【正文】 F M E A Failure Mode Effect Analysis 失效模式和影響分析 撰稿 /主講：黃奎海 ? FMEA是一種可靠性設(shè)計(jì)的方法， FMEA目的在于： ? 在一個(gè)新的產(chǎn)品設(shè)計(jì)，制造之前，或?qū)δ壳按嬖诘闹圃爝^(guò)程進(jìn)行改變之前，對(duì)各種潛在的，與設(shè)計(jì)或制造過(guò)程有關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估，分析。 ? 制定預(yù)防措施，消除或減少失效模式出現(xiàn)的機(jī)會(huì)。將風(fēng)險(xiǎn)減少最低水平。 ? 使設(shè)計(jì)或制造過(guò)程文件化。 ? FMEA強(qiáng)調(diào)“事前預(yù)防”，而不是“事后補(bǔ)救”。 什么是 FMEA？ 失效模式及影響分析 Failure Mode and Effects Analysis ? 為保證產(chǎn)品的可靠性，發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)，制造過(guò)程中的薄弱環(huán)節(jié)，并采用工程保證，生產(chǎn)質(zhì)量保證等措施降低致命故障發(fā)生的概率，因此對(duì)產(chǎn)品可靠性一般提出如下要求 ? 可靠性定量要求： ? MTBF (Mean Time Between Failure) ? 可靠性定性要求： ? FMEA (Failure Mode and Effect Analysis) 故障模式及影響分析 ? 如果產(chǎn)品可靠性要求難于規(guī)定定量指標(biāo)，驗(yàn)證方法，規(guī)定定性的可靠性要求和驗(yàn)收準(zhǔn)則就更加重要 系統(tǒng)可靠性工程與 FMEA的關(guān)系 失效模式及影響分析 Failure Mode and Effects Analysis 1. 20世紀(jì) 50年代，美國(guó)格魯曼公司開(kāi)發(fā)了 FMEA，用以飛機(jī)制造業(yè)的發(fā)動(dòng)機(jī)故障防范，取得較好成果 2. 60 年代早期，美國(guó)航空及太空總署(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。 3. 70年代初，美國(guó)海軍開(kāi)始使用 FMEA. 4. 80年代 , 汽車制造商開(kāi)始使用 FMEA，并要求為其配套的供應(yīng)商實(shí)施 FMEA 進(jìn)行產(chǎn)品的可靠性控制，可靠性成本是實(shí)施 FMEA的主要驅(qū)動(dòng)力 . 5. 今天， FMEA已經(jīng)用于所有的工業(yè)領(lǐng)域 . FMEA的歷史及現(xiàn)狀 失效模式及影響分析 Failure Mode and Effects Analysis NASA used FMEA to identify Single Point Failures on Apollo project (SPF = no redundancy loss of mission). How many did they find? 420 and we thought we had no problems! 我們認(rèn)為沒(méi)有問(wèn)題 FMEA的類型 SYSTEM DESIGN PROCESS 系統(tǒng) FMEA （ System FMEA）用在早期的概念和設(shè)計(jì)階段，用于去分析系統(tǒng)和子系統(tǒng)的可靠性 . 設(shè)計(jì) FMEA （ Design FMEA）用于產(chǎn)品投放生產(chǎn)前，分析產(chǎn)品的可靠性 過(guò)程的 FMEA （ Process FMEA）用在分析制造，裝配過(guò)程 失效模式及影響分析 Failure Mode and Effects Analysis FMEA的不同階段的時(shí)間界定 開(kāi)始 完成 系統(tǒng) FM EA 確定系統(tǒng)功能后，選擇指定的硬件之前 當(dāng)項(xiàng)目進(jìn)入設(shè)計(jì)階段 設(shè)計(jì) FM EA 產(chǎn)品的功能和設(shè)計(jì)方案已經(jīng)確定后，在設(shè)計(jì)完成之前 當(dāng)發(fā)放最終的設(shè)計(jì)圖紙給制造部門(mén)時(shí) 過(guò)程 FM EA 產(chǎn)品的最初圖紙已經(jīng)可以使用，但是各種配套設(shè)備，工裝設(shè)計(jì)完成之前 產(chǎn)品結(jié)束 失效模式及影響分析 Failure Mode and Effects Analysis FMEA的不同階段的內(nèi)容 設(shè)計(jì) FMEA(Design FMEA) 過(guò)程 FMEA (Process FMEA) 對(duì)象 系統(tǒng) .，子系統(tǒng)或零部件 加工工藝過(guò)程的每道工序 失效 設(shè)計(jì)先天不足 制造過(guò)程留下的缺陷 人員 設(shè)計(jì)工程師 /設(shè)計(jì)小組 制造主管 /制造多方研究小組 內(nèi)容 ○對(duì)設(shè)計(jì)要求的評(píng)估 。 ○對(duì)設(shè)計(jì)方案的相關(guān)權(quán)衡 。 ○改進(jìn)設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)試驗(yàn)的優(yōu)先控制 。 ○公開(kāi)討論中推薦和跟蹤降低風(fēng)險(xiǎn)的措施 。 ◎?qū)χ圃旌脱b配要求的最初設(shè)計(jì) 。 ●考慮與制造計(jì)劃的生產(chǎn)過(guò)程有關(guān)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)參數(shù) 。 ●最大限度地保證產(chǎn)品能滿足顧客的要求和期望 。 失效模式及影響分析 Failure Mode and Effects Analysis FMEA的好處 通過(guò)消除失效模式， FMEA可以： ? 提高產(chǎn)品的可靠性（ reliability） ? 降低產(chǎn)品失效的數(shù)目（故障率 l) ? 客戶受益 User Life Constant Failure Rate Early Life Failure Instant Mortality Wear out end of life 時(shí)間 Failure Rate 產(chǎn)品的壽命分布曲線 （浴盆曲線） Product Life Cycle ( Bathtub Curve) 失效模式及影響分析 Failure Mode and Effects Analysis FMEA的樣表 工程功能要求事項(xiàng) 潛在的故障形態(tài) 故障的潛在性影響 嚴(yán)重度 S 分類 故障的潛在性原因 /結(jié)構(gòu) 發(fā)生度 O 現(xiàn)工程管理 探測(cè)度D 風(fēng)險(xiǎn) 系數(shù)PRN 建議措施事項(xiàng) 責(zé)任 及目標(biāo) 完成 預(yù)定日 措施結(jié)果 采取措施 內(nèi)容 嚴(yán)重度 發(fā)生度 控測(cè)度 風(fēng)險(xiǎn) 系數(shù) FMEA編號(hào) : 項(xiàng)目名稱 : 責(zé)任部門(mén) : 編制 : 型 號(hào) : 關(guān)鍵日期 : DFMEA日期 (編制 ): (修訂 ) 主要參加人 : 失效模式及影響分析 Failure Mode and Effects Analysis ?產(chǎn)品要執(zhí)行哪些功能 ? ?在什么情況下，產(chǎn)品無(wú)法執(zhí)行指定的功能 ? ?什么才是引起失效的原因 ? ?失效的影響有多嚴(yán)重 ? ?導(dǎo)致失效的可能原因出現(xiàn)頻繁嗎 ? ?目前采?。ɑ?qū)⒁扇。┠男┐胧┤ヮA(yù)防或檢查措施防止可能的失效 ? ?目前采取的預(yù)防或檢測(cè)方法有效嗎 ? ? 如果失效，會(huì)產(chǎn)生多嚴(yán)重的后果 ? ? 應(yīng)該采取什么樣的糾正行動(dòng)去消除失效原因或提高檢查方法從而降低風(fēng)險(xiǎn) ? ? 哪里需要使用試驗(yàn)設(shè)計(jì)去分析（ DOE） ? ? 哪些過(guò)程需要何種控制方法，如何監(jiān)控 ? ? 設(shè)計(jì)符合客戶的要求嗎 ? FMEA強(qiáng)調(diào)下列指標(biāo) 失效模式及影響分析 Failure Mode and Effects Analysis 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 What is the Input What 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 失效模式及影響分析 Failure Mode and Effects Analysis FMEA的樣式 失效模式