潜在失效模式及后果分析培训教材

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1、2019/8/23,page,1,上海帷幄企业管理咨询有限公司,Potential Failure Mode and effects Analysis 潜在失效模式及后果分析 培训教材,2019/8/23,page,2,FMEA 培 训 教 材,第一章 概论,什么是FMEA? FMEA的历史 为什么要进行FMEA? 由谁来做FMEA? 何时做FMEA? DFMEA与PFMEA的关系? 小组练习,2019/8/23,page,3,FMEA 培 训 教 材,一、什么是FMEA? 1.FMEA的定义,FMEA是在产品设计阶段和过程设计阶段,对构成产品的子系统、零件,对构成过程的各个工序逐一进行分析,

2、找出所有潜在的失效模式,并分析其可能的后果,从而预先采取必要的措施,以提高产品的质量和可靠性的一种系统化的活动. FMEA第三版中的描述: FMEA可以描述为一组系统化的活动,其目的是:,2019/8/23,page,4,FMEA 培 训 教 材,(a) 发现并评价产品/过程中的潜在失效以及该失效的后果; (b) 确定能够消除或减少潜在失效发生机会的措施; (c) 将全部过程形成文件.,关于确定设计或过程必须做哪些事情才能使顾客满意,FMEA是对这一过程的补充. 所有的FMEA都关注设计,无论是产品设计还是过程设计.,2019/8/23,page,5,FMEA 培 训 教 材,2.FMEA的特

3、点 失效还未产生、可能发生、但不是一定要发生. 时机: 在设计或过程开发阶段前开始 合作 :小组由各种有经验和专业知识的人构成 FMEA分析的文件 -记录专用表格 -作为动态文件使用 -按照过程/产品/服务寿命周期间要求更改 核心:预防 对潜在失效模式的风险和后果进行评定 是持续进行的-指导贯穿整全过程、产品和服务周期 动态的、文件化的、系统的小组活动,2019/8/23,page,6,FMEA 培 训 教 材,3.FMEA的种类 SFMEA-系统FMEA DFMEA-产品FMEA(设计FNEA) PFMEA-过程FMEA(制造/装配FMEA) AFMEA-应用FMEA SFMEA-服务FME

4、A PFMEA-采购FMEA 4.FMEA涉及的主要概念 功能：该设计/过程要做什么?(设计意图) 失效模式：设计(产品)或过程失效的表现形式 后果：失效模式发生后会怎样？ 严重度：失效模式的后果有多严重 起因：什么会导致失效模式的发生? 频度：失效起因发生的频率如何? 现行控制：控测或防止将失效传递到后续“顾客”的现行方法 探测度：失效模式/起因一旦发生,能否探测得出?,2019/8/23,page,7,FMEA 培 训 教 材,FMEA基本要素的组成部分,2019/8/23,page,8,FMEA 培 训 教 材,主要概念: 水箱支架举例 原因 后果 (频度) 失效模式 ( 严重度 ) 水

5、箱支架断裂 生产者 消费者 水箱后倾 功能: 支撑 水箱与风扇碰撞 ? 产生异响 水箱冷却水管被 风扇刮伤 水箱冷却液泄漏 探测 冷却系统过热 发动机气缸损坏 汽车停驶,2019/8/23,page,9,FMEA 培 训 教 材,一个潜在的失效事件的发生，如果没有采取或来不及采取或事实上不可能采取措施，而使之引起下游系统或相关系统产生链锁失效事件，我们称之为“失效链。,2019/8/23,page,10,FMEA 培 训 教 材,（1失效原因） （1失效原因） （2失效原因） （1失效后果） （2失效模式） （2失效后果)（3失效模式） （3失效模式） （3失效后果） 时间,2019/8/23

6、,page,11,FMEA 培 训 教 材,二、FMEA的历史 世界上首次采用FMEA这种概念与方法的是在20世纪60年代中期美国的航天工业。 进入20世纪70年代，美国的海军和国防部相继应用推广这项技术，并制订了有关的标准。 20世纪70年代后期FMEA被美国汽车工业所引用，作为设计评审的一种工具。 1993年2月美国三大汽车公司联合编写了FMEA手册，并正式出版为QS9000质量体系要求文件的参考手册之一，1995年2月出版了第版式，2001年月出版了第版，已由中国汽车技术研究中心翻译成中文。 1994年，美国汽车工程师学会SAE发布了SAEJ1739潜在失效模式及后果分析标准。 FMEA

7、还被广泛应用于其他行业，如粮食、卫生、运输、燃气等部门。 2001年SAEJ1739修订，FMEA手册也修订为第三版，并已译成中文。,2019/8/23,page,12,FMEA 培 训 教 材,三、FMEA和FMA、FAT FMEA是一种事前行为； FMA（Failure Mode Analysis）是一种事后行为。 FMA是对产品/过程已经发生的失效模式分析其产生的原因,评估其后果及采取纠 正措施的一种活动。 类似项目的FMA是FMEA的重要的输入参考资料。 FMEA是“由下至上”进行分析 FTA (Failure Tree Analysis)是“由下至上”进行分析,2019/8/23,p

8、age,13,FMEA 培 训 教 材 潜在失效模式及后果分析与失效分析比较,失效分析,失效已经产生 核心: 纠正 诊断已知的失效 指引的是开发和生产,潜在的失效模式及后果分析 失效还未产生,可能发生、但不是一定要发生 核心: 预防 评估风险和潜在失效模式的影响 开始于产品设计和工艺开发活动之前 指引贯穿整个产品周期,2019/8/23,page,14,FMEA 培 训 教 材,四、FMEA的目的 发现、评论产品或过程中潜在的失效与可能的后果，找出能够避免或减少这些潜在失效发生的措施，将上述过程文件化。 -提高质量、可靠性和安全性。 -针对失效可能产生的各个方面评价一个过程、设计或服务 -持续

9、地减少失效的频度持续地减少失效的后果。 -防止现有的/潜原失效到达顾客处。 -失效的风险顺序量化以引导采取措施。 -优先使用行政的和工程的努力、时间、人力资源和其他资源。 -运用团队原则和持续改进方法以获得好的产品。,2019/8/23,page,15,FMEA 培 训 教 材,五、为什么要进行FMEA？ 减少风险和损失，提高产品可靠性 由于策划设计的不足,措施不够,造成产品/过程/服务失效,给顾客 带来损失 _事先花时间很好地进行FMEA,能够较容易地、低成本地对产品进行修改,减少事后修改的风险和巨大损失 有助于对设计要求和不同的设计方案给予客观真实的评价: 有助于可制造性和装配的初始设计;

10、 设计FMEA有助于可制造性和装配性的早期考虑,实施同步工程技术;,2019/8/23,page,16,FMEA 培 训 教 材,为制订试验计划,质量控制计划提供正确的、恰当的根据; 对失效模式进行排序列表,建立改进设计和开发试验的优先控制系统; 能够发挥集体的经验与智慧 经验积累,为以后的设计开发项目提供宝贵的参考。 是现代质量策划的重要工具。 是识别特殊特性的重要工具。 提供改进设计的优先控制系统,引导资源去解决需要优先解决的问题。 是重要设计文件之一,是设计评审的重要内容。 为以后的设计提供经验与参考。,2019/8/23,page,17,FMEA 培 训 教 材,六、FMEA的益处 1

11、.设计FMEA的益处 帮助确认已列出的潜在失效模式及它们的后果; 指明相应的起因/机理,降低或消除失效出现的机会的措施; 辅助设计要求及方法的客观评价; 辅助起草制造及装配设计的要求; 增加在设计阶段就考虑失效模式及后果的可能性; 辅助设计试验及开发项目; 从顾客的观点出发对失效进行评定; 对风险降低措施进行跟踪和记录; 对未来的分析及设计是好的参考; 记录设计FMEA的过程.,2019/8/23,page,18,FMEA 培 训 教 材,2.过程FMEA的益处 帮助确认已列出的与产品相关的过程失效模式及它们的后果; 指明相应的起因/机理; 指明降低或消除失效出现的机会的措施; 指明潜在的制造

12、或装配过程失效的原因; 指明过程变差,如果受控,可降低失效出现的频度或提高失效的探测度; 帮助对纠正措施进行优先排序; 对类似的制造过程是有用的参考; 过程FMEA实施记录.,2019/8/23,page,19,FMEA 培 训 教 材,七、由谁来做FMEA 1 谁来做DFMEA? 由负责设计的工程师/工程师小组制定 -依靠小组的共同努力 -组成一个包括设计、制造、装配、售后服务、质量及可靠性等方面的专家小组. -吸收与设计有关的上游(如供方、材料、上一个相关系统设计师)和下游(如下一个相关系的设计师)的部门 -对有专利权的设计,可由供方制定；,2019/8/23,page,20,FMEA 培

13、 训 教 材,2 谁来做PFMEA? 由负责制造的工程师/工程师小组制定; -依靠小组的共同努力 -负责的工程师应直接、主动地同有关部门联系,这些部门包括;装配、制 造、材料、质量、服务和供方,以及负责下一总成的部门。 八 FMEA的分析时机 为达到最佳效益,FMEA必须在设计或过程失效模式被无意地纳入设计产品之前进行。事先花时间进行FMEA分析,能够容易并低成本地对产品或过程进行修改,从而减少事后修改的损失。,2019/8/23,page,21,FMEA 培 训 教 材,九、DFMEA与PFMEA关系 产品设计部门的下一道工序是过程设计,产品设计应充分考虑可制造与可装配性问题,由于产品设计中

14、没有适当考虑制造中的技术与操作者体力的限制,可能造成制造失效模式的发生; -产品设计FMEA不能依靠过程检测作为控制措施; PFMEA应将DFMEA作为重要的输入,对DFMEA中标明的特殊特性也必须在PFMEA中作为重点分析的内容。,2019/8/23,page,22,FMEA 培 训 教 材,十、FMEA同GB/T 18305 idt ISO/TS 16949的关系 ISO/TS 16949 2002 有关条款 -7.3.1.1 多方论证方法 -7.3.2.2 制造过程设计输入 -7.3.2.4 特殊特性 -7.3.3.1 产品设计输出补充 -7.3.3.2 制造过程设计输出 -7.5.1.

15、2 控制计划,2019/8/23,page,23,FMEA 培 训 教 材,十一、FMEA在质量体系中 顾客满意度的改进过 过程改 变了吗,获得顾客需求输入,DFMEA,更新PFMEA控 制计划 反应计划,不,过程怎样改变,确认/产品或服务的质量,反应计划,是,控制计划,产品特性,过程变量,数据收集,进行适当的比较,2019/8/23,page,24,FMEA 培 训 教 材,2019/8/23,page,25,FMEA 培 训 教 材,FMEA共同的要素 l 功能框图或过程流程图 l 产品或过程要执行的功能是什么？ l 产品或过程功能失效的表现是怎样的？ （ 失效模式 ） l 顾客如何确认失效？ （后果） l 失效产生的后果多严重？ （S） l 什么引起失效？ （原因） l 真正引起失效结果的可能性是多少？ （O） l 原因是被怎样预防或探测的？ （现行控制） l 失效的预防和探测的效果怎样？ （D） l 全部失效风险的总和是什么？ （RPN） l 消除失效的原因/改进探测测量并减少风险的