潜在失效模式及后果分析培训讲义066doc

1潜在失效模式及后果分析培训讲义培训师：王肇魁前言1．二十一世纪顾客要求·更快·更好·更省2．TS16949成为汽车行业顾客要求的补充·产品设计一次成功·过程设计一次成功3．TS16949五大核心工具·APQP——产品质量早期策划·PPAP——生产件确认程序·FMEA——潜在失效模式和后果分析·SPC——统计过程控制·MSA——质量系统分析4．设计工程师应掌握哪些设计工具4.1产品设计工程师·DFMEA——设计潜在失效模式和后果分析·DOE——试验设计：解决材料配方、产品结构尺寸问题·QFD——质量机能展开：定量化的全面质量管理·VEA——价值工程分析：科学的分配成本于产品结构及零部件2·田口技术——田口工程：综合应用试验设计和信噪比完成产品设计4.2过程设计工程师·PFMEA——过程潜在失效模式及后果分析·DOE——试验设计：解决工艺参数设计问题·QFD——质量机能展开：定量化的全面质量管理·VEA——价值工程分析：科学的分配成本于产品结构及零部件·工业工程、5S管理、防错等3培训讲义(一）什么是FMEA?FMEA是“POTENTIALFAILUREMODEANDEFFECTSANALYSIS”的缩写。FMEA是一组系统化的活动，是对确定设计或过程必须做哪些事情才能使顾客满意这一过程的补充（摘自FMEA手册）。FMEA目的：a.认可并评价产品/过程中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的措施；c.将全部过程形成文件。（二）FMEA实施要点1．时间性是指“事件（如退货）发生前”的措施，而不是“事实（如铸件）出现后”的纠正。为实现最大价值，FMEA必须在产品或过程失效模式被纳入到产品或过程之前进行。2．预防性事先很好地完成FMEA分析，能够最容易、低成本地对产品或过程进行更改，最大程度降低后期更改的危机。据美国有关方面统计，80％的质量失败源于产品设计阶段考虑不周。3．针对性●针对新设计（模块化设计）、新技术（纳米技术）或新过程(火抛光)；4●针对现有设计或过程的修改；●针对现有设计或过程用于新环境、新场合、新应用；4．可/应交流性应在所有FMEA小组间提供交流和协作。5．作业形式FMEA由个人负责编制，但FMEA的输入应是小组的努力。小组应由知识丰富的人员组成，如设计、分析/试验、制造、装配、服务、质量及可靠性方面有丰富经验的工程师。56．实施顺序:附件1潜在失效模式及后果分析顺序子系统零件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/机理频度O现行控制探测度DRPN建议措施责任及目标完成日期措施结果预防探测采取的措施SODRPN功能、特性或要求是什么？后果是什么？有多糟糕？能做些什么？－设计更改－过程更改－特殊控制－标准、程序或指南的更改会有什么问题？无功能部分功能过强/功能降级功能间歇非预计功能起因是什么？发生的频率如何？怎样能得到预防和探测？该方法在探测时有多好？67．建立质量目标对FMEA文件进行评审，并纳入管理评审范围。8．动态文件应始终反映最新水平以及最近的相关措施。9．保证：责任工程师组织并完成·对设计、过程及图样进行评审，保证措施得到实施；·确认更改文件化；·对质量控制计划进行评审。（三）术语和概念1．产品特殊特性——会明显影响产品安全性或法律法规一致性，或明显影响顾客满意程度的产品特性。如：汽车前照灯玻璃透镜的“光型特性”；2．过程特殊特性——生产过程中其变差必须控制在目标之内的工艺特性，是获得所需产品特殊特性保证之一。如：塑料件注射成型工艺参数——温度、压力、时间；3．过程更改——指能够改变过程能力，以满足设计要求或产品的耐久性。如：手工挑料改为机械手挑料；4．根本原因——指引起不合格的根源性原因，是要求进行更改以取得永久性预防/纠正措施的项目。如：消除电磁伐交流噪音：改用恒张力绕线机；75．严重度（S）——是一给定失效模式影响后果的级别，严重度数值的减低只有通过改变设计才能实现。附件2推荐的DFMEA严重度评价准则后果评定准则严重度无警告严重危害无失效预兆情况下，影响安全或不符合法律法规10有警告严重危害有失效预兆情况下，影响安全或不符合法律法规9很高丧失基本功能8高性能下降，顾客非常不满意7中等使用不方便，顾客不满意6低配合、使用不太方便，顾客有些不满意5很低配合、外观较不舒服，75％顾客感觉有缺陷4轻微配合、外观不舒服，50％顾客感觉有缺陷3很轻微配合、外观不舒服，25％顾客感觉有缺陷2无无可辨别的后果1附件3推荐的PFMEA严重度评价准则后果评定准则：顾客的后果优先考虑最终顾客后果评定准则:：制造装配后果优先考虑最终顾客后果严重度无警告严重危害无警告，影响安全，违反法规，无警告，危害操作者10有警告严重危害有警告，影响安全，违反法规，有警告，危害操作者9很高丧失基本功能产品100％报废8高性能下降，顾客非常不满意产品分拣、小部分报废7中等使用不方便，顾客不满意产品小部分报废6低使用较不方便100％返工、返修5很低配合、外观不舒服，75％顾客感觉有缺陷部分产品分拣或返工4轻微配合、外观不舒服，50％顾客感觉有缺陷部分产品返工（其它工位）3很轻微配合、外观不舒服，25％顾客感觉有缺陷部分产品返工（本工位）2无无可辨别的影响对操作者无影响186．频度（O）——是指某一特性的起因或机理在设计寿命内出现的可能性。描述可能性级别数具有相对意义，而不是绝对的数值。附件4推荐的DFMEA频度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1000个产品1050个每1000个产品9高：经常性失效20个每1000个产品810个每1000个产品7中等：偶然性失效5个每1000个产品62个每1000个产品51个每1000个产品4低：相对很少发生的失效0.5个每1000个产品30.1个每1000个产品2极低：失效不太可能发生≦0.010个每1000个产品1附件5推荐的PFMEA频度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1000个产品1050个每1000个产品9高：经常性失效20个每1000个产品810个每1000个产品7中等：偶然性失效5个每1000个产品62个每1000个产品51个每1000个产品4低：相对很少发生的失效0.5个每1000个产品30.1个每1000个产品2极低：失效不太可能发生≦0.010个每1000个产品197．探测度（D）——是与设计/过程控制中所列最佳探测控制相关联的定级数。为了获得一个较低的定级，通常计划的设计控制（评审、验证、确认）或过程控制（产品抽样检验试验、信息抽样检验试验）必须进行改进。附件6推荐的DFMEA探测度评价准则探测性评价准则：由设计控制可测定的可能性探测度绝对不肯定不可能找出潜在起因/机理及后续失效模式10很极少很极少有机会找出潜在起因/机理及后续失效模式9极少极少有机会找出潜在起因/机理及后续失效模式8很少很少有机会找出潜在起因/机理及后续失效模式7少较少有机会找出潜在起因/机理及后续失效模式6中等中等机会找出潜在起因/机理及后续失效模式5中上中上等机会找出潜在起因/机理及后续失效模式4多较多机会找出潜在起因/机理及后续失效模式3很多很多机会找出潜在起因/机理及后续失效模式2几乎肯定肯定能找出潜在起因/机理及后续失效模式1附件7推荐的PFMEA探测度评价准则探测性准则检查类别探测方法的推荐范围探测度ABC几乎不可能绝对肯定不可能探测×不能探测或没有检查10很微小控制方法可能探测不出来×只能通过间接或随机检查实现控制9微小控制有很少机会能探测出×只通过目测实现控制8很小控制有很少机会能探测出×只能通过双重目测实现控制7小控制能探测出××用控制图实现控制6中等控制能探测出×零件离开工位后进行计量，或零件离开工位后止通规全检5中上控制有较多机会可探测出××作业准备时进行测量与首件检查，或下道工位误差探测4高控制有较多机会可探测出××本工位误差探测，不能接受有差异的零件3很高控制几乎肯定能探测出××本工位自动误差探测，不能通过有差异的零件2很高肯定能探测出×采用防错措施（过程/产品）不可能生产出有差异的零件1检验类别：A——防错B——量具C——人工108．风险顺序数（RPN）RPN＝S×O×D单一FMEA范围内，此值（1－1000）用于对所担心的设计/过程中的问题进行排序。9．建议的措施9.1目的：通过改进设计，降低风险，提高顾客满意度；9.2对象：a.高严重度（S≧8）；b.高RPN项；c.FMEA小组指定项。9.3RPN降低顺序：a.严重度；b.频度；c.探测度9.4DFMEA措施：防止设计失败（即未达到产品设计预期效果）所采取的措施。a.修改设计几何参数或公差——降低严重度、频度；b.修改材料规范或配方——降低严重度、频度；c.试验设计（DOE）——配合a、b；d.修改检验试验计划——减低探测度.9.5PFMEA措施：防止过程失败（即未达到过程设计预期效果）所采取的措施。a.修改过程设计——降低严重度；b.使用统计方法，研究过程能力（CPK）——减低频度；c.使用防错措施——降低探测度；d.产品设计更改——降低探测度。10潜在失效模式10.1设计潜在失效模式零部件有可能未达到设计预期功能/特性的各种形式。此时也应考虑只可能出现在特定的使用条件下（如热、冷、干、潮湿、粉尘）潜在失效模式。如：裂纹、变形、氧化、泄漏、断裂、气泡、噪音、变色、起毛等技术语言。1110.2过程失效模式工艺过程有可能不能满足过程要求和设计意图的各种形式。此时应假定所接收的零件/材料是正确的。如：表面粗糙、外观不良、开路、短路、断路、污染、原料分层、缺角、氧化、开裂、晶粒长大、尺寸超标、冷纹、重量超标等技术语言。11．潜在失效后果失效模式对顾客（内部/外部）产生的影响11.1设计潜在失效模式的后果如：工作不正常、不稳定、噪音、异味、漏气、震动等技术语言。案例介绍：A．电磁伐伐体壁厚设计不均匀，导致铸件内部存在气孔，漏气。B．调压伐型腔尺寸设计不合理，导致工作时出现噪音。C．SANTANA车灯玻璃透镜花纹设计不合理，导致光型特性超标。D．SANTANA车灯玻璃透镜斜度设计不合理，导致产品破碎。11.2过程潜在失效模式的后果如：定位失准、影响夹紧、影响装配、影响加工、损坏设备、不安全等技术语言。案例介绍：A．模具加热规范偏高，导致玻璃透镜吸壁变形。B．模具加热规范偏低，导致玻璃透镜表面冷纹。C．线圈绕制线速度偏低，导致线圈外形尺寸超标。D．真空退火工艺规定真空度偏低，导致材料表面氧化。12.失效潜在起因/机理12.1设计失效潜在起因/机理设计失效潜在起因指产品设计薄弱部分的迹象，其结果是失效模式。如：·材料选用不当；·寿命设计不当；·设计计算不当；·选用公差不当；·产品说明书描述不当；·润滑能力设计不足。设计潜在失效机理是指导致产品设计失败的物理、化学原因。如：·屈服；·疲劳；12·蠕变；·氧化——化学氧化、晶间氧化；·腐蚀——化学腐蚀、电化学腐蚀；·材料不稳定；·磨损；·晶粒长大。12.2过程失效潜在起因/机理过程失效潜在起因/机理指过程薄弱部分的迹象，结果就是失效模式。如：·焊接电流太大；·热处理分级冷却温度设定错误；·铸造落砂；·机械加工定位走动；·机械加工夹紧不可靠；·工装夹具磨损；·错装；·加工流程设计不合理；·手工挑料回料错误；·模温超标。（四）作业祥解1．设计潜在失效模式及后果分析（DFMEA）1.1作业主导人设计主管工程师或DFMEA推行小组组长1.2作业对象1.2.1所有新部件如：防爆型电磁头；1.2.2所有更改过的部件如：补偿型动铁芯；1.2.3应用或环境有变化的沿用零件如：用于沙漠中的气动元件；1.3DFMEA推行小组成员工程设计、装配、制造、材料、质量、服务和供方人员1.4DFMEA启动与结束时刻131.4.1启动时刻:设计概念最终形成时.1.4.2结束时刻:产品加工图样完成之前——产品设计完成前1.5DFMEA文件准备主管设计工程师应收集备齐下列文件:·设计意图；·顾客需求；·已知类