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1、 潜在失效模式及后果分析 FMEA FAILUREMODEANDEFFECTSANALYSIS 1 2 目录 1特殊特性的定义2特性矩阵图3过程流程图4FMEA的作用和定义5设计FMEA和过程FMEA6如何实施FMEA7如何确定S 严重度 O 频度 D 不可探测度8如何确定RPN 风险顺序数并确定和实施建议措施9FMEA填写说明及结果应用 3 特殊特性定义 4 特殊特性分类 特性 产品 过程 重要 一般 安全 配合 定位 功能等 关重 一般 常见的产品特性如 尺寸 外观 强度 寿命等 常见的过程特性如 温度 压力 湿度 电流 电压等 关键 5 特殊特性案例 6 特性矩阵图 S I S S I
2、I 7 制造过程流程图 8 潜在失效模式及后果分析 作用及定义什么是潜在失效模式及后果分析 FMEA 潜在失效模式及后果分析 FMEA 是一个组织严谨的过程 用于分析设计和 或过程活动 以及确保已充分地考虑到潜在的失效模式并分析了有关的后果 9 失效模式及后果分析 作用和定义失效模式及后果分析是一个集体过程而非单一的个人过程 10 失效模式及后果分析 作用和定义QS9000 TS16949要求在以下阶段生成和修改失效模式及后果分析 产品质量先期策划 在设计概念最终形成之前或之时 在为生产准备工装之前设计评审作为顾客投诉的后果作为顾客 现场退货的结果失效模式及后果分析是动态文件 11 后续工序
3、直接顾客 最终使用者 都是FMEA所要考虑的对象 但最主要的是针对最终使用者 本过程可能产生的失效模式的影响 失效模式及后果分析 作用和定义 12 在设计期间 利用以前的历史记录和相关的失效模式来协助开发高质量的产品以及更好地了解该产品 失效模式及后果分析 作用和定义 2 对设计或过程的客观 而非主观评价 它迫使公司进行量化 3 节省成本和时间 这一过程将在失效发生前便识别出潜在的失效原因 机理 4 提供了一个用以确定设计和过程改进措施以及识别特殊特性的系统 5 一个旨在能使顾客满意的有条理的积极的系统 13 失效模式及后果分析有两种类型的失效模式及后果分析 1 设计FMEA车辆冷却系统 阻流
4、板组件 线束 等等 2 过程FMEA注塑 焊接 装配 等等 14 设计FMEA的定义设计FMEA是一个系统化的过程 负责设计的公司把它用于在尽可能大的程度上确保在设计过程中已充分考虑到可能的失效模式及其相关的起因和机理 15 何时可使用设计FMEA的例子 某个公司可能负责车辆冷却系统的全部设计 某个公司可能负责设计一个完整的座位总成 某个公司可能负责开发和设计一种用于减少车内噪音和振动的材料 16 过程FMEA的定义过程FMEA是一个系统化的过程 制造公司把它用于识别产品制造和组装过程中潜在的失效模式及相关的起因和机理 17 何时可使用过程FMEA的例子 已向某公司提供了制造以下产品所需的所有
5、技术资料 一种注塑内门手柄一种金属压制支架一系列的紧固零件 18 如何进行FMEA 进行FMEA的相关步骤 1确定顾客要求 工程规范 图纸 2确定特殊特性3确定特性矩阵图4确定过程流程图5对每一过程进行FMEA6FMEA的输出应作为控制计划和作业指导书的输入 19 FMEA表编制过程顺序 20 项目 功能要求 功能 特性或要求是什么 会是什么问题 无功能 部分功能 功能过强 功能降级 功能间歇 非预期功能 后果是什么 有多糟糕 原因是什么 发生的频率如何 怎样能得到预防和探测 该方法在探测时有多好 能做些什么 设计更改 过程更改 特殊控制 标准 程序或指南的更改 FMEA 21 设计FMEA作
6、业流程 组成DFMEA小组 资料搜集 制订DFMEA计划 建立功能方块图 产品结构树 设计可靠度展开 DQFD 决定分析之项目功能 进行DFMEA分析 选择关键失效模式 纠正预防 填写纠正后风险顺序数 FTA分析 DFMEA报告 记录保存 设计审查 选择关键失效模式 所有RPN小于规定值 Y Y N N 22 設計FMEA表 2 系統FMEA編號 1 2 子系統頁次 of 2 零組件 2 設計責任 3 準備者 4 車型 年份 5 生效日期 FMEA日期 製訂 7 修訂 7 核心小組 8 23 设计FMEA表 范例 系統FMEA編號 0001子系統頁次 1of1零組件 冷凝器設計責任 準備者 車
7、型 年份 嘉年華 94生效日期 85 10 21FMEA日期 製訂 85 8 01 修訂 核心小組 設計二課成員 24 设计FMEA填写说明 1 FMEA编号 填入FMEA文件编号 以便可以追踪使用 2 系统 子系统及零组件 指示合适的分析等级 并填入系统 子系统或零件名称或零件名称和编号 3 设计责任者 填入OEM 部门和小组 也包括供货商名称 4 准备者 填入准备FMEA责任工程师的姓名 电话号码 公司 A 系统FMEA范围 底盘系统 点火系统 内部系统B 子系统FMEA范围 底盘系统之前悬吊系统C 零件范围 Strut 为前悬吊系统之零件 25 设计FMEA填写说明 5 车型 年份 填入
8、想要分析 制造的车型年份 6 生效日期 最初FMEA发布日期 不能超过开始计画生产的日期 7 FMEA日期 填入FMEA最初制订日期 和最新被修订日期 8 核心小组 列出有权限参与或执行这项工作的负责个人和单位 建议将所有小组成员名字 单位 电话号号 地址等另行列表 9 项目 功能 填入要被分析的名称和编号 利用专用名词和工程图面上显示的设计等级 于首次正式发行之前 可以使用实验时使用的编号 尽可能简洁地 填入被分析项目的功能使之符合设计意图 包括这个系统作业相关环境的信息 如 设定温度 压力 湿度范围 如果项目包含一个以上有不同潜在失效模式功能时 则列出所有个别功能 26 设计FMEA填写说
9、明 10 潜在失效模式潜在失效模式是零件 子系统 或系统于符合设计意图过程中可能失效的种类 潜在失效模式也可能是较高阶子系统或系统之失效原因 或较低阶零组件的失效效应 列出特别项目和功能的每一潜在失效模式 假设失效是将发生的 但不是必须发生的 潜在失效模式仅可能发生于某些作业条件下 如 热 冷 干 多灰尘的条件 和在某些使用条件下 如 行驶哩数在平均数以上 粗糙不平的地形 仅在市区行驶 一般的失效模式包含下列各项 但不限于此 破碎的 变形 松弛 泄漏 粘着 短路 生锈氧化 龟裂 27 设计FMEA填写说明 11 潜在失效后果为被客户查觉在功能特性上失效模式的后果 也就是 失效模式一旦发生时 对
10、系统或设备以及操作时使用的人员所造成的影响 一般在讨论失效后果时 先检讨失效发生时对于局部所产生的影响 然后循产品的组合架构层次 逐层分析一直到最高层级人员 装备所可能造成的影响 例如 由于某个间歇性的系统作业造成某个零组件的破碎 可能造成于组合过程的震动 这个间歇性系统作业降低了系统功效 最后引起客户不满意 常见的失效后果包括 噪音 漏气 操作费力 电动窗不作用 煞车不灵 跳动 乱档 冷却不够 车辆性能退化 产生臭气 外观不良 等 28 设计FMEA填写说明 12 严重度 29 设计FMEA填写说明 13 级别这个字段用来区分任何对零件 子系统 或系统将要求附加于制程管制的特性 如 关键的
11、主要的 重要的 任何项目被认为是要求的特殊制程管制 将被以适当的特征或符号列入设计FMEA的分等字段 并将于建议行动字段被提出 每一个于设计FMEA列出的项目 将在制程FMEA的特殊制程管制中被列出 30 设计FMEA填写说明 14 失效的潜在起因 机理 1 潜在起因 2 失效机理 错误的原物料规格 不适当的设计寿命假设 润滑或加油能力不足 不适当的维护作业 缺乏环境保护 错误的算法 超过压力 化学氧化 原物料材质不稳定 磨损 金属疲劳 装备欠流畅 腐蚀 31 设计FMEA填写说明 15 频度参考下列各要素 决定频度等级值 1 10 1 相似零件或子系统的过去服务历史资料和相关经验 2 零件是
12、沿用先前水平的零件 子系统或系统还是与其相类似 3 先前水平的零件 子系统或系统改变程度的大小 4 零件与先前水平的零件 基本上是否有差异 5 零件是否为全新的 6 零件用途是否改变 7 作业环境是否改变 8 是否运用工程分析来估计其预期的可比较的频度数 32 设计FMEA填写说明 15 频度评价准则 33 设计FMEA填写说明 16 现行设计控制列出利用预防措施 设计验证 确认 DV 或其它活动 而这些活动是用来确保设计对于所考虑的失效模式和 或起因 机理均被考虑 目前常用的控制为一些已被使用或正在使用的相同或类似的设计 如 道路测试 设计审查 数学研究 可行性审查 原型测试 车队测试等 要
13、考虑两种类型的设计控制 预防 防止失效起因 机理或失效模式出现 或者降低其出现的机率 探测 在项目投产之前 通过分析方法或物理方法 探测出失效的起因 机理或失效模式 可能的话 最好的途径是先采用预防控制 假如预防控制被融入设计意图并成功成为其一部分 它可能会影响最初的频度定级 探测度的最初定级将以探测失效起因 机理或探测失效模式的设计控制为基础 34 设计FMEA填写说明 17 探测度 35 设计FMEA填写说明 18 风险顺序数风险顺序数是严重度 S 频度 O 和探测度 D 的乘积 RPN S O D 是一项设计风险的指针 当RPN较高时 设计小组应提出矫正措施来降低RPN数 一般实务上 会
14、特别注意严重度较高之失效模式 36 设计FMEA填写说明 19 建议措施 当失效模式依RPN数排列其风险顺序时 针对最高等级的影响和关键项目提出矫正措施 任何建议措施的目的是要减少任何的频度 严重度 和 或难检度 增加设计验证或确认措施的结果 只可降低探测度的等级 透过设计变更去除或管制某一或多个影响失效模式的起因 机理设备 只能降低频度的等级 只有设计变更能降低严重度等级 可考虑下列的采行措施 但并不限于此 实验设计 修改测试计画 修改设计 修改原物料规格 37 设计FMEA填写说明 20 负责人与日期 填入建议措施的负责单位或个人 和预定完成日期 21 采取的措施 完成纠正措施后 填入实际
15、措施的简要说明和生效日期 22 措施结果 在确定了预防 纠正措施以后 评估并记录严重度 频度和探测度值的结果 计算并记录RPN的结果 进一步的措施只要重复 19 22 之步骤即可 38 设计FMEA填写说明 跟踪措施 设计责任工程师应负责确认所有的建议措施均已执行或有适当的对策提出 FMEA是一个动态文件应适时修正并能反应最新的设计水平 和最近有关的措施 包括开始量产后所发生的措施 设计责任工程师可由下列方法确认所有建议措施已被执行 确认达成设计要求 审查工程图面和规格 组装或制造文件编订确认 审查设计FMEA和管制计划 39 过程FMEA作業流程 组成PFMEA小组 资料收集 拟訂PFMEA
16、计划 建立过程流程图 过程功能矩阵展开 决定需分析之过程功能及需求 进行PFMEA分析 确定过程控制和探测措施 PFMEA报告 所有RPN小于规定值 N Y 制定建议措施 重新计算RPN 40 过程FMEA表 項目 2 制程责任者 3 FMEA编号 1 车型 年份 5 生效日期 6 页次of核心小组 8 准备者 FMEA日期 制订 7 修订 7 41 过程FMEA表 范例 ADSD系统FMEA编号 ADSD001子系统页次 1of1零组件 ADSD设计责任 编制人 车型 年份 BT 57 97生效日期 FMEA日期 制订 96 11 04 修订 核心小组 如附表 42 过程FMEA填写说明 1 FMEA编号 填入FMEA文件编号 以便可以追踪使用 2 顶目 填入將被分析过程系统 子系统或零件名称和编号 3 过程責任 填入OEM 部門和小组 也包括供应商名称 4 编制人 填入准备FMEA责任工程师的姓名 电话号码 公司 5 车型 年份 填入想要分析设計 制造用的车型年份 6 生效日期 最初FMEA发布日期 不能超过开始计划生产日期 7 FMEA日期 填入最初FMEA被完成日期 和最新被修
