的总成或系统、子系统或零部件的设计的责任人员。谁编制FMEA？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工程师来协助小组的工作是非常有益的。112015向兴球FMEA的表格没有单一的表格格式要求。表格的目的在于整理并陈列收集到的相关信息，特定表格的使用可以根据组织和顾客的要求而变化。一般情况下，表格应覆盖以下内容：a)被分析的产品或过程的功能、要求和输出b)不符合功能要求时的失效模式c)失效模式的影响和后果d)失效模式的潜在原因e)针对失效模式原因的控制措施f)防止失效模式发生和再发生的措施122015向兴球采取的措施SODRPN采取的措施SODRPN采取的措施SODRPN采取的措施SODRPN原因采取的措施SODRPN失效模式措施结果设计控制探测责任及目标完成日期建议措施频度O现行设计控制预防现行设计控制探测项目/功能要求潜在失效模式潜在失效后果严重度S责任及目标完成日期频度O现行设计控制探测探测度DRPN级别现行设计控制预防频度O探测度DRPN措施结果建议措施现行设计控制预防责任及目标完成日期潜在失效起因/机理项目/功能要求潜在失效模式潜在失效后果严重度S级别措施结果潜在失效起因/机理频度O现行设计控制探测探测度DRPN建议措施现行设计控制（预防）责任及目标完成日期措施结果项目/功能/要求潜在失效模式潜在失效后果严重度S级别潜在失效起因/机理潜在失效起因/机理RPN责任及目标完成日期措施结果项目/功能要求潜在失效模式潜在失效后果建议措施严重度S级别频度O现行设计控制预防现行设计控制探测探测度D探测度DRPN建议措施项目/功能/要求潜在失效模式潜在失效后果严重度S级别潜在失效起因/机理132015向兴球PFMEA格式示例采取的措施SODRPN采取的措施SODRPN采取的措SODRPNID产品过程潜在失效模式潜在失效后果严重度S级别以下是第四版可以使用的PFMEA格式（还有更多）工序/功能要求潜在失效模式潜在失效后果建议措施严重度S级别潜在失效起因/机理工序/功能/要求责任及目标完成日期建议措施责任及目标完成日期现行过程控制预防频度O探测度DRPN现行过程控制探测措施结果严重度S级别潜在失效起因/机理频度O现行过程控制探测探测度D现行过程控制预防探测度D责任及目标完成日期建议措施措施结果过程/功能要求潜在失效模式潜在失效后果潜在失效起因/机理RPN潜在失效模式失效后果责任人RPN目标完成日期严重度S措施结果过程/功能……RPN建议措施频度O要求现行过程控制预防现行过程控制探测……142015向兴球DFMEA格式—X版本共页第页部件：零件名称设计责任编制人关键日期FMEA日期（编制）修订核心小组本级功能影响对各级系统的影响最终用户的感受防错设计规范、指南经验（问题解决）设计措施（CV、计算软件、尺寸链计算、……试验（DV、PV）与评审CAE采取的措施SODRPN现行设计控制（预防）频度O（发生率）现行设计控制（探测）建议措施责任及目标完成日期措施结果产品要求潜在失效后果潜在失效起因/机理探测度D（发现率）RPN系统：子系统：DFMEA——XXQ版本产品功能潜在失效模式严重度S级别152015向兴球PFMEA格式-X版本项目共页第页部件/工艺过程责任编制人关键日期FMEA日期（编制）修订核心小组对产品功能的影响对制造装配的影响防错设计经验量产前试验过程手段（TPM、标准化作业、资格、SPC……）过程条件探测产品检测（本序、后序）采取的措施SODRPN潜在失效后果现行过程控制（预防）频度O（发生率）现行过程控制（探测）探测度D（发现率）RPN建议措施责任及目标完成日期措施结果（过程FMEA——XXQ版本）过程/功能要求潜在失效模式严重度S级别潜在失效起因/机理（人机料法环）162015向兴球FMEA的范围？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和过程的修改、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将现有的设计和过程用于新的环境、场所或应用（假设对现有的设计和过程已有FMEA）。FMEA的范围是新环境或场所对现有设计或过程的影响。*总结：FMEA的范围——新的内容172015向兴球DFMEA与PFMEA的关系•DFMEA不依赖PFMEA解决问题与风险•DFMEA应充分考虑可制造性与可装配性的风险•都应关注特殊特性。对于DFMEA识别出的特殊特性，PFMEA应充分考虑相应的过程控制方法，控制发生率与发现率，以降低客户风险182015向兴球FMEA的步骤AIAG：•定义范围•识别功能、要求•识别潜在失效模式•识别潜在影响•识别潜在原因•识别控制•识别与评估风险•建议措施与结果VDA：•结构描述•功能/要求描述•失效模式分析•风险分析•改进措施192015向兴球FMEA步骤定义范围：•范围建立起FMEA分析的边界。它根据FMEA的类型（即，系统、子系统或零部件）来界定，明确了应包含和不应包含的内容。•定义范围可能用到：–功能模式–框图（边界图、方块图）–参数图（P图）–接口图–过程流程图–关联矩阵–示意图–材料清单（BOM）202015向兴球FMEA步骤识别功能、要求和规范•识别并理解与定义范围相关的功能、要求和规范。其目的在于阐明项目设计目的和过程目的。这有助于针对功能的每个属性和每个方面确定潜在失效模式。识别潜在失效模式•失效模式可定义为产品和过程未满足设计目的或过程要求的方式或状态。假设失效可能发生但也可能不会发生。简明且易于理解的失效定义是很重要的，因为它可使分析集中在关注点上。潜在失效模式应当用专业的技术术语来描述，不要描述成顾客可感知到的现象。如果某单一的要求被识别了大量的失效模式，则说明此定义的要求不够简洁。212015向兴球FMEA步骤识别潜在影响•失效的潜在影响是指顾客可感知的失效模式的影响。可以将其描述为顾客可能的察觉或感受。这里的顾客可以是内部顾客，也可以是最终用户。•确定潜在失效后果包括失效后果的分析，和这些后果的严重度或严重性的分析。识别潜在原因•失效潜在原因是描述失效是如何发生的；它应被描述为可以纠正、控制的事情。失效的潜在原因可能显示出一个设计不足（弱点），它的后果就是失效模式。•原因及其导致的失效模式之间是有直接联系的（也就是说：如果有原因发生，失效模式就会发生）。在识别失效模式的根本原因时，要尽可能的详细，便于确定适当的控制和措施计划。如果有多个原因，就要对每个原因进行独立分析。222015向兴球FMEA步骤识别（开发）控制•控制是指预防或探测失效原因或失效模式的活动。在识别控制活动时，重要的是应明确哪里出了问题，原因是什么，怎样来预防或发现（探测）问题。控制适用于产品设计或制造过程。注重预防的控制将会带来丰厚的回报。识别与评估风险•FMEA的重要步骤之一就是风险评价。评价包括三个方面，严重度、发生频度、探测度：–严重度是评估失效对顾客影响的等级。–发生频度是指一个失效原因可能的发生频率。–探测度是评估产品和过程控制对失效原因或失效模式的探测能力。232015向兴球FMEA步骤建议措施与结果•建议措施的目的在于降低整体风险和失效模式的发生可能性。建议措施目的是降低严重度、发生频度、探测度。•为了确保采取了适当的措施，可以采用下面的方式，包括但不限于：–确保达成了设计要求（包括可靠性）；–评审工程图和工程规范–确定在装配/制造过程的组织–评审FMEA、控制计划和操作指导书•完成建议措施的职责和时间安排应当被记录。•一旦措施完成和获得结果，应当重新评估并记录严重度、发生频度和探测度的等级。242015向兴球第