【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)計的方法， FMEA目的在于： ? 在一個新的產(chǎn)品設(shè)計，制造之前，或?qū)δ壳按嬖诘闹圃爝^程進行改變之前，對各種潛在的，與設(shè)計或制造過程有關(guān)的風(fēng)險進行評估，分析。 ? 制定預(yù)防措施，消除或減少失效模式出現(xiàn)的機會。將風(fēng)險減少最低水平。 ? 使設(shè)計或制造過程文件化。 ? FMEA強調(diào)“事前預(yù)防”，而不是“事后補救”。 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，制造過程中的薄弱環(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，驗證方法，規(guī)定定性的可靠性要求和驗收準則就更加重要 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 50年代，美國格魯曼公司開發(fā)了 FMEA，用以飛機制造業(yè)的發(fā)動機故障防范，取得較好成果 2. 60 年代早期，美國航空及太空總署(NASA)實施阿波羅登月計劃時，在合同中明確要求實施 FMEA。 3. 70年代初，美國海軍開始使用 FMEA. 4. 80年代 , 汽車制造商開始使用 FMEA，并要求為其配套的供應(yīng)商實施 FMEA 進行產(chǎn)品的可靠性控制，可靠性成本是實施 FMEA的主要驅(qū)動力 . 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! 我們認為沒有問題 FMEA的類型 SYSTEM DESIGN PROCESS 系統(tǒng) FMEA （ System FMEA）用在早期的概念和設(shè)計階段，用于去分析系統(tǒng)和子系統(tǒng)的可靠性 . 設(shè)計 FMEA （ Design FMEA）用于產(chǎn)品投放生產(chǎn)前，分析產(chǎn)品的可靠性 過程的 FMEA （ Process FMEA）用在分析制造，裝配過程 失效模式及影響分析 Failure Mode and Effects Analysis FMEA的不同階段的時間界定 開始 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)項目進入設(shè)計階段 設(shè)計 FM EA 產(chǎn)品的功能和設(shè)計方案已經(jīng)確定后，在設(shè)計完成之前 當(dāng)發(fā)放最終的設(shè)計圖紙給制造部門時 過程 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 FMEA(Design FMEA) 過程 FMEA (Process FMEA) 對象 系統(tǒng) .，子系統(tǒng)或零部件 加工工藝過程的每道工序 失效 設(shè)計先天不足 制造過程留下的缺陷 人員 設(shè)計工程師 /設(shè)計小組 制造主管 /制造多方研究小組 內(nèi)容 ○對設(shè)計要求的評估 。 ○對設(shè)計方案的相關(guān)權(quán)衡 。 ○改進設(shè)計和開發(fā)試驗的優(yōu)先控制 。 ○公開討論中推薦和跟蹤降低風(fēng)險的措施 。 ◎?qū)χ圃旌脱b配要求的最初設(shè)計 。 ●考慮與制造計劃的生產(chǎn)過程有關(guān)的產(chǎn)品設(shè)計參數(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 潛在的故障形態(tài) 故障的潛在性影響 嚴重度 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 探測度D 風(fēng)險 系數(shù)PRN 建議措施事項 責(zé)任 及目標 完成 預(yù)定日 措施結(jié)果 采取措施 內(nèi)容 嚴重度 發(fā)生度 控測度 風(fēng)險 系數(shù) FMEA編號 : 項目名稱 : 責(zé)任部門 : 編制 : 型 號 : 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 ? ?失效的影響有多嚴重 ? ?導(dǎo)致失效的可能原因出現(xiàn)頻繁嗎 ? ?目前采取（或?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)防或檢測方法有效嗎 ? ? 如果失效，會產(chǎn)生多嚴重的后果 ? ? 應(yīng)該采取什么樣的糾正行動去消除失效原因或提高檢查方法從而降低風(fēng)險 ? ? 哪里需要使用試驗設(shè)計去分析（ DOE） ? ? 哪些過程需要何種控制方法，如何監(jiān)控 ? ? 設(shè)計符合客戶的要求嗎 ? FMEA強調(diào)下列指標 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