FMEA潜在失效模式分析.pptx
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1、潜在失效模式及后果分析FMEA Failure Mode and Failure Mode and Effects Analysis Effects Analysis什么是什么是FMEA?FMEA的历史的历史为什么要进行为什么要进行FMEA?由谁来做由谁来做FMEA?何时做何时做FMEA?DFMEA与与PFMEA的关系?的关系?小组练习小组练习第一章第一章 概论概论 1、FMEA的定义的定义FMEA是在产品设计阶段和过程设计阶段,是在产品设计阶段和过程设计阶段,对构成产品的子系统、零件,对构成过程的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,找出所有潜在的失各个工序逐一进行分析
2、,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。的一种系统化的活动。什么是什么是FMEA ?FMEA可以描述为一组可以描述为一组系统化的活动系统化的活动,其目的是:,其目的是:(a)发现并评价产品)发现并评价产品/过程中的潜在失效以及该失过程中的潜在失效以及该失效的后果;效的后果;(b)确定能够消除或减少潜在失效发生机会的措)确定能够消除或减少潜在失效发生机会的措施;施;(c)将全部过程形成文件。将全部过程形成文件。关于确定设计或过程必须做哪些事情才能使
3、顾客满关于确定设计或过程必须做哪些事情才能使顾客满意,意,FMEA是对这一过程的补充。是对这一过程的补充。所有的所有的FMEA都关注设计,无论是产品设计还是过都关注设计,无论是产品设计还是过程设计。程设计。FMEA第三版中的描述:第三版中的描述: 失效还未产生,可能发生、但不是一定要发生失效还未产生,可能发生、但不是一定要发生 时机:在设计或过程开发阶段前开始时机:在设计或过程开发阶段前开始 合作:小组由各种有经验和专业知识的人构成合作:小组由各种有经验和专业知识的人构成 FMEA分析的文件分析的文件记录专用表格记录专用表格作为动态文件使用作为动态文件使用按照过程按照过程/产品产品/服务寿命周
4、期期间要求更改服务寿命周期期间要求更改 核心:预防核心:预防 对潜在失效模式的风险和后果进行评定对潜在失效模式的风险和后果进行评定 是持续进行的是持续进行的指导贯穿整个过程、产品和服务周期指导贯穿整个过程、产品和服务周期 动态的、文件化的、系统的小组活动动态的、文件化的、系统的小组活动2FMEA和特点和特点 SFMEA系统系统FMEA DFMEA产品产品FMEA(设计设计FMEA) PFMEA过程过程FMEA(制造制造/装配装配FMEA) AFMEA应用应用FMEA SFMEA服务服务FMEA PFMEA采购采购FMEA3FMEA的种类的种类功能功能:该设计:该设计/过程要做什么?(设计意图)
5、过程要做什么?(设计意图)失效模式失效模式:设计(产品)或过程失效的表现形式:设计(产品)或过程失效的表现形式后果后果:失效模式发生后会怎样?:失效模式发生后会怎样?严重度严重度:失效模式的后果有多严重?:失效模式的后果有多严重?起因起因:什么会导致失效模式的发生?:什么会导致失效模式的发生?频度频度:失效起因发生的频率如何?:失效起因发生的频率如何?现行控制现行控制:探测或防止将失效传递到后续:探测或防止将失效传递到后续“顾客顾客”的的现行方法。现行方法。探测度探测度:失效模式:失效模式/起因一旦发生,能否探测得出?起因一旦发生,能否探测得出?4FMEA涉及的主要概念涉及的主要概念FMEA基
6、本要素的组成部分基本要素的组成部分FMEA计划计划失效模式失效模式原因原因后果后果频度频度探测度探测度严重度严重度风险分析和潜在的失效模式及后果分析解释风险分析和潜在的失效模式及后果分析解释执行建议措施并验证其有效性执行建议措施并验证其有效性实施措施实施措施主要概念:水箱支架举例主要概念:水箱支架举例原因原因(频度)(频度)失效模式失效模式后果后果(严重度)(严重度) 不平道路引起的不平道路引起的振动与车体扭转振动与车体扭转 设计中应力集中设计中应力集中 支架的材质不符支架的材质不符合强度要求合强度要求水箱支架断裂水箱支架断裂生产者生产者消费者消费者探测探测水箱后倾水箱与风扇碰撞产生异响水箱冷
7、却水管被风扇刮伤水箱冷却液泄漏冷却系统过热发动机气缸损坏汽车停驶功 能 : 支功 能 : 支撑撑一个潜在的失效事件的发生,如果没有采取或来不及采取或事实上不可能采取措施,而使一个潜在的失效事件的发生,如果没有采取或来不及采取或事实上不可能采取措施,而使之引起下游系统或相关系统产生链锁失效事件,我们称之为之引起下游系统或相关系统产生链锁失效事件,我们称之为“失效链失效链”。水箱支架断裂水箱支架断裂水箱后倾水箱后倾水箱与风扇碰撞水箱与风扇碰撞水箱冷却水管被风扇刮伤水箱冷却水管被风扇刮伤水箱冷却液泄漏水箱冷却液泄漏冷却系统过热冷却系统过热发动机气缸损坏发动机气缸损坏汽车停驶汽车停驶(2失效后果)失效
8、后果) (3失效原因)失效原因)(1失效模式)失效模式)(2失效原因)失效原因)(1失效后果)失效后果) (2失效模式)失效模式)(3失效模式)失效模式)(3失效后果)失效后果)(1失效原因)失效原因) 时间时间 世界上首次采用世界上首次采用FMEA这种概念与方法的是在这种概念与方法的是在20世纪世纪60年代中期美国的航天工业。年代中期美国的航天工业。 进入进入20世纪世纪70年代,美国的海军和国防部相继应用推广年代,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。这项技术,并制订了有关的标准。 20世纪世纪70年代后期年代后期FMEA被美国汽车工业界所引用,作被美国汽车工业界所引
9、用,作为设计评审的一种工具。为设计评审的一种工具。二、二、FMEA的历史的历史 1993年年2月美国三大汽车公司联合编写了月美国三大汽车公司联合编写了FMEA手册,手册,并正式出版作为并正式出版作为QS-9000质量体系要求文件的参考手册之质量体系要求文件的参考手册之一,一,1995年年2月出版了第月出版了第2版,版,2001年年7月了第月了第3版,已版,已由中国汽车技术研究中心翻译成中文。由中国汽车技术研究中心翻译成中文。 1994年,美国汽车工程师学会年,美国汽车工程师学会SAE发布了发布了SAEJ1739潜在失效模式及后果分析标准。潜在失效模式及后果分析标准。 FMEA还被广泛应用于其他
10、行业,如粮食、卫生、运输、还被广泛应用于其他行业,如粮食、卫生、运输、燃气等部门。燃气等部门。 2001年,年,SAEJ1739修订,修订,FMEA手册也修订为第三手册也修订为第三版,并已译成中文。版,并已译成中文。 FMEA是一种事前行为;是一种事前行为; FMA(Failure Mode Analysis)是一种事后行为。是一种事后行为。 FMA是对产品是对产品/过程已经发生的失效模式分析其产生的原因,过程已经发生的失效模式分析其产生的原因,评估其后果及采取纠正措施的一种活动。评估其后果及采取纠正措施的一种活动。 类似项目的类似项目的FMA是是FMEA的重要的输入参考资料。的重要的输入参考
11、资料。 FMEA是是“由下至上由下至上”进行分析进行分析 FTA(Failure Tree Analysis)是是“由上至下由上至下”进进行分析行分析三、三、FMEA和和FMA、FTA潜在失效模式及后果分析与失效分析比较潜在失效模式及后果分析与失效分析比较 失效分析失效分析潜在的失效模式及后果分析潜在的失效模式及后果分析 失效已经产生失效已经产生 核心:纠正核心:纠正 诊断已知的失效诊断已知的失效 指引的是开发和生产指引的是开发和生产 失效还未产生,可能发生、但不是一定要发生失效还未产生,可能发生、但不是一定要发生 核心:预防核心:预防 评估风险和潜在失效模式的影响评估风险和潜在失效模式的影响
12、 开始于产品设计和工艺开发活动之前开始于产品设计和工艺开发活动之前 指引贯穿整个产品周期指引贯穿整个产品周期 发现、评价产品或过程中潜在的失效与可能的后果,找出发现、评价产品或过程中潜在的失效与可能的后果,找出能够避免或减少这些潜在失效发生的措施,将上述过程文件能够避免或减少这些潜在失效发生的措施,将上述过程文件化。化。提高质量、可靠性和安全性。提高质量、可靠性和安全性。针对失效可能产生和各方面诗人一个过程、设计或服务针对失效可能产生和各方面诗人一个过程、设计或服务持续地减少失效的频度或持续地减少失效的后果。持续地减少失效的频度或持续地减少失效的后果。防止现有的防止现有的/ /潜在的失效到达顾
13、客处。潜在的失效到达顾客处。失效的风险顺序量化以引导采取措施。失效的风险顺序量化以引导采取措施。优先使用行政的和工程的努力、时间、人力资源和其他资优先使用行政的和工程的努力、时间、人力资源和其他资源。源。运用团队原则和持续改进方法以获得好的产品。运用团队原则和持续改进方法以获得好的产品。四、四、FMEA的目的的目的 减少风险和损失,提高产品可靠性减少风险和损失,提高产品可靠性由于策划设计的不足,措施不够,造成产品由于策划设计的不足,措施不够,造成产品/过程过程/服服务失效,给顾客带来损失务失效,给顾客带来损失事先花时间很好地进行事先花时间很好地进行FMEA,能够较容易地、低成本能够较容易地、低
14、成本地对产品进行修改,减少事后修改的风险和巨大损失地对产品进行修改,减少事后修改的风险和巨大损失 有助于对设计要求和不同的设计方案给予客观真实的评价;有助于对设计要求和不同的设计方案给予客观真实的评价; 有助于可制造性和装配性的初始设计;有助于可制造性和装配性的初始设计; 设计设计FMEAFMEA有助于可制造性和装配性的早期考虑,实施同有助于可制造性和装配性的早期考虑,实施同步工程技术;步工程技术; 为制订试验计划,质量控制计划提供正确的、恰当的根据;为制订试验计划,质量控制计划提供正确的、恰当的根据;五、为什么要进行五、为什么要进行FMEAFMEA? 对失效模式进行排序列表,建立改进设计和开
15、发试验的优对失效模式进行排序列表,建立改进设计和开发试验的优先控制系统;先控制系统; 能够发挥集体的经验与智慧能够发挥集体的经验与智慧 经验积累,为以后的设计开发项目提供宝贵的参考。经验积累,为以后的设计开发项目提供宝贵的参考。 是现代质量策划的重要工具是现代质量策划的重要工具 是识别特殊性的重要工具。是识别特殊性的重要工具。 提供改进设计的优先控制系统,引导资源去解决需要优先提供改进设计的优先控制系统,引导资源去解决需要优先解决的问题。解决的问题。 是重要设计文件之一,是设计评审的重要内容。是重要设计文件之一,是设计评审的重要内容。 为以后的设计提供经验与参考。为以后的设计提供经验与参考。
16、1设计设计FMEA的益处的益处 帮助确认已列出的潜在失效模式及它们的后果;帮助确认已列出的潜在失效模式及它们的后果; 指明相应的起因指明相应的起因/ /机理,降低或消除失效出现的机会的措机理,降低或消除失效出现的机会的措施;施; 辅助设计要求及方法的客观评价;辅助设计要求及方法的客观评价; 辅助起草制造及装配设计的要求;辅助起草制造及装配设计的要求; 增加在设计阶段就考虑失效模式及后果的可能性;增加在设计阶段就考虑失效模式及后果的可能性; 辅助设计试验及开发项目;辅助设计试验及开发项目; 从顾客的观点出发对失效进行评定;从顾客的观点出发对失效进行评定; 对风险降低措施进行跟踪和记录;对风险降低
17、措施进行跟踪和记录; 对未来的分析及设计是好的参考;对未来的分析及设计是好的参考; 记录设计记录设计FMEAFMEA的过程。的过程。六、六、FMEA的益处的益处 帮助确认已列出的与产品相关的过程失效模式及它们的后帮助确认已列出的与产品相关的过程失效模式及它们的后果;果; 指明相应的起因指明相应的起因/ /机理;机理; 指明降低或消除失效出现的机会的措施;指明降低或消除失效出现的机会的措施; 指明潜在的制造或装配过程失效的原因;指明潜在的制造或装配过程失效的原因; 指明过程变差,如果受控,可降低失效出现的频度或提高指明过程变差,如果受控,可降低失效出现的频度或提高失效的探测度;失效的探测度; 帮
18、助对纠正措施进行优先排序;帮助对纠正措施进行优先排序; 对类似的制造过程是有用的参考;对类似的制造过程是有用的参考; 过程过程FMEAFMEA的实施记录。的实施记录。2过程过程FMEA的益处的益处1 1谁来做谁来做DFMEADFMEA? 由负责设计的工程师由负责设计的工程师/ /工程师小组制定工程师小组制定依靠小组的共同努力依靠小组的共同努力组成一个包括设计、制造、装配、售后服务、质量及可组成一个包括设计、制造、装配、售后服务、质量及可靠性等方面的专家小组。靠性等方面的专家小组。 吸收与设计有关的上游(如供方、材料、上一个相关系吸收与设计有关的上游(如供方、材料、上一个相关系统设计师)和下游(
19、如下一个相关系统的设计师)的部门统设计师)和下游(如下一个相关系统的设计师)的部门 对有专利权的设计,可由供方制定。对有专利权的设计,可由供方制定。2谁来做谁来做PFMEA? 由负责制造的工程师由负责制造的工程师/ /工程师小组制定;工程师小组制定;依靠小组的共同努力依靠小组的共同努力 负责的工程师应直接、主动地同有关部门联系,这些部负责的工程师应直接、主动地同有关部门联系,这些部门包括:装配、制造、材料、质量、服务和供方,以及负责门包括:装配、制造、材料、质量、服务和供方,以及负责下一总成的部门。下一总成的部门。七、由谁来做七、由谁来做FMEAFMEA?为达到最佳效益,为达到最佳效益,FME
20、A必须在设计或过程失效模式被无意必须在设计或过程失效模式被无意地纳入设计产品之前进行。事先花时间进行地纳入设计产品之前进行。事先花时间进行FMEA分析,能分析,能够容易并低成本地对产品或过程进行修改,从而减少事后修够容易并低成本地对产品或过程进行修改,从而减少事后修改的损失。改的损失。1什么时候做什么时候做DFMEA? 开始于一个设计概念最终形成之时或之前;开始于一个设计概念最终形成之时或之前; 设计方案初步确定时应该开始设计方案初步确定时应该开始FMEAFMEA初稿的编制初稿的编制 FMEAFMEA作为设计活动的一部分,应该在设计任务完成(如作为设计活动的一部分,应该在设计任务完成(如设计图
21、样完成)之时完成设计图样完成)之时完成FMEAFMEA工作;工作; 产品开发各阶段、设计发生变化、获得有关信息时,对产品开发各阶段、设计发生变化、获得有关信息时,对FMEAFMEA的初稿进行评审,不断进行修改;的初稿进行评审,不断进行修改; FMEAFMEA是一个动态的文件是一个动态的文件八、八、FMEA的分析时机的分析时机2 2什么时候做什么时候做PFMEAPFMEA 开始于可行性阶段之前或过程中,在工装制造之开始于可行性阶段之前或过程中,在工装制造之前;前; PFMEAPFMEA在过程设计任务(如过程设计文件)完在过程设计任务(如过程设计文件)完成之时完成;成之时完成; PFMEAPFME
22、A是一个动态的文件是一个动态的文件 产品设计部门的下一道工序是过程设计,产品设计应充分产品设计部门的下一道工序是过程设计,产品设计应充分考虑可制造与可装配性问题,由于产品设计中没有适当考虑考虑可制造与可装配性问题,由于产品设计中没有适当考虑制造中的技术与操作者体力的限制,可能造成制造失效模式制造中的技术与操作者体力的限制,可能造成制造失效模式的发生;的发生; 产品设计产品设计FMEAFMEA不能依靠过程检测作为控制措施;不能依靠过程检测作为控制措施; PFMEA PFMEA应将应将DFMEADFMEA作为重要的输入,对作为重要的输入,对DFMEADFMEA中标明的中标明的特殊性也必须在特殊性也
23、必须在PFMEAPFMEA中作为重点分析的内容。中作为重点分析的内容。九、九、DFMEADFMEA与与PFMEAPFMEA关系关系FMEAs的关联失效模式失效模式后后果果原原因因SFMEA问题的分支问题的分支问题问题 问题产生的原因问题产生的原因DFMEA问题产生的原因来自问题产生的原因来自SFMEA准确的后果定义来准确的后果定义来自自SFMEA设计失效模式产生设计失效模式产生的原因的原因PFMEA问题产生的原因来自问题产生的原因来自DFMEA和和DFMEA相同的相同的后果后果详细的过程失效模详细的过程失效模式产生的原因式产生的原因 FMEA 的时间顺序的时间顺序概念概念初始设计初始设计设计完
24、成设计完成样件制造样件制造设计设计/过程过程确认确认生产开始生产开始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计划制定和生产批准之前QSQS90009000有关条款有关条款 4.2.3.14.2.3.1产品质量先期策划产品质量先期策划 4.2.3.5 4.2.3.5 过程失效模式及后果分析过程失效模式及后果分析 4.4.2 4.4.2 设计和开发的策划设
25、计和开发的策划 4.4.5 4.4.5 设计输出设计输出 福特公司特殊要求、控制计划和失效模式及后果分析福特公司特殊要求、控制计划和失效模式及后果分析 APQPAPQP 第二章第二章 产品设计和开发产品设计和开发 2.1DFMEA2.1DFMEA;2.42.4设计评审设计评审 第三章第三章 过程设计和开发过程设计和开发 3.6 PFMEA3.6 PFMEA PPAPPPAP 第第1 1部分部分 1.2.2.41.2.2.4 第第2 2部分部分 1.2.2.61.2.2.6十、十、FMEAFMEA同同QSQS90009000的关系的关系GB/T 18305 GB/T 18305 idtidt I
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