03788DFMEA培训教材

培训教材POTENTIALFAILURE MODE AND EFFECTS ANALYSISIN DESIGN 潜在设计失效模式及后果分析(DESIGN FMEA) 培训教材DFMEA 设计潜在FMEA是由“设计主管工程/小组早期采用的一种分析技 术，应用在最大范围内保证已充分地考虑到和指明各种潜在的失效模式及其相关的起因/机理。说明：1 DFMEA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思想(其中包括根据以往的经验和教训对一些环节的分析)2 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。3 DFMEA是一种系统方法它与一个工程师在任何设计过程中正常经历的 思维过程是一致的，并使之规范化、文件化。培训教材DFMEA 的作用 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产品 (如：车辆)运行/使用影响的可能性(概率)； 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。说明：在设计时间使用FMEA，能够降低产品的失效风险。培训教材DFMEA 团队工作在最初的设计潜在FMEA过程中，负责设计的工程师能够直接地、主动地联系所有相关部门的代表。这些部门包括(但不即于)： 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。说明： 1 DFMEA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。 2 任何(内部或外部的)供方设计元素应向有关设计的工程师进行咨 询。 培训教材DFMEA 动态性 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。说明：1 考虑到制造/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。2 制造或装配过程中可能发生潜在失效模式和/或其原因/机理不需包含在DFMEA当中，此时它们的识别影响及控制是由DFMEA来解决。 培训教材DFMEA 技术制约因素例如： 必要的拔模(斜度)-注塑、压铸等； 要求的表面处理-喷油、电镀； 装配空间/工具可接近-人机工程； 要求的材料-硬度、拉伸、耐热、耐寒； 过程能力/性能-Cp说明：DFMEA不是靠过程控制克服设计中潜在的缺陷，但的确要考虑制造/装配过程中技术的因素限制。培训教材DFMEA 的开发 设计意图 顾客的需求 产品要求文件 已知产品的要求和制造/装配要求都应结合起来。说明：1 DFMEA应从列出设计希望做什么及不希望做什么开始；2 期望特性的定义越明确，就越容易识别潜在的失效模式，采取纠正/预 防措施。 培训教材DFMEA 严重度(S)推荐的评价准则后果评定准则：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的情况下影响到行车安全或违反了政府的有关章程10有警告的 严重危害这是一种非常严重的失效形式，是在具有失效预的前提下所发生的，并影响到行车安全或违反了政府的有关章程9很高车辆(或系统)不能运行，丧失基本功能8高车辆(或系统)能运行，但性能下降，顾客不满意7中等车辆(或系统)能运行，但舒适性或方便性部件不能工作，顾客感觉不舒服6低车辆(或系统)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，但很少有顾客发现有缺陷2无无影响1说明：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致。培训教材DFMEA 频度(O)推荐的评价准则失效发生可能性可能的失效率频度数很高：失效几乎是不可避免的1/2101/39高：反复发生的失效1/881/207中等：偶尔发生的失效1/8061/40051/20004低：相对很少发生的失效1/1500031/1500002极低：失效不太可能发生1/15000001说明：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致。 培训教材DFMEA 不易探测度(D)推荐的评价准则探测性评定准则：由设计控制可探测的可能生不易探测度数绝对不 肯定设计控制将不能和/或不可能找出潜在的原因/机理及后续的失效模式，或根本没有设计控制10很极少设计控制只有很极少的机会能找出潜在原因/机理及后续的失效模式9极少设计控制只有极少的机会能找出潜在原因/机理及后续的失效模式8很少设计控制有很少的机会能够找出潜 在原因/机理及后续的失效模式7少设计控制有较少的机会能找出潜在原因/机理及后续的失效模式6中等设计控制有中等机会能找出潜在原因/机理及后续的失效模式5中上设计控制有中上多的机会能找出潜在原因/机理及后续的失效模式4多设计控制有较多的机会能找出潜在原因/机理及后续的失效模式3很多设计控制有很多机会能够找出潜在原因/机理及后续的失效模式2几乎肯定设计控制几乎有肯定能够找出潜在原因/机理及后结的失效模式1说明：设计小组对评定准则和分级规则应意见一致，即使因为个别产品作了修改也应一致. 培训教材DFMEA 应用1) FMEA编号；2) 系统、子系统或零部件的名称及编号；3) 设计责任；4) 编制者；5) 产品型号/车型；6) 关键日期；7) FMEA日期；8) 核心小组；9) 项目/功能；10) 潜在失效模式；11) 潜在失效后果；12) 严重度(S)；13) 分级(重要程度)；14) 潜在失效的起因/机理15) 频度(O)；16) 现行设计控制；17) 不易探测度(D)；18) 风险顺序数(RPN)19) 建议措施；20) 责任(对建议措施)21) 采取的措施；22) 纠正后的RPN。培训教材DFMEA 应用1) FMEA编号 填入FMEA文件编号，以便查询。2) 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、子系统或零部件的名称、编号.3) 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。4) 编制者 填入负责FMEA准备工作的工程师的姓名，所在公司的名称、电话。5) 产品型成(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产品型号(年型及车型)6) 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。7) FMEA日期 填入编DFMEA原始稿的日期及最新修订的日期。8) 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。培训教材DFMEA 应用9) 项目/功能 填入被分析项目的名称和编号。利用工程图纸上标明的名称并指明设计水平。在最初发布之前，应使用试验性编号。说明：1 用尽可能简明的文字来说明被分析项目要满足设计意图的功能 、包括该系统运行的环境信息(如说明温度、压力、温度范围)。2 如果该项目有多种功能，且有不同的失效模式、应把所有功能 都单独列出。培训教材DFMEA 应用10) 潜在失效模式潜在失效模式是指系统、子系统或零部件有可能来达到设计意图的形式，它有可能引起更高一级子系统、系统的潜在失效，也可能是它低一级的零部件潜在失效的影响后果。(注：应用规范化、专业性的术语来描述潜在失效模式而不同于顾客所见的现象。)说明：1. 对一个特定项目及其功能、列出每一个潜在失效模式，前提是这种失效可 能发生但不一定发生 。2. 可以将以往TGW(运行不良)的研究问题报告以及小组集思广益的平审作为出发点。3. 只可能在特定的运行环境条件下，以及特定的使用条件下发生的潜在失效模式也应当考虑。(如热、冷、干燥、灰尘等。如汽车超过平均里程、行驶在不平的路段等)。4. 典型的失效模式可以是但不限于下列情况：裂纹、变形、松动、 泄漏、粘性、短路(电器)氧化、断裂等。培训教材DFMEA 应用11)潜在失效后果潜在失效的后果，就是失效模式对系统功能的影响，就如顾客成受的一样；(产生噪声、工作不正常、不良外观、不稳定、间歇性运行、粗糙、不起作用、异味、工作感弱等)说明： 1. 要根据顾客内或外可能发现或经历的情况来描述失效的后果。2. 要清楚地说明该功能是否会影响到安全性或法规不符。3. 失效的后果必须依据所分析的具体系统、子系统或零部件来说明。还应记住不同级别系统、子系统和零件之间还存在着系统层次上的关系。4. 例：一个零件的断裂可能引起总成的振动，从而导致系统间歇性的运行。这种间歇性的运动会引起性能下降，最终导致顾客的不满。因此就需要集体的智慧尽可能预见失效的后果。培训教材DFMEA 应用12)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的评价指标。说明： 1. 严重度仅适用于后果。评估分为110级。 2. 要减少失效严重度级别数值，只能通过修改设计来实现。 培训教材DFMEA 应用13) 分级(重要程度) 填入产品特性分级：如：关键、主要、重要、重点。说明：1. 本栏目可用于对零件、子系统或系统的产品特性分级它们可能 须要附加的过程控制。2. 任何需要特殊过程控制的对象应用适当的字母或符号在设计FMEA表格中的“分级栏中注明，并应在“建议措施栏中记录.3. 每一个在设计FMEA中标明有特殊过程控制要求的对象在过程FMEA当中应标明即些特殊的过程控制。待添加的隐藏文字内容3培训教材DFMEA 应用14) 潜在失效起因/机理潜在失效起因是指一个设薄弱部分的迹象，其作用结果就是失效模式。在尽可能广的范围内，列出每个失效模式的所有可以想到的失效起因和/或机理。尽可能简明扼要，完整地将起因/机理列出来，使得相对应的起因能采取适当的纠正措施。 说明：1. 典型的失效起因可能包括但不限于下列情况：规定的材料不 对、设计寿命估计不当、应力过大、洋滑不足、维修保养说明不当、环境保护不够、计算错误。2. 典型的失效机理可能包括但不限于：屈/伸、疲劳、材料不稳定 性、蠕变、磨损和腐蚀。培训教材DFMEA 应用15) 频度(O) 频度是指某一特定失效起因或机理出现的可能性。 潜在失效起因/机理出现频度的评估分为110级。 描述频度级别数着重在其意义而不是具体的数。说明：1. 通过设计更改来消除或控制一个或更多的失效起因或机理是降 低频度数的唯一途径。2. 在确定级数估计值时，需考虑下列问题；2.1 类似零部件或子系统的维修档案及维修服务经验？2.2 零部件是否为以前使用的零部件或子系统、还是与其相似？2.3 相对先前水平的零部件或子系统所作的变化有多显著？2.4 零部件是否与原来的有根本不同？2.5 零部件是全新的？培训教材DFMEA 应用2.6 零部件的用途有无变化？2.7 有那些环境改变？2.8 针对该用途、是否作了工程分析来估计其预期的可比较的频度数？3. 应动用一致的频度分级规则、以保证连续性。3.1 “设计寿命的可能失效率是根据零部件、子系统或系统在设计的寿命过程中预计发生的失效(故障)数确定的。3.2 频度数的取位与失效范围有关，但并不反应实际出现的可能性.培训教材DFMEA 应用16) 现行设计控制列出预防措施设计确认/验证(DV)或其它活动，这些活动将保证该设计对于所考虑的失效模式和/或机理来说是恰当的。现行的控制方法指比如：道路试验的是，那些已经用于或正用于相同或相似设计中的那些方法说明：1. 设计评审、失效与安全(减压间)计算研究、台架/试验室试验，和使用试验等2. 有三种设计控制方法可考虑，它们是：(1)防止起因/机理或失效模式/后果的出现，或减少它们出现率；(2)查出起因/机理并导致找到纠正措施；(3)查明失效模式。3. 如有可能应优运用第(1)种控制方法，然后再用第(2)种，最后是第(3)种方法。4. 如果把它们所用作为设计意图的一部分，则是最初的失效频次等级受到第(1)种控制方法的影响。5. 如果样件和车型代表设计意图，则最初的不易探测度数有将取决于第(2)、(3)种 现行方法。 培训教材DFMEA 应用17) 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。说明：1. 为了取得较低的不易探测度数，计划的设计控制(如预防、确 认、和/或验证等活动)需要不断地改进。培训教材DFMEA 应用18) 风险顺序(RPN) RPN=(S)x (O)x(D)风险顺序数是严重度数(S)、频率数(O)和不易探测数(D)三者的乘 积。风险顺序数RPN是对设计风险性的度量。说明：1. 风险顺序数应当用于对设计中那些担心事项进行排序(如用比例 图)。2. RPN取值在11000之间，如果RPN很高设计人员必须采取纠正 措施努力关减小该值。3. 在一般实践中，不管RPN大小如何，当严重度(S)高时，就应予特别注意。培训教材DFMEA 应用19) 建议措施 试验设计(特别是在多种因素或相互作用时)； 修改试验设计； 修改设计； 修改材料性能要求。如果对某一特定的原因没有建议措施则此栏内填写“无。说明：1. 当失效模式按RPN排出次序后，应首先对级数最高的事和最关键的项 目采取纠正措施。2. 任何建议措施的目的都是为了减小出现频次(O)、严重度(S)及不易探测度三者中的任一个或所有的数值。3. 增加设计确认/验证工作只能减小“D。通过修改设计来消除或控制一个或多个失效模式的起因/机理来实现：减小“O及“S。培训教材DFMEA 应用20) 责任(对建议措施)把负责建议措施执行的组织和个人及预计完成的日期填写在本栏中。21) 采取的措施 当实施一次措施后，简要记载一下具体的措施和生产日期。22) 纠正后的RPN当明确了纠正措施后，估算并记录下纠正后的严重度，出现频次及不易探测度数值。计算并记录RPN结果。如果没采取什么纠正措施，将“纠正后的RPN栏及对应的取值栏空白即可。所有纠正后的RPN都应复查，而且如果有必要考虑更进一步的措施，还应重复(19)到(22)的步骤。培训教材DFMEA 跟踪1. 设计主管工程师应负责保证所有的建议措施已被实施或已妥善地落实。FMEA是一个动态文件，而且应永远体现最新的设计水平及最新采取的有关措施，包括开始生产后发生的设计更改和措施。2. 设计主管工程师有几种方式来保证找出了所担心的问题以及建议措施的实施，这些方式包括但不限于下列情况： 保证达到设计要求； 复查工程图样和规范； 确认与装配/制造文件的结合和一致性； 复查过程FMEA和控制计划。