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正文內(nèi)容

潛在失效模式和影響分析fmea概述(編輯修改稿)

2024-07-23 21:40 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡介】 和最終原因,應(yīng)用“五個為什么?”根據(jù)經(jīng)驗連問“五個為什么?”,一般都有可能找到根源原因。例如:門鎖扣不上,為什么?鎖舌與鎖座錯位。為什么?車門下沉。為什么?門鉸鏈變位。為什么?固定門鉸鏈的框架變形。為什么?框架剛度不足。l 應(yīng)用因果圖,從人、機、料、法、環(huán)等方面分析,l 應(yīng)用排列圖,相關(guān)分析,試驗設(shè)計等方法,從可能的多因素原因中找出主要原因,l 應(yīng)用失效樹分析(FTA)找出復雜系統(tǒng)的失效原因與機理。l 充分發(fā)揮小組的經(jīng)驗,采用頭腦風暴法,對可能的原因進行歸納分析。② 與制造/裝配有關(guān)的原因。這里主要是指由于所擬定采用的制造/裝配設(shè)計在技術(shù)上或操作者體力上的限制與難度,以及容易產(chǎn)生誤操作而引起的潛在失效。也就是說是與產(chǎn)品設(shè)計中可制造性與裝配性有關(guān)的問題。純屬制造與裝配過程有關(guān)的問題,原則上可由PFMEA來進行。下面是一些典型的例子:l 零件正反面均可裝入,左右相近的零件無明顯標志引起誤裝配而造成失效,l 缺乏適宜的對中設(shè)計,使對中困難,容易對中錯誤,l 技術(shù)規(guī)范要求與現(xiàn)有的過程能力不協(xié)調(diào),l 材料熱處理規(guī)范使零件表面過硬,致機械加工困難,l 用手舉起裝配的零件過重,使操作者易疲勞,或難以正確安裝,l 設(shè)計的加工裝配、空間過小,使工具無法操作,l 接近性差,拆裝,維修困難。l 加注液體的口,經(jīng)常需要檢查、調(diào)整、保養(yǎng)的部分難以接近,可視性差。l 產(chǎn)品設(shè)計對制造/裝配的變差過于敏感。綜上所述,在產(chǎn)品設(shè)計的FMEA中對制造/裝配問題的考慮,可以歸納為:。一個好的產(chǎn)品(或系統(tǒng))設(shè)計,應(yīng)考慮對制造中各種因素(或構(gòu)成系統(tǒng)、總成的零件、元件)的變差的容忍必性,不敏感性,也就是提高產(chǎn)品設(shè)計的健壯性。 失效模式出現(xiàn)可能性大小的評估――頻度(O)某種失效模式可能產(chǎn)生,也可能不產(chǎn)生,究竟產(chǎn)生的可能性有多大?對出現(xiàn)可能性大的,當然要格外引起重視,說明其風險大。在QS9000的DFMEA手冊中,引入了從1-10的所謂的頻度(O),英文Occurrence。表中的頻度估計是跟隨著原因/機理,相對于一個原因/機理,有一個頻度。注意的是,這里講的頻度是指由于該原因/機理而產(chǎn)生的失效模式出現(xiàn)的可能性。下表是手冊中推薦的頻度數(shù)估計參考表失效發(fā)生可能性可能的失效率頻度數(shù)≥1/210很高:失效幾乎是不可避免的1/39高:反復發(fā)生的失效1/881/207中等:偶爾發(fā)生的失效1/8061/40051/20004低:相對很少發(fā)生的失效1/1500031/1500002極低:失效不太可能發(fā)生≤1/15000001頻度的估計可以參考以下資料:l 類似零件或子系統(tǒng)的維修資料;l 設(shè)計的零件與過去零件的差別;l 使用條件有否變化;l 有關(guān)新設(shè)計或修改設(shè)計的工程分析資料。 現(xiàn)行的設(shè)計控制對潛在的失效模式及其起因,重要的是采取預(yù)防措施。以防止這些失效模式成為事實。為此,我們要首先對目前已經(jīng)用于相同或相似設(shè)計中的控制方法進行分析,評估這些方法的有效性及其風險。我們也可以把設(shè)計控制比喻成預(yù)防潛在失效變成現(xiàn)實或減少其出現(xiàn)可能性的防線。 典型的設(shè)計控制有:工程計算、材料試驗、設(shè)計評審、臺架試驗、可行性評審、各種設(shè)計驗證方法,樣件制造與試驗、道路試驗、車隊試驗,等等。我們可以把設(shè)計控制按優(yōu)先采用的順序,分成三種,或者形象地比喻為三道防線。 優(yōu)先采用的第一種方法,即第一道防線是:防止失效模式的原因/機理發(fā)生,或減少它出現(xiàn)的可能性。例如,通過工程分析,使零件具備充分的合理的強度、剛度、壽命等;通過材料試驗與分析,使材料具有良好的耐腐蝕性;通過實體仿真,模擬制造和裝配過程,觀察分析是否存在可能的失效,等等。第二種方法,即第二道防線是:在只知失效模式,而對造成該失效模式的原因/機理不清的情況下,找出造成該失效模式的潛在原因/機理。例如,通過臺架試驗找出造成齒輪表面損壞的原因,找出發(fā)動機早期磨損的原因,等等;通過試驗設(shè)計等方法找出各種因素變差對系統(tǒng)變差的影響,從而找出防止失效的優(yōu)化方案等。 第三種設(shè)計控制,即第三道防線是:在不清潛在的失效模式情況下,找出可能的失效模式。最典型的這類方法是汽車的整車道路試驗。道路試驗對于產(chǎn)品設(shè)計的最后驗證是十分重要的,但由于其粗糙性與綜合性,依靠它進行設(shè)計控制的風險是很大的。 綜上所述,應(yīng)優(yōu)先采用第一種方法,其次是第二種方法,第三種方法只能做為最后一道防線。當然,沒有任何設(shè)計控制,設(shè)計將具有很大盲目性,風險極大。 從時間角度考慮,設(shè)計控制采取的越早越好。這將有利于失效的早期識別和預(yù)防,降低開發(fā)成本,縮短開發(fā)周期,降低風險。 需要加以強調(diào)的是,用于制造、裝配過程的檢驗和試驗不能視為設(shè)計控制。 設(shè)計控制方法有效性的評估――探測度(D)所謂探測度是指所采用的第2種設(shè)計控制方法能探測出潛在失效模式的原因/機理,或且,采用第3種設(shè)計控制方法探測出潛在的失效模式的有效性。D是英文Detection 字首。探測度也是用1~10分來評估。下表列出QS9000FMEA手冊中推薦的探測度打分表。探測性評價準則:由設(shè)計控制可探測的可能性探測度絕對不肯定設(shè)計控制將不能和/或不可能找出潛在的原因/機理及后續(xù)的失效模式,或根本沒有設(shè)計控制10很極少設(shè)計控制只有很極少的機會能找出潛在原因/機理及后續(xù)的失效模式9極少設(shè)計控制只有極少的機會能找出潛在原因/機理及后續(xù)的失效模式8很少設(shè)計控制有很少的機會能找出潛在原因/機理及后續(xù)的失效模式7少設(shè)計控制有較少的機會能找出潛在原因/機理及后續(xù)的失效模式6中等設(shè)計控制有中等機會能找出潛在原因/機理及后續(xù)的失效模式5中上設(shè)計控制有中上多的機會能找出潛在原因/機理及后續(xù)的失效模式4多設(shè)計控制有較多的機會能找出潛在原因/機理及后續(xù)的失效模式3很多設(shè)計控制有很多機會能夠找出潛在原因/機理及后續(xù)的失效模式2幾乎肯定設(shè)計控制幾乎肯定能夠找出潛在原因/機理及后續(xù)的失效模式1評估探測度時,首先確定現(xiàn)有的設(shè)計控制是否能用來檢出失效模式的原因/機理。如果可以,它將可能減少失效模式出現(xiàn)的可能性,亦即將降低頻度。如果現(xiàn)有的設(shè)計控制不能用來檢出失效模式的原因,則應(yīng)評價其檢出失效模式的有效性,或且,根本沒有設(shè)計控制。試驗條件的正確選擇,增加試驗樣品的數(shù)量,能提高設(shè)計控制方法的有效性。以下我們舉兩個例子。例一, 擬采用試驗臺試驗來找出失效模式的原因,試驗條件與現(xiàn)有零件的試驗條件相似,該試驗對現(xiàn)有零件是有效的。而該零件與現(xiàn)有零件只有小修改。試驗樣品的數(shù)量為40。經(jīng)小組分析,探測度為3。例二, 某一零件的設(shè)計有明顯的改變。采用的設(shè)計控制方法是:4輛汽車各裝1個樣件進行道路耐久性試驗。經(jīng)小組評估,探測度為6。 潛在失效的風險評估――風險順序數(shù) 失效模式的潛在后果嚴重度S,失效模式的可能頻度O,設(shè)計控制方法對檢出失效模式及其原因的探測度D,聯(lián)合構(gòu)成潛在失效模式對產(chǎn)品設(shè)計質(zhì)量的風險。聯(lián)合上述三個評估分數(shù)的常用方法是,將它們連乘,得到所謂的風險順序數(shù)。當S=10,O=10,D=10時,PRN=1000;當S=1,O=1,D=1時,RPN=1。顯然,RPN越大,意味著設(shè)計的風險越大,越需要采取措施。究竟RPN降到多少,該失效模式的風險是可以接受的?這要根據(jù)企業(yè)的經(jīng)驗來確定。例如,據(jù)資料介紹,有的企業(yè)將RPN 劃成三個線:紅線――RPN為125(相當于5*5*5),風險嚴重;黃線――RPN為64(相當于4*4*4),風險較大;綠線――RPN為27(相當于3*3*3),風險較小??晒﹨⒖肌PN值的大小, 也為我們確定了解決問題的優(yōu)先順序提供參考。當RPN相近的情況下,應(yīng)優(yōu)先注意S大的失效模式,以及S和O都較大的失效模式。S大的失效模式,哪怕出現(xiàn)的概率很小,一旦發(fā)生,后果就很嚴重,因此,始終要引起重視。 建議措施根據(jù)對失效模式風險評估結(jié)果,
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