潜在失效模式及后果分析FMEA(ppt 218页)

：方之見顧問方之見顧問KCF CONSULTING廖廖 俊俊 华华1：方之見顧問方之見顧問KCF CONSULTING课程目的：1.DFMEA和PFMEA的基本应用 2.两种类型FMEA中的基本要素和它们的内在联系 3.如何作有价值的FMEA2：方之見顧問方之見顧問KCF CONSULTING第一章：FMEA通用指南3：方之見顧問方之見顧問KCF CONSULTING 失效（Failure）：实体全部或部分失去了完成其功能的能力。其中实体是指产品、过程或系统。潜在失效：有可能发生有可能不发生的失效。第一章：第一章：FMEA通用指南通用指南一一.失效及损失失效及损失4：方之見顧問方之見顧問KCF CONSULTING失效现象失效现象失效在規定条件在規定条件下下,(环境、环境、操作、时间操作、时间)不能完成既不能完成既定功能。定功能。在 規 定 条 件在 規 定 条 件下下,产品参数产品参数值 不 能 维 持值 不 能 维 持在 規 定 的 上在 規 定 的 上下限之间下限之间产 品 在 工 作产 品 在 工 作范围內范围內,导致导致零 组 件 的 破零 组 件 的 破裂、断 裂、裂、断 裂、卡 死、損 坏卡 死、損 坏現象現象第一章：第一章：FMEA通用指南通用指南5：方之見顧問方之見顧問KCF CONSULTING产品失效出现在哪里产品失效出现在哪里?第一章：第一章：FMEA通用指南通用指南6：方之見顧問方之見顧問KCF CONSULTING谁的问题谁的问题?客户客户以上所有的环节以上所有的环节第一章：第一章：FMEA通用指南通用指南7：方之見顧問方之見顧問KCF CONSULTING第一章：第一章：FMEA通用指南通用指南失效给企业带来的后果失效给企业带来的后果8：方之見顧問方之見顧問KCF CONSULTING失效的损失程度失效的损失程度第一章：第一章：FMEA通用指南通用指南失效损失失效损失/纠正成纠正成本例本例1:10:1000生产制造阶段发现失效设计开发阶段发现失效售后阶段发现失效尽早发现并消除失效是减少损失的最佳选择！9：方之見顧問方之見顧問KCF CONSULTING质量的代价质量的代价不符合的代价:符合的代价索赔 培训重新设计 测试返工、报废 设计评审、验证、确认召回车辆 实验设计官司 质量功能配置销售丢失市场 失效模式分析失去工作 做到符合项的代价很高，但不符合项的代价更是无法预见，符合项的代价几乎等同于防止失效的代价。第一章：第一章：FMEA通用指南通用指南10：方之見顧問方之見顧問KCF CONSULTING集体讨论：一次培训会有哪些失效?这些失效是什么原因造成的？采取哪些措施防止失效？请大家看一下为保证一次成功的聚会所作的FMEA分析第一章：第一章：FMEA通用指南通用指南11：方之見顧問方之見顧問KCF CONSULTING50年代初期，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。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GB 7826-87：系统可靠性分析技术，失效模式和效应分析(FMEA)程序第一章：第一章：FMEA概述概述二.FMEA应用和发展12：方之見顧問方之見顧問KCF CONSULTINGQS-9000 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 德国汽车汽车工业联合会（VDA）ISO/TS 16949质量管理体系要求国际汽车特别工作组（IATF）均将进行FMEA分析作为质量管理体系的重要内容。第一章：第一章：FMEA概述概述13：方之見顧問方之見顧問KCF CONSULTINGFMEAFMEA在在APQPAPQP中的地位和作用中的地位和作用顾客的要求初始特殊特性清单DFMEA特殊特性清单过程流程图PFMEA控制计划作业指导书第一章：第一章：FMEA概述概述14：方之見顧問方之見顧問KCF CONSULTING三三.FMEA.FMEA过程过程 潜在失效模式及后果分析（Potential Failure Mode and Effects Analysis）是一种系统化的可靠性定性分析方法。通过对产品/过程各组成部分进行事前分析，发现、评价产品/过程中潜在的失效模式及起因/机理，查明其发生的可能性及对系统的影响程度，以便采取措施进行预防。第一章：第一章：FMEA概述概述15：方之見顧問方之見顧問KCF CONSULTING FMEA是一种分析方法,它确保了在产品与过程开发(APQP-先期产品质量策划）的过程中，考虑并且处理了潜在的问题。FMEA的最显著的成果，就是将跨职能小组的集体知识文件化。第一章：第一章：FMEA概述概述风险评估是评估与分析的一部分，它的重点是对有关设计（产品和过程）、功能和应用变更的评审，对潜在失效可能带来的风险进行讨论16：方之見顧問方之見顧問KCF CONSULTING FMEA应当关注到产品或总成内的每一个零部件，尤其是关键和涉及安全问题的零部件或过程，更应当受到优先关注。第一章：第一章：FMEA概述概述17：方之見顧問方之見顧問KCF CONSULTING第一章：第一章：FMEA概述概述顺利实施FMEA程序的重要因素之一，就是及时性。它是“事前”行为，而不是“事后”操作。为了实现最大价值，FMEA必须在实施存在潜在失效模式的产品和过程之前进行。如果预先完成了FMEA，产品/过程的变更就变得更容易实施，并且实施成本也较为便宜，从而将后期更改的危机减少到最小。FMEA措施可以减少，甚至消除实施变更而带来更大问题的可能性。18：方之見顧問方之見顧問KCF CONSULTING第一章：第一章：FMEA概述概述19：方之見顧問方之見顧問KCF CONSULTING 理想状况下，设计FMEA应当在设计的早期阶段启动；过程FMEA应在工装和制造设备的开发、采购之前启动。FMEA应贯穿于设计和制造开发过程的每一阶段，并且也可以用于问题解决。FMEA亦可用于非生产制造领域。例如，FMEA可被用于行政管理过程之风险分析，或用于安全系统的评估。总的来说，FMEA是应用于那些收益丰厚且明显的产品设计和制造过程中的潜在失效问题。第一章：第一章：FMEA概述概述20：方之見顧問方之見顧問KCF CONSULTING作为风险评估工具，FMEA被认为是一种识别失效潜在影响的严重性的方法，并为采取减轻风险的措施提供了输入。在许多应用中，FMEA也估计失效的原因及其导致的失效模式的发生的可能性，通过提供对失效模式的可能性的测量扩大了分析。为了将风险降低到最小，需减少失效发生的可能性，从而增加了产品和过程的可靠性。因此，FMEA亦可被认为是一种有助于改进可靠性的工具。第一章：第一章：FMEA概述概述21：方之見顧問方之見顧問KCF CONSULTINGl FMEA是对产品或过程设计正式的形成文件的系统分析：是对产品或过程设计正式的形成文件的系统分析：l FMEA 由负责产品设计和过程设计的工程师于早期由负责产品设计和过程设计的工程师于早期设计过程中完成；设计过程中完成；l FMEA确定了潜在的失效模式和初步的措施，以避免那确定了潜在的失效模式和初步的措施，以避免那些潜在的失效的产生；些潜在的失效的产生；lFMEA是是“事前的行为事前的行为”而不是而不是“事后的行为事后的行为”；事；事先花时间很好地进行综合的先花时间很好地进行综合的FMEA分析，能够容易、分析，能够容易、低成本地对产品或过程进行修改，从而减轻事后修改低成本地对产品或过程进行修改，从而减轻事后修改的危机；的危机；l FMEA能够减少或消除因修改而带来更大损失的机会；能够减少或消除因修改而带来更大损失的机会；l适当地应用适当地应用FMEA是一个相互作用的过程，永无止境是一个相互作用的过程，永无止境第一章：第一章：FMEA概述概述四.FMEA的作用22：方之見顧問方之見顧問KCF CONSULTING第一章：第一章：FMEA概述概述四.FMEA的应用情况情形1：用于新产品设计、新技术应用和过程设计时。FMEA 覆盖了全部产品设计、技术应用和过程。情形2：用于现有的设计或过程修改时。FMEA的范围集中于对设计或过程更改的部分。情形3：用于将现有设计或过程用于新的环境、场所时。FMEA的范围集中于新环境或场所对现有设计或过程的影响。对设施的预测性维护也可使用FMEAFMEA对行政管理过程的风险分析也可使用FMEAFMEA23：方之見顧問方之見顧問KCF CONSULTING第一章：第一章：FMEA概述概述五五.FMEA.FMEA的参与者的参与者 对任何公司而言,FMEA都是非常重要的活动。FMEA的开发是一个涉及整个产品实现过程的多方论证的活动，它的有效实施依赖于良好的策划。这个过程需要大量的时间并且对所需资源的承诺至关重要。FMEA开发的关键就是过程所有者以及高级管理者的承诺。24：方之見顧問方之見顧問KCF CONSULTING 虽然FMEA原则是相同的，但实施方法会根据公司归 模和架构而变化：范围应涵盖公司以及多个层级供应商的FMEA。适用时，覆盖设计FMEA和过程FMEA。使FMEA过程成为APQP过程的一个不可缺少的部分。是工程技术评审的一部分。是产品和过程设计例行审定和批准的一部分。第一章：第一章：FMEA概述概述25：方之見顧問方之見顧問KCF CONSULTINGFMEA由多功能小组开发，小组规模会根据设计的复杂性和公司规模大小而有所不同。小组成员要有相关的技术知识，足够的时间，以及管理者批准的权限。应实施一个综合性的培训方案，包括对管理者、使用者、及供应商的培训。管理者应负有开发并维护FMEA的责任。典型的FMEA多功能小组成员包括：产品工程师产品工程师 制造工程师制造工程师 质量工程师质量工程师 操作人员操作人员 供应商代表供应商代表 顾客代表顾客代表 管理层管理层 第一章：第一章：FMEA概述概述26：方之見顧問方之見顧問KCF CONSULTING设计质量制造 共同评审共同评审服务可靠性顾客FMEA输入输出设计质量制造服务可靠性责任工程师第一章：第一章：FMEA概述概述27：方之見顧問方之見顧問KCF CONSULTINGFMEA说明n FMEA是风险管理和持续改进的一部分。因此，FMEA成为了产品和过程开发的关键部分。n先期产品质量策划（APQP）过程 明确了开发过程的5个关键阶段：策划和定义项目 产品设计和开发 过程设计和开发 产品和过程确认 反馈，评估和纠正措施 第一章：第一章：FMEA概述概述28：方之見顧問方之見顧問KCF CONSULTINGFMEAFMEA说明说明n APQP参考手册把DFMEA作为时间计划表里的产品设计和开发 部分的一个活动，把PFMEA作为过程策划和开发部分的一个活 动。DFMEA或者PFMEA的开发均有助于工作小组实现预期的产品开发和过程设计。nFMEA分析并不是一个独立的事件，而是一个长期的努力。它 对产品和过程开发起着补充作用，以确保潜在的失效模式得 到评估，和相应的措施得以实施来降低风险。第一章：第一章：FMEA概述概述29：方之見顧問方之見顧問KCF CONSULTING FMEA 的时间顺序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第一章：第一章：FMEA概述概述30：方之見顧問方之見顧問KCF CONSULTINGFMEA说明n 持续改进的一个关键方面就是从过去的教训中积累知识，而 这些教训通常被收集在FMEA里。所以，我们建议组织可以利 用过去相似的产品和过程设计的 分析，把它作为下一个项目 或应用的起点。n FMEA内用来描述项目的语言（比如：失效模式，或原因）应 当尽可能的明确，而对于失效会有哪些影响，不要扩展或推断 超过小组成员的理解水平。n清楚的陈述、简明的术语以及关注实际影响，才是有效识别和 降低风险的关键。第一章：第一章：FMEA概述概述31：方之見顧問方之見顧問KCF CONSULTING跟踪和持续改进跟踪和持续改进n采取有效预防/纠正措施以及针对这些措施的适当跟 踪是需要的，但不能过分强求。应当同所有与纠正 措施相关连的机构进行沟通。一个考虑彻底周详、充分开发的FMEA如果没有积极的且有效的预防/纠正 措施，则其价值是有限的。n小组领导成员（通常是小组领导人，或者首席工程 师）应负责确保所有的建议措施都得到了实施，或 妥善处理。FMEA是一个动态的文件，它应当始终反 映产品和过程设计的最新状态，以及最新的相关措 施，包括量产后的措施。第一章：第一章：FMEA概述概述32：方之見顧問方之見顧問KCF CONSULTING跟踪和持续改进跟踪和持续改进n小组领导人/首席工程师有多种方式来确保建议的措 施得到了实施，其包括，但不限于：评审设计、过程和相关记录，来确保建议措施得 到了实施。确认将变更编入设计/装配/制造的文件中。评审设计FMEA/过程FMEA，特殊FMEA应用，以及 控制计划。第一章：第一章：FMEA概述概述33：方之見顧問方之見顧問KCF CONSULTING 降低维修费用，减少召回定性的，评分带有主观性 一种事前行为 结构化的方法 强调措施的跟踪 一个循环的过程 一种多方论证的产物 -有专人负责 -结合集体的智慧第一章：第一章：FMEA概述概述FMEA的特点34：方之見顧問方之見顧問KCF CONSULTING第二章：第二章：FMEA的策划、实施的策划、实施35：方之見顧問方之見顧問KCF CONSULTING 不论是设计FME还是过程FMEA，它的开发都可使用以下共同 的方法来处理：潜在的产品或过程对达到期望的失效 潜在后果 失效模式的潜在原因 现行控制的应用 风险等级 风险降低 在FMEA文件开始前，小组必须定义项目范围，收集有效和 有效率地进行FMEA开发过程的必要信息。第二章：FMEA的策划、实施一一.FMEA的基本结构的基本结构36：方之見顧問方之見顧問KCF CONSULTING定义产品/过程确定潜在时效模式评价失效对顾客的潜在影响确定失效潜在起因/机理评价失效发生的可能性形成潜在失效风险顺序数对失效风险进行排序将上述过程文件化第二章：FMEA的策划、实施FMEA的流程37：方之見顧問方之見顧問KCF CONSULTING项目a1功能 要 求a2潜在失效模式b失效潜在影响c严重度d分类e失效潜在原因f现行设计RPNj建议措施k职责和目标完成日期 l 措 施 结 果 n控制预防h发生度g控制探测h探测度i采取的措施完成日期m严重度发生度探测度RPN会有什么问题？无功能部分功能/性能过强/功能降级功能间歇非预期功能后果是什么？有多糟糕？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？能做些什么？设计更改过程更改特殊控制标准、程序或指南的更改功能、特性或要求是什么？第二章：FMEA的策划、实施38：方之見顧問方之見顧問KCF CONSULTING二二.建立小组建立小组n如前所述,FMEA的开发应由多方论证(跨职能)小组负责,小组成员应具备必要的专业学科知识，这包括专门辅导技能 和FMEA过程的知识。建议使用小组方式来实施FMEA开发过程，确保所有受影响的职能领域的足够的输入与协作。n FMEA小组领导人应当挑选有相关经验，并且经过授权的小 组成员。除了设计和过程工程师之外，下面列出的是额外资源的例子：第二章：FMEA的策划、实施39：方之見顧問方之見顧問KCF CONSULTING建建 立立 小小 组组FMEAFMEA开发主题开发主题相关资源和技术相关资源和技术 范围 项目主管，顾客，集成负责人 职能、要求和期望 顾客，项目主管，集成负责人，市场或顾客服务机 构，安全，制造与装配，包装，物流，材料 潜在失效模式过程和产品可能导致失 效的模式 顾客，项目主管，集成负责人，市场或顾客服务机 构，安全，制造与装配，包装，物流，材料，质量 失效影响和结果对组织的过程，或者 对下游顾客的影响和后果 顾客，项目主管，集成负责人，市场或顾客服务机 构，安全，制造与装配，包装，物流，材料，质量 潜在失效的原因 顾客，制造与装配，包装，物流，材料，质量，可靠性，工程分析，设备制造商，维护 潜在失效的发生频率 顾客，制造与装配，包装，物流，材料，质量，可靠性，工程分析，统计分析，设备制造商，维护 现行预防控制的应用 制造与装配，包装，物流，材料，质量，设备制造 商，维护 现行探测控制的应用 顾客，制造与装配，包装，物流，材料，质量，维护 要求的推荐措施 顾客，项目主管，集成负责人，制造与装配，包装，物流，材料，质量，可靠性，工程分析，统计分析，设备制造商，维护40：方之見顧問方之見顧問KCF CONSULTING三三.定义范围定义范围n明确FMEA分析的边界，它根据FMEA的类型（即：系统、子系统、零部件）来界定，明确包括和不应包括的内容。在开始FMEA之前，必须清楚的明白需要评估的究竟是什么。n下面的方法可以帮助界定FMEA范围：n功能模式n框（边界）图n参数（P）图n接口图n过程流程图n关联矩阵n示意图n材料清单（BOM）第二章：FMEA的策划、实施41：方之見顧問方之見顧問KCF CONSULTING系统系统FMEAFMEA：(示例示例）一个系统FMEA由多个子系统组成。系统示例包括：底盘系统，内饰系统等等。系统FMEA主要处理系统、子系统、环境与顾客之间的所有接口与相互作用。子系统子系统FMEAFMEA：子系统FMEA是系统FMEA的子集。如前悬挂系统就是底盘系统的子集。子系统FMEA主要处理子系统内零部件之间的所有接口与相互作用，及于其它子系统或系统的相互作用。零部件零部件FMEAFMEA：零部件FMEA是子系统FMEA的子集。例如：刹车片是刹车总成的零部件之一，刹车总成又是底盘系统的一个子系统。第二章：FMEA的策划、实施42：方之見顧問方之見顧問KCF CONSULTING四四.定义顾客定义顾客 在FMEA过程中有四类主要顾客，这四类都需要被列入 FMEA分析的考虑范围：n最终用户：最终用户：使用产品的人员或组织。FMEA分析对最终 用户的影响可能包括，例如：耐用性。n OEMOEM组装和制造中心（工厂）：组装和制造中心（工厂）：OEM的制造过程（如：冲压、动力），以及汽车组装发生的场所。产品与装 配过程的接口处理对FMEA的有效分析非常重要。第二章：FMEA的策划、实施43：方之見顧問方之見顧問KCF CONSULTINGn供应链制造：供应链制造：材料和部件的制造、组装、装配的供应 商场所，包括：生产件和服务件的制造、装配，以及诸 如热处理，焊接，涂漆，电镀或其它表面处理的过程；可以是任何后续操作/下游操作，或者下一层的制造过 程。n政府法规机构：政府法规机构：制定要求并监督安全与环境规范符合性 的政府代理机构。这些要求和规范可能影响到产品和过 程。了解这些顾客，将有助于更加充分有效地定义功能、要 求和规范，也有利于帮助确定失效模式带来的相关影响。第二章：FMEA的策划、实施44：方之見顧問方之見顧問KCF CONSULTING识别功能、要求和规范识别功能、要求和规范n 识别并理解与定义范围相关的功能、要求和规范。其目的在于阐明项目设计目的和过程目的，这可以 针对功能的每个属性和每个方面帮助确定潜在失效模式。第二章：FMEA的策划、实施45：方之見顧問方之見顧問KCF CONSULTING识别潜在失效模式识别潜在失效模式 n 失效模式可定义为产品和过程未满足设计目的或过 程要求的方式或状态。假设失效可能发生但也可能 不会发生。简明且易于理解的失效定义是很重要的，因为它可使分析集中在关注点上。潜在失效模式应 当用专业的技术术语来描述，不要描述成顾客可感 知到的现象。如果某单一的要求被识别了大量的失 效模式，则说明此定义的要求不够简洁。第二章：FMEA的策划、实施46：方之見顧問方之見顧問KCF CONSULTING 识别潜在影响识别潜在影响 n 失效的潜在影响是指顾客可感知的失效模式的影响，可以将其描述为顾客可能的觉察或感受。这里的顾 客可以是内部顾客，也可以是最终用户。潜在影响的确定包括失效后果分析，和后果严重性 的分析。第二章：FMEA的策划、实施47：方之見顧問方之見顧問KCF CONSULTING 识别潜在原因识别潜在原因 n失效潜在原因是描述失效是如何发生的；它应被描述 为可以纠正、控制的事情。失效的潜在原因可能显示 出一个设计不足，它的后果就是失效模式。原因及其导致的失效模式之间是有直接联系的（也就 是说，如果有原因发生，失效模式就会发生）。在识 别失效模式的根本原因时，要尽可能的详细，便于确 定适当的控制和措施计划。如果有多个原因，就要对 每个原因进行独立分析。第二章：FMEA的策划、实施48：方之見顧問方之見顧問KCF CONSULTING识识 别别 控控 制制 n控制是指预防或探测失效原因或失效模式的活动。在 识别控制活动时，重要的是应明确哪里出了问题，原 因是什么，怎样来预防或者发现问题。控制适用于产 品设计或制造过程。注重预防的控制将会带来丰厚的 回报。第二章：FMEA的策划、实施49：方之見顧問方之見顧問KCF CONSULTING 识别与评估风险识别与评估风险 nFMEA的重要步骤之一就是风险评估。评估包括三个方 面：严重度、发生频度、探测度。严重度严重度是评估失效对顾客影响的等级。发生频度发生频度是指一个失效原因可能的发生频率。探测度探测度是评估产品和过程控制对失效原因或失效模式 探测能力。组织需要明白顾客对风险评估的要求。第二章：FMEA的策划、实施50：方之見顧問方之見顧問KCF CONSULTING 建议措施与结果建议措施与结果 n 建议措施的目的在于降低整体风险和失效模式的发 生可能性。建议措施目的是降低严重度、发生频度，探测度。为了确保采取了适当的措施，可以采用下面方式，包括但不限于：确保达成了设计要求（包括可靠性）评审工程图和工程规范 确认并入装配/制造过程 评审FMEA、控制计划和操作指导 完成建议措施的职责和时间安排应当被记录。一旦措施完成、获得结果，应当重新评估并记录严 重度、发生频度和探测度的等级。第二章：FMEA的策划、实施51：方之見顧問方之見顧問KCF CONSULTING 管理者职责管理者职责 n 管理者应负责FMEA过程。管理者对资源的选择和应用，以及确保有效的风险管理过程（包括时间安排）负有 最终职责。管理者职责还包括通过持续评审为小组提供直接支持，消除故障，总结经验教训。第二章：FMEA的策划、实施52：方之見顧問方之見顧問KCF CONSULTING潜在设计失效模式及后果分析Potential Design Failure Mode and Effects Analysis(DFMEA)第三章：DFMEA53：方之見顧問方之見顧問KCF CONSULTING DFMEA的目的n为客观评价设计、包括功能要求及设计方案提供帮助n评价对制造、装配、服务、回收要求所作的最初设计n提高在设计/开发过程中已考虑潜在失效模式及其对系统和车辆运行影响的可能性（概率）n为全面和有效的设计、开发和确认项目的策划，提供更多的信息。第三章：DFMEA54：方之見顧問方之見顧問KCF CONSULTINGDFMEA的目的的目的n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。n为推荐和跟踪降低风险的措施提供一个公开的讨论形式n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。第三章：DFMEA55：方之見顧問方之見顧問KCF CONSULTINGDFMEADFMEA的概述的概述DFMEA中顾客的定义：1）最终使用者2）OEM组装和制造中心3）供应链制造4）政府法规机构第三章：DFMEA56：方之見顧問方之見顧問KCF CONSULTINGDFMEA的概述谁来做：负责产品设计的工程师/多方论证小组n体现了小组在任何设计过程中正常经历的思维过程。n小组努力的结果第三章：DFMEA57：方之見顧問方之見顧問KCF CONSULTINGDFMEADFMEA的概述的概述DFMEA针对设计意图并假定该设计将按照此意图进行生产和装配。制造过程中的潜在失效模式将在后续FMEA中进行考虑和分析。第三章：DFMEA58：方之見顧問方之見顧問KCF CONSULTINGDFMEA概述可制造性、可装配性、可维修性的考虑DFMEA应当包括所有在制造或装配过程中可能发生的、且由设计所导致的潜在失效模式和原因。这种失效模式可以通过设计变更来减少（如：防止零件错误装配的设计特性防错）。当这些失效模式没有在DFMEA分析中得到减少，则这些失效模式的识别、影响和控制应当转交并包括在PFMEA中。DFMEA不依靠过程控制来克服潜在的设计缺陷，但它会把制造和装配过程中的技术、物理限制考虑在内。第三章：DFMEA59：方之見顧問方之見顧問KCF CONSULTINGDFMEA概述例如：n必要的拔模（斜度）n有限的表面处理能力n装配空间（工具的可达性）n有限的钢材强度n公差/过程能力/性能产品投入使用后，DFMEA还应考虑产品服务性和可回收性n便利的维修工具n简便的诊断方法n材料分类标志（回收用）n材料/化学品，是否满足环保要求第三章：DFMEA60：方之見顧問方之見顧問KCF CONSULTINGnDFMEA关注的是将要发送到最终顾客(使用者)的产品 的设计。对一个产品设计有效分析的首要任务是：建 立小组，确定范围，建立描述产品功能和要求的框图 或者参数图。产品特性的清晰完整的定义，会更加有 助于潜在失效模式的识别。DFMEA表格是用来记录分 析结果（包括所有的建议措施和职责）。n DFMEA过程可以根据顾客或组织的产品开发过程来安排。第三章：DFMEA61：方之見顧問方之見顧問KCF CONSULTING前前 提提 条条 件件 nDFMEA应当开始于信息的建立以理解被分析的系统、子系统或零部件，并定义它们的功能要求和特性。n为了确定DFMEA的范围，小组应当考虑下面适用于零 部件、子系统或系统DFMEA的问题：产品与什么过程、配合件或系统接口？产品的功能和特性是否会影响到其它零部件或系统？产品实施预期功能是否需要来自其它零部件或系统的 输入？产品的功能是否能够预防/探测与其连接的零部件或系统的潜在失效模式？以下章节介绍了一些可能适用的用来帮助小组开发 DFMEA的工具。第三章：DFMEA62：方之見顧問方之見顧問KCF CONSULTING 框（边界）图框（边界）图 n产品框图显示的是产品零部件之间的物理、逻辑关系。有不同的方式和格式来创建框图。n 框图显示了在设计范围内零部件与子系统的相互作用。这个相互作用包括：信息、能量、力或液体的流。框 图的目的在于理解对系统的要求或输入、基于输入或所 实施的功能产生的活动、以及交付物或输出。n见图III.1a III.1b III.1 c此图是由代表产品的主要零部件的框和连线组成，这些线反映产品零部件间如何关联或接口。三元催化器工作原理.docP）图III.2第三章：DFMEA63：方之見顧問方之見顧問KCF CONSULTING 功功 能能 要要 求求 n DFMEA过程里的另一个步骤就是编辑设计的功能要求和 接口要求，它包括下面分类：一般：此类考虑的是产品目的和产品的整体设计目的。安全性 政府法规 可靠性（功能寿命）装载和工作循环：顾客产品使用表 安静操作：噪音、振动、刺耳声（NVH）液体保持 人体工程学 外观 包装和发运 服务可装配性的设计可制造性的设计 第三章：DFMEA64：方之見顧問方之見顧問KCF CONSULTING其它工具和信息源其它工具和信息源其它工具和信息源可以帮助小组解决定义设计要求，包括n示意图、图纸等n材料清单（BOM)n关联矩阵图法n接口矩阵n质量功能展开（KDF)n质量与可靠性历史这些工具的使用，是受到工程经验和历史数据的支持。它们可以帮助综合定义要求和功能。现在，可以填写现在，可以填写DFMEA表格了！表格了！第三章：DFMEA65：方之見顧問方之見顧問KCF CONSULTING DFMEA实施流程实施流程n1.组织小组；组织小组；n2.DFMEA功能框图；功能框图；n3.列出每一个零件、部件、子系统的失效模式；列出每一个零件、部件、子系统的失效模式；n4.确定失效模式的等级（关键、重要、一般）确定失效模式的等级（关键、重要、一般）n5.优先关注优先关注关键零件特性关键零件特性；第三章：DFMEA66：方之見顧問方之見顧問KCF CONSULTING DFMEA实施流程实施流程n6 6提出改进和预防措施建议；提出改进和预防措施建议；n7.填写填写DFMEA表格；表格；n8.小组评审；小组评审；n9.评审后提交评审后提交第三章：DFMEA67：方之見顧問方之見顧問KCF CONSULTINGDFMEA示例示例 样表里显示的是车前门总成。产品有下面几个功能要求：可以出入汽车 使汽车乘员有和谐安全的环境：o 温度（舒适）o 噪音（舒适）o 侧面碰撞（安全）车门硬件的固定，包括：o 镜子 o 铰链 o 门锁 o 摇窗器 为外观处理提供适合的表面 o 涂漆 o 软内饰 保持车内门板的完整 最终DFMEA包括对所有这些要求的分析。样本包括要求分析的一部分：“保持车内门板的完整”。第三章：DFMEA68：方之見顧問方之見顧問KCF CONSULTING如何如何作作DFMEADFMEA案例:某公司是生产轻型商用汽车钢板弹簧的企业,年产载重量为三吨的商用车钢板弹簧20万套。产品基本结构为四片弹簧，每片厚度为9mm。从目前市场反馈的情况看，出现的主要问题是：1）弹簧片断裂,大约每年出现1000次;）卷耳早期磨损,每年大约出现1800次。现在该公司准备开发用于五吨车的钢板弹簧 针对现状对将要开发的产品进行DFMEA分析第三章：DFMEA69：方之見顧問方之見顧問KCF CONSULTING如何做如何做DFMEADFMEA第三章：DFMEA70：方之見顧問方之見顧問KCF CONSULTING 设计FMEA表头 底盘 系统 子系统 共 6 页，第 1 页 零部件:钢板弹簧 B 设计职责：产品开发部 C 编制人：王伟 H车型年/项目 2007FM6431 D 关键日期：2006.03.01 E FMEA日期（原始）2006.02 22(修订)2006.07.14 F核心小组：王伟底盘工程师、李浩服务工程师、韩东制造工程师 G FMEA编号:FM2035 A 第三章：DFMEA71：方之見顧問方之見顧問KCF CONSULTING设计设计FMEA表头表头n表头应清楚的说明FMEA的关注点，以及文件开发和过程控制中的相关信息。nFMEAFMEA编号（编号（A)A)：输入用以识别FMEA文件的字母、数据。用于文件控制。n系统、子系统、或零部件名称与编号（系统、子系统、或零部件名称与编号（B)B)：输入受分析的系统、子系统、或零部件名称与编号。（参见定义范围）n 系统FMEA的范围一个系统可以看作是由各个子系统组成的。如：底盘系统、传动系统、内饰系统等。系统FMEA的要确保组成系统的各自系统间所有接口和交互作用以及该系统与车辆其他系统和顾客的接口都要覆盖。第三章：DFMEA72：方之見顧問方之見顧問KCF CONSULTING如何做如何做DFMEADFMEA子系统FMEA的范围一个子系统FMEA通常是一个大系统的一个组成部分。例如，前悬挂系统是底盘系统的一个组成部分。因此，子系统FMEA要确保组成子系统的各部件间的所有的接口和交互作用都要覆盖。第三章：DFMEA73：方之見顧問方之見顧問KCF CONSULTING如何做如何做DFMEADFMEA 部件FMEA的范围n部件FMEA通常是一个以子系统的组成部分为焦点的FMEA，例如，螺杆是前悬挂（底盘系统的一个子系统）的一个部件。第三章：DFMEA74：方之見顧問方之見顧問KCF CONSULTING设计设计FMEA表头表头n设计职责（设计职责（C C）：）：输入负责设计的OEM、组织、部门或小组；适用时，输入供应商组织名称。n车型年车型年/项目项目(D):(D):输入将使用或者受分析的设计影响的预期车型年和项目（如果知道）。n关键日期（关键日期（E E）：）：输入FMEA最初的预定完成日期，它不能超过计划的生产设计发布日期。第三章：DFMEA75：方之見顧問方之見顧問KCF CONSULTINGnFMEA日期（日期（F）：）：输入FMEA的完成日期，以及最近的修订日期。n核心小组（核心小组（G）：）：输入负责开发DFMEA的小组成员联系方式。n编制人（编制人（H）：）：输入编制DFMEA的负责工程师的姓名、联系方式以及工程师的所属组织。第三章：DFMEA设计设计FMEA表头表头76：方之見顧問方之見顧問KCF CONSULTING项目a1功能 要 求a2潜在失效模式b失效潜在影响c严重度d分类e失效潜在原因f现行设计RPNj建议措施k职责和目标完成日期 l 措 施 结 果 n控制预防h发生度g控制探测h探测度i采取的措施完成日期m严重度发生度探测度RPN 潜在失效模式及后果分析(设计FMEA)系统 子系统 FMEA编号：A 页 码：第1 页 共 1 页零部件：B设计职责：C 编制人：H 车型年/项目：D 关键日期：E FMEA日期(编制)：F（修订）核心小组：G第三章：DFMEA77：方之見顧問方之見顧問KCF CONSULTINGDFMEADFMEA的开发的开发DFMEA的第一步期望特性的定义越明确，就越容易识别潜在的失效模式第三章：DFMEA78：方之見顧問方之見顧問KCF CONSULTING如何做如何做DFMEADFMEAa:a:项目项目/功能功能/要求要求(a1-a3)(a1-a3)填入被分析项目的名称和其他相关信息（如编号、零件级别 等）。用尽可能简明的文字来说明被分析项目满足设计意图的功能。如果该项目有多种功能，且有不同的失效模式，应把所有的功能单独列出。可以另外添加“要求”一栏，来进一步细分失效模式分析。第三章：DFMEA79：方之見顧問方之見顧問KCF CONSULTING如何做如何做DFMEADFMEAn简要说明设计意图要求的功能，包括环境信息。如果项目有多种功能，应分别列出。n可靠性：是指产品在规定的条件下和规定的时间内完成规定功能的能力。不能完成规定的功能就称失效。n功能：设计这个系统/子系统/零部件做什么？设计要求？设计意图？n一个零部件（或子系统/系统）的功能往往是多项的。这种情况下，必须把所有的功能全部列出，不能遗漏。第三章：DFMEA80：方之見顧問方之見顧問KCF CONSULTING案例案例主 体门内板外型窗户内部玻璃门锁密封条门系统子系统部件如果产品组成比较复杂，将其分解成为小如果产品组成比较复杂，将其分解成为小的系统，识别初级和二级的功能的系统，识别初级和二级的功能第三章：DFMEA81：方之見顧問方之見顧問KCF CONSULTING 示例：激光笔功能框图示例：激光笔功能框图功能：1.密封2.安装电池3.提供电源4.激光芯安装5.易于抓握的激光笔表面6.抓握的提示标签电池后盖圆桶型管激光芯版外部圆形镜片功能：1.密封2.安装电池3.提供电源4.必须容易卸拆功能：1.提供电源2.激光聚焦3.提供当前的电源路径功能：1.密封激光2.输出镜头3.遮蔽灰尘4.必须易于装卸第三章：DFMEA82：方之見顧問方之見顧問KCF CONSULTING如何做如何做DFMEADFMEA(b）潜在失效模式潜在失效模式 所谓潜在失效模式是指部件、子系统或系统有可能会未 达到或不能实现项目/功能栏中所描述的预期功能的情况。n应列出每一个潜在的失效模式,这种失效可能发生，但不一定发生；n应采用头脑风暴、保修记录等做为输入。注：潜在失效模式应以规范化或技术术语来描述，不必与顾客察觉的现象相同。第三章：DFMEA83：方之見顧問方之見顧問KCF CONSULTING项目项目功能功能要求要求失效模式失效模式 盘式刹 车系统 按要求停止汽车 （考虑行驶环境 条件，比如：潮湿、干燥 等等）在规定距离和重力下，使 行使在干燥沥青路上的汽 车停止 汽车不停止 在超出规定距离的情况下停车 在重力超过XX的情况下停车 在没有系统要求的情况下，允许汽车畅通行驶 在没有收到指令的情况下自行启动；汽车行驶部分受阻 在没有收到指令的情况下自行启动；汽车无法行驶 制动盘 允许力从刹车片 向车轴传递 必须向车轴施加规定的阻 力矩 施加的阻力聚不足够表表III.3III.3潜在失效模式示例潜在失效模式示例84：方之見顧問方之見顧問KCF CONSULTING如何做如何做DFMEADFMEAn对每个项目和功能，列出每一个潜在的失效模式。n“潜在”是指可能发生也可能不发生；失效就是丧失功能。而失效模式就是失效的表现形式。n应用规范化、专业化的术语来描述失效模式。常用的有两大类失效：类失效、类失效。第三章：DFMEA85：方之見顧問方之見顧問KCF CONSULTING 示例：失效模式的种类示例：失效模式的种类类失效，指的是不能完成规定的功能，如：n突发型：断裂、开裂、碎裂、弯曲、塑性变形、失稳、短路、路、击穿、泄露、松脱等等。n渐变型：磨损、腐蚀、龟裂、老化、变色、热衰退、蠕变、低温脆变、性能下降、渗漏、失去光泽、褪色等等。类失效，指的是产生了有害的非期望功能，如：n噪声、振动、电磁干扰、有害排放等等。第三章：DFMEA86：方之見顧問方之見顧問KCF CONSULTING如何做如何做DFMEADFMEA(C）潜在失效的影响潜在失效的影响 潜在失效的影响定义为顾客感受到的失效模式对功能的 影响。n要根据顾客可能发现或经历的来描述失效的后果；n顾客既可能是内部的顾客也可能是最终用户；n如果失效模式可能影响安全性或对法规的符合性，要清楚地予以说明。示例！第三章：DFMEA87：方之見顧問方之見顧問KCF CONSULTING项目项目失效模式失效模式影响影响 盘式刹车系统 汽车不停止 汽车控制受损;不符合法规 在超出规定路程的情况下停车 汽车控制受损;不符合法规 在 重力超过XX的情况下停车 不符合法规 在没有指令的情况下自行启动;汽车行驶部分受阻 刹车片寿命缩短;汽车控制程度降低 在没有指令的情况下自行启动;汽车无法行驶 顾客无法驾驶汽车表III.4潜在影响示例88：方之見顧問方之見顧問KCF CONSULTING如何做如何做DFMEADFMEAn潜在失效的影响是指失效模式可能带来的对完成规定功能的影响，以致带来顾客的不满意，和不符合安全和政府法规。n要运用失效链分析方法，搞清楚直接后果、中间后果和最终后果。n站在顾客的角度发现或经历的情况来描述失效的后果（顾客可能是内部的顾客，也可能是外部或最终顾客）。第三章：DFMEA89：方之見顧問方之見顧問KCF CONSULTING如何做如何做DFMEADFMEA失效后果可以从以下几方面考虑：n对完成规定功能的影响；n对上一级系统完成功能的影响；n对系统内其他零件的影响；n对顾客满意的影响；n对安全和政府法规符合性的影响；n对整车系统的影响。第三章：DFMEA90：方之見顧問方之見顧問KCF CONSULTING示例：失效链示例：失效链水箱支架断裂水箱后倾水箱与风扇碰撞水箱冷却水管被风扇刮伤水箱冷却液泄露冷却系统过热发动机汽缸损坏汽车停驶1失效原因1失效模式2失效原因1失效后果2失效模式2失效后果3失效模式3失效后果时间3失效原因第三章：DFMEA91：方之見顧問方之見顧問KCF CONSULTING项目a1功能 要 求a2潜在失效模式b失效潜在影响c严重度d分类e失效潜在原因f现行设计RPNj建议措施k职责和目标完成日期 l 措 施 结 果 n控制预防h发生度g控制探测h探测度i采取的措施完成日期m严重度发生度探测度RPN钢板弹簧/减振可靠性板簧断裂减振失效导致：1.汽车机件早期损坏2.汽车舒适性降低第三章：DFMEA如何做如何做DFMEADFMEA92：方之見顧問方之見顧問KCF CONSULTING如何做如何做DFMEADFMEA(d）严重度严重度(s)(s)严重度是指对一个特定失效模式最严重的影响后果的评价等级。n严重度是在单个FMEA范围内的一个相对级别。严重度值的降低只有通过改变设计才能实现。n严重度数值定级为1的失效模式不应进一步的分析。n高的严重度定级可以通过修改设计、使之补偿来减轻失效的严重度后果来予以减小。n推荐的推荐的DFMEADFMEA严重度评价准则严重度评价准则第三章：DFMEA93：方之見顧問方之見顧問KCF CONSULTING影响影响标准标准:对产品的影响严重性对产品的影响严重性(对顾客的影响对顾客的影响)等级等级 不符合安全性或者法规要求 潜在失效模式影响了汽车的安全运行;或者包含不符合政府 法规的情形,失效发生时无预警。1010 潜在失效模式影响了汽车的安全运行;或者包含不符合政府 法规的情形,失效发生时有预警。9 9 基本功能丧失或功能降低 基本功能丧失（汽车无法运行，不影响汽车安全运行）。8 8 基本功能降低（汽车可以运行，但是性能下降）。7 7 次要功能丧失或功能降低 次要功能丧失（汽车可以运行，但舒适/便捷功能不可实施）。6 6 次要功能降低（汽车可以运行，但舒适/便捷功能下降）。5 5干扰 有外观、可听噪音、汽车操作项目上的问题，并且被绝大多数顾客（75%）察觉到。4 4 有外观、可听噪音、汽车操作项目上的问题，并且被许多 顾客（50%）察觉到。3 3 有外观、可听噪音、汽车操作项目上的问题，但只被少数 识别能力敏锐的顾客（75%)察觉到。4 4中等中断 100%的产品在处理前，必须在线返工。有外观、可听噪音、汽车操作项目上的问题，并且被许多顾客（50%)察觉到。3 3 一部分产品在处理前，必须在线返工。有外观、可听噪音、汽车操作项目上的问题，但只被少数识别能力敏锐的顾客（25%)察觉到。2 2微小中断 对过程，操作或操作员造成轻微的不便。没有影响 没有可识别的影响1 1没有影响 没有可识别的影响表Cr1 推荐的PFMEA严重度评估标准：方之見顧問方之見顧問KCF CONSULTING过程步骤 功能要求 潜在失效模式失效潜在影响严重度S分类失效潜在原因现行过程RPN建议措施职责和目标完成日期实施结果控制预防预防发生度O控制探测探测探测度D采取的措施完成日期严重度发生度探测度RPN车外圆A1将轴外径车到指定尺寸，并保持外观光洁a 2外径大外径小表面粗糙b返工加工量增加报废返工c5565defhghijkImn 潜在失效模式及后果分析潜在失效模式及后果分析 （过程FMEA）FMEA编号 FM01-12 共 1 页，第 3 页项目：销轴 过程职责：制造部 编制人：刘方州车型年/项目SCAR-03关键日期：2008.10.15 FMEA日期（原始）2009.3.15(修订)核心小组：见附录名单 一般选最严重的失效后果填入本栏178：方之見顧問方之見顧問KCF CONSULTING如何做如何做PFMEAPFMEAe e）分类）分类 这一栏可以用来强调失效模式的优先级，或者需要额外的工程评估的原因。n 产品特性/过程特性分级；比如：关键、重要、严重显著n 对特殊特性在分级栏中应用适当的字母或符号注明。n在PFMEA内识别到严重等级为9或10的特殊特性时，由于会影响到工程文件，所以应当告知负责设计的工程师。第四章：PFMEA179：方之見顧問方之見顧問KCF CONSULTING如何做如何做PFMEAPFMEAf f）潜在失效起因潜在失效起因n 失效是如何会发生的过程的说明，（人、机、法、环）应被描述为可以纠正、控制的问题。n 列出所有可能想到的起因；n 在考虑潜在失效起因时，材料不合格暂不考虑。n要具体的描述错误或误操作情况（如：密封没有安装或安装颠倒），不应使用模棱两可的用词（如：操作员失误或密封错误安装）第四章：PFMEA180：方之見顧問方之見顧問KCF CONSULTING如何做如何做PFMEAPFMEA典型的起因可包括：n扭矩不正确过大、过小；n焊接不正确电流、时间、压力；n测量不准确；n润滑不良；n错装、漏装n 定位器有碎屑n 损坏的工装n 不正确的机器设置等。n描述应具体，而不应含糊、笼统，如工艺参数不对、操作错误、机器失效等。第四章：PFMEA181：方之見顧問方之見顧問KCF CONSULTING 如何做如何做PFMEAPFMEAg g）发生发生频度频度（OO）n描述失效起因发生的可能性n在PFMEA范围内的发生等级数是一个相对等级，不反映发生的实际可能。n过程更改是降低频度数的唯一途径n频度数的估计依赖于以往类似过程数据的收集，如类似过程CPK、合格率、PPM、市场反馈等信息。第四章：PFMEA182：方之見顧問方之見顧問KCF CONSULTING失效可能性失效可能性标准：原因的发生频度标准：原因的发生频度 PFMEA PFMEA（每个项目（每个项目/每辆车的事件）每辆车的事件）等级等级很高很高100/1000100/10001/101/101010高高50/100050/10001/201/209 920/100020/10001/501/508 810/100010/10001/1001/1007 7中等中等2/10002/10001/5001/5006 60.5/10000.5/10001/20001/20005 50.1/10000.1/10001/10,0001/10,0004 4低低0.01/10000.01/10001/100,0001/100,0003 30.001/10000.001/10001/1,000,0001/1,000,0002 2很低很低通过预防控制消除了失效。1 1表表Cr2Cr2推荐的推荐的PFMEAPFMEA发生频度评估标准发生频度评估标准第四章：PFMEA183：方之見顧問方之見顧問KCF CONSULTING如何做如何做PFMEAPFMEA发生频度（Occurrence）等级失效可能性PPM举例Cpk10非常高5000000.339很高3333330.338高1250000.517较高500000.676中等偏高125001/小时0.835中等25001/班1.004中等偏低5001/天1.173低671/星期1.332非常低71/月1.501很少11/年1.67第四章：PFMEA184：方之見顧問方之見顧問KCF CONSULTING过程步骤 功能要求 潜在失效模式失效潜在影响严重度S分类失效潜在原因现行过程RPN建议措施职责和目标完成日期实施结果控制预防预防发生度O控制探测探测探测度D采取的措施完成日期严重度发生度探测度RPN车外圆A1将轴外径车到指定尺寸，并保持外观光洁a 2外径大外径小表面粗糙b返工加工量增加报废返工c5565de刀具磨损4车床主轴磨损2进刀量大5刀具磨损4fhghijkImn 潜在失效模式及后果分析潜在失效模式及后果分析 （过程FMEA）FMEA编号 FM01-12 共 1 页，第 3 页项目：销轴 过程职责：制造部 编制人：刘方州车型年/项目SCAR-03关键日期：2008.10.15 FMEA日期（原始）2009.3.15(修订)核心小组：见附录名单 185：方之見顧問方之見顧問KCF CONSULTING 如何做如何做PFMEAPFMEAh h）现行过程控制）现行过程控制n描述的是可以最大程度的预防失效原因的控制；或发现失效模式或失效原因的控制。n有2种过程控制方法：n预防：消除（预防）失效原因或失效模式发生，或降低其发生率。（加P）如：防错、SPCn探测：识别（探测）失效原因或失效模式，导致采取纠正措施或对策。（加D）如：检验原