设计及制程失效模式及效应分析

FMEAProcedure1FailureModeEffectAnalysis(FMEA)设计及制程失效模式及效应分析什么是FMEA？FMEA是一种表格化的系统方法，用以帮助工程师所用的思维过程，以确定失效模式及其影响。什么是FMEA的目的？7鉴定潜在失效模式与评定其影响的严重程度7确定关键特性与重要特性7对潜在的设计与过程缺陷进行排序7帮助工程师集中力量免除对产品与过程的担心，并帮助防止问题发生什么是FMEA的益处？一般7改进企业产品的质量、可靠性与安全性7改进企业公司的形象与竞争力7帮助增加客户的满意程度7降低产品开发时间与成本7书面规定并跟踪减少风险所索取的措施系统FMEA7帮助选择昀佳系统设计7帮助产生失效模式发生频度等级，用以估计一个替代的特定的系统设计能否达到其可靠性目标7增加顾及所有系统、组件与零件失效的潜在影响的可能性7鉴别由系统与其它系统间相互作用与/或子系统相互作用所引起潜在的系统失效模式7帮助确定要不要硬件冗余7是开发系统级诊断作用的基础7是开发系统故障管理技术的基础设计FMEA7帮助早在产品开发期间就鉴别潜在产品7增加考虑到所有产品潜在失效模式及其对高一级组件影响的可能性7帮助鉴别潜在的安全问题，以便议定产品设计措施来消除这些问题7帮助评价产品设计要求与其它方案要求7提供信息以帮助计划一个全面的产品设计鉴定试验程序7帮助鉴别潜在的关键特性和重要特性FMEAProcedure27建立设计改进措施的伏先次序7将产品设计变更的理由编成文件以指导将来产品设计的发展过程FMEA7帮助分析新的制造与装配过程7增考虑到潜在制造与/或装配过程失效模式及其影响的可能性7鉴别过程缺陷，以便工程师集中力量于控制以减少生产不合格产品的发生，或集中力量于提高对不合格产品检测的方法7鉴别关键特性与重要特性，并帮助制订全面的制造控制计划7建立过程改进措施的优先次序7将过程变更的理由编成文件，以指导将来的制造/装配过程的发展?三种FMEA的差异？7系统FMEA-用来在早期构思设计阶段分析系统与子系统-重点分析由设计缺陷所引起的与系统功能相联系的潜在失效模式包括一个系统与其它系统间的相互作用以及系统的单元间的相互作用的分析7设计FMEA-用来在产品交付生产前分析产品重点分析由设计缺陷引起的产品潜在失效模式7过程FMEA-用来分析制造与装配过程重点分析由制造或装配过程缺陷引起的潜在产品失效模式FMEAProcedure3设计FMEA-检查单用下列检查单以帮助保证设计FMEA是完整，所有下列问题的答案应为是：检测水平标准初步工作FMEA小组是否组成？背景情况是否经核实？QFD图是否准备好了QFD图？是否列出每一产品设计作业所产生或评价的零件特性？是否列出每一作业的相互作用所引起潜在的失效模式？在适当处是否鉴别了的零件差异？表头资料表头中全部相应的各栏是否填好？说明/目的每个产品设计的目的或者功能是否都列了？失效模式失效式是否以“零件为什么被拒收？”被列出？失效模式是否列出在作业时产生的而在零件特征超同规范限时拒收的零件特性？失效模式是否包括检查/测试作业：即接受坏零件或拒收好零件失效模式是否对下游作业有不良影响？-失效模式是否作为下游作业失效模式原因列出？-下游失效模式是否鉴别？失效影响是否考虑到对机器、工厂人员，与昀终客户潜在危险影响？影响是否以失效模式对以下各项的影响描述？-当地作业，下道作业，以后的作业-下一用户作业(制造或装配设施)？昀终的客户？-车辆？-政府规定？失效原因在过程中可能出错的事是否鉴别出？原因是否以可以确定或控制的特性来描述？是否考虑了过程特性？是否考虑了设计弱点？是否考虑了进入每一作业的材料或零件？是否考虑了操作者的措施？现行过程控制是否列出了要为则坏是执行的控制措施？控制措施能否在坏的零件离开制造/装配工厂之前测出？控制措施是否按照用于检测或预防来鉴别？严重程度等级等级是否根据失效模式昀严重的影响？对客户影响的等级是否与设计FMEA中所示的等级一致？发生频度等级等级中是否考虑到预防控制减少失效模式发生的能力？检测水平等级检测水平是否以目前控制在零件制造或装配位置之前检出失效模式的能力为依据？特征分类关键特性及其特定及其特定控制是否有规定？危及优先序数(RPN)危险优先序数(RPN)是否从高到低排列？建议的措施是否考虑过程措施以减少关键特性的危险性？是否为关键特性确定了特殊的制造/装配控制？全部关键特性是否均已处理？是否为减少RPN排位昀高的失效模式考虑了补救措施？是否列出了建议的措施的职责与执行的时间表？在适当处，是否列出了防止措施，而不是检测措施？在适当出，是否考虑了措施以消除/减少潜在危险失效模式的发生？追踪危险优先序数(RPN)是否自高而低排列？FMEAProcedure4什么是FMEA的输出？在系统FMEA中输出：7潜在系统失效模式的清单7监控系统功能以检测系统功能潜在失效模式的清单7用以消除系统失效模式原因或减低其发生率的系统设计措施的清单设计FMEA：7潜在产品失效模式的清单7潜在关键特性与重要特性清单7用以清除产品失效模式原因或减低其发生率的设计措施清单过程FMEA：7过程失效模式清单7关键特性与重要特性清单7建议对有关键特性与重要特性的产品釆取的措施清单7用以消除产品失效模式的原因或降低其发生率，以及过程能力无法改善时改进产品缺陷检测的过程措施清单 FMEA如何编制？编制系统FMEA，设计FMEA与过程FMEA的分步作业在下节中说明。 FMEA软件如何便利FMEA工作？7减少输入数据所需的文书工作7设计或过程更改时易于更新FMEA 为何需要FMEA？7鉴别可能对安全或符合法规有不良影响的潜在失效模式7在硬件投产前鉴别潜在的设计缺陷7在开始生产时鉴别潜在的过程缺陷7鉴别关键特性与重要特性 谁编制FMEA？7建议釆取工作小组方法来编制FMEA7负责系统、产品或制造/装配的工程师领导该FMEA工作小组7打算所有受影响的领域有负责设计或过程的工程师代表参加，组员应按需要包括设计、制造、装配、质量、可靠性、维修、釆购、测试、供应及其它主题的专家7系统，产品与过程设计成熟时成员会有变动FMEAProcedure57专卖品设计(黑箱/灰箱)，由供货商负责。企业公司负责设计的机构批准供货商FMEA的准确性与彻底性 谁更新FMEA？负责系统、产品或制造/装配的工程师负责保持FMEA及时更新，供货商保持自已的FMEA及时更新。 何时开始FMEA？7当新的系统、产品与过程设计时7当现有设计或生产过程更改时7当引进的设计/过程要用于新用途或新环境时7当完成8D研究(防止问题再发生)后7对于新产品开发程序，建议的FMEA时间安排如下：7对于系统FMEA，在系统功能确定后，但在特定硬件先定前7对于设计FMEA，在产品功能确定后，但在设计批准并投产前7对于生产过程FMEA，当有了产品初步图级时7建议的时间安排(Job#1前数月)系统FMEA设计FMEA生产过程FMEATBD*-44开始43-47更新开始36-32完成更新开始21完成更新13完成TBD-当系统设计方案确定时 何时更新FMEA？7凡对产品设计、应用、环境、材料或对产品的制造或装配过程考虑有更改时7当世界级定时事件或当地定时要求有需要时，必须进行FMEA更新。 何时完成FMEA？7FMEA是一种有生命的文件，在这意义上，只要在设计或制造/装配过程中发生显著变化，就必须更新。7系统FMEA在系统设计成形各硬件确定时，便认为完成。7设计FMEA在产品设计投产时认为完成FMEAProcedure67生产过程FMEA在所有作业都经考虑，所有关键与重要特性都查出而且控制计划已完成时，便认为完成下列第1-8步构成FMEA的表头，并按图5-1所示带方括号的数字编号。1零件或过程名称/编号制造或装配过程(或零件)的名称与/或编号，适当时用下标、变体字母或者注重号操作#40，浇铸开关壳体2设计/制造职责对机床、设备或装配过程负主要责任的制造操作与工厂名称，并填写有关系统、组件或零件高的负责部门名称。PiezoElectricoCo./车身照明部门3其它有关方面受制造或装配过程影响或与之有关的任何其它部门电子分部4受影响的供货商与工厂填写与零件设计、制造或装配有关的供货商、制造与/开装配工厂。Piezo电子公司/SanJose总装厂5型号年份/车所有用本零件/过程的型号年份与车系列1993/全部6工程交付日期该零件昀近的工程交付级别与日期(年-月-日)93-02-016a主要生产日期主要生产事项的日期(年-月-日)。例如，填入零件或零件所装配的车的原始样品报告(15R)，4P或工作#1的日期，并填写各事项93-11-01，工作#17编制人负责编制过程FMEA的过程工程师的姓名、电话号码、公司与部门。FMEAFMEAProcedure7小组成员也应标明姓名、部门与职称，为此可用FMEA附表。ChristineBames,33-73599,PuezoElectricCo.8FMEA日期准备初始过程FMEA的日期(年-月-日)90-08-238aFMEA昀新修订日期(年-月-日)，修正日期应符合当地计划时间表的要求90-09-02下列第9-21步构成过程FMEA的主体，并按图5-1所示带方括号的数字编号9过程说明/目的,编制过程的流程图。该图应以关于所需的制造与装配过程的FMEA小组的集体知识为基础。问诸如“这个生产过程要做什么？其目的是什么？其功能是什么？”之类的问题。典型的过程流程图如下所示：编制一个表，表明零件哪个特性受哪个过程操作的影响，或许也有帮助。该表称作零件特性矩阵表。矩阵表目的在于进一步保证所有特性都考虑到，且鉴别那些直接或间接影响零件特性的操作。填写在分析的过程或操作的简单说明，并填上过程的目的。如果过程包含许多不同的潜在失效模式的操作，则每一操作分别列出，例如，将多工作机床的每一操作或一台加工设备的顺序过程都列出。操作#20：钻孔操作#30：将零件A焊至零件B操作#40：将零件X装进部件Y10潜在失潜模式 过程失效模式是零件被拒收的理由，一个零件可能因为一个零件特性不符工程规范而被拒收，失效模式也可以描述不过程不能满足其目的或功能。,零件特性是零件的一种特点，如尺寸、大小、形状、位置、安装位置、组织、硬度、外观、涂复、反光性等。例如，一种零件特性可以是工程图纸上的尺寸，或是在工程技术要求的硬度。FMEAProcedure8一般说，过程失效模式可分类如下：制造：尺寸的(超公差)，肉眼能看出装配：关系上的、零件遗失、装配位置不正确接收/检查：购入的零件在接收时拒收的原因试验/检查：接受环的零件，拒收发的零件查阅设计FMEA以鉴别所生产的零件的功能或目的，查阅以前关于类似或代用零件生产过程方面的问题，并查阅保证书数据、更改事项报告、以及其它附录H所列的适用的文件，确定所有已知的曾发生的失效模式。查看过程流程图，并问：7零件为什么会在这个过程操作时被拒收？7零件怎样会在这个过程操中不符合规范？7什么是下一个操作者或以后的操作者认为是不能接受的？7什么是昀终的客户认不是不可接受的？尽量提出潜在的失效模式，考虑每一过程步骤的输入输出，记住，在一个操作时的失效模式可能是一个前面的(上游的)失效模式的结果。如果潜在的关键特性已在设计FMEA中鉴定出，则也予列上，见第7节以决定如何进行。潜在失效模式应按其严重程度排队，并按下降次序排好。在这一操作时拒收零件原因的说明，应以零件特性的术语来说明，不要填入无关大局的失效模式。零件孔中心错位零件松动零件有毛刺零件漏泄零件有裂纹零件方向错误零件变形零件有刀痕零件腐蚀零件有砂眼FMEAProcedure911失效的潜在影响 失效的影响是失效模式在下步操作、以后的操作,下游用户作汪或昀终的客户那里会注意到或体验到的后果。查阅以前的和代用品的生产过程FMEA、设计FMEA、保证数据、回忆录、更新事项报告、以及其它在附录H中所列的适用的文件，鉴定已知的潜在影响。考卢部件在何处、如何可能失效，