【正文】 1 潛在失效模式及后果分析 (FMEA) Failure Mode and Effect Analysis ? 科邁 企業(yè)管理 咨詢 有限公司 ? 講師：張雪龍 2020/7/7 中國最龐大的數(shù)據(jù)庫下載 2 1 .FMEA 的定義 FMEA 可以描述為一組系統(tǒng)化的活動(dòng)。 潛在失效模式 ：指部件、子系統(tǒng)或系統(tǒng)有可能會(huì)達(dá)不到或不能實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目功能 失效原因 : 對在什麼樣條件下會(huì)引起這種失效模式進(jìn)行推測可考慮環(huán)境因素 , 內(nèi)部因素 , 作業(yè)因素及誤使用 2020/7/7 中國最龐大的數(shù)據(jù)庫下載 4 什么是 FMEA？ ? （影響的）嚴(yán)重度（ Severity ） 影響對顧客要求的重要程度 如果失敗發(fā)生，也可以和安全及其他風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)（ 1=不嚴(yán)重， 10=非常嚴(yán)重） ? （ 要因的）發(fā)生率（ Occurrence ） 給定要因發(fā)生并導(dǎo)致 失敗模式 的頻率。 ? 1993年 2月美國三大汽車公司聯(lián)合編寫了 FMEA手冊，并正式出版作為 QS— 9000質(zhì)量體系要求文件的 參考手冊 之一， 1995年 2月出版了第 2版。 2020/7/7 中國最龐大的數(shù)據(jù)庫下載 10 FMEA和 FMA、 FTA ? FMEA是一種 事前行為 ： FMA(Failure Mode Analysis)是一種事后行為。 為什么要進(jìn)行 FMEA 2020/7/7 中國最龐大的數(shù)據(jù)庫下載 14 為什么要進(jìn)行 FMEA ?減少風(fēng)險(xiǎn)和損失提高產(chǎn)品可靠性 —— 由于策劃設(shè)計(jì)的不足，措施不夠，造成產(chǎn)品／過程／服務(wù)失效，給顧客帶來損失 —— 事先花時(shí)間很好地進(jìn)行ＦＭＥＡ，能夠較容易地、低成本地對產(chǎn)品進(jìn)行修改，減少事后修改的風(fēng)險(xiǎn)和巨大損失 ?有助于對設(shè)計(jì)要求和不同的設(shè)計(jì)方案給予客觀真實(shí)的評價(jià)； ?有助于可制造性和裝配性的初始設(shè)計(jì)； ?設(shè)計(jì)ＦＭＥＡ有助于可制造性和裝配性的早期考慮，實(shí)施同步工程技術(shù)； ?為制訂試驗(yàn)計(jì)劃，質(zhì)量控制計(jì)劃提供正確的、恰當(dāng)?shù)母鶕?jù)； 2020/7/7 中國最龐大的數(shù)據(jù)庫下載 15 為什么要進(jìn)行 FMEA ?對失效模式進(jìn)行排序列表，建立改進(jìn)設(shè)計(jì)和開發(fā)試驗(yàn)的優(yōu)先控制系統(tǒng)； ?能夠發(fā)揮集體的經(jīng)驗(yàn)與智慧 ?經(jīng)驗(yàn)積累，為以后的設(shè)計(jì)開發(fā)項(xiàng)目提供寶貴的參考 ?是現(xiàn)代質(zhì)量策劃的重要工具 ?是識(shí)別特殊特性的重要工具 ?提供改進(jìn)設(shè)計(jì)的優(yōu)先控制系統(tǒng)，引導(dǎo)資源去解決需要優(yōu)先解決的問題 ?是重要設(shè)計(jì)文件之一，是 設(shè)計(jì)評審 的重要內(nèi)容 ?為以后的設(shè)計(jì)提供經(jīng)驗(yàn)與參考 2020/7/7 中國最龐大的數(shù)據(jù)庫下載 16 FMEA的益處 ?幫助確認(rèn)已列出的潛在失效模式及它們的后果； ?指明相應(yīng)的起因／機(jī)理，降低或消除失效出現(xiàn)的機(jī)會(huì)的措施； ?輔助設(shè)計(jì)要求及方法的客觀評價(jià)； ?輔助起草制造及裝配設(shè)計(jì)的要求； ?增加在設(shè)計(jì)階段就考慮失效模式及后果的可能性； ?輔助設(shè)計(jì)試驗(yàn)及開發(fā)項(xiàng)目； ?從顧客的觀點(diǎn)出發(fā)對失效進(jìn)行評定； ?對風(fēng)險(xiǎn)降低措施進(jìn)行跟蹤和記錄； ?對未來的分析及設(shè)計(jì)是好的參考； ?記錄設(shè)計(jì)ＦＭＥＡ的過程。 由誰來做 FMEA? 2020/7/7 中國最龐大的數(shù)據(jù)庫下載 20 FMEA的分析時(shí)機(jī) 為達(dá)到最佳效益， FMEA必須在設(shè)計(jì)或過程失效模式被無意地納入設(shè)計(jì)產(chǎn)品之前進(jìn)行。 情形 2：對現(xiàn)有設(shè)計(jì)或過程的修改（假設(shè)對現(xiàn)有設(shè)計(jì)或過程已有 FMEA）。 FMEA的分析時(shí)機(jī) 2020/7/7 中國最龐大的數(shù)據(jù)庫下載 22 FMEA的分析時(shí)機(jī) DFMEA？ ?開始于一個(gè)設(shè)計(jì)概念最終形成之時(shí)或之前； 設(shè)計(jì)方案初步確定時(shí)應(yīng)該開始 FMEA初稿的編制 FMEA作為設(shè)計(jì)活動(dòng)的一部分，應(yīng)該在設(shè)計(jì)任務(wù)完成（如設(shè)計(jì)圖樣完成）之時(shí)完成 FMEA工作； 產(chǎn)品開發(fā)各階段、設(shè)計(jì)發(fā)生變化、獲得有關(guān)信息時(shí)，對 FMEA的初稿進(jìn)行評審，不斷進(jìn)行修改； FMEA是一個(gè) 動(dòng)態(tài) 的文件。 DFMEA QFD 控制計(jì)劃 反應(yīng)計(jì)劃 PFMEA 2020/7/7 中國最龐大的數(shù)據(jù)庫下載 27 功能 : 提供座位支撐穩(wěn)定的附著 潛在失效模式 : ? 座椅支撐結(jié)構(gòu)失效 ? 座椅支撐過度偏斜 功能 : 提供令人愉悅的外觀 潛在失效模式 : ? 亮度劣化 ? 塗料碎片 系統(tǒng) 等級 功能 : 提供結(jié)構(gòu)的支撐 潛在失效模式 : ? 結(jié)構(gòu)的失效 ? 過多的偏斜 功能 : 提供正確完成本架幾何數(shù)據(jù) 的尺寸管制 潛在失效模式 : ? 本車架安裝點(diǎn)的長度 太長 ? 本車架安裝點(diǎn)的長度 太短 功能 : 支撐架總成生產(chǎn)方法 (焊接 ) 潛在失效模式 : 設(shè)計(jì)目標(biāo) 1. 騎乘至少 3000小時(shí) 不需保養(yǎng) , 及 10000 小時(shí)的騎乘壽命 2. 適應(yīng) %男性成人 舒適的騎乘 3. 其他 功能 : 容易騎用 潛在失效模式 ? 駕駛困難 ? 踩踏困難 功能 : 提供可靠的交通 潛在失效模式 ? 鏈條經(jīng)常損壞 ? 輪胎經(jīng)常需要保養(yǎng) 功能 : 提供舒適的交通 潛在失效模式 ? 座椅位置令騎乘者 感到不舒服 腳踏車 子 系 統(tǒng) 零 組 件 上 架 組 車 架 總 成 手 把 總 成 前 輪 總 成 後 輪 總 成 扣 鏈 齒 輪 總 成 座 椅 總 成 鏈 條 總 成 前下方管 下後方管 扣鏈齒輪管 2020/7/7 中國最龐大的數(shù)據(jù)庫下載 28 建立 FMEA 步驟 準(zhǔn)備功能框圖或過程流程圖 確認(rèn)任務(wù)或活動(dòng) 用頭腦風(fēng)暴考慮 所有可能的問題和憂慮 確定失效模式和原因 FMEA的開發(fā)步驟 確認(rèn)現(xiàn)行控制 建立頻度 FMEA的輸入步驟 確認(rèn)探測方法 并建立探測度 確認(rèn)后果 并建立嚴(yán)重度 是 是 評定 FMEA 符合 FMEA 目標(biāo)嗎？ 完成 FMEA分析 輸入信息到 FMEA表格 修訂最初的 FMEA FMEA的分析步驟 使用排列圖：根據(jù) 需求選擇改善進(jìn)之處 針對改進(jìn)的目的 完成 FMEA 2020/7/7 中國最龐大的數(shù)據(jù)庫下載 29 第二章 產(chǎn)品設(shè)計(jì) FMEA 一、 DFMEA—準(zhǔn)備工作 1 .建立小組 2 .必須的資料： 由（ QFD） 得到的設(shè)計(jì)要求； 產(chǎn)品可靠性和質(zhì)量目標(biāo)； 產(chǎn)品的使用環(huán)境； 類似產(chǎn)品的失效分析（ FMA）； 以往類似產(chǎn)品的DFMEA； 初始工程標(biāo)準(zhǔn)； 初始工程標(biāo)準(zhǔn)； 初始特殊特性明細(xì)表； 功能框圖。不能完成規(guī)定的功能就稱失效。這些非期望功能常常與安全及政府法規(guī)的符合性相關(guān)。而失效模式就是失效表現(xiàn)的形式。 ? 在描述失效模式時(shí)，要使用術(shù)語，避免使用地方性、行業(yè)性哩語。 2020/7/7 中國最龐大的數(shù)據(jù)庫下載 36 開始 DFMEA （ 3） DFMEA潛在失效后果 ? 潛在的失效后果，是指失效模式可能帶來的對完成規(guī)定功能的影響，以致帶來顧客的不滿意，和不符合安全和政府法規(guī)。 ? 典型的后果舉例：噪聲、工作不正常、不良外觀、工作不穩(wěn)定、間歇性工作、粗糙、失去功能、異味、性能衰退等。 ? 嚴(yán)重度的評分采用 1— 10分。大多數(shù)顧客（ 75%以上）能感覺到有缺陷。有辨識(shí)能力的顧客（ 25%以下）能感覺到有缺陷。 ?當(dāng)嚴(yán)重度 ＞ 8時(shí)，應(yīng)確認(rèn)為特殊特性，當(dāng)嚴(yán)重度為５～８，而頻度 ＞ 3時(shí)，可確認(rèn)為重要特性（ Significant Characteristic） 2020/7/7 中國最龐大的數(shù)據(jù)庫下載 41 DFMEA—潛在失效的起因與機(jī)理 ?研究失效可能的原因與機(jī)理，是為了能夠正確采取控制措施，防止失效的發(fā)生或減少其發(fā)生的可能性。工作環(huán)境是造成失效的重要外因，但它是客觀存在，難以控制的。 為什么？車門下沉。 應(yīng)用失效樹分析（ FTA） 找出復(fù)雜系統(tǒng)的失效原因與機(jī)理。 ?純屬制造與裝配過程有關(guān)的問題，原則上由 PFMEA來進(jìn)行。 ?通過設(shè)計(jì)更改來消除或控制失效起因或機(jī)理是降低頻度的唯一途徑。 2020/7/7 中國最龐大的數(shù)據(jù)庫下載 45 推薦的 DFMEA頻度評價(jià)準(zhǔn)則 失效發(fā)生可能性 可能的失效率 頻度 很高：持續(xù)性失效 ≥100 個(gè) 每 1000輛車 /項(xiàng)目 10 50 個(gè) 每 1000輛車 /項(xiàng)目 9 高：經(jīng)常性失效 20 個(gè) 每 1000輛車 /項(xiàng)目 8 10 個(gè) 每 1000輛車 /項(xiàng)目 7 中等：偶然性失效 5 個(gè) 每 1000輛車 /項(xiàng)目 6 2 個(gè) 每 1000輛車 /項(xiàng)目 5 1 個(gè) 每 1000輛車 /項(xiàng)目 4 低：相對很少發(fā)生的失效 個(gè) 每 1000輛車 /項(xiàng)目 3 個(gè) 每 1000輛車 /項(xiàng)目 2 極低：失效不太可能發(fā)生 ≤ 每 1000輛車 /項(xiàng)目 1 2020/7/7 中國最龐大的數(shù)據(jù)庫下載 46 DFMEA—現(xiàn)行的設(shè)計(jì)控制 （ 1） 現(xiàn)行采用的設(shè)計(jì)控制 ? 把設(shè)計(jì)控制比喻成預(yù)防潛在失效變成現(xiàn)實(shí)或減少其出現(xiàn)可能性的防線。 ?優(yōu)先運(yùn)用第①種方法，其次第②種方法，最后第③種方法。 從時(shí)間角度考慮，設(shè)計(jì)控制采取的越早越好。 ? 詳見探測度的推薦評價(jià)準(zhǔn)則表 備注：評估探測度時(shí)： 首先確定現(xiàn)有的設(shè)計(jì)控制是否能用來檢出失效模式的原因 /機(jī)理。 ? 如 RPN值很高，設(shè)計(jì)人員必須采取糾正措施； 不管 RPN多大，只要 S高時(shí)，就要引起特別注意。 ?采取措施的目標(biāo)是降低潛在失效風(fēng)險(xiǎn)，即降低失效模式的嚴(yán)重度（ S）、 頻度（ O） 和探測度（ D）。當(dāng)明確了糾正措施后，重新估計(jì) S、 O、 D值，并計(jì)算出新的 RPN。 ? 由設(shè)計(jì)主管工程師負(fù)責(zé)保證所有建議的措施得到實(shí)施。 ?PFMEA的準(zhǔn)備工作可以包括： 建立小組 必須的資料 2020/7/7 中國最龐大的數(shù)據(jù)庫下載 56 第三章 制造與裝配過程的 FMEA 一、 PFMEA 的準(zhǔn)備工作 ： 過程流程圖；過程特性矩陣表； 動(dòng)作風(fēng)險(xiǎn)分析； 現(xiàn)有類似過程 FMEA資料； 現(xiàn)有的類似的過程 FMA資料； 特殊過程特性明細(xì)表； 工程規(guī)范 表格：可采用