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1、潜在失效模式和影响分析FailureModeandEffectsAnalysis QS 9000技术手册培训课程 2 内容 课程目的FMEA概要介绍设计FMEA过程FMEA 3 课程目的 理解FMEA在APQP中的作用 介绍FMEA的原因和目的 功用和结构 提供实际运用FMEA的技术指南 使学员在公司实施QS 9000中 会有效地运用FMEA 4 FMEA概要介绍 FMEA是一组系统化的工作 其目的是 发现 评价产品 过程中潜在的失效及后果 找到能够避免或减少这些潜在失效的措施 将以上过程文件化 作为过程控制计划的输入 FMEA的发展历史 FMEA起始于60年代航空航天工业项目 1974年美海
2、军用于舰艇装备的标准 舰艇装备的失效模式和后果分析实施程 首先将它用于军事项目合约 1970年晚期 汽车工业将FMEA作为在对其零件设计和生产制造的会审项目的一部分 1980年初 产品事故责任的费用突升和不断的法庭起诉事件发生 使FMEA成为降低事故的不可或缺的重要工具 并由开始的500多家公司扩展到其供应商 1993年包括美国三大汽车公司和美国质量管理协会在内的 美汽车工业行动集团组织采用 编制了FMEA参考手册 5 FMEA概要介绍 QS 9000中关于P FMEA的要求 小組活動應該包括 特殊特性的開發和最終確定 見附錄C 失效模式及后果分析的開發和評審 制定措施 優先減少風險大的潛在的
3、失效模式 控制計劃的制定與評審 4 2 3 5過程失效模式及后果分析 過程FMEA 過程失效模式及后果分析應考慮所有特殊特性 應努力改進過程 以防止發生缺陷 而不只是找出缺陷 如某些顧客提出對過程失效模式及后果分析進行評審和批准要求 應在生產件批準前 滿足顧客的要求 參見第二部份 參見潛在失效模式及后果分析參考手冊 6 FMEA概要介绍 FMEA的应用 设计FMEA 针对产品本身 产品设计 开发时期的分析技术 主要是设计工程师和其小组应用 过程FMEA 针对产品的实现过程 过程开发设计的分析技术 主要是过程 制造 工程师和其小组应用 程序 项目FMEA 针对程序 项目 程序 项目开发设计的分析
4、技术 FMEA的实施 应该是 事前 行动 而非 事后 工作 即 D FMEA在设计 图纸 规范 完成之前 P FMEA在过程设计确定之前 全面的事先FMEA分析 可容易 经济地进行早期更改 即对产品规范 过程方案和控制进行较容易 低成本地修改 减轻事后修改的浪费 和对进度的影响 FMEA是一个永不停止 相互作用的持续改进的过程 7 设计FMEA 本阶段使用的分析工具 可将用于进一步确定那些特殊特性 并对这些特性进行优先分级 APQP 由第1阶段输出转入第2阶段输入 设计目标 可靠性和质量目标 性能目标 材料初始清单 特殊产品和过程特性的初始清单 管理支持 8 设计FMEA 第2阶段 设计开发
5、输出设计责任行为决定了第2阶段输出 D FMEA 设计评审 设计验证计划和报告 DVP R 样件制造 样件控制计划 工程图纸 工程规范 材料规范 图纸和规范更改 新设备 工装和设施要求 对主要 关键产品和过程特性的认同 量具 试验设备要求 小组可行性承诺 9 APQP过程中D FMEA所处的阶段 10 设计FMEA 目的设计的分析技术 分析和说明潜在失效模式及其原因和机理 有助于对设计要求 设计方案进行分析评价 有助于对制造 装配要求的初始设计确定 确保潜在失效模式及其影响 对系统 整车运行 在设计和开发过程中得到考虑 并揭示设计缺陷 为设计试验 开发项目的策划提供更多的信息 确定潜在失效模式
6、 其影响 并按其对 顾客 影响分级 分析可能的所有原因 确定对这些因素的控制 量化严重度 频度和不易探测度 进行排序 建议措施 进而建立改进设计和开发试验的优先控制系统降低失效的风险 确定潜在的产品特殊特性 为建议和跟踪降低风险的措施提供了公开的讨论形式 为将来分析现场情况 评价设计的变更和开发更先进的设计提供参考 11 设计FMEA 对于D FMEA 顾客 为 国家法律 法规 如 安全 排放 噪音 最终使用者 车型设计工程师 小组 总成 部件 零件制造和装配过程设计工程师 小组总成 部件 零件制造和装配过程 12 设计FMEA D FMEA开展的时机 新的零部件 更改的零部件 应用 环境有变
7、化的零部件 在开发各阶段中 当设计有变化或得到其它信息时 应及时 不断修改 在产品图样 规范发放前结束 改进设计 或对设计重新评估 在D FMEA中 不应把克服潜在设计缺陷的方法 寄托于过程控制 相反地 应当充分考虑制造过程本身的限制因素 13 设计FMEA的输入 由第1阶段输出转入第2阶段输入设计目标可靠性和质量目标性能目标材料初始清单特殊产品和过程特性的初始清单管理支持 14 设计FMEA的其它输入 跨功能小组在开展设计FMEA时 应参考以下文件和资料 保修信息 顾客抱怨 退货资料 纠正和预防措施 类似产品的设计FMEAAPQP第一阶段输出 即第二阶段输入和任何其它相应输入 15 设计FM
8、EA 项目管理职责确保 负责设计的跨功能小组进行了设计FMEA D FMEA符合顾客批准的方法 如 AIAG的FMEA手册 在进行D FMEA的过程中考虑了多种因素 包括 重大质量问题研讨市场使用件召回情况用户工厂的意见同类产品的FMEATGW 保修资料等 16 设计FMEA 设计FMEA的输出潜在设计失效模式 潜在关键设计要求 设计问题 曾经受到制造和装配作业挑战的设计问题 新设计要求 尚无制造或组装作业的经验 设计验证计划和报告 DVP R 改进设计 或更改原有设计 系统 设计 过程FMEA的联系 现行测试 设计FMEA 18 设计FMEA 19 建立设计FMEA 脑力风暴因果图以前设计的
9、经验柏拉图顾客要求 路试问题 保修记录整车质量竞争趋势测试和型号资料其他 对工程师进行运用设计FMEA的培训 理解设计控制概念 了解对于顾客确定关键和特殊特性方法 设计FMEA是一个创造性的工作 需要采用跨功能的小组 应考虑包括每个零部件 审查产品的每个特性和功能 需要调查研究和发挥创造力 工具 在开展设计FMEA时 应采用各种问题解决方法和调查工具包括 20 D FMEA框图 D FMEA应从所要分析的系统 子系统或零部件的框图开始 框图描述了所分析对象的各项目之间的主要关系 逻辑顺序 功能 及其输入和输出 例 系统名称 闪光灯车型 94XXFEMA 110D01工作温度 20 60 C冲击
10、 2m下落湿度 0 100 RH外部环境 灰尘 零件连接方法A 灯罩1 不连接B 电池 2节 2 铆接C 开关3 螺纹连接D 灯泡总成4 卡扣连接E 电极5 压紧装接F 弹簧 设计FMEA 系统 子系统 22 D FMEA表头 1 10 项目 1 根据过程所属的的系统 子系统或零部件进行分类 包括名称和编号 年型 车型 2 汽车的年型和车型 非汽车零件时用产品替代 核心小组 3 设计FMEA小组名称 部门和电话设计责任 4 整车厂商 OEM 部门和责任小组关键日期 5 FMEA完成日期 23 D FMEA表头 1 10 FMEA编号 6 用于追溯FMEA的内部编号编制人 7 FMEA编制人的姓
11、名 电话及所属公司FMEA日期 8 原始FMEA编制日期修订日期 9 FMEA的修改日期页码 10 FMEA文件的本页码和总页码 24 D FMEA 项目功能 11 可自左至右或自上而下地完成FMEA 项目 功能填入被分析项目名称 功能和编号 零件有哪些作用 利用工程图纸上标明的名称功能分列每个功能用可以量测的术语描述功能 储存液体 升 支撑护罩 磅 等等参考 零件功能单 在进行设计FMEA之前 归纳这些信息 当一个零件必须在附加条件下才能起功能作用时 列出这种附加条件 25 D FMEA 零件功能单 26 D FMEA 潜在失效模式 12 是指由于设计 系统 子系统或零部件可能发生的不能满足
12、功能要求或设计意图的状况 是对某一设计特性可能发生的不符合性的描述 该描述是有形的 技术性的并尽可能是可度量 对特定运行环境条件下 如热 冷 干燥 灰尘等 以及特定的使用条件下 如超过平均里程 不平路 频繁启动停止行驶 发生的潜在失效模式也应考虑 可能是高级系统 子系统的潜在失效模式的起因 也可能是低级系统 零部件潜在失效模式的后果 在确定失效模式时 试问 这个设计如何能失效 即使不考虑工程图纸的要求 顾客会提出什么样的异议 27 D FMEA 潜在失效模式 12 失效 要以设计特性为基础 进行分析研究 建立新产品的失效模式清单 是一种创造性和预防性的工作 审查各种可能发生的情况 可从现存产品
13、产品和类似设计的质量记录中 获得实际的失效模式 可从失效模式清单中选出 以统一描述 28 潜在失效模式 12 与功能相关的普通失效模式包括 过早工作在预定时间内不能工作在预定时间内不能停止工作间歇性工作功能减弱 29 潜在失效模式 12 与硬件相关的普通失效模式包括 断裂弯曲腐蚀松动粘结裂纹短路泄漏 外观不良功力损失顾客不满意减弱影响美观不能上锁不能紧固不可显示异色配合不平顺雨水进入汽车等等 30 潜在影响 严重度和分级 13 15 潜在失效影响 13 失效影响是指失效模式对总成 系统 整车 顾客或政府规定等造成的后果 查阅历史和类似的FMEA报告 保修资料 抱怨报告 使用情况报告 市场收回及
14、其他文件 确定历史上失效模式的影响 31 潜在影响 严重度和分级 13 15 充分考虑潜在影响 如果零件故障 会发生什么后果 零件本身的作业 功能和状态 总成的作业 功能和状态 系统的作业 功能和状态 整车的作业 功能和状态 顾客将看到 感到或经历什么 对政府法规的符合性 如果潜在失效模式对产品 整车或政府规定 符合性有负面影响 必须作恰当的声明 潜在影响 严重度和分级 13 15 以下列顺序描述第12步所确认的每个失效模式的影响 33 潜在影响 严重度和分级 13 15 潜在影响是指失效模式对顾客的影响 顾客泛指指下步作业 后续作业 组装厂和最终用户 当顾客是后续作业时 这种影响应以过程表现
15、加以说明 如 粘着于模具 损坏夹具 装配不上 危害操作者等当顾客是最终用户时 应以产品或系统的表现描述这种影响 如 外观不良 噪音太大 系统不工作等 建立通常的潜在影响清单有助于跨功能小组的思考 脑力风暴 过程 34 严重度 14 严重度是潜在失效模式对顾客影响的严重程度评价 严重度仅针对 影响 通常 只有设计变更才能改变严重度 严重度建立了失效模式与风险等级之间的联系 严重度分为1 10级 对一个失效模式 可对影响最大的进行打分 对那些超出小组成员经验和知识的评级 如当顾客是组装厂或最终用户时 应向设计FMEA人员 设计工程师和顾客咨询 当为内部顾客时 小组应听取下游作业员的意见 设计FME
16、A的严重度分级表 36 潜在影响 严重度和级别 13 15 级别 15 用于区分产品特性的重要程度 与严重度打分相关 例如 安全性 关键 重要 一般 37 失效原因和频度 16 17 潜在失效原因 机理 16 失效原因是指设计薄弱或设计缺陷 设计FMEA小组应基于二个假定考虑失效原因 失效模式由设计缺陷造成 零件的制造和装配在工程规范之内 失效模式由制造或装配的缺陷所引起 但这种制造和装配错误是由设计缺陷造成的 即设计缺陷可造成组装过程的错误 38 失效原因和频度 16 17 根据上述假定 可分为以下二种情况确定原因 1 假定零件的制造和装配在工程规范内 审查过去的测试报告 保修资料 抱怨报告 记录 使用情况报和其它文件 审查同类FMEA报告 列出已知失效模式原因的因子 周密考虑 脑力振荡 每个失效模式的潜在原因 试问 什么原因造成了零件的这种故障 在什么情况下零件的功能失常 怎样或为什么才能造成零件背离工程规范的要求什么原因导致零件不能实现它预期的功能 39 失效原因和频度 16 17 找出第一级原因 第一级原因是指造成失效的直接原因 直接导致失效模式出现 在因果图上 第一级原因应用
