FMEA潜在失效模式与效应分析课件.pptx

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1、1FMEAFMEA潜在失效模式与效应分析潜在失效模式与效应分析2 指指 Potential Failure Mode and Effects AnalysisPotential Failure Mode and Effects Analysis（潜在的（潜在的 失效模式及后果分析）的英文简称。失效模式及后果分析）的英文简称。 P P ( ( PotentialPotential ) ) 潜在潜在的的 F F ( ( FailureFailure ) ) 失效失效 M M ( ( ModeMode ) ) 模式模式 A A ( ( AndAnd ) ) 及及/ /和和 E E ( ( Effec

2、tsEffects ) ) 后果后果 A A ( ( AnalysisAnalysis ) ) 分析分析 FMEA FMEA 是潜在的失效模式及后果分析的缩写，本应写成是潜在的失效模式及后果分析的缩写，本应写成P-FMEAP-FMEA，但由，但由于企业于企业/ /公司公司常用常用D-FMEAD-FMEA表示产品表示产品FMEAFMEA，用，用P-FMEAP-FMEA表示过程表示过程FMEAFMEA，所以所以用用FMEAFMEA表示潜在的失效模式及后果分析，以免混淆。表示潜在的失效模式及后果分析，以免混淆。1 1、何谓FMEA3nFMEA是一组系统化的活动，其目的是：n发现、评价产品过程中潜在的

3、失效及其后果。n找到能够避免或减少这些潜在失效发生的措施。n书面总结上述过程。n它是对设计（产品/过程）过程的完善，以明确什么样的设计才能满足顾客要求。1 1、何谓FMEA4现行预计的产品/过程可能产生的失效模式分析分析对顾客或下工程的影响哪些原因可能造成这个失效模式采取可行的对策FMEA 思考思考方法方法1 1、何谓FMEA5第二部分第二部分对对FMEAFMEA的开发方法的开发方法63.方 法nFMEA开发没有一个单一的或特有的过程，下面描述的是通用的要素：7a.建 立 小 组n如前所述，FMEA的开发应由多方论证（跨职能）小组负责，小组成员应具备必要的专业学科知识，这包括专门辅导技能和FM

4、EA过程的知识。建议使用小组方式来实施FMEA开发过程，确保所有受影响的职能领域的足够的输入与协作。FMEA小组领导人应当挑选有相关经验，并且经过授权的小组成员。除了设计和过程工程师之外，下面列出的是额外资源的例子：8b.定 义 范 围 n范围建立起FMEA分析的边界，它根据FMEA的类型（即：系统、子系统或零部件）来界定，明确了应包括的和不应包括的内容。在开始FMEA之前，必须清楚地明白需要评估的究竟是什么。在分析过程中，明确范围之外不包括的，和范围内应包括的都同样重要。过程起始之初，就需要建立一个范围，来确保一致的方向和关注点。 下面内容可以帮助小组界定FMEA范围：功能模式框（边界）图参

5、数（P）图接口图过程流程图关联矩阵示意图材料清单（BOM）9c.定 义 顾 客 n在FMEA过程中有四类主要顾客，这四类都需要被列入FMEA分析的考虑范围： 最终用户：最终用户：使用产品的人员或组织。FMEA分析对最终用户的影响可能包括，例如：耐用性。 OEM组装和制造中心（工厂）组装和制造中心（工厂） ：OEM的制造过程（如：冲压、动力），以及汽车组装发生的场所。产品与装配过程的接口处理对FMEA的有效分析非常重要。 供应链制造：供应链制造：材料和部件的制造、组装、装配的供应商场所，包括：生产件和服务件的制造、装配，以及诸如热处理，焊接，涂漆，电镀或其它表面处理的过程；可以是任何后续操作/下

6、游操作，或者下一层的制造过程。 政府法规机构：政府法规机构：制定要求并监督安全与环境规范符合性的政府代理机构。这些要求和规范可能影响到产品过程。n了解这些顾客，将有助于更加充分有效地定义功能、要求和规范，也有利于帮助确定失效模式带来的相关影响。10d.识别功能、要求和规范 n识别并理解与定义范围相关的功能、要求和规范。其目的在于阐明项目设计目的和过程目的，这可以针对功能的每个属性和每个方面帮助确定潜在失效模式。11e.识别潜在失效模式式 n失效模式可定义为产品和过程未满足设计目的或过程要求的方式或状态。假使失效可能发生但也可能不会发生。简明且易于理解的失效定义是很重要的，因为它可使分析集中在关

7、注点上。潜在失效模式应当用专业的技术术语来描潜在失效模式应当用专业的技术术语来描述，不要描述成顾客可感知到的现象。述，不要描述成顾客可感知到的现象。如果某单一的要求被识别了大量的失效模式，则说明此定义的要求不够简洁。12f.识别潜在影响n失效的潜在影响是指顾客可感知的失效模式的失效的潜在影响是指顾客可感知的失效模式的影响，可以将其描述为顾客可能的觉察或感受。影响，可以将其描述为顾客可能的觉察或感受。这里的顾客可以是内部顾客，也可以是最终用户。潜在影响的确定包括失效后果分析，和后果严重性的分析。13g.识别潜在原因n失效潜在原因是描述失效是如何发生的；它应被描述为可以纠正、控制的事情。失效的潜在

8、原因可能显示出一个设计不足，它的后果就是失效模式。原因及其导致的失效模式之间是有直接联系的（也就是说，如果有原因发生，失效模式就会发生）。在识别失效模式的根本原因时，要尽可能的详细，便于确定适当的控制和措施计划。如果有多个原因，就要对每个原因进行独立分析。14h.识 别 控 制n控制是指预防或探测失效原因或失效模式的活动。在识别控制活动时，重要的是应明确哪里出了问题，原因是什么，怎样来预防或者发现问题。控制适用于产品设计或制造过程。注重预防的控制将会带来丰厚的回报。15i.识别与评估风险nFMEA的重要步骤之一就是风险评估，评估包括三个方面：严重度、发生频率、探测度。严重度严重度是评估失效对顾

9、客影响的等级。发生频率发生频率是指一个失效原因可能的发生频率。探测度探测度是评估产品和过程控制对失效原因或失效模式的探测能力。组织需要明白顾客对风险评估的要求。组织需要明白顾客对风险评估的要求。16j.建议措施与结果n建议措施的目的在于降低整体风险和失效模式的发生可能性。建议措施目的是降低严重度、发生频率，探测度。为了确保采取了适当的措施，可以采用下面的方式，包括但不限于： 确保达成了设计要求（包括可靠性） 评审工程图和工程规范 确认并入装配/制造过程，和 评审FMEA、控制计划和操作指导完成建议措施的职责和时间安排应当被记录。一旦措施完成、获得结果，应当重新评估并记录严重度、发生频率和探测度

10、的等级。174.管理者职能n管理者应负责FMEA过程。管理者对资源的选择和应用，以及确保有效的风险管理过程（包括时间安排）负有最终职责。管理者职责还包括通过持续评审为小组提供直接支持消除障碍，总结经验教训。18失效模式人机料法环测量失效效应制程FMEA模式一般是发生在产品上一般是指对下工程或最终顾客的影响19设计思想担心问题过去经验顾客反应可能的失效模式解决方案群策群力智慧发光20集体的努力n在最初的潜在PFMEA中，希望负责过程的工程师能够直接地、主动地联系所有相关部门的代表。这些部门包括部门包括但不限于：设计、装配、制：设计、装配、制造、材料、质量、服务、供方以及负责下道装造、材料、质量、

11、服务、供方以及负责下道装配的部门配的部门。FMEA应成为促进不同部门之间充份交换意见的催化剂，从而提高集体的工作水平。n除非责任工程师对FMEA和团队促进是有经验的，否则有一位有经验的FMEA促进者来支持这个团队是有帮助的。21FMEA的开发：基本表格填写空格（空格（a，含，含a1,a2）“ 过程功能过程功能/要求要求”的填的填写写 n输入与受分析的过程步骤/操作相对应的过程功能。过程功能应描述操作的目的n列出每个受分析的过程步骤/操作的过程功能的要求。要求是指对规定的过程的输入，以期达到设计目的和其它顾客要求 22FMEA的开发：基本表格填写空格（空格（b）“潜在失效模式潜在失效模式”的填写

12、的填写 n 指过程有可能发生不能满足过程功能/要求栏中所描述的过程要求和/或设计意图，它是对该特定工序上的不符合的描述。n它可能是下一个（下游）工序的某个潜在失效模式的一个相关起因或者是前一个（上游）工序的某个潜在失效模式的一个相关后果n在准备PFMEA中，应假定所接收的零件/材料是正确和合格的 23PFMEA表上的过程步骤/功能/要求栏,包括潜在失效模式的示例过程步骤过程步骤/ /功能功能要求要求潜在失效模式潜在失效模式操作20：使用扭矩枪把坐垫安装在座椅轨道上四个螺钉少于四个螺钉规定的螺钉使用了错误的螺钉（直径更大）装配顺序：首先在右前孔拧螺钉螺钉没有完全扭入螺钉被完全拧入螺钉没有完全扭入

13、按照动态扭矩规格来钮转螺钉螺钉扭矩太高螺钉扭矩太低24FMEA的开发：基本表格填写空格（空格（c）“ 潜在的失效后果潜在的失效后果”的填写的填写n 潜在失效影响是指由顾客察觉出的失效模式的影响。潜在失效影响是指由顾客察觉出的失效模式的影响。n既可能是内部的顾客，也可能是最终顾客。本文中的顾客可以是下一步操作，后续操作或场所，经销商，车主。n在评估潜在失效影响时，应当将每一种都考虑进去。PFEMA里的产品影响应当和影响DFEMA里的一致。n如果失效模式可能对安全造成影响，或者引起法律的不符合，则应当在PFMEA当在PFMEA里清楚标明。n针对最终顾客应当根据产品或系统性能来说明影响。如果顾客是下

14、一步操作，后续操作/场所，应当就过程/操作性能来说明影响。 25影响示例要求失效模式影响四个螺钉少于四个镙钉最终顾客，座垫松动，有噪音，制造和装配：由于受影响的部分，因而停止发运，并进行额外挑选和返工规定的镙钉使用了错误的螺钉（直径更大）制造和装配：无法在工位安装螺钉装配顺序：首先在右前孔拧入螺钉螺钉扭入其他孔洞里制造和装配：难以安装剩余螺钉螺钉被完全拧入螺钉没有完全扭入最终顾客：坐垫松动，有噪音。制造和装配：由于受影响的部分，因而进行额外挑选和返工按照动态扭矩规格来扭转螺钉螺钉扭矩太高最终顾客：由于螺钉断裂导致座垫松动，有噪音。制造和装配：由于受影响的部分，因而进行额外挑选和返工螺钉扭矩太低

15、最终顾客：由于螺钉逐渐松动导致座垫松动，有噪音。制造和装配：由于受影响的部分，因而进行额外挑选和返工表表IV.3IV.3影响示例影响示例26FMEA的开发：基本表格填写空格空格d“严重度（严重度（S）”的填写的填写 n 指一给定失效模式最严重的影响后果的级别，严重度是单一的FMEA范围内的相对定级结果。严重度数严重度数值的降低只有通过设计更改或重新设计才能够实现。值的降低只有通过设计更改或重新设计才能够实现。n 严重度仅适用于失效的后果，严重度的评估分为110级，（见过程 FMEA 严重度评价准则）。 27影响影响标准：标准：对产品影响的严重度对产品影响的严重度（对顾客的影响）（对顾客的影响）

16、等等级级影响影响标准：标准：对过程影响的严重度对过程影响的严重度（对制造（对制造/ /装配的影响）装配的影响）不符合安全性不符合安全性或者法规要求或者法规要求潜在失效模式影响了汽车的安全运行：或者包含不符合政府法律法规的情形，失效发生时无预警。1010不符合安全不符合安全性或者法规性或者法规要求要求会使操作员身处危险（机械或装配），失效发生时无预警。潜在失效模式影响了汽车的安全运行：或者包含不符合政府法律法规的情形，失效发生时无预警。9 9会使操作员身处危险（机械或装配），失效发生时有预警。基本功能丧失基本功能丧失或功能降低或功能降低基本功能丧失（汽车无法运行，不影响汽车安全运行）8 8严重中

17、断严重中断产品需要被100 %的废弃。生产线关闭或中止发运基本功能降低（汽车可以运行，但是性能下降）7 7显著中断显著中断一部分产品必须废弃。偏离基本过程，包括降低生产线速度或增加人力。次要功能丧失次要功能丧失或功能降低或功能降低次要功能丧失（汽车可以运行，但舒适/便捷功能不可实施）6 6中等中断中等中断100 %的产品必须离线返工后再被接受。次要功能降低（汽车可以运行，但舒适/便捷性能下降）5 5一部分产品必须离线返工后再被接受。干扰干扰有外观、可听噪音、汽车操作项目上的问题，并且被绝大多数顾客（75 %）察觉到。4 4中等中断中等中断100 %的产品在处理前，必须在线返工。有外观、可听噪音

18、、汽车操作项目上的问题，并且被许多顾客（50 %）察觉到。3 3一部分产品在处理前，必须在线返工。有外观、可听噪音、汽车操作项目上的问题，但只被少识别能力敏锐的顾客（25%）察觉到。2 2微小中断微小中断对过程、操作或操作员造成轻微的不便。没有影响没有影响没有可识别的影响1 1没有影响没有影响没有可识别的影响。过程过程 FMEA FMEA 严重度评价准则（推荐性的）严重度评价准则（推荐性的）FMEA的开发：基本表格填写28FMEA的开发：基本表格填写空格空格e“分类分类”的填写的填写 n附加过程控制的零部件、系统、子系统一些特殊产品或过程特性（比如：关键，重要，严重，显著）n特殊产品或过程特殊

19、特性符号及其使用可依据顾客的特殊要求予以确定 29FMEA的开发：基本表格填写空格（空格（f）“失效模式的潜在原因失效模式的潜在原因”的填写的填写 n失效的潜在起因是指失效是怎样发生的，应依据可以纠正或可以控制的原则予以描述n 尽可能地列出可归结到每一失效模式的每一个潜在起因 n应只列出具体的错误或故障情况（如操作者未安装密封件）；不应使用含糊不清的词语（如操作者错误、机器工作不正常） n尽量少考虑人为的因素30FMEA的开发：基本表格填写空格空格g “频度频度”的填写的填写n频度是指某一特定的起因机理发生的可能性频度是指某一特定的起因机理发生的可能性n描述出现的可能性的级别数具有相对意义描述

20、出现的可能性的级别数具有相对意义（110），而不是绝对的。），而不是绝对的。n通过设计更改或过程更改来预防或控制失效模通过设计更改或过程更改来预防或控制失效模式的起因机理是可能导致发生频度数降低的式的起因机理是可能导致发生频度数降低的唯一的途径。唯一的途径。 31频度评价准则失效可能性标准，原因的发生频度PFMEA（每个项目/每辆车的事件）等级很高100/10001/1010高50/10001/20920/10001/50810/10001/1007中等2/10001/50060.5/10001/200050.1/10001/10,0004低0.01/10001/100,00030.001/1

21、0001/1,000,0002很低通过预防控制消除了失效。132FMEA的开发：基本表格填写空格（空格（h）“现行设计控制现行设计控制”的填写的填写 n现行过程控制描述的是可以最大程度的预防失效原因的控制；或发现失效模式或失效原因的控制。有两种过程控制可以考虑；n预防预防:消除（预防）失效原因或失效模式的发生，或者降低其发生率。n探测：探测：识别（探测）失效原因或失效模式，会导致开发相关的纠正措施或对策。 n如果可以，尽可能采用预防的方式33原因与控制示例要求失效模式原因预防控制探测控制扭转直到螺钉被完全拧入螺钉没有完全扭入操作员没有将螺帽扳手与作业面保持垂直操作员培训在螺帽扳手内加入角度传感

22、器，来发现螺纹错扣的情况；直到评价满足，才允许部件从装置内转移按照动态扭矩规格来扭转螺钉螺钉矩太高操作工将扭矩设置太高密码保护控制板（只有技术维修人员有密码）在设置程序内加入扭矩确认箱，运行前确认设置技术维修人员将扭矩设置太高技术维修人员培训在设置程序内加入扭矩确认箱，运行前确认设置设置说明书内添加设置参数螺钉扭矩太低操作工将扭矩设置太低密码保护控制板（只有技术维修人员有密码）在设置程序内加入扭矩确认箱，运行前确认设置技术维修人员将扭矩设置太低技术维修人员培训在设置程序内加入扭矩确认箱，运行前确认设置设置说明书内添加设置参数34FMEA的开发：基本表格填写空格（空格（i）“探测度探测度”的填写

23、的填写n探测度是指现有过程控制探测栏里的最佳探测控制相探测度是指现有过程控制探测栏里的最佳探测控制相关的等级。在单个关的等级。在单个FMEA内，探测度等级是一个相对内，探测度等级是一个相对评级。为了达到更低的等级，一般需要对计划的探测评级。为了达到更低的等级，一般需要对计划的探测控制进行改进控制进行改进 n探测度的评价指标分为110级n相对值 35推荐的FMEA 探测度评价准则探测几率标准：通过过程控制来探测的可能性等级探测可能性没有探测几率没有现行过程控制；不能探测或并未分析。10几乎不可能在任何阶段都不容易探测失效模式和/或错误（原因）不容易被探测到（比如：随机审核）。9很稀少在后工序探测

24、问题操作员通过视觉/触觉/听觉方式对失效模式在后工序探测。8少在来源处探测问题操作员通过视觉/触觉/听觉方式，在岗位上实施失效模式的探测，或者通过计数型量具（通/止规，手动扭矩检查/扳手等）在后工序探测7很低在后工序探测问题操作员通过计量型量具在后工序探测，或者通过计数型量具（通/止规，手动扭矩检查/扳手等）在本岗位上实施探测。6低在来源处探测问题操作员通过计量型量具，在岗位上实施失效模式或错误（原因）的探测，或者通过自动控制来探测不规范的部件，并通知操作员（灯光，警报器等）。测量针对安装设置和首件检查（只针对设置原因）。5中等在后序探测问题通过在后工序的自动控制来实现失效模式的探测，探测不规

25、范的零件，封锁零件，防止零件进入下一个流程。4中等偏高在来源处探测问题通过自动控制探测不规范的零件，自动封锁零件，防止零件进入下一步流程，在本岗位上实施失效模式的探测。3高错误探测和/或问题预防通过自动控制防止不规范零件的生产，在岗位上实施错误（原因）的探测。2很高探测不适用；错误预防有预防错误（原因）的夹具设计，机械设计或零件设计。由于过程/产品的防错设计，不规范零件无法生产。1几乎可以确定36FMEA的开发：基本表格填写空格（j）“风险顺序数（RPN）”的填写n风险顺序数（RPN）是对设计风险性的度量。是严重度数（S）和频度数（0）及探测 度数（D）三项数字之乘积。填入 RPN =（S）*

26、（O）*（D）.n在单独地FMEA范围内,数值可以在1到1000之间变化.nFMEA第四版本手册不推荐使用RPN阀值来决定是否需要采取措施，而之前的三个版本都是采用“阀值”的多少来采取措施，为什么如今不推荐了呢？ 37FMEA的开发：基本表格填写n1. 使用阀值意味着RPN是衡量相对风险的方法(它们通常不是),而且不要求持续的改进(事实上是要求的).n例如:顾客如果在下面不合理地使用了100这个阀值,供应商就会对RPN为12的特性B采取措施.n2. 使用阀值的另一个问题是,没有一个要求强制采取措施的RPN值. 我们定多少“阀值”是合理呢？n有的公司定100，有的定120，有的甚至定60等等，难

27、道定100的时候，100以上就有风险，100以下就没有风险吗？n3. 另外,建立阀值可能会促使小组成员产生错误行为:即小组成员花时间去试图求证一个低发生频繁度或低探测度等级的数值,以期降低RPN.项目严重度发生频度探测度RPNA92590B74411238FMEA的开发：基本表格填写空格空格(k) “建议措施建议措施”的填写的填写 n降低严重度（降低严重度（S）等级：只有设计或过程修订）等级：只有设计或过程修订能够降低严重等级。能够降低严重等级。 n降低发生频度（降低发生频度（O）等级：降低发生频度等级）等级：降低发生频度等级会要求对过程和设计进行修订。通过产品或过会要求对过程和设计进行修订。

28、通过产品或过程设计修订，可以移除一个或多个失效模式的程设计修订，可以移除一个或多个失效模式的原因，降低发生等级原因，降低发生等级n降低探测度（降低探测度（D）等级：最好是使用防误）等级：最好是使用防误/防错。防错。对探测方法的重新设计会降低探测度等级对探测方法的重新设计会降低探测度等级 39原因（栏f），控制（栏h）和建议措施（栏k）的运用示例过程步骤/功能要求失效模式原因预防控制探测控制建议措施操作20（使用扭矩枪把座垫安装在座椅轨道上）选择四个螺钉四个螺钉少于四个螺钉由于疏忽大意，少安装了螺钉用目视帮助说明正确的数量在岗位上目视检查岗位上的扭矩监控：如果螺钉少于四个，则停止生产线操作员培训

29、规定的螺钉使用了错误的螺钉（直径更大）在岗位上有相似螺钉用目视帮助说明正确的螺钉在岗位上目视检查岗位上的角度临近：如果角度不符合，则停止生产线防错设计：在岗位/产品内使用一种螺钉操作员培训操作20（使用扭矩枪把座垫安装在座椅轨道上）从右前方的孔开始，按照要求的扭矩将每个螺钉扭入装配步骤：首先将螺钉扭入右前孔螺钉扭入了其它孔有多个孔洞需要操作员要安装螺钉用目视帮助识别第一个螺钉的位置在岗位上目视检查在螺帽扳手内加入位置传感器，直到运行到了正确的孔才允许工具的操作40FMEA的开发：基本表格填写空格（空格（I）“建议措施的职责和目标完成日期建议措施的职责和目标完成日期”的填写的填写n填入每一项建议措施的责任者以及预计完成的填入每一项建议措施的责任者以及预计完成的目标日期目标日期 41FMEA的开发：基本表格填写空格（空格（m）“采取的措施采取的措施”的填写的填写n在实施了措施之后，填入实际措施的简要说明以及生效日期。 42FMEA的开发：基本表格填写空格（空格（n）“措施的结果措施的结果”的填写的填写 n重新估算RPN值n焦点是持续改进43答疑答疑Q & A