FMEA潜在失效模式与后果分析概论.pptx

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1、品质协会 www.PinZhi.org 品质工程师的家园 品质管理 品质工程 6sigma数据分析 认证安规FMEAFailure Mode and Effect Analysis潜在失效模式与后果分析潜在失效模式与后果分析课程目的 掌握FMEA的概念和运用时机 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 书面总结上述过程了解FMEA”早知道早知道 就不会就不会 ” 早知道 做好防震设计 就不会 造成大楼倒塌早知道 改进电力输配设计就不会 造成整个城市大停电 早知道 不滥垦滥伐 就不會 造成土石流 早知道 做好桥梁维护 就不會 造成大桥倒塌有些 早知道早

2、知道 是必需的! 有些 就不就不会会 是不允许发生的 核能电厂、水库、卫星、飞机.有效运用 FMEA 可减少事后追悔了解FMEA”我先我先 所以沒有所以沒有 ” 我先 看了气象预报 所以没有 淋成落汤鸡 我先 评估金融大楼高度 所以没有 影响飞安 我先 设计电脑防火墙 所以没有 被骇客入侵有些 我先我先 是必需的!有些 所以沒有所以沒有 是预期可避免的有效运用FMEA 可强化事先预防 核能电厂、水库、卫星、飞机.什么是 FMEA ？ 依照其发生在失效的风险优先排列并采取行动排除或降低其发生的。 为未来使用和持续改进提供文件化的预防经验/方法。 FMEA 是先期质量策划中评价潜在失效模式及其起因

3、的一种工具。失效的定义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 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 坏現象現象对运用FMEA 的看法 FMEA被认为太复杂或花费太多的时间 FMEA在过程开发中运用太迟或没有改进产品/过程循环发展 在产品寿命期内FMEA没有被

4、重新评定和更新，没有像动态工具一样被加工 FMEA 的起源FMECA Failure Mode Effects and Criticality Analysis 1950s 起源于宇航和美国军方 对关注的问题加以分类和排列 将评定结果作为预防的目标 坚持安全的观点 FMEA 的起源FMEA Failure Mode Effects Analysis- 1960s和70s 第一次被注意和使用在工程可靠性 多方小组准备对产品/过程潜在失效模式和产品性能影响的文件化体系 评定产品或过程潜在失效模式的文件，采取相应措施来消除或降低潜在失效的影响FMEA 的时间顺序概念初始设计设计完成样件制造设计/过程

5、确认生产开始DFMEAPFMEADFMEA 开始早于过程，完成时间在早期的图样完成但任何工具的制造开始之前PFMEA 开始于基本的操作方法讨论完成时，完成时间早于生产计划制定和生产批准之前FMEA 的益处 预防措施 识别改变需求 降低成本 减少浪费 降低保证成本 降低无增值操作 FMEA 的前提条件 选择适当的小组和有效的组织成员 为每个产品/服务、过程/系统选择小组 建立团队体系 定义顾客和顾客需求/期望 涉及/过程需求 开发过程流程图 FMEA 小组小组 为完成同一任务或目标的两个或更多的共同行动的个体集体讨论 发现许多可能存在和可能发生情况需要小组的集体讨论设计FMEA 小组成员 设计工

6、程师通常的小组领导 检验工程师 可靠性工程师 制造工程师 最终服务工程师 项目经理 质量工程师 顾客联系人 其他，包括：销售、采购等过程FMEA 小组成员 过程工程师通常的小组领导 生产操作者 工艺工程师 设计工程师 可靠性工程师 加工工程师 维修工程师 项目经理 质量工程师 其他，包括：销售、采购、供应商等RPN（Risk Priority Number ）RPN = ( S ) x ( O ) x ( D ) S=Severity 严重度严重度 O=Likelihood of Occurrence 频度频度 D=Likelihood of Detection 探测度探测度RPN 说明项目/

7、功能潜在失效模式潜在失效后果严重度S级别潜在失效的起因/机理频度O现行设计控制探测度DRPN项目/功能潜在失效模式潜在失效后果严重度S级别潜在失效的起因/机理频度O现行设计控制探测度DRPNDFMEAPFMEA来自经验和数据来自预测设计过程起因后果控制失效模式频度严重度探测度FMEA的顺序过程功能要求潜在失效模式潜在失效的后果严重度数S级 别潜在失效的起因/机理频 度 数现行设计控制不易探测度数D风险顺序数RPN建议措施责任和目标完成日期措施结果预防探测采取的措施严重度数频度数不易探测度数R.P.N功能、特征或要求会有什么问题无功能部分功能功能过强功能降级功能间歇非预期功能有多糟糕起因是什么后

8、果是什么发生频率如何怎样预防和探测该方法在探测时有多好能做些什么设计更改过程更改特殊控制采用新程序或指南的更改 跟踪评审确认控制计划品质协会 www.PinZhi.org 品质工程师的家园 品质管理 品质工程 6sigma数据分析 认证安规DFMEADesign Failure Mode and Effect Analysis设计FMEADFMEA 简介 由“设计主管工程师小组”采用的一种分析技术 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，工程师小组的设计思想 在最大范围內保证已充分的考虑到并指明潜在失效模式及与其相关的后果起因机理 在任何设计过程中正常经历的思维过程是一致的，并使

9、之规范化DFMEA范围 新产品设计阶段 设计更改阶段DFMEA的目的 为客观评价设计、包括功能要求及设计方案提供帮助 提高在设计/开发过程中已考虑潜在失效模式及其对系统运行影响的可能性（概率） 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。 在设计概念最终形成之时或之前开始。 在产品开发各阶段中，当设计有变化或得到其他信息时，应及时、不断地修改。 最终在产品加工图样完成前全部结束。动态的DFMEADFMEA的第一步希望、不希

10、望顾客的期望（QFD）基本要求的文件产品的制造/装配/服务/回收要求期望特性的定义越期望特性的定义越明确，就越容易识明确，就越容易识别潜在的失效模式别潜在的失效模式案例主 体门内板外型窗户内部玻璃门锁密封条门系统子系统部件如果产品组成比较复杂，将其分解成为小的系统，识别初级和二级的功能项目/功能 列出被分析项目的名称和其他相关信息（如编号、零件级别、设计水平）。 同简洁的文字说明满足设计意图的功能，包括运行环境（温度、压力、湿度、寿命等），度量/测量变量。 如项目有多种功能，则分别列出失效模式。潜在失效模式 列出所有失效，不一定肯定发生 利用经验和头脑风暴 在特殊情况下的失效应予以考虑（客户的

11、营销战略、产品定位） 失效模式用规范化的技术术语，不必与顾客的感觉现象吻合严重度后果评定准则：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或不符合政府的法规。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，影响到行车安全和/或不符合政府的法规。9很高车辆/项目不能运行（丧失基本功能）8高车辆/项目可运行，但性能下降，顾客非常不满意7中等车辆/项目可运行，但舒适性/方便性项目不能运行，顾客不满意6低车辆/项目可运行，但舒适性/方便性项目的性能下降，顾客有些不满意5很低配合和外观/尖响和卡嗒响等项目不舒

12、服。大多数顾客（75%以上）能感觉到有缺陷。4轻微配合和外观/尖响和卡嗒响等项目不舒服。50%的顾客能感觉到有缺陷。3很轻微配合和外观/尖响和卡嗒响等项目不舒服。有辨识能力的顾客（25%以下）能感觉到有缺陷。2无无可辨别的后果1失效的潜在起因/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 腐蚀频度失效发生可能性可能的失效率频度很高：持续性失效100个，每个1000辆车/项目1050个，每个1000辆车/项目9高：经常性失效20个，每个1000辆车/

13、项目810个，每个1000辆车/项目7中等：偶然性失效5个，每个1000辆车/项目62个，每个1000辆车/项目51个，每个1000辆车/项目4低：相对很少发生的失效0.5个，每个1000辆车/项目30.1个，每个1000辆车/项目2极低：失效不太可能发生0.010个，每个1000辆车/项目1设计控制 可靠性检验/样件试验 设计评审探测度探测度准则：设计控制可能探测出来的可能性探测度定级绝对不肯定设计控制将不能和/或不可能找出潜在的起因/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的起因/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的起因/

14、机理及后续的失效模式8很少设计控制有很少的机会能找出潜在的起因/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的起因/机理及后续的失效模式6中等设计控制有中等的机会能找出潜在的起因/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的起因/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的起因/机理及后续的失效模式3很多设计控制有很多的机会能找出潜在的起因/机理及后续的失效模式2几乎肯定设计控制几乎肯定能找出潜在的起因/机理及后续的失效模式1建议的措施 修改设计几何尺寸和/或公差 修改材料规范 试验设计 修改试验计划DFMEA注意事项 DFMEA是集体的努力 DFMEA是

15、个动态的文件，应在一个设计概念最终形成或之前开始，而且在产品开发各阶段中依设计的变化应及时的、不断的修改，并最终在产品加工图样完成之前结束。 DFMEA在体现设计意图的同时，应考虑制造/装配的相关性，但不需考虑制造/装配过程中可能发生的 潜在失效模式和其起因/机理。 DFMEA应考虑制造/装配的技术限制，但不是靠制程来克服设计中潜在的缺陷。 严重度只能通过设计变更来改变，严重度为8或超过8的要优先观注。品质协会 www.PinZhi.org 品质工程师的家园 品质管理 品质工程 6sigma数据分析 认证安规PFMEAProcess Failure Mode and Effect Analys

16、is过程FMEAPFMEA简介由“制造/装配工程师小组”采用的一种分析技术在最大范围內保证已充份的考虑到并指明潜在失效模式及与其相关的后果起因机理以其最严密的形式总結了开发一个过程时，工程师小组的设计思想。在任何制造策划过程中正常经历的思维过程是一致的，并使之规范化。PFMEA的目的 确定过程功能和要求 确定与产品和过程相关的潜在失效模式 评价潜在失效对顾客产生的后果 确定潜在制造或装配过程起因并确定要采用控制来降低失效产生的频度或失效条件探测度的过程变量 确定过程变量以此聚焦于过程控制 编织一个潜在失效模式分级表，以便建立一个考虑预防/纠正措施的优选体系 记录制造或装配过程的结果 在可行性阶

17、段或之前进行 在生产用工装到位前 考虑到从单个部件到总成的所有的制造工序。 动态的PFMEA PFMEA假定所设计的产品能够满足设计要求。 PFMEA不依靠改变设计来克服过程中的薄弱环节。PFMEA的前提PFMEA的第一步：使用过程流程图 你希望了解你目前的过程 你希望得到改进的机会 你希望阐明潜在的解决方案 你希望提高过程和使新过程文件化过程FMEA事例潜在失效模式 列出所有失效，不一定肯定发生 利用经验和头脑风暴 过程/零件不满足要求 以往顾客类似的拒收潜在失效的后果噪音 粗糙 费力工作不正常 异味渗漏 不能工作报废 外观不良 无法紧固 不能配合不能连接 无法安装损坏设备 危害操作者工装过

18、度磨损对最终使用者对下道工序严重度后果评定准则：后果的严重度当潜在失效模式导致最终顾客和/或一个制造/装配厂产生缺陷时便得出相应的定级结果。最终顾客永远是要首先考虑的。如果两种可能都存在的，采用两个严重度值中的较高者。（顾客的后果）评定准则：后果的严重度当潜在失效模式导致最终顾客和/或一个制造/装配厂产生缺陷时便得出相应的定级结果。最终顾客永远是要首先考虑的。如果两种可能都存在的，采用两个严重值中的较高者。（制造/装配后果）严重度级别无警告的危害当潜在的失效模式在无警告的情况下影响车辆安全运行和/或涉及不符合政府法规的情形时，严重度定级非常高。或可能在无警告的情况下对（机器或总成）操作者造成危

19、害10有警告的危害当潜在的失效模式在有警告的情况下影响车辆安全运行和/或涉及不符合政府法规的情形时，严重度定级非常高。或可能在有警告的情况下对（机器或总成）操作者造成危害9很高车辆/项目不能工作（丧失基本功能）或100%的产品可能需要报废，或者车辆/项目需在返修部门返修1个小时以上。8高车辆/项目可运行但性能水平下降。顾客非常不满意。或产品需进行分检、一部分（小于100%）需报废，或车辆项目在返修部门进行返修的时间在0.5-1小时之间。7中等车辆/项目可运行，但舒适性/便利性项目不能运行。顾客不满意。或一部分（小于100%）产品可能需要报废，不需分检或者车辆/项目需在返修部门返修少于0.5小时

20、。6低车辆/项目可运行，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/项目在线下返修，不需送往返修部门处理。5很低配合和外观/尖响和卡嗒响项目不舒服。多数（75%以上）顾客能发觉缺陷。或产品可能需要分检，无需报废，但部分产品（小于100%）需返工。4轻微配合和外观/尖响和卡嗒响项目不舒服。50%的顾客能发觉缺陷。或部分（小于100%）的产品可能需要返工，无需报废，在生产线上其它工位返工。3很轻微配合和外观/尖响和卡嗒响项目不舒服。有辨识力顾客（25%以下）能发觉缺陷。或部分产品（小于100%）可能需要返工，无报废，在生产线上原工位返工。2无无可辨别的影响或对操作或

21、操作者而言有轻微的不方便或无影响。1实效的潜在起因/机理起因机理扭矩不当焊接不当测量不精确热处理不当浇口/通风不足润滑不足或无润滑零件漏装或错装定位器有碎屑损坏的工装不正确的机器设置频度失效发生可能性可能的失效率*频度很高：持续性失效100个，每1000件1050个，每1000件9高：经常性失效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探测度探测性准则检查类别探测方法的推荐范围探测度ABC几乎不可能绝

22、对肯定不可能探测X不能探测或没有检查10很微小控制方法可能探测不出来X只能通过间接或随机检查来实现控制9微小控制有很少的机会能探测出X只通过目测检查来实现控制8很小控制有很少的机会能探测出X只通过双重目测检查来实现控制7A:防错 B:量具 C:人工检查小控制可能能探测出XX用制图的方法，如SPC（统计过程控制）来实现控制。6中等控制可能能探测出X控制基于零件离开工位后的计量测量，或者零件离开工位后100%的上/通测量5中上控制有较多机会可探测出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（仅适用于作业准备的原因）4高控制有较多机会可探测出XX在工位上的误差探测，或利用多层验收在

23、后续工序上进行误差探测：供应、选择、安装、确认。不能接受有差异零件。3很高控制几乎肯定能探测出XX在工位上的误差探测（自动测量并自动停机）。不能通过有差异的零件。2很高肯定能探测出X由于有关项目已通过过程/产品设计采用了防错措施，有差异的零件不可能产出。1PFMEA注意事项 PFMEA是集体的努力 PFMEA是个动态的文件，应在可行性分析阶段或在为生产的工装准备之前开始，而且因制造、维修、返工或客户投诉反馈的问题来及时的、并不断的修订。 PFMEA要考虑在制造过程中有关的产品设计特性但并不是依靠产品设计变更来克服过程缺陷。 严重度只能通过设计变更或对过程重新设计来改变，严重度为8或超过8的要优先观注。品质协会 www.PinZhi.org 品质工程师的家园 品质管理 品质工程 6sigma数据分析 认证安规Failure Mode and Effect AnalysisThank You !品质协会兄弟网站：