FMEA失效模式和影响分析的类型.pptx
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1、F M E AFailure Mode & Effect Analysis失效模式和影响分析失效模式和影响分析撰稿/主讲:黄奎海nFMEA是一种可靠性设计的方法,FMEA目的在于:n在一个新的产品设计,制造之前,或对目前存在的制造过程进行改变之前,对各种潜在的,与设计或制造过程有关的风险进行评估,分析。n制定预防措施,消除或减少失效模式出现的机会。将风险减少最低水平。n使设计或制造过程文件化。nFMEA强调“事前预防”,而不是“事后补救”。什么是什么是FMEA?失效模式及影响分析 Failure Mode and Effects Analysis n为保证产品的可靠性,发现设计,制造过程中的薄
2、弱环节,并采用工程保证,生产质量保证等措施降低致命故障发生的概率,因此对产品可靠性一般提出如下要求n可靠性定量要求:nMTBF (Mean Time Between Failure)n可靠性定性要求:nFMEA (Failure Mode and Effect Analysis) 故障模式及影响分析n如果产品可靠性要求难于规定定量指标,验证方法,规定定性的可靠性要求和验收准则就更加重要系统可靠性工程与系统可靠性工程与FMEA的关系的关系失效模式及影响分析 Failure Mode and Effects Analysis 1.20世纪50年代,美国格鲁曼公司开发了FMEA,用以飞机制造业的发动
3、机故障防范,取得较好成果2.60 年代早期,美国航空及太空总署(NASA)实施阿波罗登月计划时,在合同中明确要求实施FMEA。3.70年代初,美国海军开始使用FMEA.4.80年代, 汽车制造商开始使用FMEA,并要求为其配套的供应商实施FMEA 进行产品的可靠性控制,可靠性成本是实施FMEA的主要驱动力.5.今天,FMEA已经用于所有的工业领域.FMEA的历史及现状的历史及现状 失效模式及影响分析 Failure Mode and Effects Analysis NASA used FMEA to identify Single Point Failures on Apollo proje
4、ct (SPF = no redundancy & loss of mission). How many did they find?420and we thought we had no problems!我们认为没有问题我们认为没有问题FMEA的类型的类型 SYSTEM DESIGNPROCESS系统系统FMEA (System FMEA)用在早期的用在早期的概念和设计阶段,用于去分析系统和子系统概念和设计阶段,用于去分析系统和子系统的可靠性的可靠性.设计设计FMEA (Design FMEA)用于产品投放用于产品投放生产前,分析产品的可靠性生产前,分析产品的可靠性过程的过程的FMEA (
5、Process FMEA)用在分析用在分析制造,装配过程制造,装配过程失效模式及影响分析 Failure Mode and Effects Analysis FMEA的不同阶段的时间界定 开始开始 完成完成 系统系统 FMEA 确定系统功能后,选择指定的硬件之前 当项目进入设计阶段 设计设计 FMEA 产品的功能和设计方案已经确定后,在设计完成之前 当发放最终的设计图纸给制造部门时 过程过程 FMEA 产品的最初图纸已经可以使用,但是各种配套设备,工装设计完成之前 产品结束 失效模式及影响分析 Failure Mode and Effects Analysis FMEA的不同阶段的内容的不同阶
6、段的内容设计设计FMEA(Design FMEA)过程过程FMEA (Process FMEA)对象对象系统.,子系统或零部件加工工艺过程的每道工序失效失效设计先天不足制造过程留下的缺陷人员人员设计工程师/设计小组制造主管/制造多方研究小组内容内容 对设计要求的评估; 对设计方案的相关权衡; 改进设计和开发试验的优先控制; 公开讨论中推荐和跟踪降低风险的措施; 对制造和装配要求的最初设计; 考虑与制造计划的生产过程有关的产品设计参数; 最大限度地保证产品能满足顾客的要求和期望;失效模式及影响分析 Failure Mode and Effects Analysis FMEA的的好处好处 通过消除
7、失效模式,FMEA可以: 提高产品的可靠性(reliability) 降低产品失效的数目(故障率l) 客户受益User LifeConstant Failure RateEarly Life FailureInstant MortalityWear outend of life时间Failure Rate产品的寿命分布曲线 (浴盆曲线)Product Life Cycle ( Bathtub Curve)失效模式及影响分析 Failure Mode and Effects Analysis FMEA的样表工程功能要求事项潜在的故障形态故障的潜在性影响严重度S分类故障的潜在性原因/结构发生度O现
8、工程管理探测度D风险系数PRN建议措施事项责任及目标完成预定日措施结果采取措施内容严重度发生度控测度风险系数 FMEA編號: 項目名稱: 責任部門: 編制: 型 號: 關鍵日期: DFMEA日期(編制): (修訂) 主要參加人: 失效模式及影响分析 Failure Mode and Effects Analysis 产品要执行哪些功能?在什么情况下,产品无法执行指定的功能 ?什么才是引起失效的原因?失效的影响有多严重 ?导致失效的可能原因出现频繁吗?目前采取(或将要采取)哪些措施去预防或检查措施防止可能的失效?目前采取的预防或检测方法有效吗? 如果失效,会产生多严重的后果? 应该采取什么样的纠
9、正行动去消除失效原因或提高检查方法从而降低风险 ? 哪里需要使用试验设计去分析(DOE) ? 哪些过程需要何种控制方法,如何监控? 设计符合客户的要求吗?FMEA强调下列指标失效模式及影响分析 Failure Mode and Effects Analysis Process Step/InputPotential Failure ModePotential Failure EffectsSEVPotential CausesOCCCurrent ControlsDETRPNActions Recommended 0 0 00 0 0 00 0 0 00 0 0 00 0 0 00 What
10、is the InputWhat can go wrong with the Input?What is the Effect on the Outputs?What are the Causes?How Bad?How Often?How can this be found?How well?What can be done?FMEA的思考流程的思考流程失效模式及影响分析 Failure Mode and Effects Analysis FMEA的样式的样式失效模式及影响分析 Failure Mode and Effects Analysis PRODUCT : Base Plate Ma
11、chining - Alpine (1 Disc)Doc No:SZ-ENG-WI-0220-002PROCESS FMEA PROCESS / OPERATION : Machining Side Drill & Tap ( SPM )PAGE: 1of17 PART NUMBER: 100256596 Rev E DRAWING OF SPEC REFERENCE : D0000030882 Rev E DATE: Jun.03,2003REV : 02SEVERITYOCCURRENCEDETECTIONRPN = O x S x DPROCESSPOTENTIALPOTENTIALPO
12、TENTIAL DESCRIPTION /FAILUREEFFECTS OFSCAUSE(S) OFOCURRENTDRPN ACTION CORRECTIVE RESP. &ACTIONRESULTINGFUNCTIONMODEFAILUREFAILURECONTROLSPRIORITYACTIONDATE DUETAKENSODRPNMachining on side area Thread hole minorUnable to assemble.7Tool wear2Tool life control at 228N/AN/Athread hole & Clockdiameter &
13、ClockDrill = 150000 holeshead drill holehead hole diameterTap = 50000 holesout of spec.Insufficient holding force8Tool not properly2Leader will ensure the thread116N/AN/Afor mounting on the set updepth within the control speccasting.when ever changing of tool2Production inspection232N/AN/A1pc / fix
14、/ 2 Hourly2IPQC inspection232N/AN/AHole:1pc / fix / 8 HourlyThread:1pc / fix / 2 HourlyThread Hole positionUnable to assemble8Part not rest22 pneumatic actuators to push232N/AN/A编制编制FMEA文件的目的:文件的目的: 失效模式及影响分析 Failure Mode and Effects Analysis 定性地对产品的可靠性进行分析,预防缺陷为产品相关部门提供了共享资源;发现.确定和评价与产品有关的失效及其结果;评价
15、失效对顾客的潜在影响;确定失效的起因,找出失效条件的变量,减少失效发生;编制失效分级表,形成考虑措施的优选体系;对产品的结构设计或制造过程作预先更改,减少缺陷;提高发现缺陷的概率;Failure Mode 失效模式-在设计或过程中,不能满足要求功能的都是失效模式.Effect 影响-假设发生失效,描述对下到工序或终端客户可能的影响.Severity 严重程度-用一个量化的比例衡量影响的严重程度. 10分 代表最坏的情况, 1分代表极轻微Causes 失效原因-列出导致产品失效的所有可能的原因.Occurrence发生频率- 用一个量化的比例衡量失效发生的频率,10 分代表一定会发生,1 分代表
16、 6 sigma 的水平,几乎不发生或极少.Current Controls 目前控制-列出目前用于预防失效的所有的控制方法.Effectiveness 有效性- 用一个量化的比例衡量目前所有的控制方法的有效程度. 10 分代表控制方法无效,几乎无法检测到失效, 1 分代表检测方法相当有效.失效模式及影响分析 Failure Mode and Effects Analysis FMEA的组成部分的组成部分FMEA的工作流程图缺陷的名 称缺陷被发现的概率建议纠正措 施潜在失效的后果缺陷产生的频 度缺陷产生的原因失效严重度程度想象中可能产生的缺陷想象中可能产生的缺陷失效模式及影响分析 Failur
17、e Mode and Effects Analysis n潜在的失效模式(potential failure mode): 失效是指产品无法执行指定的功能n可以用工序流程图进行分析, 本工序的失效模式可能是下一工序的原因FAILUREMODEEFFECT前一个操作前一个操作CAUSE下一个操作下一个操作FMEA的失效模式之间关系失效模式及影响分析 Failure Mode and Effects Analysis PRODUCT:ABC STXXXXXSUBSYSTEMSSPINDLE MOTORDESIGN FMEADRAWING OR SPEC REFERENCE:Oklahoma Cit
18、yPROCESS DESCRIPTIONPOTENTIALPOTENTIALSPOTENTIALOCURRENTERPNFAILURE MODEEFFECTS OFCAUSE(S) OFCONTROLSFUNCTIONFAILUREFAILURESPINDLE ROTATES MEDIA AT FIXED RPMNO SPIN, OR DRIVE RUNS IN REVERSEDRIVE INOPERABLEFAILURE OF FLEX SOLDER JOINT DUE TO INSUFFICIENT STRAIN RELIEFRESISTANCE MEASUREMENT AT INCOMI
19、NG INSPECTIONEFFECTIVENESSOCCURRENCEABCSEVERITYHeres a ABC Example失效模式及影响分析 Failure Mode and Effects Analysis FMEA中的影响分析PRODUCT:ABC STXXXXXSUBSYSTEMSSPINDLE MOTORDESIGN FMEADRAWING OR SPEC REFERENCE:Oklahoma CityPROCESS DESCRIPTIONPOTENTIALPOTENTIALSPOTENTIALOCURRENTERPNFAILURE MODEEFFECTS OFCAUSE(S
20、) OFCONTROLSFUNCTIONFAILUREFAILURESPINDLE ROTATES MEDIA AT FIXED RPMNO SPIN, OR DRIVE RUNS IN REVERSEDRIVE INOPERABLEFAILURE OF FLEX SOLDER JOINT DUE TO INSUFFICIENT STRAIN RELIEFRESISTANCE MEASUREMENT AT INCOMING INSPECTIONEFFECTIVENESSOCCURRENCESEVERITYCause becomes Failure ModeABC失效模式及影响分析 Failur
21、e Mode and Effects Analysis FMEA中的影响分析PRODUCT:ABC STXXXXXSUBSYSTEMSSPINDLE MOTORDESIGN FMEADRAWING OR SPEC REFERENCE:Oklahoma CityPROCESS DESCRIPTIONPOTENTIALPOTENTIALSPOTENTIALOCURRENTERPNFAILURE MODEEFFECTS OFCAUSE(S) OFCONTROLSFUNCTIONFAILUREFAILURESPINDLE ROTATES MEDIA AT FIXED RPMNO SPIN, OR DR
22、IVE RUNS IN REVERSEDRIVE INOPERABLEFAILURE OF FLEX SOLDER JOINT DUE TO INSUFFICIENT STRAIN RELIEFRESISTANCE MEASUREMENT AT INCOMING INSPECTIONEFFECTIVENESSOCCURRENCESEVERITYFailure Mode becomes EffectABC失效模式及影响分析 Failure Mode and Effects Analysis FMEA中的影响分析PROVIDES A DEEPER LEVEL OF ANALYSIS BY ASKI
23、NGYOU FOR THE DESIGN CAUSES AND VERIFICATIONOF INSUFFICIENT STRAIN RELIEFPRODUCT:ABC STXXXXXSUBSYSTEMSSPINDLE MOTORDESIGN FMEADRAWING OR SPEC REFERENCE:Oklahoma CityPROCESS DESCRIPTIONPOTENTIALPOTENTIALSPOTENTIALOCURRENTERPNFAILURE MODEEFFECTS OFCAUSE(S) OFCONTROLSFUNCTIONFAILUREFAILURESPINDLE ROTAT
24、ES MEDIA AT FIXED RPMFAILURE OF FLEX SOLDER JOINT DUE TO INSUFFICIENT STRAIN RELIEFNO SPIN, OR DRIVE RUNS IN REVERSE CAUSING DRIVE TO BE INOPERABLEEFFECTIVENESSOCCURRENCESEVERITYWHY?ABC失效模式及影响分析 Failure Mode and Effects Analysis FMEA中的影响分析POWERGAGEDESIGNHANDLINGSET-UPCONTAMINATIONTOOLINGOPERATOR ERR
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