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2019/8/21潜在失效模式及后果分析(FMEA)FailureModeandEffectAnalysis科迈企業管理咨询有限公司讲师：张雪龙2019/8/21可以描述为一组系统化的活动。其目的是：1）认可并评价产品/过程中所有的潜在失效模式及其失效的后果2）确定能够消除或减少潜在失效发生机会的措施，以提高产品的质量和可靠性3）将全部过程形成文件。4）FMEA是对确定设计过程必须做哪些事情才能使顾客满意这一过程的补充。5）所有FMEA都关注设计，无论是产品/过程设计什么是FMEA？2019/8/21？防错：为防止不合格产品的制造而进行的产品和制造过程的设计和开发特殊特性：可能影响产品的安全性和法规符合性、配合、功能、性能或后续过程的产品特性或制造过程参数。潜在失效模式：指部件、子系统或系统有可能会达不到或不能实现项目功能失效原因:對在什麼樣條件下會引起這種失效模式進行推測可考慮環境因素,內部因素,作業因素及誤使用2.术语定义2019/8/21？2.术语定义（影响的）严重度（Severity）-影响对顾客要求的重要程度-如果失败发生，也可以和安全及其他风险相关（1=不严重，10=非常严重）（要因的）发生率（Occurrence）-给定要因发生并导致失败模式的频率。有时也可以指失败模式的频率（1=不像，10=很像）探测度（Detection）(当前的控制能力)-当前控制计划的探测或预防的能力：在导致失败模式之前的要因在导致影响之前探测或预防的失败模式1=可能探测,10=根本不可能探测2019/8/21的特点•核心：预防为主•时机：在设计或过程开发阶段前开始•团队合作•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•对潜在失效模式的风险和后果进行评定•指导贯穿整个过程、产品和服务周期什么是FMEA？2019/8/21简介FMEA包括两个方面：DFMEA---产品设计PFMEA---过程设计中国最庞大的数据库下载7推荐的时间DFMEAPFMEA产品设计选择开始开始产品设计和经营计划修正产品/工程开发完成修正商业化完成FMEA何时开始？2019/8/21？4.FMEA共同的因素•功能框图或过程流程图•产品或过程要执行的功能是什么？•产品或过程功能失效的表现是怎样的？•顾客如何确认失效？•失效产生的后果多严重•什么引起失效？•真正引起失效结果的可能性是多少？•原因是被怎样预防或探测的？•失效的预防和探测的效果怎样？•全部失效风险的总和是什么？•消除失效的原因/改进探测测量并减少风险的纠正措施是什么2019/8/21的历史•世界上首次采用途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月美国三大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。•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。2019/8/21、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”进行分析中国最庞大的数据库下载11潜在失效模式及后果分析与失效分析比较失效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潜在的失效模式及后果分析失效还未产生，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2019/8/21中国最庞大的数据库下载13目的：（a）认可并评价产品/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。为什么要进行FMEA2019/8/21•减少风险和损失提高产品可靠性——由于策划设计的不足，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；•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；2019/8/21•对失效模式进行排序列表，建立改进设计和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•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2019/8/21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；•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。2019/8/21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；•指明降低或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。2019/8/21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、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）的部门--对有专利权的设计，可由供方制定2019/8/21？•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、主动地同有关部门联系，这些部门包括：装配、制造、材料、质量、服务和供方，以及负责下一总成的部门。由谁来做FMEA?2019/8/21的分析时机为达到最佳效益，FMEA必须在设计或过程失效模式被无意地纳入设计产品之前进行。事先花时间进行FMEA分析，能够容易并低成本地对产品或过程进行修改，从而减少事后修改的损失。2019/8/21时有三种基本的情形，每一种都有其不同范围或关注焦点：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（设计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的分析时机2019/8/21？•开始于一个设计概念最终形成之时或之前；--设计方案初步确定时应该开始FMEA初稿的编制--FMEA作为设计活动的一部分，应该在设计任务完成（如设计图样完成）之时完成FMEA工作；--产品开发各阶段、设计发生变化、获得有关信息时，对FMEA的初稿进行评审，不断进行修改；--FMEA是一个动态的文件。2019/8/21•开始于可行性阶段之前或过程中，在工装制造之前；--PFMEA在过程设计任务（如过程设计文件）完成之时完成工作；--PFMEA是一个动态的文件。2019/8/21关系•产品设计部门的下一道工序是过程设计，产品设计应充分考虑可制造与可装配性问题，由于产品设计中没有适当考虑制造中的技术与操作者体力的限制，可能造成制造失效模式的发生；--产品设计FMEA不能依靠过程检测作为控制措施；•PFMEA应将DFMEA作为重要的输入，对DFMEA中标明的特殊特性也必须在PFMEA中作为重点分析的内容。2019/8/21控制计划反应计划是不过程怎样改变确认/产品或服务的质量反应计划过程改变了吗？顾客满意度的改进过程2019/8/21和控制计划是帮助提供产品、过程或服务有关住处的两个主要工具。DFMEAQFD控制计划反应计划PFMEA2019/8/21功能:提供座位支撐穩定的附著潛在失效模式:•座椅支撐結構失效•座椅支撐過度偏斜功能:提供令人愉悅的外觀潛在失效模式:•亮度劣化•塗料碎片系統等级功能:提供結構的支撐潛在失效模式:•結構的失效•過多的偏斜功能:提供正確完成本架幾何數據的尺寸管制潛在失效模式:•本車架安裝點的長度太長•本車架安裝點的長度太短功能:支撐架總成生產方法(焊接)潛在失效模式:設計目標1.騎乘至少3000小時不需保養,及10000小時的騎乘壽命2.適應99.5%男性成人舒適的騎乘3.其他功能:容易騎用潛在失效模式•駕駛困難•踩踏困難功能:提供可靠