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1、潜在的失效模式及后果分析 （FMEA第三版）,2/29/2020,1,前言,1986年1月28日美国“挑战者”号航天飞机在执行51L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。,2/29/2020,2,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措施; 书面总结上
2、述过程。对设计/过程完善，确保顾客满意。,2/29/2020,3,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.,2/29/2020,4,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）。,2/29/2020,5,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
3、准，频度的評分标准，探測度的評分标准做了调整。 一些部份的描述及說明做了调整。,2/29/2020,6,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。,2/29/2020,7,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”，
4、而不是“事后的行为”，為达到最佳效益，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。,2/29/2020,8,FMEA的实施注意事項,2/29/2020,9,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,2/29/2020,10,顾客的定义,2/29/2020,11
5、,下工序,OEM,使用者,都是FMEA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,2/29/2020,12,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。,2/29/2020,13,设计FMEA,2/29/2020,14,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
6、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。,2/29/2020,15,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 。,2/29/2020,16,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）,2/29/2020,17,定义：,潜在失效模式: 指
7、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.,2/29/2020,18,定义：,风险顺序数 RPN = SOD 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。,2/29/2020,19,严重度(S)
8、推荐评价准则表,2/29/2020,20,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。 严重度为1时，不应进行进一步分析。,2/29/2020,21,频度（O）推荐评价准则表：,2/29/2020,22,探测度（D）推荐评价准则表,2/29/2020,23,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
9、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 。,2/29/2020,24,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,2/29/2020,25,DFMEA框图/环境极限条件（2）,2 3 4 1 4 5 5,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
10、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,2/29/2020,26,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
11、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,2/29/2020,27,FMEA编号：,填入fmea文件编号, 以便可以追踪使用。 制成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,2/29/2020,28,項目,填入將被分析的系統、子系統或零件名称和编号；,2/29/2020,29,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) F
12、ORD(福特汽車) BENZ-CHRYSLER(奔馳克萊斯勒) VW(大众汽車) TOYOTA(丰田),2/29/2020,30,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,2/29/2020,31,车型年/项目,填入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,2/29/2020,32,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
13、日期,2/29/2020,33,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,2/29/2020,34,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)。,2/29/2020,35,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。,2/29/2020,36,潜在失效模式,所谓潜在失
14、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。,2/29/2020,37,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。,2/29/2020,38,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
15、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。,2/29/2020,39,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。,2/29/2020,40,严重度(S) 推荐评价准则表,2/29/2020,41,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）。,2/2
16、9/2020,42,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。,2/29/2020,43,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。 应考虑维修的经验 ； 零件变化情况 ；用途变化情况 ；环境变化情况 。,2/29/2020,44,频度（O）推荐评价准则表：,2/29/2020,45,Ppk換算,2/29/2020,46,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。,2/29/
