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1、1 课程内容 一 FMEA背景二 FMEA基本知识三 FMEA实施过程四 案例 2 故障 失效 的概念 产品在规定条件下 环境 操作 时间 不能完成既定功能 事例 在规定条件下 产品参数值不能维持在规定的上下限之间 事例 产品在工作范围内 导致零组件的破裂 断裂 卡死 损坏现象 短路 开路 过度损耗等 事例 故障 或失效 模式 FMEA背景 3 失效分析 失效分析就是分析 寻找系统及其组成部分的失效原因 失效机理 故障机理 诱发失效的因素等 从而提出补救和预防 纠正措施 FMEA背景 4 常用失效分析方法 仪器设备测试法 因果图法 直方图法 主次图法 FMEAFTA 通过对可能造成系统 或过程
2、 故障的各种因素进行分析 画出逻辑图 即故障树 确定系统故障原因的各种可能组合方式 计算系统 或过程 故障概率 采取相应的纠正措施 以提高系统 或过程 可靠性的一种设计分析方法 事件树分析 ETA 是一种逻辑演绎方法 它在给定的一个初因事件的前提下 分析此初因事件可能导致的各种事件序列的结果 从而可以评价系统的可靠性与安全性FMEA FTA是常被用到的重要的失效分析方法 应用也相当广泛 特别是FMEA 已成为美国航天 国际汽车等行业的强制使用的分析方法 故障模式分析 FMEA背景 5 何谓FMEA FailureMode EffectsAnalysis 以系统 产品 以及工序 设备等的构成要素
3、为对象 利用所谓的 故障模式 FailureMode 思考方式 事先排除可能出现的问题 通过故障的原因和影响说明问题的重要性 连接设计 工艺 的手法 FMEA背景 6 满足顾客要求 减少失效风险 保持竞争力 改进产品质量 实施FMEA背景 FMEA背景 7 开展可靠性带来了经济利益 美国用于维修费用的变化趋势 美军50年代 60 500 美军 1959年 25 2003年 美国企业美巨头企业 家 亿美元 2 5 GM 亿美元 2 8 FORD 亿美元 2 5 GE 亿美元 4 5 军用 可靠性工程产生与发展 实施FMEA背景 FMEA背景 8 所有的制造问题中有80 是由糟糕的设计引起的 制造
4、停工使英国每年损失470万生产小时 对于许多制造过程 缺陷产品仍然以百分数来测量 而不是以百万件中缺陷产品数来测量 FMEA背景 实施FMEA背景 9 开发日程和设计变更件数 统计表明 设计变更集中在开发后半段 批量生产以后还有大量变更 时间 FMEA背景 开发阶段的问题点 开发日程和设计变更件数 10 50年代 格鲁曼公司开发了FMEA 用于飞机发动机故障防范 70年代 海军制定了FMEA标准 1976年 美国国防部采纳了FMEA标准 80年代 汽车工业和微电子工业应用FMEA90年代 ISO9000推荐采用FMEA 1994 FMEA成为QS 9000认证要求 21世纪 军工产业 宇宙开发
5、领域可靠性 安全性评价工具 1970年代初日本科學技術 盟NASDA 日本宇宙開發事業團 引进在民用产业迅速普及 宇宙航空 汽车 电气 电子 机械 软件等所有产业领域 FMEA的起源与发展 FMEA的起源与发展 美国 FMEA的起源与发展 日本 FMEA背景 11 变更处理费用的10倍法则 事后处理的费用法则 FMEA背景 12 开发阶段的问题点 质量问题的发生要因 在整体质量问题发生的内容中 其根本原因为设计时没有充分考虑顾客与制造环境的质量问题发生最多 质量问题发生分类 问题发生要因 对应方案 48 31 21 设计上没有充分把握顾客的要求事项设计上没有考虑制造能力开发质量保证的技能不足与
6、执行能力微弱 设计要因 制造要因 外包质量 开发阶段中的源流性质量确保 源流管理 顾客要求的明确化 规格 设计的优化 开发业务的效率化 资料 1996年日本的某汽车企业分析资料 FMEA背景 13 从被动 后发管理 到主动 先期管理 的转变 采用客户至上的原则 致力于计划中的事前准备 将问题防止于未然 以图顺畅生产的高效模型 经济性 大 质量成本 小 先期对应管理 防患于未然 真正的原因管理 FMEA FEEDFORWARD PREACTION 按照被称作高度成长期遗留物的落后对应型 树立计划并实施 事后处理已发生的问题 是高损失成本的模型 LOSSCOST 大 质量成本 大 落后对应管理 事
7、后管理 现象管理 QC7种工具 FEEDBACK 评价成本大失败成本大预防成本小 评价成本小失败成本小预防成本大 事后解决问题型开发被动的QA防止再发生 假设先行型开发主动的QA防患于未然 现有方式 改进方向 FMEA背景 14 防止再发生 防患于未然 事故的转变随系统的高度化 负责华而产生的事前解析的重要性增大随开发时间的短缩而发生的问题最小化PL ProductLiability 法的有效地对应 FMEA的引进背景与实施目的 FMEA的引进背景 提前防止故障发生 防止丧失解决故障的机会 防止发生问题的巨额解决费用 早期确保开发产品的质量与可靠性 试验评价效率化 技术上的Know how积累
8、和知识再运用 推进开发相关各部门间的写作 FMEA的实施目的 FMEA背景 15 设计技术的一部分DR DesignReview 的TOOL技术Know how的积累手段工程FMEA 设备FMEA开发与活用有效活用企业 汽车 丰田汽车与其系列公司 电气 电子 松下电子与其系列公司 实施方法 1980年以后日本的影响设计 开发阶段的基本步骤3大汽车公司的质量体系要求事项QS 9000规格 TS16949对零部件开发企业的事实与其结果提交义务化 FMEA的实施动向 FMEA的实施动向 日本 FMEA的实施动向 美国 FMEA背景 16 FMEA起到了重要作用 结果比较 FMEA背景 17 什么是F
9、MEA FMEA简介 基本知识 18 认可并评价产品 过程中的潜在失效以及该失效的后果确定能够消除或减少潜在失效发生机会的措施将全部过程形成文件 FMEA是对确定设计或过程必须做哪些事情才能使顾客满意这一过程的补充 FMEA的定义 基本知识 19 三种进行FMEA的情况 关注焦点 范围 新设计 新技术 新过程 全部设计 技术或过程 对现有设计或过程的修改 修改可能产生的相互影响 将现有设计或过程用于新的环境 场所或应用 新环境或场所对现有设计或过程的影响 FMEA的实施环境 基本知识 20 FMEA的种类 基本知识 21 系统FMEA 设计FMEA 过程FMEA 因此不必在设计FMEA中列出制
10、造 过程 的故障模式 系统 设计 过程FMEA之间的关系 基本知识 22 FMEA在设计阶段的角色 基本知识 23 设计变更 修订确认 D FMEA的概要 设计 性能 程度等 可靠性 安全性等 详细设计中间设计基本设计 图纸 解析水平 机能 构造的展开 故障模式 构件 子系统 系统 故障等级 对策方案 故障模式的原因把握 故障模式的影响把握 故障模式的影响把握 重要度评价 对策树立 潜在的故障模式的预测 草案 FMEA 基本知识 24 P FMEA的概要 工程 工程设计 改进 产品功能 性能 质量作业容易性设备 解析水平 工程解析与功能展开 不良模式 工程 产品 System 后加工 不良等级
11、 对策案 不良模式的原因把握 不良模式的影响把握 重要度评价 对策树立 潜在的不良模式的预测 FMEA 基本知识 25 FMEA在设计开发过程中位置 1策划 2产品设计和开发 3过程设计和开发 4产品和过程确认 生产 概念提出和批准 项目批准 样件 试生产 投产 计划和确定项目 产品设计和开发验证 过程设计和开发验证 产品和过程确认 反馈评定和纠正措施 设计FMEA 过程FMEA 基本知识 26 DFMEA 设计开发阶段在初始材料清单产生之后 就可做DFMEA DFMEA在小组可行性承诺前经过小组评审 DFMEA是动态文件 PFMEA 初始过程在整个过程中的流程图 风险评定开始 就可做PFME
12、A 过程FMEA几乎与设计DFMEA同时开始 比设计FMEA稍迟 PFMEA是产品在策划确认时进行评审 也是动态文件 开展FMEA的时机 所谓 动 在于产品 过程的更改 任何更改都要进行FMEA的评审 基本知识 27 DFMEA中常见的失效模式 系统或产品层次 停止 不动作 不安定 输出异常 误动作等等 零部件层次 变形 龟裂 破损 腐蚀 表面划伤 脱落 卡死 脏污 变质 烧毁 断裂 异物 泄漏等等 基本知识 28 PFMEA常见的失效模式 加工成型过程 加工毛刺 破损 变形 尺寸不合格 表面粗糙度判定失误等 组装 涂装过程 安装划痕 破损 组装尺寸不合格 连结不合格 漏装零件 颜色判定失误
13、落入异物等 基本知识 29 DFMEA与PFMEA有明确分工 又有紧密联系 1 产品设计的下一道工序是过程设计 产品设计应充分考虑可制造与可装配性 由于产品设计中没有适当考虑制造中技术与操作者体力的限制 可能造成失效模式的发生 2 产品设计FMEA不能依靠过程检测作为控制措施 3 PFMEA应将DFMEA作为重要的输入 对DFMEA中标明的特殊特性 也必须在PFMEA中作为重点分析的内容 设计FMEA和过程FMEA的联系 基本知识 30 设计 评价部门 讨论对重要故障模式设计改善 生产技术部门 讨论对重要故障模式 发生频度较高的故障模式的工程改善 生产部门 讨论对重要故障模式的重点管理方法 检
14、查部门 讨论对重要故障模式的重点管理方法及对检知较难故障模式的检出方法 品质保证部门 讨论重要故障模式的市场对策 销售 服务部门 讨论使顾客彻底了解使用时的使用条件 保全条件及注意事项的方法 FMEA参加者及其作用 基本知识 31 FMEA总的原则 基本知识 32 风险顺序数 RPN RPN 后果的严重度 失效可能性 不易探测度取值范围在1到1000 FMEA计算 基本知识 33 新的更改的设计 评价 方框图 设计FMEA 过程FMEA 过程 产品过程特性 过程流程图 FMEA两个阶段 实施过程 PFMEA DFMEA 34 SFMEA DFMEA主要程序 推进进程 实施过程 P FMEA和D
15、 FMEA过程相似在D FMEA开展后进行 35 简介 过程FMEA是由负责制造 装配的工程师 小组主要采用的一种分析技术 用以最大限度地保证各种潜在失效模式及其相关的起因 机理已得到充分的考虑和论述 FMEA以最严密的方式总结了开发一个过程时小组的思想 其中包括根据以往的经验可能会出错的一些项目的分析 这种系统化的方法体现了一个工程师在任何制造策划过程中正常经历的思维过程 并使之规范化 36 PFMEA的前提 PFMEA假定所设计的产品能够满足设计要求 PFMEA不依靠改变设计来克服过程中的薄弱环节 37 P FMEA主要程序 推进进程 实施过程 38 过程功能确定 P FMEA的关键工作是
16、找全可能的 潜在的导致过程产品故障 不能满足顾客要求 的工艺 作业等的失效模式 为了找全过程 系统或部件 的潜在的故障模式 应明首选完成如下工作 1 顾客定义 过程FMEA中 顾客 的定义通常是指 最终使用者 然而 顾客也可以是随后或下游的制造或装配工序 维修工序或政府法规 2 建立过程流程图 确定过程的功能 实施过程 过程FMEA应从一般过程的流程图开始 这个流程图应明确与每一工序相关的产品 过程特性 如果有的话 相应的设计FMEA中所明确的一些产品影响后果应包括在内 用于FMEA准备工作的流程图的复制件应伴随着FMEA 39 检查操作存储传递 前灯装配 宏观 创建过程流程图 40 Op30 在反光镜上装配垂直调整片 将基座定位和安装 两颗螺钉 于反射镜 前端装配 定位预先装配的螺栓和弹簧从视觉上检查调整片的装配 前灯装配 微观 创建过程流程图 41 定义过程目标 在此操作中 过程起什么作用 使用动词 名词 可测量的格式填写测量包括所有的终端产品和过程要求 42 微观流程 过程目标 要求 功能基座定位 校正方向确保两个螺钉达到指定的扭力将每个目视辅具前端插入校正位置确保在子装配时螺栓
