FMEA潜在失效模式与后果分析(PPT 262页).pptx
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1、FMEA潜在失效模式与后果分析潜在失效模式与后果分析Potential Failure Mode and Effects Analysis陶维胜陶维胜2005年年1月月1FMEA理解理解 预见风险,防止失败,促进提升预见风险,防止失败,促进提升 周全考虑,应对风险,事半功倍周全考虑,应对风险,事半功倍2Prepared by Justin Tao前前 言言w 渔夫与秀才的故事渔夫与秀才的故事3Prepared by Justin Tao主要内容主要内容wCH1 FMEA基础知识基础知识wCH2 DFMEAwCH3 PFMEA4Prepared by Justin TaoCH1 FMEA基础知识
2、基础知识w 一、一、FMEA起源和定义起源和定义w 二、二、FMEA关键术语理解关键术语理解w 三三、关于特性的理解、关于特性的理解w 四、四、FMEA理解与理解与实施前准备实施前准备w 五、五、FMEA实施流程及注意事项实施流程及注意事项w 六六、FMEA分析思路分析思路5Prepared by Justin Tao一、一、FMEA起源和定义起源和定义61. 预防观念预防观念问题问题总数总数项目项目策划策划项目项目实施实施验收验收使用使用优质企业优质企业问题问题总数总数项目项目策划策划项目项目实施实施验收验收使用使用劣质企业劣质企业7Prepared by Justin Tao2. FMEA
3、发展历史发展历史w 2020世纪世纪5050年代,美国格鲁曼公司开发了年代,美国格鲁曼公司开发了FMEAFMEA,主要用于飞机制造业和发动机故障评估,取得主要用于飞机制造业和发动机故障评估,取得很好的实效;很好的实效;w 美国航空及太空署(美国航空及太空署(NASANASA)实施阿波罗登月计实施阿波罗登月计划时,在合同中明确要求实施划时,在合同中明确要求实施FMEAFMEA;w 七十年代七十年代-1972-1972年,美国福特汽车公司受到美年,美国福特汽车公司受到美国太空总署许可正式在汽车行业使用国太空总署许可正式在汽车行业使用FMEAFMEA;w 今天今天FMEAFMEA已经是一个国际化标准
4、要求;已经是一个国际化标准要求;w 现在已经进入一般性工业,如:电子,医药,现在已经进入一般性工业,如:电子,医药,计算机等。计算机等。8Prepared by Justin Tao3. 何谓何谓FMEAw FMEAFMEA是一组系统化的活动,其目的是:是一组系统化的活动,其目的是:n发现、评价发现、评价产品过程中潜在的失效及其产品过程中潜在的失效及其后果。后果。n找到能够找到能够避免或减少避免或减少这些潜在失效发生的这些潜在失效发生的措施。措施。n书面总结上述过程。书面总结上述过程。w 它是对设计(产品它是对设计(产品/ /过程)过程的完善,过程)过程的完善,以明确什么样的设计才能满足顾客要
5、求。以明确什么样的设计才能满足顾客要求。9Prepared by Justin Tao已做的事已做的事发生了什么事发生了什么事什么原因什么原因要做的事要做的事可能会发生的问题可能会发生的问题事先分析了解原因事先分析了解原因4. FMEA模式模式10Prepared by Justin Tao失效模式失效模式失效后果失效后果4. FMEA模式模式一般是发生一般是发生在产品上在产品上一般是指对一般是指对下工程或最下工程或最终顾客的影响终顾客的影响失效原因失效原因材料不对材料不对结合方式不对结合方式不对公差不对公差不对原理不对原理不对11Prepared by Justin Tao现行预计的产品现行
6、预计的产品/过程过程可能产生的失效模式可能产生的失效模式分析分析分析分析对顾客或下对顾客或下工程的影响工程的影响哪些原因可能哪些原因可能造成这个失效模式造成这个失效模式采取可行的对策采取可行的对策4. FMEA模式模式12Prepared by Justin Tao5. FMEA分类分类w 依据阶段不同可分为:依据阶段不同可分为: DFMEA PFMEAw 依据作用不同可分为:依据作用不同可分为: 系统系统FMEA 子系统子系统FMEA 零件零件FMEA13Prepared by Justin Tao二、二、FMEA关键术语理解关键术语理解141. FMEA失效失效w 失效失效: : w 在在
7、规定条件规定条件下下( (环境、操作、时间环境、操作、时间) )不能不能完成既定功能。完成既定功能。w 在规定条件下在规定条件下, , 产品参数值不能维持在规产品参数值不能维持在规定的上下限之间。定的上下限之间。w 产品在产品在工作范围工作范围内内, , 导致零组件的破裂、导致零组件的破裂、断裂、卡死等损坏现象。断裂、卡死等损坏现象。15Prepared by Justin Tao1. FMEA失效失效失效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, , 产品参产品参数 值 不 能
8、维数 值 不 能 维持 在 規 定 的持 在 規 定 的上下限之间上下限之间产 品 在 工 作产 品 在 工 作范围內范围內, , 导导致 零 组 件 的致 零 组 件 的破裂、断裂、破裂、断裂、卡 死 、 損 坏卡 死 、 損 坏現象現象16Prepared by Justin Tao2. DFMEA顾客顾客w DFMEADFMEA中的顾客中的顾客 : : w 是指是指“最终使用者最终使用者”,还包括负责设计,还包括负责设计或更高一级装配过程设计的工程师或更高一级装配过程设计的工程师/ /小组,小组,以及在生产过程中负责制造、装配和售后以及在生产过程中负责制造、装配和售后服务的工程师。服务的
9、工程师。17Prepared by Justin Tao更高一更高一层系统层系统汽车制汽车制造商造商使用者使用者都是都是DFMEADFMEA所要考虑的对象所要考虑的对象本设计可能本设计可能产生的失效产生的失效模式模式2. DFMEA顾客顾客18Prepared by Justin Tao3. DFMEA潜在失效模式潜在失效模式w 潜在失效模式(设计)潜在失效模式(设计) : : w 是系统、子系统或零部件有可能未达到或未完成在是系统、子系统或零部件有可能未达到或未完成在项目项目/ /功能栏中所描述功能栏中所描述设计意图设计意图的种类(如预期的功的种类(如预期的功能丧失)。能丧失)。w 它可能是
10、更高一级子系统或系统的潜在失效模式的它可能是更高一级子系统或系统的潜在失效模式的起因,也可能是它低一级的零部件潜在失效模式的起因,也可能是它低一级的零部件潜在失效模式的后果。后果。w 它可能只发生在它可能只发生在特定的运行环境条件下特定的运行环境条件下(如热、冷、(如热、冷、干燥、灰尘等),以及干燥、灰尘等),以及在特定的使用条件下在特定的使用条件下(如超(如超过平均里程、不平的路段、仅在城市行驶等),都过平均里程、不平的路段、仅在城市行驶等),都应考虑。应考虑。19Prepared by Justin Tao4. DFMEA潜在失效后果潜在失效后果w 潜在失效后果(设计)潜在失效后果(设计)
11、 : : w 就是失效模式对功能的影响,就如顾客感受的一样。就是失效模式对功能的影响,就如顾客感受的一样。w 要根据顾客可能发现或经历的情况来描述失效的后要根据顾客可能发现或经历的情况来描述失效的后果。果。w 要清楚地说明该失效模式是否会影响到安全性,或要清楚地说明该失效模式是否会影响到安全性,或与法规不符。与法规不符。w 不同级别的系统、子系统或零件之间存在着系统层不同级别的系统、子系统或零件之间存在着系统层次上的关系。次上的关系。20Prepared by Justin Tao5. DFMEA潜在失效起因潜在失效起因/机理机理w 潜在失效起因潜在失效起因/ /机理(设计)机理(设计) :
12、: w 是指一个设计弱点的迹象,其结果就是失效是指一个设计弱点的迹象,其结果就是失效模式。模式。21Prepared by Justin Tao6. DFMEA现行设计控制现行设计控制w 现行设计控制现行设计控制 : : w 是指现行预防措施、设计确认是指现行预防措施、设计确认/ /验证或其它活验证或其它活动,这些活动的完成或承诺将确保该设计对于动,这些活动的完成或承诺将确保该设计对于所考虑的失效模式和所考虑的失效模式和/ /或机理来说是充分的。或机理来说是充分的。w 预防:预防失效起因预防:预防失效起因/ /机理或失效模式的出现,机理或失效模式的出现,或减少它们的频度;或减少它们的频度;w
13、探测:在该项目投产之前,以任何解析的或物探测:在该项目投产之前,以任何解析的或物理的方法,查出失效或失效模式的起因理的方法,查出失效或失效模式的起因/ /机理。机理。22Prepared by Justin Tao7. DFMEA中的中的S、O、Dw 严重度(严重度(S S): :是对一个已假定失效模式是对一个已假定失效模式的最严重影响的评价等级。的最严重影响的评价等级。 w 频度(频度(O O):):是指在设计的寿命中某一特是指在设计的寿命中某一特定失效起因定失效起因/ /机理发生的可能性。机理发生的可能性。w 探测度(探测度(D D):):是结合了列在设计控制中是结合了列在设计控制中最佳的
14、探测等级。最佳的探测等级。23Prepared by Justin Tao8. PFMEA顾客顾客w PFMEA中的顾客中的顾客 : : w 一般是指一般是指“最终使用者最终使用者”,还包括是后,还包括是后续或下游制造或装配作业、服务工作、以续或下游制造或装配作业、服务工作、以及政府法规。及政府法规。24Prepared by Justin Tao下工程下工程经销商经销商使用者使用者都是都是PFMEAPFMEA所要考虑的对象所要考虑的对象本过程可能本过程可能产生的失效产生的失效模式模式8. PFMEA顾客顾客25Prepared by Justin Tao9. PFMEA潜在失效模式潜在失效模
15、式w 潜在失效模式(过程)潜在失效模式(过程) : : w 是指过程可能潜在是指过程可能潜在不满足过程要求和不满足过程要求和/ /或设计意图或设计意图的的种类,其已描述在过程功能种类,其已描述在过程功能/ /要求栏中。要求栏中。w 它是对某具体工序它是对某具体工序不符合要求不符合要求的描述。的描述。w 它可能是引起下一道作业的潜在失效模式的起因,它可能是引起下一道作业的潜在失效模式的起因,也可能是上一道作业的潜在失效模式的后果。也可能是上一道作业的潜在失效模式的后果。w 在在PFMEAPFMEA准备中,要假设提供的零件材料是合格的,准备中,要假设提供的零件材料是合格的,除非这可以被除非这可以被
16、PFMEAPFMEA小组由历史的数据指出这缺陷是小组由历史的数据指出这缺陷是属于进货零件的质量问题。属于进货零件的质量问题。26Prepared by Justin Tao10. PFMEA潜在失效后果潜在失效后果w 潜在失效后果(过程)潜在失效后果(过程) : : w 是指失效模式对顾客的影响。是指失效模式对顾客的影响。w 应依据顾客可能注意到的或经历的情况来描应依据顾客可能注意到的或经历的情况来描述失效的后果。述失效的后果。w 对于最终使用者来说,失效后果应该一律用对于最终使用者来说,失效后果应该一律用产品或系统的性能来描述;产品或系统的性能来描述;w 对于下一道作业对于下一道作业/ /后
17、续作业后续作业/ /地点,失效后果地点,失效后果应该以过程应该以过程/ /作业性能来描述。作业性能来描述。27Prepared by Justin Tao11. PFMEA潜在失效起因潜在失效起因/机理机理w 潜在失效起因潜在失效起因/ /机理(过程)机理(过程) : : w 是指失效发生的根本原因,其作业结果的显是指失效发生的根本原因,其作业结果的显现就是失效模式。现就是失效模式。28Prepared by Justin Tao12. PFMEA现行过程控制现行过程控制w 现行过程控制现行过程控制 : : w 是指尽可能阻止失效模式或失效起因是指尽可能阻止失效模式或失效起因/ /机理的机理的
18、发生,或者探测将发生的失效模式或失效起因发生,或者探测将发生的失效模式或失效起因/ /机理的控制的描述。机理的控制的描述。w 预防:预防失效起因预防:预防失效起因/ /机理或失效模式的出现,机理或失效模式的出现,或减少它们的频度;或减少它们的频度;w 探测:探测失效或失效的起因探测:探测失效或失效的起因/ /机理,并引导机理,并引导至纠正措施。至纠正措施。29Prepared by Justin Tao13. PFMEA中的中的S、O、Dw 严重度(严重度(S S): :是对一个已假定失效模式是对一个已假定失效模式的最严重影响的评价等级。的最严重影响的评价等级。 w 频度(频度(O O):):
19、是指具体的失效起因是指具体的失效起因/ /机理机理发生的可能性。发生的可能性。w 探测度(探测度(D D):):是结合了列在过程控制中是结合了列在过程控制中最佳的探测控制等级。最佳的探测控制等级。30Prepared by Justin Tao14. 风险顺序数风险顺序数RPNw 风险顺序数是产品严重度(风险顺序数是产品严重度(S S)、)、频度频度(O O)、)、探测度(探测度(D D)的乘积。在单独的的乘积。在单独的FMEAFMEA范围之中,该值(范围之中,该值(1 1至至10001000之间)可之间)可被用来对设计或过程控制中关切的等级被用来对设计或过程控制中关切的等级次序。次序。31P
20、repared by Justin Tao三、关于特性的理解三、关于特性的理解321. 特性定义特性定义w 特性:特性:是指产品是指产品/过程所具有的内在特征,过程所具有的内在特征,一般体现为大小、尺寸、外观、性能、功一般体现为大小、尺寸、外观、性能、功能、寿命等。能、寿命等。w 特性值:特性值:给特性赋予的值(可以是定性的,给特性赋予的值(可以是定性的,如外观、颜色、纹理等;也可以是定量的,如外观、颜色、纹理等;也可以是定量的,如长度值、宽度值、强度值等)。如长度值、宽度值、强度值等)。 33Prepared by Justin Tao2. 特性分类特性分类w 按状态分:按状态分: 产品特性
21、和过程特性产品特性和过程特性w 按重要程度分:按重要程度分: 1)关键特性:)关键特性: 与安全、法规有关的关键特性(特殊特性)与安全、法规有关的关键特性(特殊特性) 与功能、装配有关的关键特性(重要特性)与功能、装配有关的关键特性(重要特性) 2)普通特性:除关键特性之外的所有特性)普通特性:除关键特性之外的所有特性34Prepared by Justin Tao3. 过程和产品特性关系过程和产品特性关系w 过程特性:过程特性:产品在加工过程中所能显现的产品在加工过程中所能显现的特性,随着过程结束而消失。一般显现在特性,随着过程结束而消失。一般显现在产品本身和制造加工该过程的相应参数。产品本
22、身和制造加工该过程的相应参数。w 产品特性:产品特性:最终产品本身所具有的特性。最终产品本身所具有的特性。w 产品和过程特性是可以相互转化的产品和过程特性是可以相互转化的35Prepared by Justin Tao4. 关键特性确定原则关键特性确定原则w 顾客明确指定的特性,一般在设计图纸或设计数顾客明确指定的特性,一般在设计图纸或设计数据中体现;据中体现;w 国家或行业相应的法律、法规所规定的特性和要国家或行业相应的法律、法规所规定的特性和要求等;求等;w 由公司自行判断,如经常出现质量问题的特性,由公司自行判断,如经常出现质量问题的特性,评估顾客最为关注的性能、功能和尺寸等,上级评估顾
23、客最为关注的性能、功能和尺寸等,上级主管指定的,公司内部为提升质量层次的等。主管指定的,公司内部为提升质量层次的等。w 任何一个产品应该有关键特性,但不易太多,运任何一个产品应该有关键特性,但不易太多,运用二八原则,抓住关键的少数。用二八原则,抓住关键的少数。 36Prepared by Justin Tao5. 关键特性的控制关键特性的控制w 一般地关键特性是采取与普通特性不一样的控一般地关键特性是采取与普通特性不一样的控制方法;制方法;w 对于计量值应采取对于计量值应采取SPC等等控制方法;控制方法;w 对于计数值应采取顾客认可的方法,如外观特对于计数值应采取顾客认可的方法,如外观特性,需
24、要与顾客达成相应的接受准则;性,需要与顾客达成相应的接受准则;w 对于破坏性的性能或功能测试要求,一般采取对于破坏性的性能或功能测试要求,一般采取试验方法(与顾客达成一致),确定试验方法、试验方法(与顾客达成一致),确定试验方法、频次和接收水平(频次和接收水平(DOE-田口方法);田口方法);w 通常顾客关注的计量值特性,不是计数值特性。通常顾客关注的计量值特性,不是计数值特性。 37Prepared by Justin Tao四、四、FMEA理解与理解与实施前准备实施前准备381. 典型的典型的FMEA注意:注意:将系统的失将系统的失效模式降为最小效模式降为最小目标:目标:最大化的产最大化的
25、产品质量、可靠性和品质量、可靠性和成本成本注意:注意:将设计的失将设计的失效模式降为最小效模式降为最小目标:目标:最大化的产最大化的产品质量、可靠性、品质量、可靠性、成本和可维护性成本和可维护性系统系统设计设计过程过程部件部件子系统子系统主系统主系统部件部件子系统子系统主系统主系统人、机、料人、机、料法、环、测法、环、测(5M1E)机器机器工具工具工作站工作站生产线生产线操作者培训操作者培训过程过程测量测量注意:注意:将全过程的将全过程的失效模式降为最小失效模式降为最小目标:目标:最大化的全最大化的全 过程质量、可靠性过程质量、可靠性、成本和可维护性、成本和可维护性39Prepared by
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