FMEA 基本知识

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,FMEA 基本知识,9/14/2024,1,内容简介（一）,第一部分：FMEA方法概要,第二部分： FMEA方法的实践运用,第三部分：产品周期各阶段的FMEA工作表,第四部分：致命度,危险优先度的评价方法和评价点表,第五部分：故障模式,第六部分：关于品质保证、信赖性保证、安全性保证程序的FMEA实施计划,9/14/2024,2,内容简介（二）,第七部分： FMEA解析事例,第八部分： FMEA方法的扩展：故障诊断装置的设计和保全性作业计划方法,第九部分： FMEA相关的信赖性解析方法,第十部分： FMEA关联技术：信赖性、保全性、安全性设计技术以及制品周期成本,9/14/2024,3,第一部分 FMEA概要,FMEA(Failure Mode and Effects Analysis)称为“故障模式及影响分析”,简单来说，FMEA的方法是，构成系统最低层的部品、机构发生故障时，处于上层子系统及系统会受到何种影响的分析方法,这种分析是对于系统的信赖性、保全性、安全性等的影响的分析，可以选出会产生重大故障的部品或机构；“选出”就是对于致命度按照相对量化的重要度进行评价，并得到对策顺序,FMEA的对象一般是硬件。要多用防止人为错误的方法,第一节 FMEA概要,9/14/2024,4,第一节 FMEA概要,FMEA方法的扩展，使故障诊断装置的设计及保全作业计划的展开成为可能,对提取出的故障要因对策，进行品质管理的改善及信赖性、保全性、安全性相关的设计、制造、建设等的改善，以提高对象系统的无故障率。,9/14/2024,5,第一节 FMEA概要,部品,机构,子系统,系统,人和环境,分析水平,部品、机构的故障,子系统影响,系统影响,对人和环境的影响,影响分析,9/14/2024,6,第一个主题 FMEA工作表,记录“机构”的“故障模式”的FMEA工作表,FMEA的第一步是故障模式的提取,9/14/2024,7,第二个主题 故障模式,故障模式是机构发生故障时的故障现象。人的五感所能感知到的有关现象及物质特性的变化等的状态和现象，比如变形、龟裂、松弛、脱落、变色、烧损、开放、短路、噪音、磨损、劣化等,提取出故障模式，就可以对上层系统的影响进行分析,比如提取出10个故障模式，那就要对于10个故障模式对于上层系统的影响进行分析,要尽可能提取出机构可能发生的故障模式，而且要对其全部做影响分析,总之，要尽可能多的提取故障模式，防止遗漏。这是FMEA初期的重点,9/14/2024,8,第三个主题 故障模式的提取方法,例：设系统为顶棚工程，机构为“灯”，提取屋顶工程用灯的故障模式，5分钟内尽可能多的提取,可以使用头脑风暴法尽可能列举不良模式,最终进行评审，剔除错误的故障模式,深思熟虑提出故障模式，这也意味着对对象系统的良好理解,得到故障模式后，就可以了解使用频度、操作者及有关环境的信息,9/14/2024,9,第四个主题 影响的分析,故障模式提取出后的下一步就是EA影响分析,进行影响分析的FMEA工作表,9/14/2024,10,第五个主题 致命度的评价,FMEA的方法是对于机构的故障模式有关的致命度进行评价，决定其对策顺序。,致命度的评价就是故障之间进行相对的定量评价,致命度的评价使用下面的公式：,致命度=故障模式的发生频度 影响度,=故障模式的发生频度,(功能)+(安全性)+(经济性)+(环境),9/14/2024,11,第六个主题 致命度评价用评价点表（1）,故障模式发生频度的评价点表,水平（点数）,评价基准,10,发水频度非常高,8,发生频度高,6,有时发生,4,偶尔发生,2,很少发生,9/14/2024,12,第六个主题 致命度评价用评价点表（2）,影响度的评价点表,水平（点数）,评价基准,10,致命的、死伤、破坏,8,重大、功能丧失、后遗症,6,功能下降、麻烦,4,轻微、轻伤,2,极小、可以忽视,9/14/2024,13,第六个主题 致命度评价举例,c,无影响(2),无影响(2),无影响(2),无影响(2),功能下降(6),b(6),污染(8),损害10亿(8),死亡(10),功能停止(8),功能停止(8),a(4),A,环境,经济性,安全性,系统功能,子系统功能,影响,故障模式,机构,84,168,致命度,2,1,对策顺序,致命度4(8+8+10+8+8)=168,9/14/2024,14,第六个主题 致命度评价举例（续1）,依据 FMEA的致命度评价结果，决定需要对策的机构,对系统中致命度前列的故障模式检讨要因,依据经验：对策了前10的故障模式，系统80信赖度就会得到改善。也就是平常所说的80/20原则,9/14/2024,15,第七个主题 FMEA实施计划,明确使用FMEA的动机,FMEA是关于品质保证和信赖性保证的重要的信赖性分析方法,ISO9000系列品质保证体系要求推行FMEA,新制品设计时问题点提出不够充分,制造工程导入期缩短，工程不良降低,9/14/2024,16,第八个主题 特别工作组推行FMEA的方法（1）,首先要明确规定：要求实施FMEA,要确定一个特别工作组推进,9/14/2024,17,第九个主题 特别工作组推行FMEA的方法（2）,准备事项：顾客要求事项，故障事例收集，制品设计的理解，使用条件，环境条件的调查等；,FMEA实施前的准备事项：,1,）生命周期阶段适合的FMEA工作表检讨，指企划，开发，设计，制造，试验，建设，应用等阶段进行解析用的FMEA工作表检讨。,2）致命度评价点表的检讨，故障模式的发生频度，影响度，检出度相关的评价点表的做成。,FMEA的实施：,1）信赖性组织图做成；,2）提取故障模式，要尽可能多的提取，充分使用头脑风暴法；,3）影响、原因、检出法的分析要充分考虑顾客的要求事项和制品设计，使用操作方法等方面。,FMEA的解析结果要进行设计评价。,FMEA解析结果要进行对策并确认。,9/14/2024,18,The Lesson is over ！,9/14/2024,19,第二部分： FMEA方法的实践运用,2.1 解析的目的,选出可能对系统有重大影响的要因，系统的故障要因就是构成系统的部品和机构所发生的故障。,解析对象：计划或设计的制品、制品的制造设备的建设工事，使用操作操作以及保全性作业等。,具体的讲：企划开发阶段、设计阶段、制造阶段、和建设、使用阶段等制品的生命周期,9/14/2024,20,FMEA的实施效果,重要故障模式的提取,潜在故障、劣化故障提取,设计评价及设计评价的要求,品质管理上问题点的提出,保全性设计问题点的提出,制品安全上的灵活应用,设计评审的支援,和FTA并用,9/14/2024,21,2.2解析程序,解析对象系统的理解,信赖性块图的做成,故障模式的提取,影响度解析,致命度评价（重要机器提取）,系统图、顺序,FMEA工作表、故障数据,系统图、顺序、操作手册,评价点表,各种对策的展开,要求仕样书、环境条件、使用条件、信赖性要求、保全性要求、图面,系统图、顺序、机构、部品的构造图,FMEA工作表的扩展使用,解析顺序,准备资料,9/14/2024,22,FMEA 实施前的准备事项,1、检讨并确定被分析制品的最适合的FMEA工作表；,2、作成致命度评价的危险优先数的评价点表,9/14/2024,23,2.3 FMEA工作表的准备,1、FMEA工作表的评价项目必须在对对象系统实施FMEA之前做成；,2、FMEA能适用制品生命周期的各个阶段，各阶段有不同的工作表。详细的情况将在下次课中讲解；,9/14/2024,24,基本的FMEA工作表,9/14/2024,25,2.4 解析对象的理解,信赖性解析初期很重要的工作就是要充分、良好的理解对象系统。这种理解对于下一步的故障提取是非常必要的。,对解析对象系统的理解，首先是制品技能、性能的理解，其次是使用者的使用方法及启动、停止的频度的运转条件，和系统的环境条件，可能的话，要对于最严酷的条件进行调查。,为了理解对象系统，类似系统或者试作品等的运转状况进行参考。开发阶段任何可以利用的对象系统都看不到的情况下，可以按照下页表中的内容进行。,9/14/2024,26,理解对象系统的必要明确事项,1、仕样：制品的使用目的，机能，性能、制约条件等；,2、使用条件：,环境条件使用时、停止时、包管时的温度，噪音，放射线量，振动，压力等；,使用条件启动、停止次数，启动时间，连续运转时间，操作方法，操作者的水平要求等；,3、信赖性，保全性特性：效率，信赖性，保全性，保全支援的目标值，运转和保全的人员，操作和保全的人员的水平需要等；,4、保全行计划：定期保全，故障诊断、保全性程序的计划，保全性作业的时间；,5、法律上的要求事项:质品的使用以及在制造，建造上的法律的规定；,6、图书类：系统图，机器构造图，动作顺序，各种设定值，操作说明书，使用说明书，故障事例等；,7、相似系统的调查：技能，性能，特性，任务，使用条件等类似，主要特征、问题点等进行调查，做成特性比较表，故障事例，其他公司制品的比较。,希望进行最严酷的信赖性试验分析,9/14/2024,27,2.5 信赖性块图的做成,（机器名的确定）,FMEA工作表中机器名的选定，必须是子系统间同水平的构成品，因此必须使用块图,储气罐,电机,阀门,泵,热交换器,水冷系统,机器设备冷却系统图,9/14/2024,28,2.5 信赖性块图的做成,解析水平的机器设备,温度计,流量控制阀,电源,控制回路,机能,加压,热交换,供水,控制,联管箱,配管,分支配管,机器冷却系统的信赖性块图,热交换器,配管,冷却水系,电机,泵,阀门,储气罐,配管,锁死阀门,9/14/2024,29,信赖性块图的做成方法和原则,一个机能块，对应一个机能,子系统和机器的机能块，在同一解析水平,机能单一块连续的情况下，块要串联,机能冗长的情况下，块要并列,选择的分解水平要能够提取故障模式和把握发生概率的水平,分解水平是子系统能够修理的最低水平,9/14/2024,30,2.6 故障模式提出,（1）,故障模式举例,机能上的故障模式：不动作，不能停止，早动作，迟动作，早停止，迟停止，时间上的不规则动作，间歇动作，最大动作，最小动作，不能定位置停止，误操作。,机械类的故障模式：磨损，腐蚀，变形，龟裂，破损，脱落，烧损，漏，弯曲，卡死，变色，异音，振动，共振，动作不良，偏移，伤，使用寿命，松动，悬空,电气类的故障模式：断开，短路，接触不良，过热，异音，烧损，断线，绝缘低下，动作不良，异物，卡死，噪音,化学类的故障模式：劣化，剥离，腐蚀，变色，卡死，污染，过热，沸腾,9/14/2024,31,2.6 故障模式提出,（2）提取法则,故障模式的提取,对象制品的理解,故障模式收集,FMEA手法理解,解析体制,制品仕样明确化；制品机能；制品社会的使命；运转，保全计划,故障事例收集，使用头脑风暴法，其他公司制品的问题点收集，一般故障模式参考，故障机构探求,提取故障模式的机器水平检讨，信赖性块图做成，生命周期个阶段的故障模式,分析者由不同部门的35人组成，了解使用现场的人，整个期间，测试活动,使用者的立场,日常数据积累,分析目的明确化,专任体制,9/14/2024,32,2.7 影响分析,影响分析，故障模式对于系统制造阶段和使用阶段关于机能，状态等的考虑评价,故障的影响和影响范围可以使用信赖性块图进行检讨,关于二次的影响，对于关联系统和公共，环境的影响,最终的影响，是系统多重故障发生的情况下造成。,系统超越限度的运转发生时，安全装置没有启动的等的各种情况也需要一一检讨。,9/14/2024,33,2.8 致命度评价,FMEA的方法是对于机构的故障模式有关的致命度进行评价，决定其对策顺序。,致命度的评价就是故障之间进行相对的定量评价,致命度的评价使用下面的公式：,致命度=故障模式的发生频度 影响度,=故障模式的发生频度,(功能)+(安全性)+(经济性)+(环境),9/14/2024,34,致命度评价用评价点表,故障模式发生频度的评价点表,水平（点数）,评价基准,10,发水频度非常高,8,发生频度高,6,有时发生,4,偶尔发生,2,很少发生,水平（点数）,评价基准,10,致命的、死伤、破坏,8,重大、功能丧失、后遗症,6,功能下降、麻烦,4,轻微、轻伤,2,极小、可以忽视,影响度的评价点表,9/14/2024,35,2.9 对策的检讨,依据致命度的结果进行排序，推荐对于前10到20的对象优先对策，依据经验，前10的致命度合计值要占全致命度值的80以上,对策提案由FMEA小组提出，对策后要对于故障模式的发生频度和影响度重新评价，对于致命度是否降低进行效果确认。,9/14/2024,36,2.9 对策的检讨（续）,有关对策提案的留意事项,使用说明书上的记载要明确,运转操作法，保全作业法等的记载要明确,FMEA解析结果的检讨，要设计者，制造者，部品采购者同FMEA小组成员之间要能够很好的沟通协作,关于特性劣化的故障模式，最恶劣的情况的解析必要而且明确，特别是制品寿命末期，制品异常发生的检讨事项要提出并评价对策,品质，检查，工程管理上的注意点要提出来,试验，出货，试运转中使用的注意事项，有关数据的提取和评价的要求事项要提出来,事故和制品安全相关的法律要求不一致的也要提出来,关于重要故障的要因，故障的检出方法，故障诊断装置要提出来,机能试验，信赖性的试验计划，试验项目，判定基准等的决定要支援,9/14/2024,37,2.10 FMEA工作表的扩展,对于工作表可以追加原因，检出方法及危险优先数等评价项目,故障模式的发生阶段的检讨,影响的解析项目的扩展，机能，性能，安全性等还可以追加，信赖性，保全性，经济性，运行性，修复性，自然环境的破坏性，作业的环境性，公共性，废弃性等,影响度的计算可以追加上述的项目，而且可以对各个项目追加影响系数等,检出法的检讨，而且可以作为危险优先数的评价项目,危险优先数故障模式的发生频度x影响度x检出度,9/14/2024,38,The Lesson is over ！,9/14/2024,39,第三部分： 生命周期各阶段的FMEA工作表,在FMEA推进之前，首先要讨论适合于解析目的FMEA工作表。,本章主要介绍标准的,FMEA,工作表，各类不同的,FMEA,工作表和标准,FMEA,工作表的不同点。,9/14/2024,40,3.1 标准FMEA工作表,9/14/2024,41,标准FMEA工作表的评价项目的相关说明,9/14/2024,42,设计开发阶段的FMEA工作表,9/14/2024,43,制造检查阶段的FMEA工作表,9/14/2024,44,建设工事建设阶段的FMEA工作表,9/14/2024,45,漏油事件,9/14/2024,46,作业,信赖性试验室:,抽机取样,实验前外观性能检查;实验(温度冲击及其他);实验后外观性能检查;结果判定.,以温度冲击为例进行:黄广志;江勤,林文涛,品质管理三室:,以C50检验流程为例.,以打包为例进行:蔡华文,欧阳风英,刘蓓,杨成权,9/14/2024,47,