【正文】 2023/3/19 1 潛在失效模式和后果分析 Potential Failure Mode and Effects Analysis (FMEA 4th) 2023/3/19 2 主要內(nèi)容 ? CH1 引言 ? CH2 FMEA基礎(chǔ)知識(shí) ? CH3 FMEA通用指南 ? CH4 DFMEA應(yīng)用與實(shí)施 ? CH5 PFMEA應(yīng)用與實(shí)施 2023/3/19 3 CH1 引言 ? 0. 生活的現(xiàn)象 ? 1. 關(guān)于潛在的理解 ? 2. 何謂失效 ? 3. 后果應(yīng)關(guān)注的內(nèi)容 ? 4. 風(fēng)險(xiǎn)是否存在 ? 5. 對(duì) FMEA理解施 2023/3/19 4 0. 生活的現(xiàn)象 默菲定律 ? 默菲定律：所有可能出錯(cuò)的地方都將會(huì)出錯(cuò)！ 那么，在產(chǎn)品制造之前我們都擔(dān)心一些什么呢？ ? FMEA：將問題扼殺在搖籃之中 2023/3/19 5 潛在意味著： 2023/3/19 6 1. 預(yù)防觀念 問題 總數(shù) 項(xiàng)目 策劃 項(xiàng)目 實(shí)施 驗(yàn)收 使用 問題 總數(shù) 項(xiàng)目 策劃 項(xiàng)目 實(shí)施 驗(yàn)收 使用 優(yōu)質(zhì)企業(yè) 劣質(zhì)企業(yè) 2023/3/19 7 ? 在 規(guī)定條件 下 (環(huán)境、操作、時(shí)間 )不能完成既定功能 在規(guī)定條件下，產(chǎn)品參數(shù)值不能維持在規(guī)定的上下限之間； ? 產(chǎn)品在 工作范圍 內(nèi)，導(dǎo)致零組件的破裂、斷裂、卡死等損壞現(xiàn)象。 2023/3/19 8 ? 產(chǎn)品失效一般的表現(xiàn)形式如下： 硬式失效：產(chǎn)品非常明顯表達(dá)一種功能停止現(xiàn)象實(shí)體破壞 軟式失效：產(chǎn)品機(jī)能因退化 (Degradation)、老化 (Aging)、不穩(wěn)定 (Unstable)而不能滿足原有設(shè)計(jì)要求標(biāo)準(zhǔn) (其失效現(xiàn)象及判定標(biāo)準(zhǔn)必須加以量化 )、功能退化、功能不穩(wěn)定等 ? 失效模式：失效的具體表現(xiàn)形式 2023/3/19 9 后果分析 分析后果 后果表示 2023/3/19 10 3. 后果應(yīng)關(guān)注的內(nèi)容 后果的分類 功能、性能方面 可靠性、維護(hù)性方面 安全性方面 經(jīng)濟(jì)性方面 操作性方面 修復(fù)性方面 環(huán)境方面 公共安全方面 廢棄方面等 2023/3/19 11 4 風(fēng)險(xiǎn)是否存在 ? 漁夫與秀才的故事 通過(guò)這樣的故事，在面對(duì)一件事時(shí)，給我們的思考是什么？ 2023/3/19 12 5. 對(duì) FMEA理解 ? Potential Failure Mode and Effects Analysis 潛在 失效 模式 及 后果 分析 ? FMEA：是通過(guò)對(duì)可能發(fā)生的 (和 /或已經(jīng)發(fā)生的 )失效模式進(jìn)行分析與判斷其可能造成 (和 /或已經(jīng)產(chǎn)生的 )的后果而產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)程度的一種量化的定性分析計(jì)算方法，并根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)的大小，采取有針對(duì)性的改進(jìn)，從而了解產(chǎn)品 (和 /或制造過(guò)程 )設(shè)計(jì)能力，達(dá)成一種事先預(yù)防并實(shí)施改進(jìn)措施實(shí)施改進(jìn)的方法工具。 2023/3/19 13 CH2 FMEA基礎(chǔ)知識(shí) ? 1. FMEA起源與發(fā)展 ? 2. 何謂 FMEA ? 3. 面對(duì)問題時(shí) FMEA應(yīng)發(fā)揮的作用 ? 4. FMEA解決問題的邏輯思路 ? 5. FMEA類型 ? 6. FMEA實(shí)施的時(shí)間與時(shí)機(jī) ? FMEA的影響 ? 8. FMEA的綜合收益 2023/3/19 14 1. FMEA的起源與發(fā)展 ? 20世紀(jì) 50年代，美國(guó)格魯曼公司開發(fā)了 FMEA，主要用于飛機(jī)制造業(yè)和發(fā)動(dòng)機(jī)故障評(píng)估，取得很好的實(shí)效； ? 美國(guó)航空及太空署（ NASA）實(shí)施阿波羅登月計(jì)劃時(shí)，在合同中明確要求實(shí)施 FMEA； ? 七十年代 1972年，美國(guó)福特汽車公司受到美國(guó)太空總署許可正式在汽車行業(yè)使用 FMEA； ? 今天 FMEA已經(jīng)是一個(gè)國(guó)際化標(biāo)準(zhǔn)要求； ? 現(xiàn)在已經(jīng)進(jìn)入一般性工業(yè)，如：電子，醫(yī)藥，計(jì)算機(jī)等。 2023/3/19 15 FMEA ? FMEA是一組系統(tǒng)化的活動(dòng)，其目的是： ? 發(fā)現(xiàn)、評(píng)價(jià) 產(chǎn)品 /過(guò)程中潛在的失效及其后果。 ? 找到能夠 避免或減少 這些潛在失效發(fā)生的措施。 ? 書面總結(jié)上述過(guò)程 。 ? 它是對(duì)設(shè)計(jì) (產(chǎn)品 /過(guò)程 )過(guò)程的完善，以明確什么樣的設(shè)計(jì)才能滿足顧客要求。 ? FMEA重點(diǎn)在于設(shè)計(jì)，無(wú)論是設(shè)計(jì)開發(fā)產(chǎn)品，還是過(guò)程設(shè)計(jì) 2023/3/19 16 要做的事 可能會(huì)發(fā)生的問題 事先分析 了解原因 已做的事 發(fā)生了什么事 什么原因 FMEA應(yīng)發(fā)揮的作用 2023/3/19 17 4. FMEA解決問題的邏輯思路 現(xiàn)行預(yù)計(jì)的產(chǎn)品 /過(guò)程可能產(chǎn)生的失效模式 分析 對(duì)顧客或下工程的影響 哪些原因可能造成這個(gè)失效模式 分析 可采取的對(duì)策 是否消除 2023/3/19 18 4. FMEA解決問題的邏輯思路 項(xiàng)目 /功能 要求 潛在 失效模式 失效 潛在 后 果 嚴(yán) 重 度 等 級(jí) 潛在失效 起 因 /機(jī) 理 頻 度 現(xiàn)行 設(shè)計(jì) (過(guò) 程 )控 制 預(yù)防 探 測(cè) 探 測(cè) 度 R P N 建議措施 責(zé)任與 目標(biāo) 完成日期 措 施 執(zhí) 行結(jié)果 采行措施 嚴(yán) 重 度 頻 度 探 測(cè) 度 R P N 功能、特征 或要求是 什么？ 可能有何錯(cuò)誤？ 功能 喪失 部分 /全部功能 降低 功能間歇性中斷 非預(yù)期的功能 影響是 什么？ 有多 嚴(yán)重？ 起因是 什么？ 其發(fā)生的 幾率為何？ 為有可能 被預(yù)防和 探測(cè)嗎？ 探測(cè)它 的方法 有多好？ 可以做什么？ 設(shè)計(jì)變更 過(guò)程變更 特別的控制 標(biāo)準(zhǔn)、程序或 指南的更改 2023/3/19 19 ? 依據(jù)產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)階段不同可分為： 設(shè)計(jì) DFMEA 過(guò)程 PFMEA ? 依據(jù)產(chǎn)品復(fù)雜程度不同可分為： 系統(tǒng) FMEA 子系統(tǒng) FMEA 零件 FMEA 材料 FMEA 每一個(gè)都包含 DFMEA和 PFMEA?。?！ 2023/3/19 20 DFMEA： ?產(chǎn)品工程師所采用的一種工具； ?考慮的是產(chǎn)品設(shè)計(jì)造成的失效； ?為產(chǎn)品設(shè)計(jì)的策劃和試驗(yàn)提供信息； PFMEA： ?工藝工程師所采用的一種工具； ?考慮的是制造過(guò)程中造成的失效； ?為制造工藝的控制提供信息； 2023/3/19 21 ? 設(shè)計(jì) FMEA：是一項(xiàng)系統(tǒng)化的分析技術(shù)，說(shuō)明 零部件 潛在的失效模式和失效原因，并用有評(píng)估對(duì)系統(tǒng)，子系統(tǒng)的影響性， DFMEA是綜合 工程設(shè)計(jì) 人員 經(jīng)驗(yàn) 和 設(shè)計(jì)理念 ，主要目的在于減少 設(shè)計(jì)過(guò)程 的 失敗風(fēng)險(xiǎn) 。 ? 過(guò)程 FMEA：是一項(xiàng)系統(tǒng)化的分析技術(shù)，說(shuō)明 零部件在生產(chǎn)過(guò)程中 潛在的失效模式和失效原因，并用有評(píng)估對(duì)系統(tǒng)，子系統(tǒng)的影響性， PFMEA是綜合 制造工程 人員的 制造 和 裝配 等實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，主要目的在于減少生產(chǎn) 過(guò)程的 失敗風(fēng)險(xiǎn) 。 , PFMEA的定義 2023/3/19 22 7. FMEA實(shí)施的時(shí)間與時(shí)機(jī) 概念 初始設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)完成 樣件制造 設(shè)計(jì) /過(guò)程確認(rèn) 制造開始 ? DFMEA：開始早于過(guò)程設(shè)計(jì)，完成時(shí)間在早期的圖樣完成及任何工裝的制造開始之前 ? PFMEA：開始于基本的操作方法討論完成時(shí)，完成時(shí)間早于制造計(jì)劃制定和制造批準(zhǔn)之前 DFMEA PFMEA 2023/3/19 23 7. FMEA實(shí)施的時(shí)間與時(shí)機(jī) 營(yíng) 銷 產(chǎn)品規(guī)劃 質(zhì)量目標(biāo) 設(shè) 計(jì) 產(chǎn)品方案 設(shè)計(jì) FMEA 制造技術(shù) 制造設(shè)備 過(guò)程 FMEA 采 購(gòu) 外購(gòu)零件 供貨商質(zhì)保 生 產(chǎn) 制造過(guò)程 統(tǒng)計(jì)控制 售后服務(wù) 產(chǎn)品使用 故障分析 產(chǎn) 品 形 成 的 全 過(guò) 程 在哪些階段使用 FMEA？ 2023/3/19 24 FMEA的影響 范圍和重點(diǎn) ? 新設(shè)計(jì)、新技術(shù)或新制程， 這時(shí)的 FMEA是完整的設(shè)計(jì)、技術(shù)、或制程。 ? 修改現(xiàn)有的設(shè)計(jì)或制程 (假設(shè)其設(shè)計(jì)或制程 FMEA已存在 )這時(shí)的 FMEA的焦點(diǎn)在修改的設(shè)計(jì)、制程，以及由于修改設(shè)計(jì)、制程而導(dǎo)致的相互作用。 ? 使用現(xiàn)有的設(shè)計(jì)或過(guò)程于新的環(huán)境、地點(diǎn) (假設(shè)其設(shè)計(jì)或制程 FMEA已存在 )，這時(shí)的 FMEA范圍是針對(duì)環(huán)境、地點(diǎn)對(duì)現(xiàn)有的設(shè)計(jì)、過(guò)程的影響。 2023/3/19 25 FMEA的影響 階段 ? FMEA作為一種重要的可靠度分析工具，可廣泛應(yīng)用于組織產(chǎn)品活動(dòng)中的各個(gè)階段： 包括從系統(tǒng) 子系統(tǒng) 零件的策劃 設(shè)計(jì)開發(fā)階段有計(jì)劃地展開，由設(shè)計(jì)階段延伸到制造和應(yīng)用階段 ? 在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段，改進(jìn)的重點(diǎn)是：用于指出設(shè)計(jì)上的問題點(diǎn)，改進(jìn)設(shè)計(jì)，用以確認(rèn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)是否滿足顧客要求 ? 在制造設(shè)計(jì)階段，改進(jìn)的重點(diǎn)是： 用于指出加工、裝配、制造、設(shè)計(jì)方面的問題點(diǎn)， 反推至前一過(guò)程或前一階段，要求進(jìn)行必須的改進(jìn) 2023/3/19 26 FMEA的影響 及時(shí)性 ? 及時(shí)性是成功實(shí)施 FMEA最重要因素之一，它是一個(gè) “ 事前的行為 ” (“機(jī)會(huì)之窗 ” 關(guān)閉前實(shí)施 )，不是 “ 事后的行為 ” ，為達(dá)到最佳效益，F(xiàn)MEA必須在設(shè)計(jì)或過(guò)程失效模式被無(wú)意納入設(shè)計(jì)產(chǎn)品之前進(jìn)行 ? 事前花時(shí)間很好地進(jìn)行綜合的 FMEA分析，能夠容易、低成本地對(duì)產(chǎn)品或過(guò)程進(jìn)行修改，從而減輕事后修改的危機(jī) ? 適當(dāng)應(yīng)用 FMEA是一個(gè)相互作用的過(guò)程，永無(wú)止境 2023/3/19 27 FMEA的影響 RPN分值 ? 不適合將一個(gè)小組的 FMEA分?jǐn)?shù)和其它組的FMEA分?jǐn)?shù)進(jìn)行比較，因?yàn)榧词乖O(shè)計(jì)或過(guò)程是一樣的，但由于每個(gè)狀況不一樣所以打出來(lái)的分?jǐn)?shù)也會(huì)不一樣 ? RPN分值的高低并不是唯一判斷 FMEA的風(fēng)險(xiǎn)大小、實(shí)施相應(yīng)對(duì)策的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。需要綜合考慮 S、 O、 D的先后順序，以及對(duì)此三種影響著風(fēng)險(xiǎn)大小的理解與評(píng)估 2023/3/19 28 FMEA的影響 管理和組織 ? FMEA實(shí)施的方法隨著公司規(guī)模、組織結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品類別與流程不同而不同，盡管其原則是相同的。適用時(shí)應(yīng)考慮： ? 范圍包括公司內(nèi)部和各階層供應(yīng)商產(chǎn)生的 FMEA； ? 適用時(shí)，應(yīng)闡明 DFMEA和 PFMEA； ? 通過(guò)將 FMEA過(guò)程作為 APQP過(guò)程的一個(gè)完整部分； ? 作為工程技術(shù)評(píng)審的一部分； ? 產(chǎn)品和過(guò)程設(shè)計(jì)定期的審核和批準(zhǔn)的一部分。 2023/3/19 29 FMEA的影響 跟蹤和持續(xù)改進(jìn) ? 為了確保 FMEA所采取的預(yù)防措施是有效的，所以 應(yīng)對(duì)這些 行動(dòng)進(jìn)行追蹤 ，對(duì)這方面的要求無(wú)論怎樣強(qiáng)調(diào)都不過(guò)份，一個(gè)經(jīng)過(guò)徹底思考，周密開發(fā)的 FMEA，如果沒有積極有效的預(yù)防 /糾正措施其價(jià)值將是非常有限的 ? 領(lǐng)導(dǎo)團(tuán)隊(duì)（ FMEA小組）應(yīng)確保所有建議的措施已被執(zhí)行或評(píng)估， FMEA是一份 動(dòng)態(tài)的文件 ，應(yīng)反映出最新的狀態(tài)，以及最新的相關(guān)措施活動(dòng)，包括在開始制造后才發(fā)生的活動(dòng) 。 有多種方式 確認(rèn)建議的措施是否實(shí)施，包含但不限于： ? 評(píng)審 設(shè)計(jì)、制程、圖面以確認(rèn)建議的措施是否已實(shí)施 ? 確認(rèn) 各項(xiàng)的設(shè)計(jì)、制程、組裝的變更是否已整合到相關(guān)的文件中 ? 評(píng)估 設(shè)計(jì) FMEA 、過(guò)程 FMEA，系統(tǒng) FMEA的應(yīng)用以及控制計(jì)劃的合理性 2023/3/19 30 FMEA的影響 跟蹤和持續(xù)改進(jìn) 量產(chǎn)控制 更新 DFMEA 更新 PFMEA 工程內(nèi)不良和顧客抱怨 過(guò)程開發(fā) 初版 PFMEA 更新 PFMEA 產(chǎn)品規(guī)范和工程內(nèi)不良 產(chǎn)品開發(fā) 初版 DFMEA 更新 DFMEA 顧客要求和顧客抱怨 2023/3/19 31 9. FMEA的綜合收益 概念 Concept 設(shè)計(jì) Design 產(chǎn)品 Produce 過(guò)程 Process 時(shí)間 Time 紙面 Paper 硬件 Materia 傳統(tǒng)模式 Traditional FMEA 工作量 Resource for problem solving 2023/3/19 32 9. FMEA的綜合收益 ? 有效實(shí)施預(yù)防計(jì)劃； ? 識(shí)別改變需求，降低成本，減少浪費(fèi)； ? 降