FMEA潜在失效模式及后果分析完整培训课件

潜在失效模式和后果分析PotentialFailureModeandEffectsAnalysis(FMEA)日期：2018-10-26最新完整教程潜在失效模式和后果分析 Potential Failure1主要内容第一章 引言第二章 FMEA基础知识第三章 FMEA通用指南第四章 DFMEA应用与实施第五章 PFMEA应用与实施主要内容第一章 引言2第一章引言0.生活的现象1.关于潜在的理解2.何谓失效3.后果应关注的内容4.风险是否存在5.对FMEA理解施第一章 引言0.生活的现象30.生活的现象-默菲定律默菲定律：所有可能出错的地方都将会出错！那么，在产品制造之前我们都担心一些什么呢？FMEA：将问题扼杀在摇篮之中 0.生活的现象-默菲定律默菲定律：所有可能出错的地方都将4举一个简单例子举一个简单例子5有个小孩在爬墙有个小孩在爬墙他母亲看见了他母亲看见了当心当心!当心摔下来当心摔下来!摔下来摔下来,摔痛摔痛!摔下来摔下来,伤亡！伤亡！事故模式后果后故的严重有个小孩在爬墙他母亲看见了当心!当心摔下来!摔下来,摔痛6推倒推倒离开离开为避免事故发生推倒离开为避免事故发生7FMEAFMEA是一种使用十分普遍的思维方法是一种使用十分普遍的思维方法日常生活中几乎每人都在使用这种方法日常生活中几乎每人都在使用这种方法问题在于问题在于:自觉与不自觉自觉与不自觉科学法则与自然法则科学法则与自然法则注意性与随意性注意性与随意性借鉴型与抛弃型借鉴型与抛弃型螺旋提高与闭环解决螺旋提高与闭环解决FMEA是一种使用十分普遍的思维方法8对FMEA理解P Potential otential F Failureailure M Mode and ode and E Effects ffects A Analysisnalysis 潜在 失效 模式 及 后果 分析 FMEAFMEA：是通过对可能发生的(和/或已经发生的)失效模式进行分析与判断其可能造成(和/或已经产生的)的后果而产生的风险程度的一种量化的定性分析计算方法，并根据风险的大小，采取有针对性的改进，从而了解产品(和/或制造过程)设计能力，达成一种事先预防并实施改进措施实施改进的方法工具。对FMEA理解Potential Failure Mod9FMEA的性质 失效模式及后果分析属可靠性管理工作的重要内容，通过失效分析，有针对性地采取措施，防止失效的发生可以有效地提高产品的可靠性。正确读法：F，M，E，A。习惯读法：feimeFMEA的性质10关于潜在的理解-意味着意味着-可能会发生可能会发生 关于潜在的理解-意味着11预防观念问题总数项目策划项目实施验收使用问题总数项目策划项目实施验收使用优质企业劣质企业预防观念问题项目项目验收使用问题项目项目验收使用优质企业劣质12 失效（Failure）实体失去了完成其功能的能力，也包括主要性能指标超过允许的范围。实体？SFMEA DFMEA PFMEA 失效=不合格吗？潜在？失效=故障？失效=故障？13何谓失效产品失效一般的表现形式如下：硬式失效：产品非常明显表达一种功能停止现象实体破坏 软式失效：产品机能因退化(Degradation)、老化(Aging)、不稳定(Unstable)而不能满足原有设计要求标准(其失效现象及判定标准必须加以量化)、功能退化、功能不稳定等失效模式：失效的具体表现形式何谓失效 产品失效一般的表现形式如下：14失效模式（Failure Mode）失效的表现形式（即失效类型）系统、子系统、零件未达到设计意图的形式 过程不满足过程要求的形式 典型的设计和制造过程失效模式：裂纹、变形、松动、泄漏、粘结、短路、氧化、断裂尺寸超差、硬度超差、漏装、缩痕、气孔、错位、飞边过大、表面划伤失效模式（Failure Mode）裂纹、变形、松动、泄漏、15失效后果（Failure Effect）指对系统功能的影响失效给顾客带来的影响典型的失效后果：噪声、工作不正常、不良外观、不稳定、间歇性工作粗糙、无法紧固、无法钻孔、无法攻丝失效后果（Failure Effect）典型的失效后果：16失效的起因/机理引起失效的原因：物理的、化学的、5M1E（人Man/Manpower 机器Machine 材料Material 方法Method 测量Measurement环境Environment）：的 如：连杆断裂的机理：晶体开裂、回火脆性引起失效的原因可能来自于设计开发、生产制造、使用、维修等各技术环节，也可能来自于管理不善，组织管理工作的好坏对失效预防往往起着更为关键的作用。失效的起因/机理17谁是顾客？过程 顾客磨曲轴发动机运行时曲轴抱死 顾客（Customer）不仅仅是“最终使用者”，还可以是后续或下一工序的使用者无法装配谁是顾客？过程 18 KPC影响安全、国家法律法规、功能、配合的质量特性PCSPC （standard)KPC (key)Product characteristic S/CF/FCCSCC （standard)KCC (key)KPCPCSPC （standard)KPC19 KCC：影响关键质量特性（KPC）的过程参数KPC人机料法环测KCC1KCC2KCC3 KCC：KPC人机料法环测KCC1KCC2KCC32021 FMEA FMEA 是一种用来确认风险的分析方法，它是一种用来确认风险的分析方法，它包含：包含：确认潜在的失效模式并评价其产生的效应；确认潜在的失效模式并评价其产生的效应；确认失效模式对客户所产生的影响；确认失效模式对客户所产生的影响；确认潜在的产品确认潜在的产品/过程失效原因；过程失效原因；确认现有控制产品确认现有控制产品/过程失效的方法；过程失效的方法；确定排除或降低失效改善方案；确定排除或降低失效改善方案；设计之前预先进行风险分析，确保设计水平。设计之前预先进行风险分析，确保设计水平。2024/7/8FMEA的作用21 FMEA 是一种用来确认风险的分析方法，它包含：2122 由于尽可能的持续改进产品和过程是企业的趋势，所以使用由于尽可能的持续改进产品和过程是企业的趋势，所以使用FMEAFMEA作为作为专门技术应用，以识别并帮助减少潜在的隐忧一直是非常重要的。对于专门技术应用，以识别并帮助减少潜在的隐忧一直是非常重要的。对于产品抱怨的研究结果表明，全面实施产品抱怨的研究结果表明，全面实施FMEAFMEA能够避免许多抱怨事件的发生。能够避免许多抱怨事件的发生。FMEA FMEA小组应该有充分的沟通和整合。小组应该有充分的沟通和整合。适时性是成功实施适时性是成功实施FMEAFMEA的最重要因素之一，它是一个的最重要因素之一，它是一个“事发前事发前”的行的行为，而不是为，而不是“后见之明后见之明”的行动。为达到最佳效益，的行动。为达到最佳效益，FMEAFMEA必须在设计或必须在设计或过程失效模式被无意地纳入产品或过程之前进行。过程失效模式被无意地纳入产品或过程之前进行。事先花时间适当地完事先花时间适当地完成成FMEAFMEA分析，能够更容易、低成本地对产品过程进行修改，从而减轻事分析，能够更容易、低成本地对产品过程进行修改，从而减轻事后修改危机。后修改危机。FMEA FMEA能够减少或消除原因进行预防和纠正而带来更大损失的机会。能够减少或消除原因进行预防和纠正而带来更大损失的机会。2024/7/822 由于尽可能的持续改进产品和过程是企业的趋势，所2223FMEA不是不是：个人行为个人行为简单的会议简单的会议 FMEA的分析常见的误区FMEA必须：由团队完成 头脑风暴(Brainstorm)23FMEA不是：FMEA的分析常见的误区FMEA必须2324 FMEA的特点分析失效模式；确定失效原因；评估失效效分析失效模式；确定失效原因；评估失效效应；应；将将“失效的严重性、失效发生的可能性、失失效的严重性、失效发生的可能性、失效探测的可能性效探测的可能性”这这三方面进行量化三方面进行量化；确认改善效果。确认改善效果。2024/7/824 FMEA的特点分析失效模式；确定失效原因；评估失2425FMEA同IATF 16949:2016的主要条款8.3.2.1 设计和开发策划设计和开发策划补充补充 组织应确保设计和开发策划涵盖组织内部所有受影响的利益相关者及其（适当的）供应链。使用多方论证方法的方面包括但不限于：c)产品设计风险分析（FMEA）的开发和评审，包括降低潜在风险的措施；d)制造过程风险分析（如：FMEA、过程流程、控制计划和标准的工作指导书）的开发和评审。8.3.3.3 特殊特性特殊特性将所有特殊特性记录进图纸（按要求）、风险分析（例如 FMEA）、控制计划和标准的工作/操作说明书；特殊特性用特定的标记进行标识，并且贯穿这些文件中的每一个。8.3.5.1 设计和开发输出设计和开发输出补充补充 a)设计风险分析（FMEA）；d)产品设计防错结果，例如：DFSS、DFMA、FTA8.3.5.2 制造过程设计输出制造过程设计输出 g)制造过程的FMEA8.5.1.1 控制计划控制计划 g)当发生任何影响产品、制造过程、测量、物流、供应货源、生产量或风险分析（FMEA）的变更25FMEA同IATF 16949:2016的主要条款8.325航天、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/工艺设计确认之前进行FMEA，以确保无缺陷/无隐患。并且将其发展为对供应商的乃至整个供应链要求。如：QS 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）IATF 16949：2016 技术规范FMEA的应用航天、汽车、电机、电器等民用工业在自身质量保证体系中，规定在26第二章FMEA基础知识1.FMEA起源与发展2.何谓FMEA3.面对问题时FMEA应发挥的作用4.FMEA解决问题的逻辑思路5.FMEA类型6.FMEA实施的时间与时机7.实施FMEA的影响8.FMEA的综合收益第二章 FMEA基础知识 1.FMEA起源与发展271.FMEA的起源与发展FMEA的发展50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，美国宇航界首研究开发 FMEA。（阿波罗）；1974年，美国海军建立一个 FMEA 标准；（1629号军标）1976年，美国国防部首次采用 FMEA 标准；70年代后期，美国汽车工业开始运用 FMEA；80年代中期，美国汽车工业将 FMEA 运用于生产过程中；90年代，国际 ISO 标准组织将 FMEA 纳入 QS9000 标准；在 TQS9000体系中，是4.20统计技术这个要素中的首要审核项目。同时IEC公布了FMEA标准:IEC812，这个标准被我国等同采用为GB 7826-87：99年12月，由 TDK(世界知名电子产品品牌)公司主持的 TQS9000 审核在“统计技术”这个要素的审核中正式提出“FMEA”的审核要求。1.FMEA的起源与发展FMEA的发展282.何谓FMEAFMEA是一组系统化的活动，其目的是：发现、评价产品/过程中潜在的失效及其后果。找到能够避免或减少这些潜在失效发生的措施。书面总结上述过程。它是对设计(产品/过程)过程的完善，以明确什么样的设计才能满足顾客要求。FMEA重点在于设计，无论是设计开发产品，还是过程设计 2.何谓FMEAFMEA是一组系统化的活动，其目的是：29要做的事可能会发生的问题事先分析了解原因已做的事发生了什么事什么原因3.面对问题时FMEA应发挥的作用要做的事可能会发生的问题事先分析已做的事发生了什么事什么原因304.FMEA解决问题的逻辑思路现行预计的产品/过程可能产生的失效模式 分析对顾客或下工程的影响 哪些原因可能造成这个失效模式 分析可采取的对策 是否消除4.FMEA解决问题的逻辑思路现行预计的产品/过程可能产生314.FMEA解决问题的逻辑思路项目/功能要求潜在失效模式失效潜在后果严重度等级潜在失效起因/机理发生率现行设计(过程)控制预防探测探测度RPN建议措施责任与目标完成日期措施执行结果采行措施严重度频度探测度RPN功能、特征或要求是什么？可能有何错误？-功能丧失-部分/全部功能 降低-功能间歇性中断-非预期的功能影响是什么？有多严重？起因是什么？其发生的几率为何？为有可能被预防和探测吗？探测它的方法有多好？可以做什么？-设计变更-过程变更-特别的控制-标准、程序或 指南的更改4.FMEA解决问题的逻辑思路项目/功能潜在失效模式失效325.FMEA的类型依据产品实现阶段不同可分为：设计DFMEA 过程PFMEA依据产品复杂程度不同可分为：系统FMEA 子系统FMEA 零件FMEA 材料FMEA5.FMEA的类型依据产品实现阶段不同可分为：33DFMEA：产品工程师所采用的一种工具；考虑的是产品设计造成的失效；为产品设计的策划和试验提供信息；PFMEA：工艺工程师所采用的一种工具；考虑的是制造过程中造成的失效；为制造工艺的控制提供信息；5.FMEA的类型DFMEA：5.FMEA的类型346.FMEA实施的时间与时机 概念 初始设计 设计完成 样件制造 设计/过程确认 制造开始DFMEA：开始早于过程设计，完成时间在早期的图样完成及任何工装的制造开始之前PFMEA：开始于基本的操作方法讨论完成时，完成时间早于制造计划制定和制造批准之前 DFMEAPFMEA6.FMEA实施的时间与时机DFMEAPFMEA356.FMEA实施的时间与时机营 销产品规划质量目标设 计产品方案设计FMEA制造技术制造设备过程FMEA采 购外购零件供货商质保生 产制造过程统计控制售后服务产品使用故障分析产 品 形 成 的 全 过 程 在哪些阶段使用FMEA？6.FMEA实施的时间与时机营 销产品规划质量目标设 367.实施FMEA的影响-范围和重点新设计、新技术或新制程，这时的FMEA是完整的设计、技术、或制程。修改现有的设计或制程(假设其设计或制程FMEA已存在)这时的FMEA的焦点在修改的设计、制程，以及由于修改设计、制程而导致的相互作用。使用现有的设计或过程于新的环境、地点(假设其设计或制程FMEA已存在)，这时的FMEA范围是针对环境、地点对现有的设计、过程的影响。7.实施FMEA的影响-范围和重点 新设计、新技术或新制程377.实施FMEA的影响-阶段FMEA作为一种重要的可靠度分析工具，可广泛应用于组织产品活动中的各个阶段：包括从系统-子系统-零件的策划-设计开发阶段有计划地展开，由设计阶段延伸到制造和应用阶段在产品设计阶段，改进的重点是：用于指出设计上的问题点，改进设计，用以确认产品设计是否满足顾客要求在制造设计阶段，改进的重点是：用于指出加工、装配、制造、设计方面的问题点，反推至前一过程或前一阶段，要求进行必须的改进 7.实施FMEA的影响-阶段FMEA作为一种重要的可靠度分387.实施FMEA的影响-及时性及时性是成功实施FMEA最重要因素之一，它是一个“事前的行为”(“机会之窗”关闭前实施)，不是“事后的行为”，为达到最佳效益，FMEA必须在设计或过程失效模式被无意纳入设计产品之前进行事前花时间很好地进行综合的FMEA分析，能够容易、低成本地对产品或过程进行修改，从而减轻事后修改的危机适当应用FMEA是一个相互作用的过程，永无止境 7.实施FMEA的影响-及时性及时性是成功实施FMEA最重397.实施FMEA的影响-RPN分值不适合将一个小组的FMEA分数和其它组的FMEA分数进行比较，因为即使设计或过程是一样的，但由于每个状况不一样所以打出来的分数也会不一样RPN分值的高低并不是唯一判断FMEA的风险大小、实施相应对策的评价标准。需要综合考虑S、O、D的先后顺序，以及对此三种影响着风险大小的理解与评估7.实施FMEA的影响-RPN分值不适合将一个小组的FME407.实施FMEA的影响-管理和组织FMEA实施的方法随着公司规模、组织结构、产品类别与流程不同而不同，尽管其原则是相同的。适用时应考虑：n范围包括公司内部和各阶层供应商产生的FMEA；n适用时，应阐明DFMEA和PFMEA；n通过将FMEA过程作为APQP过程的一个完整部分；n作为工程技术评审的一部分；n产品和过程设计定期的审核和批准的一部分。7.实施FMEA的影响-管理和组织FMEA实施的方法随着公417.实施FMEA的影响-跟踪和持续改进为了确保FMEA所采取的预防措施是有效的，所以应对这些 行动进行追踪，对这方面的要求无论怎样强调都不过份，一个经过彻底思考，周密开发的FMEA，如果没有积极有效的预防/纠正措施其价值将是非常有限的领导团队（FMEA小组）应确保所有建议的措施已被执行或评估，FMEA是一份动态的文件，应反映出最新的状态，以及最新的相关措施活动，包括在开始制造后才发生的活动。有多种方式确认建议的措施是否实施，包含但不限于：n评审设计、制程、图面以确认建议的措施是否已实施n确认各项的设计、制程、组装的变更是否已整合到相关的文件中n评估设计FMEA、过程FMEA，系统FMEA的应用以及控制计划的合理性7.实施FMEA的影响-跟踪和持续改进为了确保FMEA所采427.实施FMEA的影响-跟踪和持续改进 量产控制更新DFMEA更新PFMEA工程内不良和顾客抱怨过程开发初版PFMEA更新PFMEA产品规范和工程内不良产品开发初版DFMEA更新DFMEA顾客要求和顾客抱怨7.实施FMEA的影响-跟踪和持续改进 量产控制更新DFM438.FMEA的综合收益概念Concept 设计 Design产品Produce过程Process时间Time纸面Paper 硬件Materia 传统模式Traditional FMEA 工作量Resource forproblem solving 8.FMEA的综合收益概念设计 产品过程时间纸面硬件传统模448.FMEA的综合收益有效实施预防计划；识别改变需求，降低成本，减少浪费；降低无增值操作，集中资源，循序改善产品设计和制程；避免采用高风险的设计，有助于设计改进；循环改善，不断提升设计和制程可靠度；制程检验，测试标准，检验程序、规范等；可实施产品可靠性，制程安全性，环保的评估；有助于工程师培训与演练。8.FMEA的综合收益有效实施预防计划；45第三章FMEA通用策略指南1.FMEA目标2.FMEA基本框架结构3.FMEA分析方法及共同确认的要素4.FMEA分析步骤流程第三章 FMEA通用策略指南1.FMEA目标461.FMEA目标FMEA开发，无论是设计还是过程，都应用一个共同的方法以期达成：n对潜在的产品或过程失效进行识别以达到预期；n明确潜在的后果；n分析失效模式的潜在原因；n分析现行控制的应用；n确定风险等级；n有效降低风险。1.FMEA目标 FMEA开发，无论是设计还是过程，都应用472.FMEA基本框架结构无论FMEA是怎样的格式，要求的格式应依据组织的需要和顾客的要求相应的变化。可基本上，其格式应反映：n分析和确定产品或过程的功能、要求和可交付性；n不能满足功能性要求时的失效模式；n失效模式可能带来的影响及后果；n失效模式可能的各种潜在原因与机理；n针对失效模式的原因/机理的措施和控制；n预防失效模式及重复出现的措施。常见的FMEA表格具体见附件 2.FMEA基本框架结构无论FMEA是怎样的格式，要求的格483.FMEA分析方法及共同确认的要素 1)确定小组 2)定义范围 3)定义顾客 4)识别功能、要求和规定 A.潜在失效模式 B.潜在后果 C.潜在起因 D.现行控制 E.识别和评估风险 F.建议措施和后果3.FMEA分析方法及共同确认的要素 1)确定小组493.FMEA分析方法及共同确认的要素 1)确定小组 FMEA开发是一个多方论证的小组的责任，需要这个多功能小组的成员包含必要的主题内容知识。应包括产品或过程所需的专业知识，以及对FMEA实施过程的了解。推荐一种团队合作方式确保FMEA开发过程收益，并能得到所有可能影响功能的输入和协作。FMEA小组成员建议应掌握的相关资源和专业知识如下页附表所示内容。3.FMEA分析方法及共同确认的要素 1)确定小组503.FMEA分析方法及共同确认的要素FMEA展开主题相关资源或专家范围项目管理，顾客，整体负责人功能、要求或期望顾客，项目管理、整体负责人、服务作业、安全、制造和组装、包装，后勤，原材料潜在失效模式过程或产品可能失效的方法顾客，项目管理、整体负责人、服务作业、安全、制造和组装、包装，后勤，原材料，质量失效的后果或结果对组织的过程或下游顾客顾客，项目管理、整体负责人、服务作业、安全、制造和组装、包装，后勤，原材料，质量潜在失效的要因顾客，制造和组装、包装，后勤，材料，质量，可靠性，工程分析，统计分析，设备制造商，维护潜在失效发生的频率顾客，制造和组装、包装，后勤，材料，质量，可靠性，工程分析，设备制造商，维护现行控制的应用预防制造和组装、包装，后勤，材料，质量，设备制造商，维护现行控制的应用探测顾客，制造和组装、包装，后勤，材料，质量，维护必须的建议措施顾客，项目管理、整体负责人、服务作业、安全、制造和组装、包装，后勤，材料，质量可靠性，工程分析，统计分析，设备制造商，维护小组成员能力要求 3.FMEA分析方法及共同确认的要素FMEA展开主题相关资3.FMEA分析方法及共同确认的要素2)定义范围 FMEA应用前首先确定分析的界限，需要确定包含内容和排除内容一样重要，一般建议的界定范围的方法如下：产品或过程功能模式清单方块(界线)示意图参数(P)图接口示意图过程流程图相互关系矩阵图表原材料清单BOM3.FMEA分析方法及共同确认的要素 2)定义范围523.FMEA分析方法及共同确认的要素2)定义范围-关于系统的理解系统FMEAFMEA：是由多个子系统FMEA组成。焦点在于确定所有系统、子系统、环境和顾客之间的接口和相互作用。如整车系统、底盘系统、传动系统等子系统FMEAFMEA：是一个系统FMEA的子集。其重点在于明确所有子系统、零部件之间的联系和相互作用，包括与其它子系统或系统之间的相互作用。如前悬吊子系统就是底盘系统的一部分零部件FMEAFMEA：是子系统FMEA的一个子集。如刹车片是刹车总成的一部分，而刹车总成又是底盘系统的一个子统3.FMEA分析方法及共同确认的要素2)定义范围-关于533.FMEA分析方法及共同确认的要素2)定义范围-系统的界面和相互作用，如下案例3.FMEA分析方法及共同确认的要素2)定义范围-系统543.FMEA分析方法及共同确认的要素3.FMEA分析方法及共同确认的要素553.FMEA分析方法及共同确认的要素3)定义顾客。FMEA实施过程中需要考虑有四类顾客：最终使用者：将会使用产品的个人或组织。如影响最终使用者的FMEA分析可包括耐用性、防错、操作简便性等OEM组装和制造中心(工厂)：制造作业和成品组装发生的OEM场所。需要确定产品和它组装过程之间的关系，如组装的防错、组装效率的提升等供应链制造：制造原材料或零部件的制造，加工或组装发生的供应商场所。这包括加工制造件、售后件、组装和表面处理过程。可能是任何后续和/或下一道工序监管机构：定义要求和监督是否符合影响产品或过程的安全、环境规范、法律法规的政府机构3.FMEA分析方法及共同确认的要素3)定义顾客。FMEA563.FMEA分析方法及共同确认的要素4)识别功能、要求和规定-A.潜在失效模式 失效模式：是指产品或过程可能不能满足设计意图或过程要求的方式或方法，假定的失效可能发生，但不一定发生 一个简明且易于理解的失效定义是非常重要的，它可以使分析更加集中，企业需要自行结合行业特点加以明确失效模式不同于顾客所关注的现象，需要用专业技术术语加以描述3.FMEA分析方法及共同确认的要素4)识别功能、要求和规573.FMEA分析方法及共同确认的要素4)识别功能、要求和规定-B.潜在后果 潜在失效后果就是失效模式的影响，就如顾客的感受一样，这种顾客可能包括上述所描述的所有类别的顾客（四种类型的顾客）。确定潜在失效后果包括失效后果的分析，以及这些后果的严重程度或严重性分析，是FMEA的重要理解 注：后果、结果、结论的理解3.FMEA分析方法及共同确认的要素4)识别功能、要求和规583.FMEA分析方法及共同确认的要素4)识别功能、要求和规定-C.潜在起因 潜在失效起因是指失效是如何发生的一种源由，并依据可以实施的纠正或被控制的原则进行描述潜在失效起因是一种设计缺陷的表现一种设计缺陷的表，它的后果就是失效模式 一个起因和它所能导致的失效模式有着直接的关系（起因发生，其失效模式一定发生）。充分详细识别失效模式的根本原因，就能识别合适的控制和措施计划如有多个起因，需要对每一个可能的起因进行单独的潜在起因分析，一个失效模式可能对应多个可能失效起因3.FMEA分析方法及共同确认的要素4)识别功能、要求和规593.FMEA分析方法及共同确认的要素4)识别功能、要求和规定-D.现行控制 现行控制是指采取预防或探测失效起因或失效模式的活动。在设计开发现行控制中，需要确定什么方面易出错，为什么，和如何实施预防或探测是很重要的，控制可应用于产品设计或制造过程 应将预防作为重点的现行控制将会得到最大化的回报 3.FMEA分析方法及共同确认的要素 4)识别功能、要求和603.FMEA分析方法及共同确认的要素4)识别功能、要求和规定-E.识别和评估风险 风险评估是FMEA最后的结论之一，风险评估可从三个方面进行，即：严重度、发生率和探测度n严重度S S是指顾客受失效影响程度进行的评估n发生率O O是指失效起因发生的频率n探测度D D是对产品或过程如何探测失效起因或失效模式起因的一种评估 并结合此三个方面综合评估，确定风险顺序3.FMEA分析方法及共同确认的要素4)识别功能、要求和规613.FMEA分析方法及共同确认的要素4)识别功能、要求和规定-F.建议措施和后果 建议措施的意图是减少综合风险和失效模式发生的可能性。建议措施的顺序是先降低严重度、再发生率后探测度 为使建议有效，并确保采取恰当的措施，可包括：n确保达到包括可靠性的设计要求n评审工程图纸和规范n确定组装/制造过程中的合并n评审相关FMEA、控制计划和作业指导书n建议措施的时间、责任人员应记录，一旦完成措施和获得结果，需要重新评估风险 3.FMEA分析方法及共同确认的要素4)识别功能、要求和规624.FMEA分析步骤流程实施前准备确定FMEA评分标准实施FMEA分析讨论、总结和评估分析结果实施改进对策进行追踪确认效果4.FMEA分析步骤流程实施前准备634.FMEA分析步骤流程组成FMEA团队 资料收集订定执行方案 组织实施分析产品设计制造工艺环境使用维修表格格式分析层次失效定义确定时机成果整合(见下页)4.FMEA分析步骤流程组成FMEA团队 资料收集订定执行644.FMEA分析步骤流程分析过程特性 定义制造流程 分析产品特性 分析失效模式 分析失效原因 分析发生率 分析现行控制方法 分析探测度 计算风险优先数决定优先改善的失效模式分析失效后果分析严重度改善实施及评估建议改善措施4.FMEA分析步骤流程分析过程特性 定义制造流程 分析产6566FMEA分析思路当前是怎么设计的？可能会发生哪些问题？这些问题会导致什么后果？当前采用什么办法控制？效果如何？还需要做什么？过去发生过什么问题？还会发生什么问题？经验积累设计准则设计经验冗余设计工程计算试验确认进一步分析试验确认设计修改实际上这就是FMEA！常规的设计思路66FMEA分析思路当前是怎么设计的？可能会发生哪些问题 66第四章DFMEA应用与实施1.DFMEA简介2.DFMEA开发3.DFMEA分析4.DFMEA的拓展5.DFMEA案例分析6.DFMEA维护和链接 第四章 DFMEA应用与实施 1.DFMEA简介671.DFMEA简介设计目的顾客需求顾客期望产品要求制造/装配要求典型的设计考虑 什么是设计期望什么是设计不期望-能够被指定或测量-某些不能解释 质量功能展开与顾客接触 竞争对手分析 知名产品质量可靠性要求制造要求想想在你们公司从什么文件/资料定义这些 1.DFMEA简介 设计目的顾客需求顾客期望产品要求制造/681.DFMEA简介-作用有助于客观评价设计，包括功能要求及设计方案提供帮助评价制造、装配、服务和回收等要求所作的最初设计提高在设计/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)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推荐和跟踪降低风险的措施提供一个解决问题的格式为将来分析研究现场情况，评价设计更改及开发更先进的设计，提供参考(如习得经验)1.DFMEA简介-作用有助于客观评价设计，包括功能要求691.DFMEA简介-作用DFMEA是一种动态文件，主要体现在：在一个设计概念最终形成之时或之前开始在产品开发各阶段中，当设计有变更或获得信息增加时，要及时地修改在最终制造放行之前完成成为将来设计循环的经验来源1.DFMEA简介-作用DFMEA是一种动态文件，主要体702.DFMEA开发DFMEA聚焦于交付给最终顾客的产品设计。分析产品设计的主要工作任务包括：n建立工作小组n确定范围n创建描述产品功能和要求的工具，如方块图、P图等n对预期产品的清晰和完整的定义有助于潜在失效模式的识别，DFMEA表格用于任何建议措施和职责在内的分析结果的文件化DFMEA过程应反映顾客或组织的产品开发过程2.DFMEA开发DFMEA聚焦于交付给最终顾客的产品设计712.DFMEA开发DFMEA在了解所需分析的系统、子系统或零组件的开发信息和确定他们的功能要求和特性的情况下展开。在应用到部件、子系统或系统DFMEA时，小组应考虑以下适用的内容：n产品有什么过程，匹配零部件或系统接口？n产品的功能或特性是否对其它零部件或系统的影响？n是否有其它零部件或系统提供，需要发挥产品的预期功能的输入信息？n产品功能是否包括在相连接的零部件或系统中对可能的失效模式的预防或探测？2.DFMEA开发 DFMEA在了解所需分析的系统、子系统722.DFMEA开发考虑到设计的系统性，DFMEA分析从产品特点方面要求，可从最底层零件(甚至于材料选择和材料分析)设计开始分析DFMEA在分析实施的方法应从系统、子系统或零部件的框图开始，通过框图明确设计输入、设计输出以及设计过程的活动，并建立各项目的逻辑关系顺序，作为DFMEA分析的依据，此框图应附于DFMEA文件中。DFMEA常用框图的主要工具有：n方块(界线)图工具n参数(P)图工具等 2.DFMEA开发考虑到设计的系统性，DFMEA分析从产品732.DFMEA开发-方块(界线)图产品方块图显示了产品零部件之间的物理和逻辑关系产品方块图显示了范围内的零部件和子系统之间的相互作用的关系，这种相互作用关系可能是：信息、能量、力和液体流动的传输等产品方块图主要目的：就是理解系统的要求和输入，输入或功能发挥所进行的活动，可交付结果或输出等用于DFMEA准备的方块图应作为DFMEA的副件之一 2.DFMEA开发-方块(界线)图产品方块图显示了产品零742.DFMEA开发-方块(界线)图案例2.DFMEA开发-方块(界线)图案例 752.DFMEA开发-方块(界线)图案例2.DFMEA开发-方块(界线)图案例762.DFMEA开发-方块(界线)图案例2.DFMEA开发-方块(界线)图案例772.DFMEA开发-参数(P)图参数图是帮助小组理解与设计功能相关的物质的一种结构化工具小组需分析设计的预期输入(信号)和输出(回应或功能)及那些会影响性能的受控或非受控因素对产品的输入及输出，即预期或非预期的产品功能，对于识别错误现象、噪音因素、控制因素等是非常有价值用于DFMEA准备的参数图应作为DFMEA的副件之一 2.DFMEA开发-参数(P)图参数图是帮助小组理解与设782.DFMEA开发-参数(P)图案例一般催化式排气净化器参数P图范例2.DFMEA开发-参数(P)图案例 一般催化式排气净化792.DFMEA开发DFMEA的另一过程是对产品所设计的功能和界面要求信息的确定，一般可包括：n概要：这个范畴考虑产品目的和它的总体设计意图n安全性、政府法律法规n可靠性(功能周期)n负载和工作周期：顾客产品使用档案n安静运行：噪音、震动和刺耳声(NVH)n液体滞留n人体工程学、外观n包装、运输和服务n装配设计、制造设计等2.DFMEA开发DFMEA的另一过程是对产品所设计的功能802.DFMEA开发在DFMEA实施过程中常用到的工具还包括：n图解、图纸等n材料清单(BOM)n相互关系矩阵图n接口矩阵n质量功能展开(QFD)n质量和可靠性历史 2.DFMEA开发在DFMEA实施过程中常用到的工具还包括813.DFMEA分析-步骤过程产品或系统框图每一部分功能失效模式分析依FMEA表逐项分析3.DFMEA分析-步骤过程产品或系统框图每一部分功能失823.DFMEA分析-应用方法硬件法 针对零件清单上的每一个零件，一次一个的逐个分析，直到整个产品分析完功能法 针对该产品之所有功能予以列表出来，然后逐个功能项目来加以分析功能块法 成组的零件/组成/次组成或子系统结合成功能块其对功能之影响性，影响性最大者将得到较多的注意和优先权 3.DFMEA分析-应用方法硬件法833.DFMEA分析-应用方法可靠度块法 将产品组合成可靠度块，然后依据其重要性来分析每一个区块由上而下法 由最上层分析到最下层由下而上法 由最下层分析到最上层3.DFMEA分析-应用方法可靠度块法843.DFMEA分析-应用方法(系统DFMEA关联性)3.DFMEA分析-应用方法(系统DFMEA关联性)853.DFMEA分析-应用方法案例产品：橡胶油封失效模式：外围渗漏原因：材料之耐久性；后果：污染；目前之控制方法：加速寿命试验。原因：材料之兼容性；后果：污染；目前之控制方法：产品兼容性研究。原因：允容设定；后果：污染；目前之控制方法：最差的公差设定研究。3.DFMEA分析-应用方法案例产品：橡胶油封864.DFMEA的拓展DFMEA应该包括任何可能在作为设计结果或制造、组装过程中发生的潜在失效模式和起因。这样的失效模式可能会引起必要的设计变更(如设计一个阻止错误的方向组装一个零部件的设计特征，即防错设计)而得到降低风险。如果在DFMEA分析过程中没有降低，那么它们的识别、后果和控制等，则转入并包含到PFMEA分析中 4.DFMEA的拓展DFMEA应该包括任何可能在作为设计结874.DFMEA的拓展DFMEA不是靠过程控制来克服设计中潜在的缺陷，可必须要考虑到制造/装配过程中的技术、物质等限制。如：n必要的拔模(斜度)n表面处理能力的限制n装配空间/工具可接近n要求的钢材强度n公差/过程能力/性能等 4.DFMEA的拓展DFMEA不是靠过程控制来克服设计中潜884.DFMEA的拓展DFMEA还可能要考虑到一旦产品投入使用，产品的维护(服务)及回收利用在技术/物质等方面的限制。如：n便利的维修工具可获得性n诊断能力水平n材料的分类符号(回收利用)n用于制造过程中的材料/化学等物质等 4.DFMEA的拓展DFMEA还可能要考虑到一旦产品投入使895.DFMEA案例分析DFMEA应用说明：不能靠过程控制来克服在设计中潜在的缺陷建议编制产品潜在失效模式清单，然后建立考虑纠正措施的优选体系考虑到制造/装配和产品设计的要求是一致的DFMEA在体现设计意图的同时，还应保证制造和装配的设计意图DFMEA为产品设计的策划和试验提供信息 5.DFMEA案例分析DFMEA应用说明：不能靠过程控制来905.DFMEA案例分析DFMEA是一个车前门案例，其主要功能有：n车辆的出入口n对使用者的保护：如天气（舒适）、噪音（舒适）、侧面碰撞（安全）n对门附件起到支持性作用。如车视镜、门铰链、门锁、门窗调控器等n外观，如油漆、抛光等n维持内门板的完整 5.DFMEA案例分析 DFMEA是一个车前门案例，其主要915.DFMEA案例分析pFMEA编号p系统、子系统、零件名称及编号p设计责任p编制者p系统p车型年度/项目p关键日期pFMEA日期p核心小组 系统子系统子系统子系统零件零件零件零件零件零件5.DFMEA案例分析FMEA编号系子子子零零零零零零92p填入被分析项目/功能/要求的名称和编号，并指明其设计水平，项目/功能/要求可以合并或各自独立成一栏目。p项目：为输入通过方块图、P图或其他图纸，包括小组进行分析识别的项目、接口或零件，所使用的术语应与顾客要求、使用在其他设计文件和分析相一致，确保其追溯性。p功能：根据顾客要求和小组讨论必须符合设计目的的那些需要进行分析的项目功能或接口用尽可能简明的文字来说明被分析项目/功能/要求要满足设计意图的功能p如果该项目有多种功能，且有不同的失效模式，应把这些失效模式单独列出项目/功能要求潜在失效模式失效潜在后果严重度等级潜在失效起因/机理发生率现行的设计控制预防探测探测度RPN建议措施责任与目标完成日期措施执行结果采行措施严重度频度探测度RPN填入被分析项目/功能/要求的名称和编号，并指明其设计水平，项93p潜在失效模式：指可能未达到或未完成在项目/功能中所描述设计意图的形式p识别与功能/要求相关的潜在失效模式，应用专业性术语加以描述，而不同于顾客所见的现象p失效模式可能是更高一级子系统或系统的潜在失效模式的起因，也可能是比它低一级的零部件潜在失效模式的后果。p前提是这种失效模式可能发生，但不一定发生p建议将以往TGW(运行情况不良)的研究，问题报告、小组的头脑风暴作为考虑失效模式的出发点p在特定的条件下产生的失效也应该考虑p每一种功能可能有多种失效模式。单一功能被识别多种失效p模式可能表示要求没有得到很好定义 项目/功能潜在失效模式失效潜在后果严重度等级潜在失效起因/机理发生率现行的设计控制预防探测探测度RPN建议措施责任与目标完成日期措施执行结果采行措施严重度频度探测度RPN潜在失效模式：指可能未达到或未完成在项目/功能中所描述设计意94典型的失效模式(应该用物理的、专业性的术语加以描述)：o裂纹变形o松动泄露o粘结氧化o断裂不传输扭矩o打滑无支撑o脱离太快信号不足项目/功能潜在失效模式失效潜在后果严重度等级潜在失效起因/机理发生率现行的设计控制预防探测探测度RPN建议措施责任与目标完成日期措施执行结果采行措施严重度频度探测度RPN典型的失效模式(应该用物理的、专业性的术语加以描述)：项目95p潜在失效的后果：就是失效模式对系统功能的影响，就如顾客感受的一样p要根据顾客可能发现或经历的情况来描述失效后果p顾客可以是：内部的顾客、外部的采购顾客和外部最终顾客p失效后果应从具体的系统、子系统、零件和系统之间的关系来考虑。如零件破裂n-可能使装配震动可能使装配n-导致系统间隙性运动n-导致性能下降n-最终导致顾客不满意 项目/功能潜在失效模式失效潜在后果严重度等级潜在失效起因/机理频度现行的设计控制预防探测探测度RPN建议措施责任与目标完成日期措施执行结果采行措施严重度频度探测度RPN潜在失效的后果：就是失效模式对系统功能的影响，就如顾客感受的96典型的失效后果：p噪音p工作不正常p外观不良p不稳定p间歇运行p泄漏项目/功能潜在失效模式失效潜在后果严重度等级潜在失效起因/机理频度现行的设计控制预防探测探测度RPN建议措施责任与目标完成日期措施执行结果采行措施严重度频度探测度RPN粗糙不起作用异味工作减弱发热定期的不符合等 典型的失效后果：项目/功能潜在失效模式失效潜在后果严重97p严重度是对一个已假定的失效模式造成的最严重影响的评价定级p严重度的评级要在整个小组内达成一致p推荐的严重度评价准则如附件，如果该评价表不适合，可结合本公司的产品特点进行适当调整p对于严重度级别为1时，不应该进行分析p高严重度级别有时候通过设计修改来降低，其能抵销或减轻p失效产生的严重度。如：“降低胎压”能减轻突然爆破的严重度；“安全带”可以减轻车辆撞击的严重度项目/功能潜在失效模式失效潜在后果严重度等级潜在失效起因/机理频度现行的设计控制预防探测探测度RPN建议措施责任与目标完成日期措施执行结果采行措施严重度频度探测度RPN严重度是对一个已假定的失效模式造成的最严重影响的评价定级项目98p这个字段用来区分任何对零件、子系统或系统、可能要求附加于设计或过程控制的特殊特性的分级，一般用公司所固有的(或顾客认可的)符号表示p特性的分类可以是：关键的、主要的、重要的、重点的关键的、主要的、重要的、重点产品特性，一般用公司所固有的(或顾客认可的)符号表示p此栏意图是突出某些产品特性以优先进行评定；项目/功能潜在失效模式失效潜在后果严重度等级潜在失效起因/机理频度现行的设计控制预防探测探测度RPN建议措施责任与目标完成日期措施执行结果采行措施严重度频度探测度RPN这个字段用来区分任何对零件、子系统或系统、可能要求附加于设计99p失潜在失效起因：是按设计过程如何让失效发生的一种迹象加以定义，可用纠正或可控制的情形描述，是指一个设计弱点的迹象，其结果是失效模式p潜在失效机理：是物理的、化学的、电的或其他过程导致的失效模式。失效模式一般是可观察的或外部的，失效模式后的实际物理现象或降级过程或导致特别失效模式的发生p在可能的范围内，应对每一种失效模式列出所有可能的潜在失效机理，并用简捷和完整的语言加以逐一列出p原因应具体、明确，如操作者未安装密封圈；不能用含糊不清的词语，如机器不正常，操作不当等p试讨论起因与机理的区别项目/功能潜在失效模式失效潜在后果严重度等级潜在失效起因/机理频度现行的设计控制预防探测探测度RPN建议措施责任与目标完成日期措施执行结果采行措施严重度频度探测度RPN失潜在失效起因：是按设计过程如何让失效发生的一种迹象加以定义100典型的失效起因可包括，但不限于：o规定的材料不正确o设计寿命估计不足o压力过大o润滑能力不足o维修保养说明错误o软件规范错误o表面加工规范错误o流程规范错误o规定的磨擦材料不当等项目/功能潜在失效模式失效潜在后果严重度等级潜在失效起因/机理频度现行的设计控制预防探测探测度RPN建议措施责任与目标完成日期措施执行结果采行措施严重度频度探测度RPN典型的失效起因可包括，但不限于：项目/功能潜在失效模式失效101p典型的失效机理可包括，但不限于：o屈服o疲劳o材料不稳定性o蠕变o磨损o腐蚀o化学性氧化o电位移等项目/功能潜在失效模式失效潜在后果严重度等级潜在失效起因/机理频度现行的设计控制预防探测探测度RPN建议措施责任与目标完成日期措施执行结果采行措施严重度频度探测度RPN典型的失效机理可包括，但不限于：项目/功能潜在失效模式失效102p发生率是指在设计的寿命中某一特定的失效起因/机理发生的可能性。描述发生率级别数重在其含义，而不是具体的数值。发生率可能性的排序比其绝对值更有意义p通过设计更改或设计过程更改(如设计查检表、设计评审、设计指南)，来预防或控制该失效模式的起因/机理是降低发生率级别的唯一途径p推荐采用手册中发生率的评价准则(如附件)，必要时修改p建议一个一致的发生率级别系统应该确保其能持续的被使用p只有通过设计更改或设计过程更改预防失效模式的起因，是降低发生率的唯一方法 项目/功能潜在失效模式失效潜在后果严重度等级潜在失效起因/机理频度现行的设计控制预防探测探测度RPN建议措施责任与目标完成日期措施执行结果采行措施严重度频度探测度RPN发生率是指在设计的寿命中某一特定的失效起因/机理发生的可能性103在确定发生率时可以从这些方面考虑：v类似零件的维修档案及维修服务经验；v是否为沿用以前使用的零件，还是与其相似；v相对先前水平的零件所做的变化有多显著；v是否与原有水平的零件有根本的不同；v是否是全新的零件；v零部件的用途有无变化；v有哪些环境变化；v针对用途，是否作了工程分析来估计其预期的可比较的发生率数；项目/功能潜在失效模式失效潜在后果严重度等级潜在失效起因/机理频度现行的设计控制预防探测探测度RPN建议措施责任与目标完成日期措施执行结果采行措施严重度频度探测度RPN在确定发生率时可以从这些方面考虑：项目/功能潜在失效模式失104列出已经完成或承诺要完成的设计确认/验证(DV)或其它活动；现行的控制方法是指那些已经用于或正在用于相同或相似设计中的那些方法；比如道路试验、设计评审、失效与安全(减压阀)、计算研究、台架/试验、可行性评审、样件试验、使用实验等；有三种类型的措施可以考虑：v防止起因/机理或失效模式/后果出现；v查处起因并就此找出纠正措施的；v查明失效模式；项目/功能潜在失效模式失效潜在后果严重度等级潜在失效起因/机理频度现行的设计控制预防探测探测度RPN建议措施责任与目标完成日期措施执行结果采行措施严重度频度探测度RPN列出已经完成或承诺要完成的设计确认/验证(DV)或其它活动；105p预防：预防失效起因/机理或预防失效模式的发生，或降低它们发生的概率p探测：在项目投产之前，通过分析或物理的方法，检测失效起因/机理或失效模式p应尽量先使用预防控制，假如预防控制被融入设计意图并成为其一部分，它可能会影响最初的发生率定级p探测度的最初定级将以检测失效模式的起因/机理或失效模式的设计控制为基础p一旦设计控制被鉴别，如果任何发生率等级被更改时，要评审所有的预防控制以供确认；项目/功能潜在失效模式失效潜在后果严重度等级潜在失效起因/机理频度现行的设计控制预防探测探测度RPN建议措施责任与目标完成日期措施执行结果采行措施严重度频度探测度RPN预防：预防失效起因/机理或预防失效模式的发生，或降低它们发生106预防控制一般采用的方法有：基准研究自动防错装置设计设计和材料标准（内部的和外部的）文件-类似设计中最好实践的记录、以往的教训等模拟研究-确定设计要求的概念分析防错项目/功能潜在失效模式失效潜在后果严重度等级潜在失效起因/机理频度现行的设计控制预防探测探测度RPN建议措施责任与目标完成日期措施执行结果采行措施严重度频度探测度RPN预防控制一般采用的方法有：项目/功能潜在失效模式失效潜在107探测控制一般采用的方法有：设计评审原型试验验证试验模拟研究-设计验证项目/功能潜在失效模式失效潜在后果严重度等级潜在失效起因/机理频度现行的设计控制预防探测探测度RPN建议措施责任与目标完成日期措施执行结果采行措施严重度频度探测度RPN探测控制一般采用的方法有：项目/功能潜在失效模式失效潜在108p探测度是对现有设计控制探测栏中列出的最好的探测控制的对应等级。当识别一种以上控制时，建议对每种控制进行探测度排序作为控制描述的一部分包含在内p现有设计控制探测度建议方法是：假设失效已经发生，然后评价现有设计控制探测失效模式能力p探测度是一个在某一FMEA范围内的相对级别为了取得较低的探测度数值，计划的设计控制(如确认、和/或验证等活动)需要不断改进p建议按照手册中所列的探测度准则进行评价，必要时可以调整(如附件)项目/功能潜在失效模式失效潜在后果严重度等级潜在失效起因/机理频度现行的设计控制预防探测探测度RPN建议措施责任与目标完成日期措施执行结果采行措施严重度频度探测度RPN探测度是对现有设计控制探测栏中列出的最好的探测控制的对应等级109pRPN=(S)(O)(D)p应用RPN是协助实施措施优先排序的一种方法p对于已确定的需要采取措施的，不建议使用RPN评估p为了确定一个可接受的风险，应规定RPN目标值，以便识别采取措施的机会。小组应考虑在资源、时间、技术和其他因素方面的内在限制。例如可采用的准则：nRPN100的项目nS8的项目，小组必须强制确保风险通过存在的设计控制或建议措施来陈述。n前三项RPN值最高的项目n顾客认可的RPN分值等项目/功能潜在失效模式失效潜在后果严重度等级潜在失效起因/机理频度现行的设计控制预防探测探测度RPN建议措施责任与目标完成日期措施执行结果采行措施严重度频度探测度RPNRPN=(