潜在失效模式及后果分析(FMEA)PotentialFailureModeandEffectsAnalysis简介大纲FMEA发展历史FMEA是什么FMEA的实施的原则FMEA的分类FMEA的顺序DFMEA实例说明相关附件FMEA的起源FMECA(FailureModeEffectsandCriticalityAnalysis)•1950’s起源于宇航和美国军方,美国Grumman公司第一次把FMEA思想用于一种战斗机的操纵系统的设计分析,取得较好效果,以后逐渐推广.FMEA(FailureModeEffectsAnalysis)•1960’s-70’s第一次被注意和使用在工程可靠性•60年代中期用于美国航天工业.(阿波罗)•1974年用于美国海军(1629号军标)•1985年IEC公布了FMEA标准:IEC812,这个标准被我国等同采用为GB7826-87:《系统可靠性分析技术,失效模式和效应分析(FMEA)程序》.4汽车、电机、电器等民用工业在自身质量保证体系中,规定在产品/工艺设计确认之前推广FMEA的应用,以确保在设计阶段就做到无缺陷/无隐患.并且将其作为对供应商的要求.如:QS9000质量体系要求——美国汽车工业行动集团(AIAG)VDA6.1质量体系审核——德国汽车工业联合会(VDA)FMEA的推广应用与发展FMEA是什么?FMEA(FailureModeandEffectAnalysis)•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方法•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”•将问题扼杀在摇篮之中。默菲定律:所有可能出错的地方都将会出错!作用:—识别关健特性和重要特性—聚焦于产品和过程问题的消除,防止问题再次发生—评估潜在的设计和工序不足—减少产品开发时间和成本FMEA的目的和作用目的:—发现、评价产品/过程中潜在的失效及后果;—找到能够避免或减少这些潜在失效的控制措施;—将以上过程文件化,作为过程控制计划的输入。执行FMEA程序的基本活动1.你所关注的对象:特性功能;工艺过程2.定义对象可能失效的模式3.描述对象假如失效的后果4.这后果的严重程度S(Severity)5.特性功能或工艺过程在工程规范中的级别6.对象失效的起因或机理7.失效的起因或机理出现的频度O(Occurrence)8.现行的预防控制措施9.现行预防控制措施的可探测度D(Detection)10.确定风险顺序数(RPN)RPN=S*O*D11.根据风险指数提出建议措施12.建议措施的责任,目标,完成期限13.实施建议措施后结果的测量14.重新评估SOD15.确定新一轮风险顺序数(RPN)FMEA的分类系统FMEA(SFMEA)设计FMEA(DFMEA)过程FMEA(PFMEA)FMEA的分类系统SFMEA设计DFMEA过程PFMEA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作用:是用来在早期构思设计阶段分析系统与子系统人机料法环测机器工具工作站生产线操作者培训过程测量注意:将全过程的失效模式降为最小作用:是用来在生产发布前分析研究产品作用:是用来分析制造、装配和管理过程10反馈评定提高过程设计验证产品设计验证计划确定项目产品设计和开发过程设计和开发生产产品与过程确认策划试生产投产产品过程确认策划反馈,评定和纠正措施概念提出项目批准样件S-FMEAD-FMEAP-FMEAFMEAs策划进度表概念初始设计设计完成样件制造设计/过程确认生产开始DFMEAPFMEADFMEA开始早于过程,完成时间在早期的图样完成但任何工具的制造开始之前PFMEA开始于基本的操作方法讨论完成时,完成时间早于生产计划制定和生产批准之前FMEA的时间顺序系统FMEA编号:子系统设计责任:页次:OF零组件:生效日期:准备者:型号/年份:核心小组:FMEA日期(制订)(修订)项目潜在失潜在失严等潜在原因发难风险建议负责人重生检优先与功能效模式效效应度级/机理度预防探测度数措施日期执行措施SOD执行结果FMEA的顺序现行控制功能特性要求会有什么问题?。无功能。功能过强。功能降级。部分丧失功能。功能间歇。非预期功能后果是什么?有多严重?原因/机理是什么?发生频率如何?怎样得到预防和探测?该方法探测的程度如改善的措施:。设计变更。过程变更。特殊控制。标准/程序/指南的变更跟踪•评审•确认•控制计划DFMEA设计FMEADFMEA简介设计潜在FMEA是由“设计主管工程师/小组”早期采用的一种分析技术,用来在最大范围内保证已充份的考虑到并指明各种潜在失效模式及与其相关的起因/机理.在设计时间使用FMEA时,能够用以下方法降低产品失效风险.对制定全面、有效的设计试验计划和开发项目,提供更多信息.根据潜在失效模式对“顾客”的影响,对其进行排序列表,进而建立一套改进设计和开发试验的优先控制系统.为将来分析研究现场情况,评价设计的更改及开发更先进的设计,提供参考.集体的努力在最初的设计潜在FMEA过程中,希望负责设计的工程师们能够直接地、主动地联系所有有关部门的代表。这些部门应包括(但不限于):装配、制造、材料、质量、服务和供方,以及负责下一总成的设计部门。FMEA可成为促进有关部门间充分交换意见的催化剂,从而提高整个集体的工作水平。此外,任何(内部或外部的)供方设计元素应向有关负责设计的工程师进行咨询。设计FMEA是一份动态文件,应在一个设计概念最终形成之时或之前开始,而且,在产品开发各阶段中,当设计有变化或得到其它信息时,应及时,不断地修改,并最终在产品加工图样完成之前全部结束。DFMEA目的设计的分析技术,有助于对设计要求/方案进行分析评价、改进.确定潜在失效模式、其影响,量化严重度,按对“顾客”影响分级;分析可能的所有原因,找出对这些因素的控制,量化频度和探测度。进行排序,提出建议措施,建立改进设计和开发试验的优先控制系统,降低失效风险.确定潜在的产品特殊特性和初始过程特性.为建议和跟踪降低风险的措施提供了公开的讨论形式;为将来分析现场情况、评价设计变更和开发更先进的设计提供参考。有助于对制造、装配要求的初始设计确定;新的零部件;DFMEA开展/更新的时机:新的零部件;更改的零部件;应用/环境有变化的零部件;在开发各阶段中,当设计有变化或得到其它信息时,应及时、不断修改,在产品图样、规范发放前结束。改进设计、或对设计重新评估。D-FMEA要及时反映最新的产品更改级别,和最新的相关实施措施.在D-FMEA中,不应把克服潜在设计缺陷的方法,寄托于过程控制。相反地,应当充分考虑制造过程本身的限制因素,考虑可制造性和装配性。DFMEA一般运作流程确定产品特殊特性收集类似产品的技术平台(开发经验)对产成品之特殊特性实施失效分析/对各关键部件实施失效分析确定各失效模式的影响客户投诉确定各失效模式的原因和现行控制方式分别评定S、O、D的得分计算风险顺序数RPNS大于等于9YESNO提出建议措施、确定担当RPN大于等于60YESNO实施建议措施建议措施列入设计方案每半年统计生产不良DFMEA一般制作流程:1.DFMEA的准备工作a)成立小组(一般以3~4人)可作为多方论证小组的子组b)资料准备:•QFD设计要求•可靠性、质量目标•明确产品的使用环境•类似产品的FMA/FTA资料•工程标准特殊特性明细表c)各系统、子系统、各部门逻辑影响关系1.明确功能(预期功能)考虑非预期功能,失效模式是针对功能而言:Ⅰ型失效模式:不能完成规定的功能Ⅱ型失效模式:产生了非预期的、有害的考虑后果:站在用户将来使用产品的立场:2.严重度分级:a)确定级别要根据经验、要小组讨论,大家形成共识.b)对整车的影响,假设零件(分析)装入整体运行c)可依FMEA手册参考制作自己的FMEA中严重度分级,但要遵守大原则:CC(关键性特性)9-10级SC(重要特性)5-8级5级以上均要措施对策,5级以下可以考虑。2.制作DFMEA脑力风暴因果图以前设计经验柏拉图QFD(质量功能展开)测试问题、保修记录整机质量竞争趋势测试和型号资料其他在开展设计FMEA时,应采用各种问题解决方法和调查工具包括:制作DFMEA工具系统FMEA编号:子系统设计责任:页次:OF零组件:生效日期:准备者:型号/年份:核心小组:FMEA日期(制订)(修订)项目潜在失潜在失严等潜在原因发现行设现行设难风险建议负责人重生检优先与功能效模式效效应度级/机理度计预防计管制度数措施日期执行措施SOD执行结果设计FMEA表DFMEA表格DFMEA实例说明1)FMEA编号•填入FMEA文件编号,以便查询。2)系统、子系统或零部件的名称及编号注明适当的分析级别并填入所分析系统、子系统或零件的名称、编号3)设计责任•填入整车厂(OEM)部门和小组,如果知道,还应包括供方的名称。4)编制者•填入负责FMEA准备工作的工程师的姓名、电话和所在公司的名称。5)年型/车型•填入将使用和/或正被分析的设计所影响的预期的年型及车型(如果已知的话)。6)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生产设计发布的日期。7)FMEA日期•填入编制FMEA原始稿的日期及最新修订的日期。8)核心小组•列出有权确定或执行任务的责任部门和个人姓名(建议所有参加人员的姓名、部门、电话、住址等都应记录在一张分发表上)。9)项目/功能•填入被分析项目的名称和编号,尽可能简洁地填入被分析项目的功能符号,设计意图。包括这个系统作业相关的信息(如:说明温度、压力、湿度范围)如果项目包含一个以上有不同潜在失效模式功能时,则列出所有个别功能。10)潜在失效模式为零件、子系统或系统于符号设计意图过程中可能失效的种类,也可能是较高阶子系统或系统之失效原因,或较低阶零组件的失效效应。列出特别项目和功能的每一潜在失效模式。假设失效是将发生的但不是必须发生的,潜在失效模式或尽可能发生于某些作业条件下(如:热、冷、干燥、灰尘等)和某些使用条件下。一般的失效模式包含下列各项,但不限于此:裂纹、变形、松弛、泄漏、粘结、短路、生锈氧化、断裂。11)潜在失效后果为被客户察觉在功能特性上失效模式的后果,也就是:失效模式一旦发生时,对系统或装备以及操作使用人员所造成的影响。一般在讨论失效后果时,先检讨失效发生时对干部所产生的影响,然后循产品的组合架构层次,逐层分析一直到最高层级人员,装备所可能造成的影响。常见的失效后果包括:噪音、漏气、操作费力、电动窗不作用、煞车不灵、跳动、乱档、冷却不够、车辆性能退化,产生臭气,外观不良等。12)严重度(S)•严重度是潜在失效模式发生时对下序零件、子系统、系统或顾客影响后果的严重程度(列于前一栏中)的评价指标。•严重度仅适用于后果•要减少失效的严重度级别数值,光能通过修改设计来实现,严重度的评估分为1到10级。严重度的等级第二版,第32页,共91页后果评定准则: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和/或不符合政府法规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,并影响到行车安全和/或不符合政府法规9很高车辆/系统不能运行,丧失基本功能8高车辆/系统能运行,但性能下降,顾客不满意7中等车辆/系统能运行,但舒适性或方便性项目不能工作,顾客感觉不舒服6低车辆/系统能运行,但舒适性或方便性项目性能下降,顾客感觉有些不舒服5很低配合、外观或尖响、卡嗒响等项目不符合要求,大多数顾客会发现有缺陷4轻微配合、外观或尖响、卡嗒响等项目不符合要求,有一半顾客会发现有缺陷3很轻微配合、外观或尖响、卡嗒响等项目不符合要求,但很少顾客会发现有缺陷2无无影响113)分级•这个字段用来区分