FMEA培训教材(PPT 145页).pptx

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1、FMEAFailure Mode and Effect Analysis潜在失效模式及后果分析第四版的变化1.第四版的格式更便于阅读。2.更多的例子和用语被用来改进手册的使用，为FMEA的开发过程提供了一个更紧密的联系。3.更加强调了对管理者支持、兴趣和对FMEA过程和结果评审的需求。4.明确并加强了DFMEA和PFMEA之间联系的理解，同时也明确了和其它工具之间的联系。5.对严重度、频度、探测度的打分表进行了改进，以便对实际的分析和利用更有意义。6.引进了当前行业中正在被运用的可供选择的几种方法：增加了包含样表和在特殊情况下运用的FMEA的附录；从以前关注“标准格式”改变为几种代表当前行业中

2、使用的FMEA的选择。7.RPN不再被建议作为评价风险的首要方式，修订了改进的需求，包含了一个附加的方法，而且明确说明了不建议使用RPN限值的方法。什么是FMEA 在产品设计阶段(DFMEA)和过程设计阶段(PFMEA)，对构成产品的子系统、零件，对构成过程的各个工序逐一进行分析，找出所有潜在的失效模式，并分析其可能的后果，从而预先采取必要的措施，以提高产品的质量和可靠性的一种系统化的活动。SFMEASFMEA 对产品开发、过程策划综合评估，通过系统、对产品开发、过程策划综合评估，通过系统、子系统不同层次展开，自上而下逐级分析，更注重整体性、子系统不同层次展开，自上而下逐级分析，更注重整体性、

3、逻辑性。逻辑性。System failure mode and effect analysisSystem failure mode and effect analysisDFMEADFMEA 对设计输出评估，识别和消除产品及每一零部对设计输出评估，识别和消除产品及每一零部件的设计缺陷。件的设计缺陷。designdesignPFMEAPFMEA 对工艺流程的评估，识别和消除制造对工艺流程的评估，识别和消除制造/ /服务过程服务过程中每一环节的潜在隐患。中每一环节的潜在隐患。processprocessFMEA的类型FMEA的历史世界上首次采用FMEA这种概念与方法的是在20世纪60年代中期美国

4、的航天工业。进入20世纪70年代，美国的海军和国防部相继应用推广这项技术，并制订了有关的标准。20世纪70年代后期FMEA被美国汽车工业界所引用，作为设计评审的一种工具。1993年2月美国三大汽车公司联合编写了FMEA手册，并正式出版作为QS-9000质量体系要求文件的参考手册之一，1995年2月出版了第二版，2001年7月出版了第三版。1994年，美国汽车工程师学会SAE发布了SAEJ1739潜在失效模式及后果分析标准。FMEA还被广泛应用于其它行业，如粮食、卫生、运输、燃气等部门。 情形1：新设计、新技术或新过程。FMEA的范围是全部设计、技术或过程。 情形2：对现有设计或过程的修改（假设

5、对现有设计或过程已有FMEA）。 情形3：将现有的设计或过程用于新的环境、场所或应用（假设对现有设计或过程已有FMEA）。 何时进行FMEA建立、跟踪和改进建立、跟踪和改进Business ObjectivesScrapJan. Apr. Jul. Dec.UptimeGoalOn Time DeliveryGoalGoalEmployee Information CenterJan. Apr. Jul. Dec.Jan. Apr. Jul. Dec.保持和利用保持和利用了吗？改进了吗？改进了吗？了吗？FMEA的目的FMEA可以描述为一组系统化的活动，其目的是：帮助预防问题发生识别和分析风险确

6、定关键特性与重要特性持续改进 将全部过程形成文件 FMEA的特点 失效还未发生，可能发生，但不一定发生 在设计或过程开发阶段前开始 由各种有经验和专业知识的人构成小组 头脑风暴 是预防缺陷的有效工具 持续进行的动态文件 是经验的宝库FMEA做不好的原因 缺乏高层管理者的支持； 没有真正的专业人士的参与； 没有采用多方论证的方式； 没有投入足够的人力和时间； FMEA推动者缺乏组织协调能力； FMEA的编写者文字表达能力和逻辑思维能力欠缺； FMEA的参与者不愿奉献自己的知识； 没有完全掌握FMEA的基本方法。 FMEA 的时间顺序概念初始设计产品加工图纸工装制造设计/过程确认生产开始DFMEA

7、PFMEADFMEA 在设计概念形成之时或之前开始，完成时间在产品加工图样完工之前。PFMEA 在可行性阶段或之前进行，完成时间早于生产工装、设备或采购准备之前。时间客户投诉制造及装配设计核准FMEA产品策划设计制造应用预防寻找方法及解决问题成本1000100101各阶段纠正问题的成本脑力风暴 Brainstorming 脑力风暴是一种技法，可以激发小组成员产生大量的有创意的点子。 由纽约广告代理的老板Alex F Osborn在1930年发明，其前提是在一般的讨论中，人们害怕别人批评而约束自己，因此而不能产生有创意的点子。 脑力风暴包括创造一种氛围，让人们感到无拘无束，此时人们可能提出在平时

8、认为不太可能提出的解决方案，但往往收到意想不到的效果。脑力风暴 Brainstorming 选定进行头脑风暴的小组成员。 一次只能有一人发言。 不要有任何人在会上起主导作用（平等原则）。 将会议中得到的所有IDEA都记录下来。 在头脑风暴过程中，不要对任何IDEA进行评价。 重要的是IDEA的数量，而不是质量。 将各种IDEA按失效模式和起因进行分类。 头脑风暴之后对失效模式进行优先排序。对组织和管理层的影响 FMEA是企业内的一项重要活动，涉及整个产品实现过程； FMEA很费时，而且需要有足够的资源； 明确FMEA的职责以及高层管理者的承诺至关重要； 要实施FMEA全面的培训，包括：管理层、

9、使用者、供方、推动者。基本架构 Basic Structure 本手册所描述的建议FMEA格式的目的是为了组织收集和展示相关FMEA信息，具体的格式可以根据组织的需要和顾客的要求变化。 所使用的格式至少应描述以下内容： 被分析的产品或过程的功能、要求和输出（deliverables）； 当功能要求不符时的失效模式； 失效模式的后果和结果； 失效模式的潜在起因； 针对失效模式的起因所采取的行动和控制手段； 防止失效模式再发生的措施。报告格式报告格式 - 1- 1报告格式报告格式 - 2 - 2 NEWNEW！ 缺陷可能性及影响分析缺陷可能性及影响分析 FMEA编号： 产品系统 FMEA 过程系统

10、 FMEA 共 页 第 页类型/型号/生产/批号： 制表： 日期： 系统编号/系统元素： 功能/任务: 零件号 负责人： 部门： 潜在的缺陷后果S潜在的缺陷潜在的缺陷原因 预防措施O发现缺陷措施DRPN责任人/ 期限完成状态()备注/状态20406080100 报告格式报告格式 - 3- 3定义顾客在FMEA中应考虑四种类型的顾客： 最终使用者：使用产品的个人或组织，FMEA中一般要考虑产品的耐久性对最终使用者的影响。 OEM：分析产品和主机厂装配过程之间的关系对于有效的FMEA非常关键。 供应链：包括组装、装配、热处理、喷漆、电镀、焊接或其它精加工服务等。 法规：对安全和环境方面明确要求并监

11、控其实施的政府机构。明确顾客有助于定义功能、要求和规范，并能帮助确定相关失效模式的后果。设计潜在的失效模式及后果分析Design Failure Mode and Effect Analysis1.启动2.结构分析3.功能分析4.风险识别5.风险分析6.风险评估7.管理风险进行FMEA的步骤功能分析风险评估管理风险结构分析启动风险识别风险分析时机新设计、新技术产品用于新用途或新环境完成纠正/预防措施后(例：8D研究)DFMEA是：在设计概念最终确定前开始在更改发生时更新或通过产品开发的阶段获得附加的信息在产品设计发布前全部完成是将来重复设计的一种学习经验的来源启动FMEA第一步启动跨功能工作小

12、组组长来自设计部门负责设计的工程师组员装配、制造设计、分析/测试、可靠性材料、质量服务供方顾客FMEA专家成立小组第一步启动基本资料 - 表头第一步启动系统/子系统/部件系统系统FMEA的范围的范围 一个系统可以看作是由各个子系统组成的； 这些子系统往往是由不同的小组设计的； 系统FMEA的焦点是要确保组成系统的各子系统间的所有接口和交互作用以及该系统与车辆其他系统和顾客的接口都要覆盖。系统/子系统/部件子系统子系统FMEA的范围的范围 一个子系统FMEA通常是一个大系统的组成部分； 子系统FMEA的焦点是确保组成子系统的各个部件间的所有的接口和交互作用都要覆盖。部件部件FMEA的范围的范围

13、部件FMEA通常是一个以子系统的组成部分为焦点的FMEA。系统FMEA自行车功能：功能：便于使用潜在失效模式：潜在失效模式：方向把不好用脚踏板不好用功能：功能：提供可靠的交通运输潜在失效模式：潜在失效模式：链条经常断开需要经常修理车胎功能：功能：提供舒适的交通运输潜在失效模式：潜在失效模式：车座位置不舒服系统层车架功能：功能：为座位支撑提供稳定的附 属物提供好看的外观失效模式：失效模式：座位支撑的过大变形漆皮开裂子系统层功能：功能：提供结构性支持潜在失效模式：潜在失效模式：机构性失效过大变形功能：功能：对正确的车架几何外形提供尺寸 控制潜在失效模式：潜在失效模式：车架安装点的长度过长车架安装点

14、的长度过短部件层把手总成前轮总成后轮总成链轮总成车座总成链条总成上部车架下前车管下后车管链轮管1）FMEA编号编号 填入FMEA文件编号,通常被用作文件控制 2）系统、子系统、零件名称和编号）系统、子系统、零件名称和编号 填入被分析的的系统、子系统或零部件 3）设计责任）设计责任 填入整车厂、负有设计责任的部门和小组。如适用，还包括供方。4）FMEA编制人编制人 填入FMEA编制的责任人5）车型年）车型年/项目项目 填入被用到或被设计时分析到汽车的年型和车型(如果已知）6）关键日期）关键日期 填入初次FMEA应完成的时间，该日期不应超过计划的生产设计 发布日期。7）FMEA日期日期 填入FME

15、A原始稿的日期 8）核心小组）核心小组 设计FMEA小组名称、部门和电话基本资料 - 表头第一步启动剖析系统/产品的结构组成分解成最简单及经济的单元系统 . 子系统 . 零部件资料来源：图纸 . 设计要求书 . 产品规范物料明细表结构分析第二步结构分析系统结构图 结构分析系统SystemSE 1SE 2SE 3SE 1.1SE 1.2SE 2.1SE 2.2SE 2.3SE 3.2SE 2.2.1SE 2.2.2第二步结构分析SE 3.1系统系统子系统子系统 / / 组件组件组件组件结构分析例：桌上电脑的结构分析 第二步结构分析框图/边界图（ Block / Boundary Diagram

16、） 产品框图可以有不同的方法或格式建立 描述了设计范围内子系统和零部件之间的相互关系，包括：信息流、能量、力或流体。 目的是理解系统的要求或输入，执行的功能及系统的输出。 框图由用线连接的方框构成，每一方框代表产品的一个主要零部件。连线表示了产品零部件之间的连接方式或界面。 应拷贝一份框图与DFMEA放在一起。第二步结构分析活塞活塞气门气门气环气环承受气体压力，紧贴在活塞环槽，带走活塞热量碰撞顾客使用-工况-燃油外部环境-空气-温度个体差异-设计-生产、装配缸套缸套在侧向力的作用下挤压缸套，由压缩行程终点过渡到膨胀行程始点时，对气缸造成撞击机油机油润滑、腐蚀可燃混可燃混合气体合气体高温高压活塞

17、销活塞销缸盖缸盖在活塞销座中摇摆运动，造成摩擦碰撞随时间的改变-材料的热疲劳-材料的磨损油环油环减少油环与活塞环槽之间的端面间隙，使泵入活塞环和环槽间隙之间的机油量最小，泄去活塞环槽中机油的油压框图示例1第二步结构分析框图示例2灯罩A开/关C灯泡总成D极板E电池B弹簧F243155系统名称：闪光灯系统名称：闪光灯工作环境极限条件工作环境极限条件温度：温度：-20160F耐腐蚀性：规范耐腐蚀性：规范B冲击：冲击：6英尺下落英尺下落外部物质：灰尘外部物质：灰尘湿度：湿度：0100RH可燃性：可燃性： 1.不连接（滑动）不连接（滑动）2.铆接铆接3.螺纹连接螺纹连接4.卡扣连接卡扣连接5.压紧连接压

18、紧连接不属于此FMEA第二步结构分析请学员绘制一份自己熟悉产品的框图。小组讨论 小组演讲 教师评论 案例练习针对被分析的每个项目或界面简单描述设计的功能和要求可能有多个功能单独列出基于顾客的要求小组讨论结果功能第三步功能分析参数图(Parameter diagram) P图：是用于确定和描述噪声控制因素和错误状态的稳健性(Robustness)工具。描述噪音因素，控制因素，理想的功能和误差状态，有助于识别潜在的失效原因、失效模式、潜在的失效后果、目前的控制方法、建议的措施。第三步功能分析P图相关概念输入信号输入信号：指分析对象运行所需的基本条件理想功能理想功能：分析对象需要完成的功能，反映了产

19、品的设计意图或功能需求。错误状态错误状态：与预期功能的偏差或非预期的分析对象的输出。干扰因子干扰因子：能够导致分析对象功能失效的非预期的因素，分为5类。个体差异(PP)、内部环境(SI)、顾客使用(CU)、随时间改变(DG)、外部环境(EE)。 个体差异个体差异：各零部件、总成之间的差异，包含设计、生产，以及与各接口部件之间的关系(参照边界图)。 内部环境内部环境：分析对象的接口零部件对其产生的影响。 顾客使用顾客使用：顾客的哪些不当使用会对产品造成的不利影响。 随时间改变随时间改变：分析对象随运行时间的加长出现的疲劳磨损等。 外部环境外部环境：使用环境对分析对象造成的不良影响。控制因子控制因

20、子：设计过程中所有因素的集合，其目的是减少错误状态的发生。P图与DFMEA的对应关系文件文件对应关系对应关系P图干扰因子控制因子理想功能错误状态DFMEA失效原因当前控制措施项目/功能故障模式Quality Function DeploymentAPQP手册的定义 QFD是一种将顾客呼声转化为技术要求和操作条件，并将转化的信息，以文件形式列在矩阵表中的系统化的程序。 QFD重点放在最重要的项目上，并提供将目标准确地定在先定区域，以提高竞争优势的方法。 如何1如何2如何3如何4如何5如何6如何7需求 1需求 2需求 3需求 4需求 5需求 6需求 75534241H HH HH HH HL LM

21、MMMMMMMMMMML LL LL LL LL L5 57 7 4 41 1 4 48 8 1 13 3 5 50 0 6 6 2 21 1654521368524如何1如何2如何3如何4如何5如何6如何7如何1如何2如何3如何4如何5如何6如何7需求 1需求 2需求 3需求 4需求 5需求 6需求 75534241H HH HH HH HL LMMMMMMMMMMMML LL LL LL LL LH HH HH HH HL LMMMMMMMMMMMML LL LL LL LL L5 57 7 4 41 1 4 48 8 1 13 3 5 50 0 6 6 2 21 165452136852

22、4第三步功能分析 DFMEA在体现设计意图时，还应保证制造和装配能够实现设计意图 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 要求的钢材强度 过程能力/性能DFMEA的拓展第三步功能分析DFMEA的拓展 还要考虑产品维护（服务）及回收的技术/身体的限制 便利的维修工具 简便的诊断方法 材料的分类符号（用于回收） 制造过程使用到的材料/化学品第三步功能分析电池后盖圆桶型管激光芯版外部圆形镜片功能：1.密封2.安装电池3.提供电源4.必须容易拆卸功能：1.密封2.安装电池3.提供电源4.激光芯安装5.易于抓握的激光笔表面6.抓握的提示标签功能：1.提供电源2.激光聚焦3.提供

23、当前的电源路径功能：1.密封激光2.输出镜头3.遮蔽灰尘4.必需易于装卸示例：激光笔功能框图第三步功能分析项目 填入 项目 接口 零件 信息来源 框图 P图 图表图纸 小组的其它分析 所用术语应与顾客要求及其它技术文件保持一致以便追溯第三步功能分析功能 填入 被分析的项目或接口的功能 该功能必需满足基于顾客要求和小组分析的设计意图 如果项目或接口有多项功能，其潜在失效模式也不一样，最好将这些功能及相关的失效模式分开列出。第三步功能分析要求 填入 被分析的每项功能的要求 如果一项功能有多个要求，其潜在失效模式也不一样，最好将这些功能及要求分开列出。第三步功能分析示例项目项目功能功能要求要求失效模

24、式失效模式盘式刹车系统按要求刹车（考虑环境条件如湿、干等）在干沥青路面上以规定的距离和力刹车在没有系统指令的情况下允许车辆无阻碍的运行刹车转子使力从刹车垫转到车轴上在车轴上产生规定的扭矩抗力第三步功能分析请学员按以上格式列出熟悉产品中的一个项目、功能和要求。小组讨论 小组演讲 教师评论 案例练习潜在失效模式是指部件、子系统或系统有可能会未达到或不能实现项目/功能栏中所描述的预期功能的情况描述具体不符合技术性非顾客注意的症状一项功能可能有多个失效模式，但如果针对一项功能识别了过多的失效模式，说明要求没有被充分识别。那些仅在确定的操作条件（如：热、冷、干、粉尘等）和使用条件（如：超过平均里程、糟糕

25、路况、仅在市区行驶等）下出现的潜在失效模式必须予以考虑。潜在失效模式第四步风险识别可能是更高级别子系统或系统的潜在失效原因也可能是某个低级别部件的失效后果列出所有潜在的失效模式后，可从以下方面的评审中检查失效模式识别的完整性：脑力激荡相似设计的比较失效报告不合品报告报废报告客户投诉报告类似零件的索赔/投诉潜在失效模式第四步风险识别失效模式的种类常用的有两大类失效：类失效、类失效。类失效，指的是不能完成规定的功能，如：类失效，指的是不能完成规定的功能，如： 突发型：断裂、开裂、碎裂、弯曲、塑性变形、失稳、短 路、断路、击穿、泄露、松脱等等。 渐变型：磨损、腐蚀、龟裂、老化、变色、热衰退、蠕变、

26、低温脆变、性能下降、渗漏、失去光泽、褪色等等。类失效，指的是产生了有害的非期望功能，如：类失效，指的是产生了有害的非期望功能，如： 噪声、振动、电磁干扰、有害排放等等。第四步风险识别示例项目项目功能功能要求要求失效模式失效模式盘式刹车系统按要求刹车（考虑环境条件如湿、干等）在干沥青路面上以规定的距离和力刹车车辆不能停止车辆超过规定的距离刹车用超过XX的力刹车在没有系统指令的情况下允许车辆无阻碍的运行在没有指令的情况下启动，车辆运动部分受阻在没有指令的情况下启动，车辆不能动刹车转子使力从刹车垫转到车轴上在车轴上产生规定的扭矩抗力扭矩抗力不足第四步风险识别潜在失效后果潜在的失效后果，是指失效模式可

27、能带来的对完成规定功能的影响，以致带来顾客的不满意，和不符合安全和政府法规。如果失效模式可能影响到安全或法规一定要清楚地说明。DFMEA中顾客的定义F 最终使用者F 负责整车或更高一层总成设计的工程师/设计组F 负责生产、装配和服务活动的生产/工艺工程师不同级别的部件、子系统和系统之间存在着一种系统层次上的关系。例如：一个零件断裂总成振动。第四步风险识别潜在失效后果失效后果可以从以下几方面考虑： 对完成规定功能的影响； 对上一级系统完成功能的影响； 对系统内其他零件的影响； 对顾客满意的影响； 对安全和政府法规符合性的影响； 对整车系统的影响。第四步风险识别示例：失效链水箱支架断裂水箱后倾水箱

28、与风扇碰撞水箱冷却水管被风扇刮伤水箱冷却液泄露冷却系统过热发动机汽缸损坏汽车停驶1失效原因1失效模式2失效原因1失效后果2失效模式2失效后果3失效原因3失效模式3失效后果时间第四步风险识别示例项目项目失效模式失效模式后果后果盘式刹车系统车辆不能停止车辆控制削弱；不符合法规车辆超过规定的距离刹车车辆控制削弱；不符合法规用超过XX的力刹车不符合法规在没有指令的情况下启动，车辆运动部分受阻刹车垫寿命减少；车辆控制减小在没有指令的情况下启动，车辆不能动顾客无法驾驶车辆第四步风险识别请学员继续完成您所分析项目的所有可能的失效模式及失效后果。小组讨论 小组演讲 教师评论 案例练习潜在失效模式起因/机理 失

29、效机理是指物理、化学、电、热或其它导致失效模式的过程。 不要混淆机理与模式，失效模式是“外在的”、“观察到的” 失效起因是指设计过程如何会使失效出现。 以能被纠正或控制的方式描述 可能是一种导致失效模式的设计弱点 起因是导致或激发失效机理的环境 不要用“设计不良”或“设计不当”等模糊词语 不同的起因应单独列出 假定制造和装配按设计意图进行，除非统计数据显示其中确实有问题第五步风险分析潜在失效的起因/机理起因机理规定材料不正确设计寿命设想不足应力过大润滑能力不足维护说明书不充分算法不正确表面精加工规范不当形成规范不足规定的摩擦材料不当过热公差不当屈服 化学氧化疲劳 电移材料不稳定 蠕变磨损 腐蚀

30、第五步风险分析示例失效模式失效模式机理机理起因起因车辆不能停住力没有从脚踏板到刹车垫传导由于防腐不当导致机械连接断裂由于不正确的连接器扭矩规范，液压油从松的液压管流失由于不当的管材设计，液压管卷曲/压缩导致液压油流失。超过YY英尺车辆才停住从脚踏板传导到刹车垫的力减小由于不适当的润滑规范导致机械连接处不灵活由于防腐不当导致机械连接处腐蚀由于管材设计不当，液压管卷曲导致液压油部分流失。在没有指令的情况下启动，车辆运动受阻刹车垫没有松开由于表面抛光不好导致横杆上腐蚀或沉积杂物。第五步风险分析潜在失效的起因/机理分类与制造装配无关的原因与制造装配无关的原因当制造与装配符合工程规范的情况下，发生了失效

31、。与制造装配有关的原因与制造装配有关的原因由于所拟定采用的制造/装配设计在技术上或操作者体力上的限制与难度，以及容易产生误操作而引起的潜在失效。也就是与产品设计中可制造性与装配性有关的问题。纯属制造与装配过程有关的问题，原则上由PFMEA来进行分析。第五步风险分析潜在失效的起因/机理的分析途径 现有的类似产品的FMEA资料； 应用失效链，找出直接原因，中间原因和最终原因； 应用“五个为什么”； 应用因果图，从人、机、料、法、环等方面分析，应用排列图、相关分析、试验设计等方法，从可能的多因素原因中找出主要原因； 应用失效树分析（FTA）找出复杂系统的失效原因与机理； 充分发挥小组的经验，采用头脑

32、风暴法，对可能的原因进行归纳分析；第五步风险分析示例：五个为什么失效模式：门锁扣不上。为什么？因为：锁舌与锁座错位。为什么？因为：车门下沉。为什么？因为：门铰链变位。为什么？因为：固定门铰链的框架变形。为什么？因为：框架刚度不足。第五步风险分析现行设计控制是那些作为设计过程组成部分实施的已经完成或承诺要完成的活动，并且这些活动将确保设计对于所考虑的失效模式和/或起因/机理是足够的。 两种途径预防探测如果可能，应当先使用预防控制的方法。作为设计意图部分的预防控制将影响频度的初始级别。现行设计控制第五步风险分析预防消除（防止）失效机理的起因或失效模式出现，或者降低其发生比率控制方法标杆分析（ben

33、chmarking studies）失败-安全 设计 （fail-safe design）设计和材料标准（内/外部）文件化 - 来自类似设计的最佳经验记录、经验学习等仿真研究 概念分析来设立设计要求防错法现行设计控制 - 预防第五步风险分析探测：探测失效的起因或失效模式的活动控制方法设计评审样件试验确认试验仿真研究 设计确认试验设计DOE 包括可靠性试验用相似零件制作模型测试 （Mock-up using similar parts）现行设计控制 - 探测第五步风险分析示例失效模式失效模式起因起因预防控制预防控制探测控制探测控制车辆不能停止由于防腐不当导致机械连接断裂按材料标准MS845设计环

34、境强化试验03-9963由于不正确的连接器扭矩规范，液压油从松的液压管流失按扭矩要求-3993设计振动强化试验18-1950由于不当的管材设计，液压管卷曲/压缩导致液压油流失。按材料标准MS-1178设计实验设计DOE-管道弹性第五步风险分析请学员完成DFMEA的第六步，分析失效模式的所有可能的起因/机理，及现行控制方法。小组讨论 小组演讲 教师评论 案例练习Severity对失效模式发生时引致的后果的严重程度的评估若一个失效模式有多个后果对每一个后果评估和标识以最高分数进行风险评估（PRN计算）应运用一致的评分规则以保证连续性9分和10分定义不建议变更1分的项目不需要进一步分析严重度第六步风

35、险评估严重度级别级别后果后果影响产品的严重度（客户影响）影响产品的严重度（客户影响）10不能符合安全和/或法规要求潜在失效模式影响车辆安全运行和/或涉及违反政府法规 - 没有警告9潜在失效模式影响车辆安全运行和/或涉及违反政府法规 - 带有警告8主要功能丧失或降级主要功能降级（车辆不能运行，但不影响车辆安全运行）7主要功能降级（车辆能运行，表现水平下降）6次级功能丧失或降级次级功能降级（车辆能运行，但舒适/方便性的功能不运行）5次级功能降级（车辆能运行，但舒适/方便性的功能表现水平下降）4烦恼外观或能听到的噪音，车辆能运行，不符合，大部分客户都能察觉（大于75%）3外观或能听到的噪音，车辆能运

36、行，不符合，很多顾客能察觉（50%）2外观或能听到的噪音，车辆能运行，不符合，敏感顾客能察觉（小于25%）1没有影响未有可识别影响级别 本栏目可用于突出高优先度的失效模式和其相关的原因 作为分析的结果，小组可以用这些信息来识别特殊特性 顾客的特殊要求可能确定特殊产品和过程特性的符号及使用 第六步风险评估KCDS_质量金字塔质量金字塔SPCSPC（standard product characteristic)F/F F/F (fuction/fit)S/C S/C (safe/compliance with regulations)一般关注一般关注附加关注附加关注特殊关注特殊关注KPCKPCS

37、PCSPCPCPC第六步风险评估KPCKPC影响安全、国家法律法规、功能、配合的质量特性影响安全、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)第六步风险评估KCCKCC 影响关键质量特性（影响关键质量特性（KPCKPC）的过程参数）的过程参数KPC人人机机料料法法环环测测KCC1KCC2KCC3第六步风险评估Occurrence指某一特定的起因/机理在设计寿命内出现的可能性着重在其含义而非绝对数值频度的级别是设计范围内的一个相对分值，可能不是实际可

38、能发生的反映应运用一致的评分规则以保证连续性频度第六步风险评估频度评分前，应考虑以下问题： 类似的系统、子系统或部件是否有服务历史和野外使用的经验（field experience）? 部件是沿用先前水平的部件、子系统或系统还是与其相类似？ 相对于先前水平的部件、子系统或系统变化有多显著？ 部件是否与先前水平的部件有着根本的不同？ 部件是否是全新的？ 部件的用途是否有变化？环境有何变化？ 针对该用途，是否采用了工程分析（如可靠性）来估计其预期的可比较的频度数？ 是否采取了预防性控制措施？ 第六步风险评估频度Detection若一个失效模式有多个控制对每个控制评估和标识以最低的分数进行风险评估（

39、PRN计算）假设失效发生，评估“现新设计控制”的能力探测这个失效模式频度低不可自动推断探测度也低评估设计控制对低频失效模式的探测能力应运用一致的评分规则以保证连续性探测度第六步风险评估探测度风险顺序数（RPN） RPNRisk Priority Number RPN=（S） （O） （D） 用它来表示设计风险的度量， RPN的数值在11000之间； RPN值为解决问题的优先顺序提供参考； 当RPN相近时，应优先注意S大的失效模式，以及S和O都教大的失效模式； 如RPN值很高，设计人员必须采取纠正措施； 不管RPN多大，只要S高时，就要引起特别注意。第六步风险评估请学员将严重度、频度和探测度量化

40、，看看风险程度。小组讨论 小组演讲 教师评论 案例练习严重度为9或10的项目优先必须评审必须有控制或建议措施严重度为8或低于8，频度或探测度最高的项目，应当予以考虑对RPN最高的项目采取纠正措施例：最高 3 项 RPN : 448, 316, 216, 200, 186, 162, 150, 144 . 不应预设PRN限度管理原则第七步管理风险减小PRN重点应放在预防缺陷(降低频度)，而不是探测措施优先次序：严重度、频度、探测度没有建议措施， 填写“无”建议措施第七步管理风险减小严重度必须变更设计应在过程开发早期减小频度变更设计消除或控制失效模式原因不仅限于以下措施消除失效模式的防错设计修改设

41、计几何尺寸和/或公差针对低应力或高失效可能部件的设计更改修改材料规范 建议措施第七步管理风险减小探测度应用防错法增加设计确认/验证重新设计探测方法实验设计DOE更改试验计划设计措施考虑：DOE或可靠性试验的结果确认结果有效且不产生新潜在失效模式的设计分析确认满足目标特性物理更改的图样、图表和模型设计评审的结果给定工程标准或设计指南的更改可靠性分析的结果建议措施第七步管理风险采取的措施描述实际执行的措施和生效日期措施执行后的RPN跟踪所有建议措施已实施验证已执行的措施的有效性重新评估S, O, D数值计算RPN结果措施执行结果第七步管理风险DFMEA跟踪 任何建议措施都应有具体的负责人和规定的完

42、成日期； 小组和主管设计的人员要对此负责到底； DFMEA是一种动态文件，它应体现最新的设计思想，包括投产后发现问题而采取的设计修改； 由设计主管工程师负责保证所有建议措施得到实施。建议措施的落实是十分重要的，任何建议措施都应有具体的负责人和规定的日期； 随着设计的修改和过程的完善，PFMEA也要进行不断的修订与完善，应体现最新设计及改进措施的情况，包括产品正式投产之后的改进活动。第七步管理风险重新启动管理措施步骤对新RPN重新排序对新RPN最高的项目采取纠正措施例：最高 3 项 RPN : 448, 316, 216, 200, 186, 162, 150, 144 . 持续改进第七步管理风

43、险输入顾客期望或要求法律法规、行业规范竞争对手分析设计经验和资源设计目标、可靠性和质量目标初始材料清单初始特殊产品和过程特性的清单Boundary/block DaigramP-Daigram输出特殊特性的确认设计验证计划DVPPFMEADFMEA的输出/输入设计验证计划编制DVPDFMEA外部要求目标内部要求目标动态文件永远体现最新设计(产品)水平和有关控制措施产品设计变更定期评审更新频度和探测度厂外或生产线的失效更新失效模式厂内的质量问题顾客投诉维护DFMEA过程潜在的失效模式及后果分析过程FMEA（PFMEA）PFMEA簡介PFMEA是一个动态（living）文件：在可行性阶段或之前就应

44、该启动；应早于生产工装的制作；从单个零件到总成的所有生产操作都应考虑；应包含工厂内所有可能影响制造和装配作业的过程如：装货、收货、材料搬运、储存、标识等。 产品设计可满足设计意图 由设计弱点导致的失效模式可能在PFMEA中，但相关后果和控制已在DFMEA中 机器和设备满足其设计意图 零件/材料是合格的 可考虑历史纪录PFMEA的前提团队方式PFMEA由多方论证小组开发和维护，该小组一般由责任工程师领导；小组负责人在PFMEA的开发初期从各有关部门挑选成员，包括但不限于：设计、装配、生产、质量、采购、服务、供应商等；PFMEA应该成为促进各相关部门交流的催化剂，从而提升团队合作精神。PFMEA的

45、输入 过程流程图 DFMEA 图纸和设计记录 过程清单 特性矩阵图 内部和外部发生的不合格 质量和可靠性历史 其它类似产品信息，如：FTT（First Time Through）、PPM、CpkPFMEA的第一步：创建过程流程图流程图应当识别每一工序的产品/过程特性；应包含来自相应DFMEA中所识别的产品信息；编制PFMEA所依据的流程图应有一份副本和PFMEA放在一起。从高层次流程图到详细的流程图 从宏观到微观 过程流程分析10206050304030.130.530.430.330.230.6请学员绘制一份自己熟悉产品的过程流程图，并重点分析其中12个重要工序的外来变差来源及产品和过程特性

46、。小组讨论 小组演讲 教师评论 案例练习过程FMEA示例PFMEA过程步骤填入被分析的过程或工序，如一个编号和名称：10车、20钻、30攻丝、40装配等；该内容必需与过程流程图保持完全一致以便追溯并建立与其它文件（控制计划、作业指导书）之间的联系；返工返修工序也应该包含在内。PFMEA过程功能过程功能描述操作的目的或意图；建议进行风险分析以便将过程编号用于那些增值或对产品有负面影响的过程步骤；如果一个过程有多项功能则应分开描述，以便更好地识别相应的失效模式。PFMEA要求要求是指为满足设计意图或其它顾客要求的过程输入；如果针对同一项功能有不同的要求，则应和相应的失效模式一起分开描述以便分析。潜

47、在失效模式 潜在失效模式是指过程可能不能满足过程要求（包括设计意图）的方式； 一般假定采购的零件或材料是合格的，除非以前的统计数据显示进货产品有质量问题； 小组还应假定产品设计是正确的，如果确实发现与过程有关的产品设计问题，应将其提交产品设计小组进行解决； 假设失效模式可能发生但不一定肯定发生； 失效模式应用专业术语描述。示例过程步骤过程步骤/功能功能要求要求潜在失效模式潜在失效模式Op 20用扭矩枪将座椅垫装到位置上4颗螺丝少于4颗螺丝规定的螺丝用错螺丝安装顺序：第一颗螺丝安在右前方的孔中螺丝安在其它孔里螺丝完全安装到位未完全拧到位螺丝拧至规定的动转矩扭矩过高扭矩过低过程失效模式的两种类型类

48、：不能完成规定的功能 如：零件超差，错装。类：产生了非期望功能 如：加工过程使操作者或机器受到伤害、损坏，产生有害气体、过大的噪声、振动，过高的温度、粉尘、刺眼的光线等等。考虑潜在失效模式的方法 在考虑过程潜在失效模式时，经常使用“零件为什么会被拒收？”的思考方法。 例一：焊接过程零件被拒收可能因为“焊不透”、“焊穿”、“焊接后零件变形”，等等 例二：一个箱体与箱盖装配后被拒收的潜在原因是：“不密封”、“漏装零件”、“未注润滑剂”，等。 对于试验、检验过程两种可能的失效模式： 接受不合格的零件 拒收合格的零件典型的失效模式弯曲弯曲 毛刺毛刺 孔错位孔错位断裂断裂 转运损坏转运损坏 漏开孔漏开孔

49、脏污脏污 变形变形 表面太光滑表面太光滑短路短路 开路开路表面粗糙表面粗糙 开孔太深开孔太深 失效模式应以规范化技术术语描述，不同于顾客察觉的现象请学员针对某一重要过程列出其功能、要求和失效模式。小组讨论 小组演讲 教师评论 案例练习PFMEA潜在失效后果 潜在的失效后果是指该失效模式可能带来的对顾客的影响。 顾客是广义的，包括： 最终顾客 直接顾客（下一道工序） 中间顾客（下游工序） 失效模式的后果还包括对安全、环境和法规的影响 PFMEA中描述的失效后果应与DFMEA中描述的保持一致。识别失效后果时的问题1.潜在失效模式会阻止下游工序的进行或对设备或潜在失效模式会阻止下游工序的进行或对设备

50、或操作者造成潜在伤害吗？操作者造成潜在伤害吗？l在某工序无法装配l在顾客处不能连接l在顾客处不能附着l在某工序无法钻孔l在某工序会造成工装额外的磨损l在某工序会损伤设备l在顾客处会伤害操作者注：潜在失效后果发生的地点必需识别，尤其是发生在顾客处时。注：潜在失效后果发生的地点必需识别，尤其是发生在顾客处时。识别失效后果时的问题2.对最终用户的潜在影响是什么？对最终用户的潜在影响是什么？l噪音l费力l异味l间歇性工作l泄露l无法调整l失控l外观不良识别失效后果时的问题3.如果在到最终用户前探测到后果会发生什如果在到最终用户前探测到后果会发生什么？么？l停线l停止装运l100%报废l降低线速l增加人