《精编》失效模式及后果分析培训

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1、失效模式及后果分析培训 目录 1 什么是FMEA 2 TS 16949对FMEA的要求 3 实施FMEA的好处 4 怎样进行FMEA 1 1什么是FMEA 1 1 1名词解释FMEA可以描述为一组系统化的活动 其目的是 a 发现和评价产品 过程中潜在的失效及其失效后果 b 找到能够避免或减少这些潜在失效发生的措施 c 将上述整个过程文件化 它是对设计过程更加完善化 以明确必须做什么样的设计和过程才能满足顾客的需要 FMEA的全称是potentialfailuremodeandeffectcriticalityanalysis 缩写时省略了潜在的 potential 和危害性 criticali

2、ty 但在理解FMEA时这两个词又非常重要 下面对这些词先作一些解释 失效 failure 失效 failure 是指产品丧失规定功能的状态 又可译为故障 失效与故障在含义上略有差别 失效是对不可修复产品 如灯泡 集成电路等 而言的 故障是指可修复产品 如电视机 发电机等 而言的 这里的失效含有这两种含义 即产品发生故障也称为失效 失效模式 failuremode 失效模式 failuremode 是指产品失效的表现形式 如材料的弯曲 断裂 零件的变形 电器的短路 设备的安装不当等 潜在失效模式 potentialfailuremode 潜在失效模式 potentialfailuremode

3、是指可能发生 但不一定非得发生的失效模式 这是工程技术人员对设计 制造和装配中认识到或感觉到可能存在的隐患 潜在 失效后果 potentialeffectoffailure 潜在 失效后果 potentialeffectoffailure 是指一种潜在失效模式会给顾客带来的后果 这里所说的顾客 包括外部的各级采购方 使用者直至产品的最终用户 内部的顾客 则包括项日负责人 生产流程后续工序的作业部门和操作人员等 后果分析 effectanalysis 后果分析 effectanalysis 指的是 种失效模式若发生会给顾客带来的危害性 criticality 有多大 在FMEA中的危害性包含有三

4、层意思 并且都设法定量化 后果分析 effectanalysis 这三层意思是 一种失效模式所产生后果的严重度 seventy 一种失效模式的起因发生的频度 frequencyofoccurrence 一种失效模式的起因不可探测的程度 1 1 2FMEA的内容 潜在FMEA作为一种可靠性分析技术 可以推动设计过程 制造过程或服务过程进行深层次的质量改进 是对上述过程中各个组成部分及连结的工作状态进行事先分析的一种方法 此种事先分析主要包括以下几项内容 FMEA的内容 1 查明上述过程中可能发生的各种潜在失效模式 2 评价每个失效模式可能产生的后果 对顾客 以及其严重程度 3 评价每个失效模式的

5、起因及其发生可能性大小 FMEA的内容 4 找出减少失效模式发生或失效发生条件的控制变量 由此确定一个失效模式可控制程度 有时也称为不易探测度 5 建议采取措施预防危害度最大的一个或几个失效模式发生 6 书面总结上述分析结果 FMEA是预防性技术 FMEA是一项预防性技术 是 事先的行为 而不是 事后的行为 在军工 航空 核工业等高风险的领域里 新产品设计评审必须要含有FMEA报告 产品的制造或装配前先要通过FMEA报告的审查 操作人员的培训必须要读懂FMEA报告 事先花时间认真地做好FMEA可以低成本地对设计 制造 装配进行修改和充实 从而减轻事后修改的危机 减少或消除因设计缺陷而带来的更大

6、损失 最大限度地保证产品的安全性 时间性的重要性 时间性是成功实施FMEA的最重要因素之一 在产品正式定型之前和过程正式实施之前 将FMEA作为设计评审与工艺评审的有效工具有助于最大限度地预防缺陷 这与事后再采取补救措施相比 可节约人力 物力和时间 FMEA简史 50年代初期 美国Grumman公司第一次把FMEA思想用于一种战斗机操纵系统的设计分析 取得较好效果 但正式应用FMEA技术是在60年代中期 是航天工业的一项革新 以后逐渐推广 70年代中期 美因公布了FMEA的军用标准MIL STD 1629 1980年又改版为M1L STD 1629A FMEA简史 1985年国际电工协会 IE

7、C 公布了FMEA的国际标准 IEC812 这个标准被我国等同采用 编号为GB7826 1987 系统可靠性分析技术 失效模式和效应分析 FMEA 程序 FMEA简史 早先的FMEA仅是可靠性分析的一种定性方法 研究各种潜在失效模式及其对产品功能的影响 大家知道 一种失效模式是否值得重视不仅与它引起的后果有关 还与它出现的概率有关 举一个通俗例子 天上的陨石如果落在地球上 且正好击中人的头部 其后果当然是严重的 但这种事件发生的概率实在太小 因此不必杞人忧天 失效模式发生概率的引入丰富了FMEA FMEA简史 之后又有人把 不易探测度 Detection 引入FMEA 更进一步完善了FMEA

8、并对每个失效模式的后果给出综合度量 事先风险数 这样就形成失效模式 后果及危害度分析 FailureModeandEffectCriticalityAnalysis 简记FMECA 由于FMEA名称已广为使用 影响甚大 不少资料和书上并不区分FMEA与FMECA 而仍统称为FMEA 本章也是这样 讲的是FMECA 但仍称FMEA FMEA简史 FMEA开始只在产品可靠性分析中使用 以后推广到产品性能分析上使用 开始只应用在产品设计阶段 以后又推广应用到制造过程以及服务过程的分析阶段 FMEA简史 如果说 FMEA的早期应用局限在航空 航天领域 但自80年代后期 在民用产品生产领域 随着顾客对产

9、品质量的要求不断提高 法律法规对制造商的产品责任框架要求日趋严格 加之市场竞争剧烈 降低产品风险 缩短开发周期 减少浪费 优化成本的需要 越来越多的企业意识到事先预防的必要性 FMEA简史 汽车工业首先引用了FMEA技术 力求在产品形成的早期阶段最大限度地识别和采取防范措施 特别在90年代后期 汽车 电机 电器等行业不但陆续将FMEA技术引入企业自身的质量保证体系中 并且逐渐将其发展为对供应商的要求 FMEA简史 如 以通用 福特和克莱斯勒三大汽车公司为首的美国汽车工业行动集团 AIAG 在QS 9000供应商质量体系要求中 特别规定了在产品开发阶段应用FMEA技术的要求和方法 详见QS 90

10、00配套手册 产品质量先期策划与控制计划 APQP 和 潜在失效模式及后果分析 FMEA 德国汽车工业联合会 VDA 特别编制了 批量投产前的质景保证 系统FMEA VDA4 2 作为汽车工业质量管理丛书的组成部分之一 列为 质量体系审核 VDA6 1 的参考手册 TS 16949对FMEA的要求 4 2 3 1工程规范组织应制定保证及时评审 发放和实施所有顾客工程标准 规范及其更改的程序文件 组织应保存每项更改在生产中实施日期记录 实施应包括所有文件的更新 注1 对于 及时评审 应尽快进行 不应超过两个工作周 注2 当这些规范在设计记录中引用 或如果影响到生产件批准过程文件时 如控制计划 失

11、效模式及后果分析 FMEAs 等 对这些标准 规范的更改将要求更新顾客生产件批准记录 TS 16949对FMEA的要求 7 3 3 1产品设计输出 补充产品设计输出应以能根据产品设计输入的要求 进行验证和确认的方式来表示 产品设计输出应包括 设计FMEA 可靠性结果 产品防错 适当时 产品定义 包括图样 数学数据 产品设计评审结果 和 诊断指南 适当时 TS 16949对FMEA的要求 7 3 3 2制造过程设计输出过程设计输出应以能根据过程设计输入的要求 进行验证和确认的方式来表示 过程设计输出应包括 规范及图纸 制造过程流程图 场地平面布置图 制造过程FMEA 等等 TS 16949对FM

12、EA的要求 7 5 1 1控制计划组织应 有考虑了设计FMEA和制造过程FMEA的试生产和生产控制计划 控制计划应 当过程不稳定或不具有统计能力时启动明确的反应计划 见8 2 3 1 当任何影响产品 过程 测量 物流 供应资源或FMEA的更改发生时 应重新评审和更新控制计划 实施FMEA的好处 1 提高产品的性能与稳健性 2 提高企业内部与外部的顾客满意度 3 降低担保费用与折扣赞用 4 缩短开发周期 实施FMEA的好处 5 减少批量投产时的问题 6 提高准时供货的信誉 7 减少缺陷 降低成本 8 减轻了售后服务的压力 9 促进了内部沟通与跨部门的合作 1 2怎样进行FMEA 1 2 l确定项

13、目和团队 确定项目 进行FMEA首先需要确定项目 FMEA的应用对象主要包括 1 新的产品设计和新技术 2 新的生产 服务过程及新工艺 3 设计更改和工艺更改 4 使用环境发生了变更的产品 5 运行环境发生变更的过程 DFMEA和PFMEA 针对产品设计而进行的FMEA被定义为设计FMEA 缩写为DFMEA 针对过程而进行的FMEA被定义为过程FMEA 缩写为PFMEA 在一个新产品开发项目中 上述两种类型的FMEA分别被应用于产品设计与制造过程两个主要阶段中 建立项目团队 建立项目团队 是实施FMEA的重要保证 由于产品系统是一个复杂的结构 可能涉及材料学 力学 电学 化学 数学等多种知识领

14、域 而生产制造则是一系列复杂的过程 可能涉及采购 设备 热加工 冷加工 装配 检验 试验 运输 贮存 交付 服务等职能活动 要识别系统中潜在的失效 估计其影响的程度并采取有效的纠正措施与预防措施 需要各级各类 各职能部门有关专业人员的充分参与 因此 分阶段跨职能团队是FMEA的主要活动形式 建立项目团队 FMEA团队一般由五到七人组成 他们可能是主管工程师 安装工程师 质量工程师 设计师和有关专业的工程师 必要时还可吸收供应商和顾客参加 他们都是有知识 有经验 对此项工作积极的人员 集中他们的智慧去识别和剔除产品设计 制造或安装 服务中潜在的隐患 才有可能最大限度地降低风险 建立项目团队 DF

15、MEA 设计FMEA是新产品开发阶段的重要评审活动 产品设计工程师是该项活动的责任人 团队成员应包括 材料 工艺 制造 装配 销售 服务 检验 试验及质量职能人员 建立项目团队 PFMEA 过程FMECA是过程开发阶段的重要评审活动 工艺工程师是该项活动的责任人 团队成员应包括 设计 制造 材料 装配 设备 物流 检验 质景以及后续过程的职能人员 还可考虑采购及分包过程的供应商 建立项目团队 FMEA的工作量大 必须靠集体协作 集思广益 充分讨论 有时还需作一些试验或调查研究才能完成 但FMEA工作中每项职责必须明确到个人名下 在讨论中可能会遇到不同意见 特别对严重度 频度和不易探测度的估计常

16、会有不同意见 这时应尽量进行有准备的充分讨论 甚至争论 直至达到基本统一为止 收集资料 掌握分析对象 FMEA是否能取得预期效果 取决于能否最大限度地收集资料 全面 透彻地了解所分析的对象 设计FMEA评审的对象是产品设计图纸及技术文件 必须收集的相关资料还应包括 来自合同文本或通过市场调查所确定的顾客需求 设计意图 与产品有关的法律 法规 标准和规范 同类产品的技术参数和经验教训 特别应重视其售后服务及顾客反馈的信息资料 收集资料 掌握分析对象 而过程FMEA评审的对象是过程方案及工艺文件 相关资料应当包括 产品图纸与技术文件 有关的法律法规 标准及规范 类似产品的工艺资料及制造经验等 资料准备越充分 对于潜在缺陷的识别能力越强 评估的效果越好 1 2 2怎样进行DFMEA 设计FMEA 估计潜在失效模式 后果及其严重度 S 简单陈述被分析的功能要求 对照功能要求估计潜在失效模式 并一一列出 这些失效模式是可能发生 但不一定非得发生 的不满足过程要求或设计意图的形式 如弯曲 断裂 变形 安装不当 接地 开路 短路等 从最坏处着眼 不存侥幸心理 这是施行FMEA第一个关键步骤 要认真做