FMEA-潜在失效模式分析.pptx
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1、 Failure Mode and Effective Analysis 事故模式事故模式后果后果后故的严重后故的严重美国美国Grumman公司把公司把FMEA思思想用于一种战斗想用于一种战斗机操纵系统的设机操纵系统的设计分析计分析50年代初年代初60年代中年代中正式应用正式应用FMEA技术是航天工业技术是航天工业的一项革新，以的一项革新，以后逐渐推广后逐渐推广70年代中年代中美国公布了美国公布了FMEA的军用的军用标准标准MIL-STD-162990年年代代国际电工协会国际电工协会（IEC）公布了）公布了FMEA的国际的国际标准：标准：IEC812，这，这个标准被我国等同个标准被我国等同采用
2、，编号为采用，编号为GB7826-87系统系统可靠性分析技术、可靠性分析技术、失效模式和效应分失效模式和效应分析（析（FMEA）程序）程序FMEA简史简史FMEAFMEA概述概述FMEA过程过程 FMEA是一种用于确保在产品和过程开发是一种用于确保在产品和过程开发（APQP）中潜在问题予以考虑和阐述的分析方）中潜在问题予以考虑和阐述的分析方法学。它最直观的结果是跨功能小组的集体知识法学。它最直观的结果是跨功能小组的集体知识的文件化。的文件化。 评估和分析的部分是关于分析的评估。最重要评估和分析的部分是关于分析的评估。最重要的是对有关设计（产品或功能），功能评估和应的是对有关设计（产品或功能），
3、功能评估和应用方面的任何更改，以及潜在失效导致的风险进用方面的任何更改，以及潜在失效导致的风险进行讨论。行讨论。 每一种每一种FMEA都应该确保对在产品或装配中的都应该确保对在产品或装配中的每个部件给予关注。与风险和安全相关的部件或每个部件给予关注。与风险和安全相关的部件或过程应给予更高的优先权。过程应给予更高的优先权。 FMEA程序成功执行的最重要因素之一是及时程序成功执行的最重要因素之一是及时性。这意味着它是一种事前行为，而不是一种事性。这意味着它是一种事前行为，而不是一种事后演习。要取得最大成效，后演习。要取得最大成效，FMEA必须在存在潜必须在存在潜在失效模式的产品或过程执行前进行，适
4、当预先在失效模式的产品或过程执行前进行，适当预先花时间完成花时间完成FMEA，产品，产品/过程的更改会在最容易过程的更改会在最容易和最低成本情况下，并且将降低后期更改风险。和最低成本情况下，并且将降低后期更改风险。FMEA措施将减轻或消除执行更改产生更大关注措施将减轻或消除执行更改产生更大关注点的机会。点的机会。 按理想的情况来说，按理想的情况来说，DFMEA应该在设计的早应该在设计的早期阶段开始，期阶段开始，PFMEA应该在工装或生产设备开发应该在工装或生产设备开发和采购前进行。和采购前进行。FMEA包含设计和制造开发过程包含设计和制造开发过程的每一个阶段，也可以用于解决问题方面。的每一个阶
5、段，也可以用于解决问题方面。 FMEA也能应用于非生产领域。例如也能应用于非生产领域。例如FMEA可以用于对行政过程分析风险或安全系统评估。可以用于对行政过程分析风险或安全系统评估。总的来讲，总的来讲，FMEA可应用于那些产品很重要的产可应用于那些产品很重要的产品设计和制造过程的失效模式。品设计和制造过程的失效模式。 作为风险评估方面的一种工具，作为风险评估方面的一种工具，FMEA被认被认为是一种识别失效潜在后果的严重度以及为减轻为是一种识别失效潜在后果的严重度以及为减轻测量和减轻风险提供输入的一种方法。在许多应测量和减轻风险提供输入的一种方法。在许多应用中，用中，FMEA也包含了失效要因发生
6、可能性和导也包含了失效要因发生可能性和导致的后果评估。这通过为提供失效模式可能性的致的后果评估。这通过为提供失效模式可能性的测量拓宽了分析。为降低风险，失效发生的可能测量拓宽了分析。为降低风险，失效发生的可能性的降低将提高产品或过程的可靠性。性的降低将提高产品或过程的可靠性。FMEA是是一种可靠性提高方面的仪器性工具。一种可靠性提高方面的仪器性工具。什么是什么是FMEA FMEA是一种系统的分析方法，即在产品是一种系统的分析方法，即在产品发生可能的失效事件之前，通过对系统，子发生可能的失效事件之前，通过对系统，子系统及零部件可能发生的失效，先行识别，系统及零部件可能发生的失效，先行识别，并分析
7、其可能造成的后果，产生的原因等，并分析其可能造成的后果，产生的原因等，进而采取必要的措施，预防可能的失效事件进而采取必要的措施，预防可能的失效事件发生。发生。FMEA的目的的目的1. 识别潜在的失效模式，评价失效会造成的识别潜在的失效模式，评价失效会造成的后果。后果。2. 从原因分析入手，消除或减少潜在失效的从原因分析入手，消除或减少潜在失效的发生。发生。3. 将全过程形成文件，为今后同类产品（过将全过程形成文件，为今后同类产品（过程）的设计积累资料。程）的设计积累资料。运用运用FMEA的好处的好处产品性能产品性能&稳健性稳健性内内&外部外部顾客满意度顾客满意度准时供货的信誉准时供货的信誉内部
8、沟通内部沟通&跨部门的合作跨部门的合作担保担保&折扣费用折扣费用开发周期开发周期批量投产时的问题批量投产时的问题缺陷缺陷&成本成本售后服务的压力售后服务的压力nFMEA过程应用于三个基本的情形案例过程应用于三个基本的情形案例 情形情形1：新设计、新技术、新过程：新设计、新技术、新过程 FMEA的范围是完善设计、技术和过程。的范围是完善设计、技术和过程。 情形情形2：现有设计和过程的修改：现有设计和过程的修改 FMEA的机会聚焦于设计或过程的修改和市场上历的机会聚焦于设计或过程的修改和市场上历史反映可能引起的交互作用，这还包括法规要求的更史反映可能引起的交互作用，这还包括法规要求的更改。改。 情
9、形情形3：现有设计或过程在新环境、场所应用中的使用：现有设计或过程在新环境、场所应用中的使用或使用概况（包括工作周期，法规要求等）或使用概况（包括工作周期，法规要求等）FMEA的范围聚焦于新环境、场所或应用的使用对现有设的范围聚焦于新环境、场所或应用的使用对现有设计或过程的影响。计或过程的影响。 FMEA开发无论是设计或过程，使用一个共同的方开发无论是设计或过程，使用一个共同的方法阐述：法阐述： 潜在的产品或过程失效潜在的产品或过程失效 潜在的结果潜在的结果 失效模式的潜在原因失效模式的潜在原因 现有控制的应用现有控制的应用 风险的级别风险的级别 降低风险降低风险 在在FMEA文件开始前，小组
10、必须确定项目的范围和文件开始前，小组必须确定项目的范围和收集现有的那些促进收集现有的那些促进FMEA开发过程有效性和效率开发过程有效性和效率的信息。的信息。 n对组织和管理层的影响对组织和管理层的影响 在任何公司内在任何公司内FMEA都是一个重要的活动。都是一个重要的活动。FMEA的的开发是一个多学科活动、影响整个产品的实现过程，开发是一个多学科活动、影响整个产品的实现过程，它的执行需要很好的策划才能充分有效。这个过程需它的执行需要很好的策划才能充分有效。这个过程需要花相当多的时间和所要求的重要资源得以提供的承要花相当多的时间和所要求的重要资源得以提供的承诺。诺。 依据公司的规模和结果的不同，
11、执行方法也不同但原依据公司的规模和结果的不同，执行方法也不同但原则是相同的：则是相同的： 范围将覆盖内部和多方供应商；范围将覆盖内部和多方供应商； 应用方面，阐述设计应用方面，阐述设计FMEA和过程和过程FMEA； FMEA过程完成是过程完成是APQP（项目策划）的主体部分；（项目策划）的主体部分； 工程技术评审部分；工程技术评审部分； 产品或过程设计的正常签署和批准。产品或过程设计的正常签署和批准。nFMEA是管理风险和支持持续改进的一个整体，是管理风险和支持持续改进的一个整体，因此，因此，FMEA是产品和过程开发的关键部分。是产品和过程开发的关键部分。nFMEA分析不应该只看作是一个单一的
12、事件，分析不应该只看作是一个单一的事件，而是完善产品和过程开发确保潜在失效得以评而是完善产品和过程开发确保潜在失效得以评估和措施得以采取从而降低风险地一个长期任估和措施得以采取从而降低风险地一个长期任务。务。n持续改进的关键方面是持续改进的关键方面是FNEA从过去获取所需从过去获取所需知识的保持。组织优先利用类似的产品和过程知识的保持。组织优先利用类似的产品和过程设计进行分析。设计进行分析。 跟进和持续改进跟进和持续改进 小组领导（具有代表性的小组领导小组领导（具有代表性的小组领导主任工程师）主任工程师）负责所有的建议措施得到实施或充分阐述。负责所有的建议措施得到实施或充分阐述。FMEA是一个
13、动态性的文件，应该一直反映最新的水准，是一个动态性的文件，应该一直反映最新的水准，以及最新的相关措施，包括那些在生产开始后发生以及最新的相关措施，包括那些在生产开始后发生的情况，小组领导的情况，小组领导主任工程师要有一些方法以确主任工程师要有一些方法以确保建议措施得以实施。保建议措施得以实施。 这些方面包括但不限于以下这些：这些方面包括但不限于以下这些： 评审设计、过程和相关记录以确保建议措施得评审设计、过程和相关记录以确保建议措施得以实施；以实施； 确认设计确认设计安装安装制造文件更改的组织；制造文件更改的组织； 评审设计评审设计过程过程FMEA的应用和控制计划。的应用和控制计划。 n基本结
14、构基本结构 建议建议FMEA格式目的为了组织收集和展示相关格式目的为了组织收集和展示相关FMEA的信息。规定的格式可以根据组织的需要和的信息。规定的格式可以根据组织的需要和顾客的要求而异。顾客的要求而异。 基本上来讲使用格式应这样来阐述基本上来讲使用格式应这样来阐述 功能、要求和产品的可交付性或需要分析的过程；功能、要求和产品的可交付性或需要分析的过程； 当功能要求不符合时的失效模式；当功能要求不符合时的失效模式； 后果和失效模式的结果；后果和失效模式的结果； 失效模式潜在的要因；失效模式潜在的要因； 对所述失效模式要因的措施和控制；对所述失效模式要因的措施和控制； 预防失效模式发生的措施。预
15、防失效模式发生的措施。n方法：方法： FMEA开发没有单一或独特的过程，但无论则样开开发没有单一或独特的过程，但无论则样开发都有以下所述共同要素：发都有以下所述共同要素：确定小组：如之前所提到的，确定小组：如之前所提到的，FMEA的开发是一个多的开发是一个多学科（或跨功能）小组的职责，小组成员有必要所需学科（或跨功能）小组的职责，小组成员有必要所需的知识。应包含设备专家和的知识。应包含设备专家和FMEA过程的知识。过程的知识。确定范围：范围确定确定范围：范围确定FMEA分析的界限。根据所开发分析的界限。根据所开发FMEA的类型来确定包含和不包含的内容，也即是，的类型来确定包含和不包含的内容，也
16、即是，系统、子系统或部件，在系统、子系统或部件，在FMEA开始前，必须确定对开始前，必须确定对评估内容的清晰理解。在过程开始时确定范围可以确评估内容的清晰理解。在过程开始时确定范围可以确保方向和重点一致。保方向和重点一致。 以下可以帮助小组确定以下可以帮助小组确定FMEA的范围：的范围： a.功能模式功能模式 b.方块图方块图 c.界面图界面图 d.过程流程图过程流程图 e.关系矩阵图关系矩阵图 f.材料清单材料清单 g.示意图示意图系统系统FMEA: 系统系统FMEA由不同的子系统组成。系由不同的子系统组成。系统的例子包括：底盘系统、传动系统或内部系统统的例子包括：底盘系统、传动系统或内部系
17、统系。系。 系统系统FMEA的焦点是阐述系统、子系统、环境和的焦点是阐述系统、子系统、环境和顾客之间的所有界面和相互作用。顾客之间的所有界面和相互作用。 子系统子系统FMEA：子系统：子系统FMEA是系统是系统FMEA的一个的一个子集。如前悬吊子系统是底盘系统的一个子集。子集。如前悬吊子系统是底盘系统的一个子集。子系统子系统FMEA的重点是阐述子系统部件之间的所的重点是阐述子系统部件之间的所有界面和相互影响以及和其他子系统和子系统之有界面和相互影响以及和其他子系统和子系统之间的相互影响。间的相互影响。部件部件FMEA：部件：部件FMEA是一个子系统是一个子系统FMEA的一的一个子集。例如个子集
18、。例如:刹车片是刹车组成的一个部件，而刹车片是刹车组成的一个部件，而刹车组是底盘系统的一个子系统。刹车组是底盘系统的一个子系统。确定顾客确定顾客 FMEA过程中有四个主要的顾客予以考虑，过程中有四个主要的顾客予以考虑，他们的所有需要均应在他们的所有需要均应在FMEA分析中予以考虑。分析中予以考虑。终端顾客：使用产品的人员或组织。终端顾客：使用产品的人员或组织。FMEA分析分析对终端顾客的影响包括如：耐久力。对终端顾客的影响包括如：耐久力。OEM安装和制造中心（工厂）：安装和制造中心（工厂）：OEM生产运作生产运作（如冲压和转动）和组装现场。阐述产品和组装（如冲压和转动）和组装现场。阐述产品和组
19、装过程的界面过程的界面 对有效的对有效的FMEA分析是关键的。分析是关键的。供应商链厂商：生产材料和零件的加工，供应商链厂商：生产材料和零件的加工，制作或组装的供应商场所。这包含制作加制作或组装的供应商场所。这包含制作加工服务零件，装配和过程。如热处理、焊工服务零件，装配和过程。如热处理、焊接、油漆或其他处理服务。接、油漆或其他处理服务。法规：政府机构确定的要求以及监控服从法规：政府机构确定的要求以及监控服从那些对产品或过程有影响的安全和环境规那些对产品或过程有影响的安全和环境规范。范。 识别功能、要求和规范识别功能、要求和规范 识别和理解与已确定范围相关的功能、要求和规范。识别和理解与已确定
20、范围相关的功能、要求和规范。这个活动的目的是阐明项目设计意图或过程目的，这这个活动的目的是阐明项目设计意图或过程目的，这有助于确定每一个属性或功能的潜在失效模式的确定。有助于确定每一个属性或功能的潜在失效模式的确定。识别潜在失效模式：识别潜在失效模式： 失效模式确定的途经或方式是产品或过程未能符合失效模式确定的途经或方式是产品或过程未能符合设计意图或过程要求。假设发生的失效不一定会真的设计意图或过程要求。假设发生的失效不一定会真的发生，潜在失效模式应该用技术性术语进行描述，而发生，潜在失效模式应该用技术性术语进行描述，而不是所见的现象。不是所见的现象。识别潜在后果：识别潜在后果： 失效的潜在后
21、果按照顾客察觉的失效模式后果来定义。失效的潜在后果按照顾客察觉的失效模式后果来定义。失效的后果或影响应根据顾客可能发现或经历的情况来失效的后果或影响应根据顾客可能发现或经历的情况来描述。内部顾客应与终端顾客一样对待。描述。内部顾客应与终端顾客一样对待。 潜在后果的确定包括失效的结果、严重度或这些后果潜在后果的确定包括失效的结果、严重度或这些后果的严重性分析。的严重性分析。识别潜在要因：识别潜在要因： 失效的前主要因，应按失效为何发生的迹象来确定，失效的前主要因，应按失效为何发生的迹象来确定，按照可纠正或可控制的情形来描述，用充分的细节识别按照可纠正或可控制的情形来描述，用充分的细节识别失效模式
22、的根本要因，能识别适当控制和失效模式的根本要因，能识别适当控制和 措施计划得到措施计划得到验证。如果有多种要因，每一个要因多要进行单独分析。验证。如果有多种要因，每一个要因多要进行单独分析。识别控制：识别控制： 控制是预防或探测失效要因或失效模式的那些活动。控制是预防或探测失效要因或失效模式的那些活动。在开发控制时识别什么是错的、为什么，以及如何预防在开发控制时识别什么是错的、为什么，以及如何预防或探测时重要的。或探测时重要的。识别和评估风险：识别和评估风险： FMEA过程的重要步骤之一是评价风险。风险用三种过程的重要步骤之一是评价风险。风险用三种方法来评价，严重度、发生率和探测度。方法来评价
23、，严重度、发生率和探测度。 严重度是失效对顾客产生影响的级别一种评估。严重度是失效对顾客产生影响的级别一种评估。 发生率是失效的要因可能发生的频繁程度。发生率是失效的要因可能发生的频繁程度。 探测度是对产品或过程控制探测失效要因会失效模式探测度是对产品或过程控制探测失效要因会失效模式程度的一种评价。程度的一种评价。 建议措施和结果建议措施和结果; 建议措施的意图是降低综合风险和失效模式发生的可建议措施的意图是降低综合风险和失效模式发生的可能性，建议措施阐述严重度、发生率和探测度降低。能性，建议措施阐述严重度、发生率和探测度降低。 完成建议措施的职责和时间应该予以记录，一旦措施完完成建议措施的职
24、责和时间应该予以记录，一旦措施完成和获得成果，更新的严重度、发生率和探测度也应予以成和获得成果，更新的严重度、发生率和探测度也应予以记录。记录。 FMEA的最大优点就是这一方法有极大可的最大优点就是这一方法有极大可能在失效发生以前而不是出了问题之后才能在失效发生以前而不是出了问题之后才予解决。因此可以做到：用最小的成本，予解决。因此可以做到：用最小的成本，最容易的办法去改掉产品设计最容易的办法去改掉产品设计/过程设计过程设计中不合理的、日后可能带来隐患的地方。中不合理的、日后可能带来隐患的地方。包括更改材质、形状、结构、技术条件包括更改材质、形状、结构、技术条件,以及更改工艺流程、工艺参数、防
25、护方法以及更改工艺流程、工艺参数、防护方法等等等等 。FMEA的的应用应用范围范围 新新的产品设计和新技术的产品设计和新技术n新的生产新的生产/ / 服务过程及新工艺服务过程及新工艺n设计更改和工艺更改设计更改和工艺更改n使用环境发生了变更的产品使用环境发生了变更的产品n运行环境发生变更的过程运行环境发生变更的过程n设备的设计、维护和保养设备的设计、维护和保养一般一般情况下：情况下：A team（57人）人）=主管工程师主管工程师 + 安装工程师安装工程师 + 质量工质量工程师程师 + 设计师设计师 + 设备工程师设备工程师 + 有关专业有关专业的工程师的工程师 + 供应商供应商+ 顾客顾客F
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