DFMEA-简体版

,*,*,潛在失效模式,及后果,分析,(,FMEA),Potential Failure Mode and Effects Analysis,Professor Lake Hu /,MT:,Email:,1,何謂,FMEA?,FMEA,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；,将上述过程文件化；,它是对设计过程的完善，以明确什么样的设计才能满足客户的要求。,2,FMEA,发展历史,虽然许多工程技术人员早已在他们的设计或制造过程中应用了,FMEA,这一分析方法。但首次正式应用,FMEA,技术则是在六十年代中期航天工业的一项革新。,3,FMEA,的实施,由于不断追求产品质量是一个企业不可推卸的责任，所以应用,FMEA,技术来识别并消除潜在隐患有着举足轻重的作用。,对车辆回收的研究结果表明，全面实施,FMEA,能够避免许多事件的发生,。,4,虽然,FMEA,的准备工作中，每项职责都必须明确到个人，但是要完成,FMEA,还得依靠集体协作，必须综合每个人的智能。例如，需要有设计、制造、装配、售后服务、质量及可靠性等各方面的专业人才,。,及时性是成功实施,FMEA,的最重要因素之一，它是一个,“,事前的行为,”,，而不是,“,事后的行为,”,；,FMEA,的实施（续）,5,为达到最佳效益，,FMEA,必须在设计或过程失效模式被无意地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,。,FMEA,能够减少或消除因修改而带来更大损失的机会,。,适当的应用,FMEA,是一个相互作用的过程，永无止境。（随着新的失效模式的出现 ,FMEA,文件是一个动态文件 ）,FMEA,的实施（续）,6,失效的定义,失效,:,在规定条件下,(,环境、操作、时间,),不能完成既定功能,。,在规定条件下,产品参数值不能维持在规定的上下限之间,。,产品在工作范围内,导致零组件的破裂、断裂、卡死等损坏现象,。,7,失效的定义,练习：,请你写出十种失效模式；,8,FMEA,的分类,设计,FMEA(DFMEA),过程,FMEA(PFMEA),系统,FMEA(SFMEA),9,DFMEA,设计,FMEA,10,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,。,应评估最后的产品以及每个与之相关的系统、子系统和零部件,。,11,FMEA,以其最严密的形式总结了设计一个零部件、子系统或系统时，一个工程师和设计组的设计思想,(,其中包括，根据以往的经验和教训对一些环节的分析,),。,这种系统化的方法体现了一个工程师在任何设计过程中正常经历的思维过程，并使之规范化、文件化,。,简 介,12,在设计阶段使用,FMEA,时，能够用以下方法降低产品的失效风险,有助于对设计要求的评估及对设计方案的相互权衡,。,有助于对制造和装配要求的最初设计,。,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,(,概率,),可能性,。,简,介,13,对制定全面、有效的设计试验计划和开发项目，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公开的讨论形式,。,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,。,简,介,14,顾客的定义,设计潜在,FMEA,中,“,顾客,”,的定义，不仅仅是,“,最终使用者,”,，并且包括车型设计或更高一级装配过程设计的工程师们设计组，以及在生产过程中负责生产、装配和售后服务的工程师们,。,FMEA,的全面实施要求对所有新部件、更改过的部件以及应用或环境有变化的沿用零件进行设计,FMEA,。,FMEA,由负责设计工作的工程师制定，但对有专利权的设计来说，可由供方制定,。,15,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,),供方设计项目应向有关负责设计的工程师进行咨询,。,16,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。,集体的努力,17,考虑制造装配的要求是相互联系的，设计,FMEA,在体现设计意图的同时，还应保证制造或装配能够实现设计意图。,。,但，制造或装配过程中可能发生的潜在失效模式和或其原因机理不需包含在设计,FMEA,当中，此时，它们的识别，影响及控制是由过程,FMEA,来解决,。,集体的努力,18,设计,FMEA,不是靠过程控制来克服设计中潜在的缺陷，但的确要考虑制造装配过程中技术的体力的限制（设计,FMEA,要考虑可制造性和可装配性），例如,必要的拔模(斜度),要求的表面处理,装配空间工具可接近,要求的钢材硬度,过程能力性能,集体的努力,19,设计,FMEA,的开发,设计,FMEA,应从列出设计希望做什么及不希望做什么开始，即设计意图 ；,应将通过质量功能展开(,QFD)、,车辆要求文件、已知的产品要求和/或制造/装配要求等的顾客需求综合起来 ；,期待特性的定义越明确，就越容易识别潜在的失效模式，采取纠正措施,。,设计,FMEA,应从所要分析的系统、子系统或零部件的框图开始（如附录,A,框图的示例）,20,设计,FMEA,的开发,框图的示例,21,设计,FMEA,的开发,系统功能图示例,22,目 的,生产品设计开发初期,分析产品潜在失效模式与相关产生原因提出未来分析阶段注意事项,建立有效的质量控制计划。,23,为了便于将潜在的失效模式及其影响后果分析成文，已设计出专用表格。,下面介绍这种表格的具体应用，所述各项的序号都相应标在表上对应的栏目内，完成的设计,FMEA,表格的示例见附录,B：,DFMEA,表格,24,FMEA,编号,填,入,FMEA,文件,编号, 以便,查询。,25,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,26,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。,27,4）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。,28,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）。,29,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。,30,FMEA,日期,填入,编制,FMEA,原始稿的日期及最新修订的日期。,31,核心小组,列出有权确定和/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）。,32,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。,33,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后果,。,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,。,34,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,。,35,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。,36,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,1,37,分级,这个字段用来区分任何对零件、子系统或系统、将要求附加于制程管制的特殊产品特性,(,如关键的、主要的、次要的,),。,任何项目被认为是要求的特殊过程控制,将被以适当的特征或符号列入设计,FMEA,的分级字段内,并将于建议措施字段被提出,。,每一个于设计,FMEA,列出的项目,将在过程,FMEA,的特殊过程管制中被列出,。,38,潜在失效的起因/机理,潜在失效起因是指一个设计薄弱部分的迹象，其作用结果就是失效模式 。,一般失效原因包括下列, 但不局限于此,：,错误的原物料规格,。,不适当的设计寿命假设,。,超过应力,。,润滑或加油能力不足,。,不适当的维护作业,。,缺乏环境保护,。,错误的算法,。,39,典型的失效机理可包括下列,但不局限于此 ：,屈服 ；,金属疲劳 ；,原物料材质不稳定 ；,蠕变 ；,磨损 ；,腐蚀 。,潜,在,失效的起因/机理,40,频,度,（,O）,频度是指某一特定失效起因或机理（已列于前栏目中）出现的可能性 ;,描述频度级别数着重在其含义而不是具体的数 。,通过设计变更来消除或控制一个或多个的失效起因/机理是降低频度数的唯一途径 。,41,潜在失效起因/机理出现频度的评估分为1到10级，在确定这个估计值时，需要考虑下列问题 ：,相似零件或子系统的过去服务取得资料和相关经验,?,零件、或前一等级类似零件或子系统是否渍销,?,从前一等级的零件或子系统,改变的程度大小,?,零件与前一等级零件,基本上是否有差异,?,零件是否为全新的产品,?,零件使用条件是否改变,?,作业环境是否改变,?,是否运用工程分析去评估,实施执行与期望发生比率可组相提并论,?,频,度,（,O）,（续,）,42,推荐的评估准则,（设计小组对评定准则和分级规则应意见一致，即使因为个别产品分析作了修改也应一致）,43,现行设计控制,列出利用预防,设计验证,/,确认或其它作业未确认对失效模式设计适当,和,/,或原因,/,机器设备均被考虑。常用的控制,(,如,:,道路试验、设计评审、运算研究、可行性审查、样件试验等,),为一些已被或正在使用的相同或类似的设计,。,有三种设计管制或特征 ：,预防起因,/,机理,或失效模式,/,后果的出现或降低发生比率,。,查出起因,/,机理,并提出纠正措施,。,查出失效模式,。,可能的话,最好利用第,1,种控制方法,;,再使用第,2,种控制方法,;,最后才使用第,3,种控制方法,。,44,不易探测,度,（,D）,不易探测度是指在零部件、子系统或系统投产之前，用第（2）种现行设计控制方法（列于第16栏）来探测潜在失效原因/机理（设计薄弱部分）能力的评价指标或者用第（3）种设计控制方法探测可发展为后序的失效模式能力的评价指标。,45,不易探测,度,等级,46,风险顺序数（,RPN）,风险顺序数是严重度数,(,S),频率数,(,O),不易探测数,(,D),等级的乘积,。,RPN = (S) (0) (D),RPN,是一项设计风险指针,取值在1至1000之间。当,RPN,较高时,设计小组应提出纠正措施来降低,RPN,值,。,一般实务上,较不注意,RPN,质的结果,通常严重度数（,S）,较高时,就会特别注意,。,47,建议措施,当失效模式依,RPN,值排列其风险顺序时,针对最高等级的影响和关键项目提出纠正措施,任何建议措施的目的要清除任何的频次,严重度和,/,或不易探测度的等级,。,增加设计验证或确认作业的结果,只可降低查出缺失的等级,。,透过设计变更去除或控制某一或多个影响失效模式的起因,/,机理,只能降低频次数的等级,。,只有设计变更能降低严重度等级,。,48,可以考虑下列的措施,但不限于此,:,试验设计,。,修改试验计划,。,修改设计,。,修改材料性能要求,。,建议措施（续）,49,责任（对建议措施）,填入建议措施的负责单位或个人,和预定完成的日期,。,50,采取的,措施,完成纠正措施后,填入简短的执行作业或生效日期,51,纠正后的,RPN,将纠正措施实施后,经鉴定,评估和记录严重程度、出现频次和不易探测度数值的等级结果填入,。,追踪确认,:,设计工程师应负责确认所有的建议措施,均已执行或有适合的对策提出。,FMEA,相关文件应能反应最近的设计等级,和最近有关的措施,包括开始量产后发生的,。,52,设计责任工程师应保证所有的建议已被实施或妥善地落实。可由下列方法确认所有建议措施已被执行,。,确认达成设计要求 ；,审查工程图面和规范 ；,确认与组装或制造文件的结合和一致性 ；,审查过程,FMEA,和控制计划,。,跟踪,53,FMEA,是一个动态文件，它不仅应体现最新的设计水平，还应体现最新的有关纠正措施，包括开始生产后发生的设计变更和措施。,跟踪,54,就整车或整车中某一个零/组件进行,DFMEA,分析；,练习,55,56,Q&A?,Thank You!,潛在失效模式,及后果,分析,(,FMEA),Potential Failure Mode and Effects Analysis,57,