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1、04 05 2020 1 潜在的失效模式及后果分析 FMEA第三版 04 05 2020 2 前言 1986年1月28日美国 挑战者 号航天飞机在执行51 L任务时 发射后一分钟突然爆炸 一个女教师在内的7名宇航员身亡 调查结果是一个价值几美分的O型密封圈损坏而引起 2003年美国 哥伦比亚 号航天飞机 在返回途中爆炸 又一次7名宇航员身亡 2001年日本三菱公司帕捷洛 130在我国发生多起车毁人亡事故 均由于油管破裂 不得不召回 2003年德国奔驰面包车 由于油管堵塞 不得不召回 04 05 2020 3 目的 发现 评价设计 过程中潜在的失效模式及后果 找到能够避免或减少这些潜在失效发生的
2、措施 书面总结上述过程 对设计 过程完善 确保顾客满意 04 05 2020 4 发展历史 首次正式应用FMEA技术是20世纪60年代中期航天工业的一项革新 形式 设计的潜在的失效模式及后果分析 DFMEA 过程的潜在的失效模式及后果分析 PFMEA 对象 产品设计过程 过程设计过程 证实 航空航天工业 汽车行业 04 05 2020 5 时机 新设计 新技术或新过程 对现有设计或过程的修改 已有FMEA 将现有的设计或过程用于新的环境 场所或应用 已有FMEA 04 05 2020 6 改版内容 表单修订 区分为预防措施以及检測措施 不再二項合并在一起 严重度的評分标准 频度的評分标准 探測
3、度的評分标准做了调整 一些部份的描述及說明做了调整 04 05 2020 7 FMEA的实施注意事項 由于不断追求产品质量是一個企业不可推卸的責任 所以应用FMEA技术來识別并消除潜在隐患有著举足轻重的作用 对车辆回收的研究結果表明 全面实施FMEA能夠避免許多事件的发生 虽然FMEA的准备工作中 每项职责都必須明确到个人 但是要完成FMEA还得依靠集体协作 必須综合每個人的智慧 例如 需要有設計 制造 裝配 售后服务 质量及可靠性等各方面的专业人才 04 05 2020 8 FMEA的实施注意事項 及时性是成功实施FMEA的最重要因素之一 它是一個 事前的行为 而不是 事后的行为 為达到最佳
4、效益 FMEA必須在设计或过程失效模式被无意纳入设计产品之前进行 事前花時間很好地进行综合的FMEA分析 能够容易 低成本地对产品或过程进行修改 从而减轻事后修改的危机 FMEA能够减少或消除因修改而带來更大损失的机会 适当的应用FMEA是一个相互作用的过程 永无止境 04 05 2020 9 FMEA的实施注意事項 04 05 2020 10 現行預計的过程可能产生的失效模式 分析 分析 对顾客或下工序的影响 那些原因可能造成这个失效模式 采取可行的对策 评审 验证并将更改加入到其它文件 04 05 2020 11 顾客的定义 04 05 2020 12 下工序 OEM 使用者 都是FMEA
5、所要考虑的对象但最主要的是针对使用者 可能产生的失效模式 使用者 下工序 上工程 设计过程 04 05 2020 13 小组 责任工程师 产品工程师 对产品的设计 制造 服务均熟悉的人员担任 成员视情况可包括 但不限于 装配 制造 设计 分析 试验 可靠性 材料 质量 服务和供方等参与 04 05 2020 14 设计FMEA 04 05 2020 15 设计FMEA作用 有助于对设计要求的评估及对设计方案的相互权衡 有助于对制造和装配要求的最初设计 提高对系统和车辆运行影响的可能 对设计试验计划和开发项目提供更多的信息 有助于建立一套改进设计和开发试验的优先控制系统 为推荐降低风险的措施提供
6、一个公开的讨论形式 为将来的分析研究现场情况 评价设计的更改及开发更先进的设计 提供参考 04 05 2020 16 时间要求 在一个设计概念最终形成之时或之前开始 在产品开发的各个阶段 发生更改或获得更多的信息时 持续予以更新 在产品加工图样完工之前全部完成 04 05 2020 17 考虑因素 与上一层部件的装配关系 产品与零部件的装配关系 特殊特性 材料 外协件 标准件 可维修性 回收 搬运 可制造性 可适当考虑 此项主要在过程FMEA中考虑 04 05 2020 18 定义 潜在失效模式 指过程可能发生的不满足过程要求或设计意图的形式 是对某具体工序不符合要求的描述 潜在失效后果 指失
7、效模式对顾客的影响 顾客可以是下一道工序 后续工序或工位 代理商 严重度 S 潜在失效模式对顾客的影响后果的严重程度的评价指标 频度 O 指具体的失效起因 机理在设计寿命内发生的频率 探测度 D 用现行控制方法找出失效模式可能发生的概率 04 05 2020 19 定义 风险顺序数RPN S O D风险顺序数 RPN 规定 一般工厂应规定RPN 80或100要制定改进措施 安全件应规定RPN 60要制定改进措施 04 05 2020 20 严重度 S 推荐评价准则表 04 05 2020 21 关于严重度 S 说明 严重度 S 一般不变 严重度 S 8以上 无论RPN大小如何 应引起关切 严重
8、度为1时 不应进行进一步分析 04 05 2020 22 频度 O 推荐评价准则表 04 05 2020 23 探测度 D 推荐评价准则表 04 05 2020 24 对FMEA的几点要求 FMEA只要写作业指导书 不用写程序 对部件进行 FMEA框图 环境极限条件 分析 附录A 通过项目小组 多功能小组 作FMEA DFMEA是动态文件 在产品加工图样完成前全部结束 跟踪 用 FMEA检查表 检查DFMEA的结果 DFMEA不是靠过程控制来克服潜在的缺陷 但要考虑过程中能力的限制 如 必要的拔模 斜度 要求的表面处理 装配空间 工具可接近 要求的钢材硬度 过程能力 04 05 2020 25
9、 DFMEA框图 环境极限条件 1 系统名称 车型年 FMEA识别号 工作环境极限条件 1 温度 2 湿度 3 外部材料 4 可燃性 靠近的热源是什么 5 抗腐蚀性 6 冲击 7 振动 8 其他 9 设计框图例子 04 05 2020 26 DFMEA框图 环境极限条件 2 2341455 开关开 关C 灯罩A 灯泡总成D 极板E 电池B 极板F 连接方法 不连接 滑动配合 铆接螺纹连接卡扣装接压紧装置 设计框图实例 04 05 2020 27 附表的几点说明 1 关键日期 DFMEA 在制造样件以前完成 设计责任 整车厂 OEM 部门和小组 还包括供方名称 项目 功能 项目的名称和编号 如果
10、一个项目有多种功能 有不同的失效模式 应把所有的功能都单独列出 设计潜在失效模式 要注意针对设计目标 强度 刚度 试验 振动 破坏 裂纹 变形 松动 泄漏 粘结 防腐 电路 电器 氧化 断裂 设计工装 设计潜在失效后果 应根据可能发现或经历的情况描述 项目小组发挥集体智慧 分级 重要程度 关键 重要 一般 潜在失效的起因 机理 设计薄弱部分的迹象 要尽可能的范围广 典型的失效起因 材料不对 设计寿命估计不当 应力过大 润滑不足 维修保养不够 计算错误 典型的失效机理 屈服 疲劳 材料不稳定 蠕变 磨损 腐蚀 04 05 2020 28 FMEA编号 填入fmea文件编号 以便可以追踪使用 制成
11、fmea表编号如下 编号XXXX XXXXXXXX XX年月代号 如 0406 04年6月 零件代号版本号 04 05 2020 29 項目 填入將被分析的系統 子系統或零件名称和编号 04 05 2020 30 设计責任 填入整車厂 OEM 部門和小組 如果知道也包括供应商名称 整車厂 GM 通用汽車 FORD 福特汽車 BENZ CHRYSLER 奔馳 克萊斯勒 VW 大众汽車 TOYOTA 丰田 04 05 2020 31 编制者 填入負責编制FMEA工作的工程師姓名 电话及所在公司名称 姓名 XXX部门 XXX电话 XXX公司名称 XXX 04 05 2020 32 车型年 项目 填入
12、所分析的设计将要应用和 或影响的车型年 项目 如果已知的话 什么牌子什么車型什知年份 04 05 2020 33 关键日期 填入初次FMEA預定完成的日期 該日期不应超过生产设计发布日期 备注 在此例的供应商 初始FMEA的最后完成日必須不超过产品图纸设计完成日期 关键日期 产品图纸发布日期 04 05 2020 34 FMEA日期 填入編制FMEA原始稿的日期及最新修訂的日期 第一版 第二版 第三版 原始稿日期 最新修訂日期 04 05 2020 35 核心小組 列出有权限参与或执行這項工作負責人姓名和单位 建义將所有小組成員名字 单位 电话号码 地址等另行列表 04 05 2020 36
13、项目 功能 填入被分析项目的名称和其它相关信息 用尽可能简明的文字来说明被分析项目满足设计意图的功能 如 温度 湿度 压力 寿命 外观 尺寸 功能 性能 可靠性等 如该项目有多种功能 且有不同的失效模式 应把所有的功能单独列出 04 05 2020 37 潜在失效模式 所谓潜在失效模式是指部件 子系统或系统有可能会未达到或不能实现项目 功能栏中所描述的预期功能的情况 对于特定的项目及其功能 列出每一个潜在的失效模式 要考虑非正常使用条件下的失效模式 典型的失效模式如 裂纹 变形 松动 泄漏 粘结 氧化 断裂 不传输扭矩 打滑 无支撑 支撑不足 刚性啮合 脱离太快 信号不足 信号间断 无信号等
14、04 05 2020 38 失效模式 尽可能的思考 在這台汽車上會出現那些的故障呢 沒有剎車 空調不冷 照明不亮等等 04 05 2020 39 潜在失效的后果 潜在失效后果定义为顾客受到的失效模式对功能的影响 描述时应尽可能从零件到部件 子系统 系统 典型的失效后果可能是 噪音 粗糙 工作不正常 不起作用 外观不良 异味 不稳定 工作减弱 运行间歇 热衰变 泄漏 不符合法规 04 05 2020 40 严重度 严重度是给失效模式最严重的影响后果的级别 严重度数值只有通过改变设计才能够实现 严重度的评定准则见下表 严重度为9 10时应制订措施 严重度为1时不应进行后序分析 04 05 2020
15、 41 严重度 S 推荐评价准则表 04 05 2020 42 级别 对需要附加过程控制的零件或子系统的特殊过程特性进行分级 如关键 主要 重要 重点等 若确定了级别应通知设计工程师检查文件标识 特殊特性标识 顾客规定的标识或组织自定标识 04 05 2020 43 失效的潜在起因 机理 所谓失效的潜在起因是指设计薄弱部分的迹象 其结果就是失效模式 尽可能列出每一失效模式的每一个潜在的起因 机理 可能是 规定的材料不正确 设计寿命设想不足等 04 05 2020 44 频度 O 频度是指某一特定的起因 机理在设计寿命内出现的可能性 可根据下表确定频度值 可参照FMEA库判定频度值 应考虑维修的
16、经验 零件变化情况 用途变化情况 环境变化情况 04 05 2020 45 频度 O 推荐评价准则表 04 05 2020 46 Ppk換算 04 05 2020 47 现行设计控制 列出已经完成或承诺要完成的预防措施 设计确认 验证或其它活动 并且确保设计对于所考虑的失效模式和 或起因 机理是足够的 措施可能是设计评审 失效与安全设计 数学研究 台架 试验室试验 可性行评审 样件试验 道路试验 车队试验 计算机模拟等 设计控制分为两类 设计控制预防 设计控制探测 04 05 2020 48 探测度 探测度是与设计控制中所列的最佳探测控制相关联的定级数探测度数值确定见下表 04 05 2020 49 探测度 D 推荐评价准则表 04 05 2020 50 风险顺序数 风险顺序数是严重度數 S 頻度数 O 和探測数 D 的乘积 見公式 RPN S O D 风险顺序数作为 S O D 的积 是对设计风险性的度量 风险顺序数应当用于对过程中那些担心事項进行排序 RPN取值在1 1000之间 一般工厂应规定RPN 80或100要制定改进措施 安全件应规定RPN 60要制定改进措施 04 05
