PFMEA过程潜在失效模式和后果分析教材.pptx

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1、PFMEA过程潜在失效模式和后果分析主讲:吴志华2016.6.6 根据在根据在APQP中的不同阶段，中的不同阶段，FMEA主要有主要有DFMEA和和PFMEA两种，即设计两种，即设计FMEA和过程和过程FMEA； 设计设计FMEA： 针对产品与规范本身，是产品设计开发的分析技术。针对产品与规范本身，是产品设计开发的分析技术。 主要是设计工程师和其多功能小组应用。主要是设计工程师和其多功能小组应用。 - 主要驱动力：消除失效并通过稳健的设计主要驱动力：消除失效并通过稳健的设计减低严重度减低严重度 实现产品零缺陷的目标实现产品零缺陷的目标 过程过程FMEA： 针对产品的制造过程，是过程设计开发的分

2、析技术。针对产品的制造过程，是过程设计开发的分析技术。 主要是过程主要是过程(制造制造)工程师和其多功能小组应用。工程师和其多功能小组应用。 - 主要驱动力：通过对所有潜在失效的识别了解过程，主要驱动力：通过对所有潜在失效的识别了解过程， 目的在于制定消除潜在失效目的在于制定消除潜在失效起因的起因的建议措施。建议措施。 实现过程零缺陷的目标实现过程零缺陷的目标零缺陷要求列出所有已知失效模式！零缺陷要求列出所有已知失效模式！FMEA的类型PFMEA的主要目的-消除或减少制造风险:1 帮助分析 新的/更改的(或需要改进的)制造和装配过程。2 确保已知的和潜在的制造/装配过程失效模式和影响都得到了考

3、虑。3 确定过程缺陷，提出可能的原因，针对原因提出控制措施。4 消除或降低生产不可接受产品的频率。5 增强对不可接受产品的可探测度。6 确定关键特性和重要特性，以便编制完整的过程控制计划。7 建立过程改进（风险降低）的优先顺序。8 提供过程开发文件，为今后开发制造/装配过程提供指导。PFMEAPFMEA过程失效模式和影响分析过程失效模式和影响分析过程FMEA需要表述的项目注：特定的项目要求优先1.设计改进 FMEA主要的目标是驱使过程改进，并强调以防错法解决。2.高风险失效模式 FMEA针对所有由FMEA小组所鉴定的高 风险失效模式给予可实行的措施行动，所有其他的失效模式也要可被考虑。3.控制

4、计划 试生产和生产控制计划需考虑来自过程FMEA的失效模式。 4.整合 FMEA与过程流程图和控制计划向结合并保持一致。如果在分析时要用到设计FMEA，则过程FMEA就需要考虑设计FMEA。5.学到的经验 FMEA要考虑到所有主要的“学到的经验”（如高的索赔、召回，不符合产品，顾客抱怨等），将其视为失效模式的输入。过程FMEA需要表述的项目6.特殊或关键特性 FMEA识别适当的关键或特殊特性，并将其作为选择过程的输入。7.小组 应先建立项目小组，在整个分析中， 项目小组成员应该参与其中。8.文件化 FMEA文件的填写，应包含“措施行动”和新的RPN值。过程FMEA中的“顾客”的定义 过程FME

5、A中“顾客”的定义通常是指“最终使用者”。然而，顾客也可以是随后或下游的制造或装配工序，维修工序或政府法规。小组的努力（头脑风暴） 在最初的过程FMEA过程中，负责的工程师能够直接地、主动地联系所有有关领域的代表。这些领域包括（但不限于）设计、装配、制造、材料、质量、服务和供方，以及负责下一层次制造的部门。过程FMEA应成为促进各相关部门之间相互交换意见的一种催化剂，从而提高小组协作的工作水平。过程FMEA是一个动态文件它应起始于：l 在可行性分析阶段或之前开始；l 在为生产用工装准备之前；l要考虑到从单个零组件到总成的所有的制造工序。 在新车型或零组件项目的制造策划阶段，及早对新的或更改的过

6、程进行评审和分析，以便预测、解决或监控潜在的过程问题。过程FMEA是一个动态文件l过程FMEA假定所设计的产品能够满足设计要求。设计缺陷产生的潜在失效模式可包括在过程FMEA中，而其后果和避免包括在设计FMEA当中。l过程FMEA并不依靠改变产品设计来克服过程中的薄弱环节，但是它的确要考虑与计划的制造或装配过程有关的产品设计特性，以最大限度的保证产品能够满足顾客的要求和期望。下工序经销商最终使用者 都是PFMEA所要考虑的对象，但最主要的是针对最终最终使用者使用者。 本过程可能产生的失效模式的影响怎样进行过程FMEA开发已经发生失效起因已经发生失效模式运用现行过程控制（查出失效起因/失效模式）

7、的方法到顾客处的漏网之鱼有多少？过程FMEA开发 按流程图复制所有的过程步骤，采用流程所使用的一致的序号和名称 针对每一步： 问“什么会出错”？ 对比在 过程流程图中规定的产品/过程特性 问“如果出错会发生什么“？ 确定产品/过程特性失效对满足顾客要求有哪些什么影响。 问“如果出错，影响有多大”？ 问“怎么会出错”？ 列出所有可能造成产品/过程特性未或未被正确制造的原因 问“这些失效原因发生有多频繁”？ 问“这些失效模式是如何探测的”？PFMEA 的编制 过程流程图过程流程图-填写示范填写示范怎样填写PFMEA表格1）FMEA编号编号 填入FMEA文件的编号，以便查询。2）项目）项目 注明正在

8、进行过程分析的系统、子系统或部件的名称和编号。3）过程责任）过程责任 填入整车厂、部门和小组。如已知，还包括供方的名称。 4）编制者）编制者 填入负责编制FMEA的工程师的姓名、电话和公司的名称。5）车型年）车型年/项目项目 填入将使用和/或被分析的过程影响的车型年度/项目（如已知）。6）关键日期）关键日期 填入初次FMEA预定完成的时间，该日期不应超过计划 开始生产日期。 怎样填写PFMEA表格注：对于供方，初始的FMEA日期不应超过顾客要求的生产件批准过程（PPAP）的提交日期。7）FMEA日期日期 填入编制FMEA原始稿的日期及最新修订的日期。8）核心小组）核心小组 列出被授权以鉴定和/

9、或执行任务的责任部门的名称和个人的姓名。怎样填写PFMEA表格功能、特功能、特性或要求性或要求是什么？是什么？ 会有什么问会有什么问题？题？- -无功能无功能- -部分功能部分功能/ /功功能过强能过强/ /功能功能降级降级- -功能间歇功能间歇- -非预期功能非预期功能后果是后果是什么？什么？ 有多糟有多糟糕？糕？ 起因是起因是什么？什么？发生的频发生的频率如何？率如何？怎么能怎么能得到预得到预防和探防和探测？测？该方法在该方法在探测时有探测时有多好？多好？能做些什么？能做些什么？- -设计更改设计更改- -过程更改过程更改- -特殊控制特殊控制- -标准、程序标准、程序 或指南的更或指南的

10、更 改改FMEAFMEA的编写方法怎样填写PFMEA表格9）过程功能）过程功能/要求要求 a、 简单描述被分析过程或作业流程（如成型、涂装、电镀、焊接、装配等）。记录所分析的步骤的相关过程/工序编号应与流程图一致。 b、 小组应评审适用的性能、材料、过程、环境和安全标准。以尽可能简洁的方式指明所分析的过程或工序的目的，包括关于系统、子系统或部件的设计（度量/变量）的信息。 c、 如果过程包括许多具有不同潜在失效模式的工序（如装配），那么，可以把这些工序作为独立过程列出。 怎样填写PFMEA表格10）潜在失效模式）潜在失效模式 所谓潜在失效模式是指过程有可能不能满足过程功能/要求栏中所描述的过程

11、要求和/或设计意图。它是对该特定工序上可能发生的问题点的描述。它可能是下一工序的某个潜在失效模式的一个相关起因或者是前一工序的某个潜在失效模式的一个相关后果。潜在过程失效模式应注意的问题 在准备编制FMEA时，应假定所接收的零件/材料是正确的。l当历史数据表明进货零件质量有缺陷时，FMEA小组可做例外处理。l根据零组件、子系统、系统或过程特性，对特定的作业列出每一个潜在的失效模式。前提是假设这种失效可能发生，但不一定必然发生。潜在过程失效模式应注意的问题l工程师应能提出并回答下列问题: 过程/零件怎样不满足要求？ 不考虑工程规范如何，顾客（最终使用者、后续工序或服务）认为的可拒收的条件是什么？

12、 以对类似过程的比较和对顾客（最终使用者和后续工序）对类似零组件的投诉研究为起点。另外，对设计意图的了解也是必要的。典型的过程失效模式典型的过程失效模式可能是但不局限于下列情况： 变形 毛刺 错位 缩水 结合线 涂装颗粒 光泽不均 脏污 涂装色差 附着力不符 碰刮伤等 注：应以物理的专业术语来描述潜在失效模式，不同于顾客所见的现象。11）潜在后果）潜在后果 失效的潜在后果是指失效模式对顾客产生的影响。 要根据顾客可能发现或经历的情况来描述失效的后果，这里的顾客既可以是内部的顾客也可以是最终用户。如果失效模式可能影响安全性或对法规的符合性，要清楚地予以说明。 因为顾客可以是下道工序、后续工序或工

13、位、经销商甚至是车主。当评价潜在失效后果时，这些因素都必须予以考虑。怎样填写PFMEA表格顾客是最终用户的失效模式对于最终使用者来说，失效的后果应一律采用产品或系统的性能来描述，例如： 噪音 运动不顺畅 异味 不稳定 性能减弱等顾客是下工序/后续作业如果顾客是下工序/后续作业/地点，该后果应该以过程/作业性能来描述。 例如： 产品品质不稳定 模具无法正常生产 损坏设备 有安全隐患 怎样填写PFMEA表格12）严重度（）严重度（S） 严重度是一已假定失效模式最严重的评价等级。严重度是单一的FMEA范围内的一个比较级别。严重度数值的降低只有通过对系统、子系统或零组件的设计或对该过程的重新设计才能够

14、实现。 如果受失效模式影响的顾客是装配厂或产品的使用者，严重度的评价可能超出了本过程工程师/小组的经验或知识范围。在这种情况下，应与设计FMEA以及设计工程师和/或后续的制造或装配厂的过程工程师协商讨论。评价严重度的准则推荐的评价准则推荐的评价准则 小组应对评定准则和分级规则达成一致意见， 尽管个别过程分析可做修改。 注：不建议修改为9和10的严重度数值。 严重度定级为1的失效模式不应进行进 一步的分析。PFMEA严重度评价准则后后果果判定准则判定准则：后果的严重度：后果的严重度当一个潜在当一个潜在失效模式失效模式造成了造成了最终最终顾顾客和客和/ /或或制造制造/ /装配装配厂厂的缺陷时应该

15、的缺陷时应该随时考虑随时考虑最终顾客最终顾客. .如果如果两种可能两种可能都存在的，采用两个严重度值中的都存在的，采用两个严重度值中的较高者较高者 。（顾客的后果）（顾客的后果）判定准则判定准则：后果的严重度：后果的严重度当一个潜在当一个潜在失效模式失效模式造成了造成了最终最终顾客和顾客和/ /或或制造制造/ /装配装配厂厂的缺陷时应该随时考虑的缺陷时应该随时考虑最最终顾客终顾客. .如果如果两种可能都存在的，采用两两种可能都存在的，采用两个严重度值中的较高者个严重度值中的较高者 。 （制造（制造/ /下工序后果）下工序后果）严严重重度度级级别别无警告的危害 当潜在的失效模式在无警告的情况下影

16、响到车辆安全运行和/或涉及不符合政府法规的情况时，严重度级别很高.或可能在无警告的情况下对（机器或组装）作业员造成危害 10有警告的危害 严重度定级很高 。当潜在的失效模式在有警告的情况下影响到车辆安全运行和/或涉及不符合政府法规的情况时。或可能在有警告的情况下对（机器或组装）操作员造成危害9很高 车辆/系统不能工作（丧失基本功能） 或100%的产品可能需要报废；或者车辆系统在修理部门花1个小时以上来修理 8高车辆/系统可运行但性能水平下降。顾客非常不满意。或产品需进行挑选、一部分(小于100%)报废，或者车辆系统在返修部门进行返修的时间在0.5-1小时之间。 7推荐的PFMEA严重度评价准则

17、表6中等车辆/系统可运行但舒适性/方便性项目失效。顾客不满意。 或可能有一部分(小于100%)产品不需挑选地报废，或车辆系统需在返修部门返修少于0.5小时6低车辆/系统可运行但舒适性/便利性项目性能水平有所下降或100%的产品可能需要返工或者车辆系统要下生产线修理，不需送返修部门处理。5很低 配合和外观/尖响和卡嗒响等项目不舒服。大多数顾客(75%以上)能发现缺陷或产品可能必须筛选，无需报废，但部分产品(小于100%)需返工。 4轻微 配合和外观/尖响和卡嗒响等项目不舒服。50%的顾客能发现缺陷或部分(小于100%)产品可能需要返工，无需报废，在生产线上其它工位返工。 3很轻微 配合和外观/尖

18、响和卡嗒响等项目不舒服。很少有顾客(25%以下)能发现缺陷或部分(小于100%)产品可能需要返工，无报废，在生产线上原工位返工。2无 无可识别的后果或轻微地对作业或作业员不方便或无影响 1怎样填写PFMEA表格1414）潜在原因分析）潜在原因分析 所谓失效的潜在起因是指失效是怎样发生的？并应依据可以被纠正或可以控制的原则予以描述。 尽可能的列出可归结到每一失效模式的每一个潜在起因。如果起因对失效模式来说是唯一的，也就是说如果纠正该起因对该失效模式有直接影响，那么这部分FMEA考虑的过程就完成了。但是，失效的许多起因往往并不是相互独立的，要纠正或控制一个起因，需要考虑诸如试验设计之类的方法，来明

19、确典型的失效起因可包括但不限于：哪些起因起主要作用，哪些起因最容易得到控制。起因列出的方式应有利于有的放矢地针对起因采取补救的努力。 典型的失效起因可包括但不限于： l模具设计、制造不良l产品前处理不良颗粒、脏污l测量不精确量具不精确l产品变形成型时间、温度设置有误l等等失效机理的分析方式导致此失效模式的发生?A原因？B原因？C原因？ 潜在失效模式及后果分析潜在失效模式及后果分析（过程（过程FMEA）编写示范编写示范15）发生频度）发生频度 频度是指具体的失效起因/机理发生的可能性。频度的可能性分级数字重在其相关含义而不是具体的数值。而不是绝对的。通过设计更改或过程更改来预防或控制失效模式的起

20、因/机理是可能导致发生频度数降低的唯一途径。 潜在失效起因/机理发生频度的评估分为1到10级 “可能的失效率”是根据过程实施中预计发生的失效来确定的。如果能从类似的过程中获取统计数据，这些数据便可应用于确定频度数。除了此种情况外，可以利用下表左栏中的文字说明以及类似过程已有的历史数据来进行主观评定。怎样填写PFMEA表格过程失效频度评价准则发生度的评价准则发生度的评价准则 小组对评价准则和相互一致的分级方法应达成一致意见，尽管个别过程分析可做些调整。注：级数1专门用于“极低：失效不大可能发生”。PFMEAPFMEA频度评价准则失效发生可能性可能的失效率*频度很高：持续发生失效100个 每100

21、0件1050个 每1000件9高：反复发生失效20个 每1000件810个 每1000件7中等：偶然性失效5个 每1000件62个 每1000件51个 每1000件4低：相对很少发生的失效0.5个 每1000件30.1个 每1000件2极低:失效不太可能发生0.01个 每1000件1怎样填写PFMEA表格 16）现行过程控制）现行过程控制 现行的过程控制是对尽可能地防止失效模式或其起因/机理的发生或者探测将发生的失效模式或其起因/机理的控制的描述。这些控制可以是诸如防错、统计过程控制（SPC）或过程后的评价等。评价可以在目标工序或后续工序进行。有两类过程控制可以考虑： 预防：防止失效的起因/机

22、理或失效模式出现，或者降低其出现的几率。 探测：探测出失效的起因/机理或者失效模式，导致采取纠正措施。怎样填写PFMEA表格 如有可能，最好的途径是先采取预防控制。让预防性控制成为过程意图的一部分，它可能会影响最初的频度定级。探测度的最初定级将以探测失效起因/机理或探测失效模式的过程控制为基础。17 17）探测度（D D）17）探测度（）探测度（D） 探测度是结合了列在与过程控制栏中最佳的探测控制等级。探测度是一个单独的FMEA范围中的一个比较等级。为了取得一个较低的探测度数值，计划的过程控制必须不断改进。 17 17）探测度（D D） 假定失效模式已经发生，然后，评价所有的“现行过程控制”的

23、能力，以防止具有此种失效模式或缺陷的零件被发运出去。不要因为频度低就自动地假定探测度值也低。但是，一定要评审发生频度低的失效模式的过程控制的能力或者是防止它们在过程中进一步蔓延的能力。17 17）探测度（D D） 随机的质量抽查不太可能探测出一个孤立的缺陷的存在并且不应该影响探测度数值的大小。以统计原理为基础的抽样检查是一种有效的探测度控制。 小组应对相互一致的评定准则和定级方法达成一致意见，注：级数1专用于“几乎肯定能探测出”的情况。 PFMEA的探测度评价准则探测度评价准则检查类别推荐的探测度分级方法级别ABC几乎不可能绝对/肯定无法探测X无法探测或没有检查10很微小现行控制方法将不可能探

24、测X只能通过间接或随机检验来实现控制9微小现行控制方法只有很少的机会能探测出X仅以目视检查来实现控制8很小现行控制方法只有很少的机会能探测出X仅能以双重目测检查方法来实现控制7小现行控制方法可能能探测出XX用图表的方法，如SPC来实现控制6探测度准则检查类别探测方法的推荐范围 探测度ABC中等现行控制方法可能能探测出X当零件离开工位后以计量测量的控制，或者零件离开工位后100% 的G/NG量具测量。5中上现行控制方法有好的机会可探测出XX在后续工位上的误差探测，或在作业准备时进行测量和首件检查（仅适用于作业前准备）4高现行控制方法有好的机会可探测出XX在工位上的误差探测，或以多重的接收准则在后

25、续工序上进行探测错误：库存、挑选、设置、验证。不接受有差异零件。3很高现行控制方法几乎确定能探测出XX在工位上的误差探测(自动测量并自动停机）。不能通过缺陷零件。2几乎肯定现行控制方法肯定能探测出X该项目已通过过程/产品设计采用了防错措施，缺陷零件不可能产出 。1检验类别：A.防错 B. 测量 C.人工检验PFMEA的探测度评价准则怎样填写PFMEA表格18）风险顺序数（）风险顺序数（RPN） 风险顺序数是严重度（S）、频度（O）和探测度（D）的乘积。 RPN=（S）（O）（D） 在单一FMEA范围内，该值（1-1000）可用于设计中所担心的事项的排序。1919）建议的措施建议的措施的重要目的

26、 是经由过程改进来增强顾客满意度的。怎样制订建议的措施 19)建议的措施建议的措施 应首先针对高严重度、高高严重度、高RPN值和小组指定的其值和小组指定的其它项目它项目进行预防/纠正措施的工程评价。任何建议措施的意图都是要依以下顺序降低其级别：严重度、频度和探测度。 一般实践中，不论RPN值是多大，当严重度是9或10时，必须予以特别注意，以确保现行的设计措施/控制或过程控制或预防/纠正措施针对了这种风险。怎样制订建议的措施 在所有的已确定潜在失效模式的后果可能会给制造/装配人员造成危害的情况下，都应考虑预防/纠正措施，以便通过消除或控制起因来避免失效模式的产生，或者应对操作人员的适当防护予以规

27、定。 建议的措施应考虑的方面应考虑但不限于以下措施：l 为了减少失效发生的可能性，需要进行过程和/或设计更改。为了持续改进，预防缺陷产生，可以利用统计方法，通过持续的信息反馈到适当的工序，来进行以纠正措施为目的过程分析。l只有修改设计和/或过程才能减小严重度数。l要降低探测度级别最好采用防失误/防错的方法。一般而言，用提高探测度控制达到质量改进，不经济且效果较差。增加质量控制检验建议的措施应考虑的方面频度不是一个有效的预防/纠正措施，只能做暂时的手段，而我们所需要的是永久性的预防/纠正措施。l在有些情况下，为了有助于（对失效的）探测，可能需要对某一个零件进行设计变更。为了增加这种可能性，可能需

28、要改变现行的控制系统。但是，重点应放在预防缺陷上（也就是降低频度上），而不是缺陷探测上。采用统计过程控制（SPC）和改进过程的方法，而不采用随机质量检查或相关的检验就是较好的办法。 建议的措施应考虑的方面l对于一个特定的失效模式/起因/控制的组合，如果工程评价认为无需建议措施，则应在本栏内注明“无”。怎样填写DFMEA表格20）建议措施的责任建议措施的责任 把负责建议措施责任的个人以及预计完成的日期填在本栏内。21）采取的措施）采取的措施 在实施一项措施之后，简要记录具体的措施和生效日期。怎样填写DFMEA表格22）措施执行后 的RPN 在确定了预防/纠正措施以后，估算并记录措施执行结果的严重

29、度、频度和探测度数值。计算并记录RPN的结果。如果没有采取任何措施，将相关栏空白即可。 所有更改后的定级数值应进行评审。如果认为有必要采取进一步措施的话，重复该项分析。焦点应是持续改进。 跟踪行动l负责过程的工程师应负责确保所有的建议措施已被实施或已妥善落实。FMEA是一个动态文件，它不仅应体现最新的设计水平，而且还应体现最新相关措施，包括开始量产后所发生的事件。l负责过程的工程师有几种方式来确保已经鉴别了所顾虑的问题以及建议措施的实施这些方式包括但不限于以下内容：跟踪行动l确保达到过程/产品要求l评审工程图样、过程/产品规范和过程流程图l确认与装配/制造文件的结合一致性；l评审控制计划和作业指导书。1 计划计划 (识别要求识别要求)2 实施实施(开始开始FMEA流程流程)3 检查检查按你所说的做按你所说的做按你所做的说按你所做的说4 整改整改获取新数据获取新数据/信息信息设计设计FMEA过程过程FMEA控制计划控制计划过程流程图过程流程图PDCA 循环循环