搜索
FMEA介绍(FailureMode&EffectAnalysis)失效模式与影响分析什么是失效模式与影响分析(FMEA)潜在缺陷模式和影响分析是设计或制造过程中一项事前分析工作.通过FMEA可识别和评估在设计或制程中可能存在的缺陷模式及其影响,并确定能消除或减少潜在失效发生的改善措施从而防患于未然,尽可能降低各项缺陷成本,保证产品/服务问世即具有优异性能.FMEA---FailureModesandEffectsAnalysisFEMA与QS9000QS90001994通用GM克莱斯勒CRYSLER福特FORDAPQPQSAPPAPMSASPCFEMA生产件批准程序手册产品质量先期策划和控制计划质量体系评审指南测量系统分析参考手册潜在的失效模式与效应分析基础统计过程控制参考手册FMEA观念FMEA着重于思考做前预防动作并纳入产品设计、制造之前执行，及时性是其实施的最重要因素！避免或消除故障起因预先确定或检测故障减少故障的影响和后果FMEA正是帮助我们从第一道防线就将缺陷消灭在摇篮之中的有效工具设计和制造产品时，控制缺陷的三道防线针对产品内子系统互相组合搭配后,可能产生之失效进行FMEA针对产品本身因设计不当后可能产生之失效进行FMEA针对产品因制造流程不当后可能产生之失效进行FMEA;或制造工艺不当后可能产生之失效进行FMEA针对制程中设备之设计或使用不当后可能产生之失效进行FMEA针对产品开发或生产管理(非工程问题)不当后可能产生之失效进行FMEA设计FMEA:制程FMEA设备FMEA:管理FMEA:系统组装FMEA:FMEA种类一、FMEA的开发与发展20世纪50年代,美国格鲁曼公司开发了FMEA,用以飞机制造业的发动机故障预防,取得较好成果.20世纪60年代,美国宇航界实施阿波罗计划时,要求实施FMEA.1974年,美国海军建立了第一个FMEA标准,20世纪70年代后期,美国汽车工业开始运用FMEA.20世纪80年代中期,美国汽车工业将FMEA运用于生产过程中.90年代,美国汽车工业将FMEA纳入QS9000标准.二、FMEA的特点及作用1、FMEA的特点.FMEA的特点是将失效的严重性、失效发生的可能性、失效检测的可能性三个方面进行量化,通过量化,可将影响功能及质量的可能问题提前进行预防,防患于未然.它是一个“事前的行为”而不是“事后行为”-------减轻事后修改的危机二、FMEA的特点及作用2、FMEA的作用.FMEA首先是一种统计分析工具,它可在设计、生产、交付的各阶段开始之前即进行有效控制.FMEA可帮助我们确认:1、哪一种缺陷可能发生.2、这种缺陷会造成什么影响.3、这种影响的严重性有多大.4、是哪种原因导致失效.5、失效发生的概率有多大.6、当前的过程控制方法.7、检测失效的能力.8、风险优先数为多少.9、有何改善方案.简而言之:就是用工程方法预防失效或错误的发生,防患于未然.二、风险优先数RPN3、风险优先数RPN.RPN評估影响/行动需求1RPN50对产品危害较小51RPN100对产品有中等危害需进一步改善101RPN1000对产品有严重危害,需深入调查分析RPN风险率的构成效应(影响)严重度S发生率O难检度D控制原因失效模式(現象)三、FMEA实施步骤先做部件FMEA再做子系統FMEA再做系統FMEA四、FMEA实施5个时机1.一般的原则:FMEA之使用要越早越好,如此才能消除或减少设计错误之发生;2.当设计新的系统、产品、零件、制程、设备时,在作概念设计或草图时即可开始FMEA;3.当系统、产品、零件、制程、设备有变更时;4.当现有的系统、产品、零件、制程、设备有新的应用时;5.当现有系统、产品、零件、制程、设备被考虑要改善时.APQP过程中D-FMEA所处的阶段合同评审和项目计划第I阶段确定顾客期望计划质量开展过程FMEA生产工艺流程图第III阶段第III阶段把产品特性与生产过程相联系，明确特殊特性揭示变差来源，最后确定特殊特性设计FMEA第II阶段确定特殊特性，确定设计验证计划设计验证计划和报告第II阶段确定风险和可行性五、影响程度评估及风险优先数计算严重性S:对应于某潜在缺陷影响的严重程度发生概率O:对应于原因与缺陷模式比例的评估可检测性D:在客户处发生缺陷的可能等级,即在本公司可发现此缺陷的可能性RPN表示风险优先数---RiskPriorityNumberRPN=S．O．D六、FMEA的计分标准如下表分值S(严重性)O(发生概率)D(可检测性)01对客戶或工序无影响极少1in1500000可靠的检测02客戶可能忽略的缺陷小概率1in150000比较可靠的检测03对性能有微小影响缺陷較少1in15000良好的检测04对性能有较小影响微量缺陷1in2000测试可控制05对性能有影响偶然性缺陷1in500不完全的测试控制06工序/产品性能会降低但安全一般1in100较低水平的控制07工序/产品性能会降低較多1in50低水平的控制08很严重以致无法修复或使用大量1in10难于控制09非常严重(带有提示的影响)非常多1in5很难控制10安全性或可靠性故障(无提示)几乎全部1in2几乎无法控制发生率评价准则建议措施当失效模式按RPN值排出先后次序后，应首先对排列在最前面的问题和最关键的项目采取纠正措施。若失效的起因不详，则建议采用的措施应通过统计试验设计（DOE）来确定。任何建议措施的目的都是为了减小严重度、频度、和/或探测度的数值。如果对某一特定原因无建议措施，那么就在该栏中填写“无”予以明确。在一般实施中,不论RPN值大小如何,当严重度为9或10，必须要赋予特别关注。在所有情况下，如果失效模式的后果会危害制造/装配人员，就应采取纠正措施，通过消除或控制其起因来阻止失效模式的发生；或者明确规定适当的操作人员保护措施。采取特定的、积极的、会带来大量收益的纠正措施，向其它部门建议所要采取的措施以及对所有这些建议措施进行跟踪，这些都是特别需要强调的方面。一个全面彻底的过程FMEA，如果没有积极的、有效的纠正措施，那么它的价值是很有限的。实施有效的跟踪程序，以落实所有的建议措施是所有有关部门的责任。降低S，只有通过修改设计（包括产品设计与过程设计）才能实现。例如，改变复杂铸件的设计与铸造过程，消除铸造中的某种失效模式。减少O，也需要改进产品与过程设计。例如采取防错设计，减少误操作的可能性。采取统计过程控制（SPC）预防失效的发生。减少D，仍然需要改进过程或设计。采用统计过程控制（SPC），把重点放在预防失效的发生，而不是放在产生缺陷后将之检测出来。提高检测力度，虽然能一定程度降低O，但一般说来是不经济的，效果较差的控制方法。100%检验的有效性也要具体分析，一般只能作为临时性的措施。应避免采用随机抽样和100%检验方法。PFMEA的重点放在过程设计本身，不要过多依赖于产品设计的修改来解决问题。但是，也要考虑产品设计中有关可制造性与装配性的问题，降低过程变差对产品特性的敏感性。依靠同步技术和小组的努力，使产品设计与过程设计最好的协调，降低成本，满足顾客的需要与期望。典型缺陷原因、缺陷模式和影响如下表所示：典型缺陷原因典型缺陷模式典型缺陷影响材料选用不正确设计寿命评估不当润滑不足维护指引不足环境太差算法不正确断裂变形松泄漏粘贴短路破裂噪声不稳定的操作外观不良不稳定断续操作无法动作操作能力削弱设计分析表项目编制审核编制日期SODRPN采取的行动小组成品第共页设计责任人現在的過程控制可检测性PRPNFMEA编号FMEA初始日期页码潜在失效影响严重度S潜在失效原因发生率O备注:1.S代表严重度;2.O代表发生概率;3.D代表可侦知性;4.RPN代表风险评分建议改进措施责任人/完成日期行动结果修订日期批准项目/功能潜在失效模式过程FMEA分析表过程FMEAQR/FH8.5-03风险分析行动措施过程描述输入变量输出变量潜在失效模式潜在失效结果S严重性潜在失效原因O发生率当前控制D检测率RPN风险系数S*O*D推荐行动负责人&完成时间采取行动S严重性O发生率D检测率RPN风险系数FMEA表头核心小组要求：经验/过去问题的知识有效的团队管理对所有活动的观测结果文件化七、過程FMEA應用實例现以波峰焊接过程各因素对首次通过率的影响为例进行PFMEA.1.确定工序流程及风险性评估.流程风险评估炉前检查↓浸助焊剂↓预热↓*浸锡↓炉后检查低风险中等风险中等风险高风险低风险对风险高的工序作*标记,表示将对此工序进行PFMEA.从步骤1来看,须对浸锡工序进行PFMEA.七、过程FMEA应用实例2.确定分析水平.本例以波峰焊焊机为分析水平.3.焊接过程内容.1.炉前检查:印刷线路板及电子组件装配检查.项目如下:表面氧化程度、弯脚角度及方向、异物、损伤.2.浸松香助焊剂:对助焊剂比重、液面高度、发泡程度、浸助焊剂时间进行检讨.3.预热:对预热温度、时间进行检查.4.浸锡:锡液温度、锡面高度、锡的成分、浸渍角度、时间对焊接有影响.七、過程FMEA應用實例4.焊接浸焊流程图炉前检查浸助焊剂预热浸錫爐后檢查目视放大鏡助剂成分助剂比重液面高度發泡程度預熱溫度預熱時間錫液溫度錫面高度錫成分浸漬時間浸漬角度目視放大鏡七、过程FMEA应用实例5.各过程不良模式如下表:过程不良模式炉前检查PCB铜箔氧化/元件脚氧化/PCB脏/变形/元件弯脚方向不良/元件弯脚角度不良/掉件/PCB表面损伤浸助焊剂固体比重过高/固体比重过高低/活性成分不足/液面过高/液面过低/帶速过快/帶速过慢预热预热温度过高/预热温度过低/预热时间过长/过短浸锡锡液温度过高/过低/锡面过高/过低/浸渍进入角过大/过小/锡成分不良/浸渍时间过长/过短七、过程FMEA应用实例6各过程重要不良模式及分析原因如下表:过程不良模式推定原因炉前检查1.元件脚氧化2.PCB划伤保存不当、元件来料不良作业方法不当、PCB來料不良浸助焊剂1.助焊剂比重过低未及时添加新助焊剂、未及时清理旧助剂、测定方法错误2.助焊剂发泡不良发泡孔堵塞、发泡电机停止工作预热1.预热温度过高控制器故障2.预热时间过长帶速過低、傳送帶打滑浸锡1.锡面过低未及時加锡、电机转速过低2.浸锡时间过短带速过快3.浸锡进入角过小传送带角度变化,板弯4.焊锡温度过高控制器故障、七、过程FMEA应用实例七、过程FMEA应用实例8.不良模式的等级分类,经综合考虑不良影响、不良发生频度及发现的难易程度,将浸锡时间断定为缺陷类别I级,其它为II级.9.波峰焊过程FMEA结果的评估.经使用所推荐方法进行过程改善,使I类不良不再发生,使II类不良的可侦测度增大,对策效果较好.DFMEA与PFMEA的区别FMEA之运用效果无论设计FMEA,还是制程FMEA,一种规划良好的FMEA之作业,均可以使其分析结果得到很好的应用,使决策者、产品设计人员、工程设计人员、制造工程师、及品保人员都能利用这些分析结果改善其工作质量,增加其生产力,进而提升制造产品质量、可靠度与安全性,增加顾客满意程度,增强产品竞争力,建立公司形象,降低产品开发周期与经费.谢谢大家﹗