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1、潜在的失效模式及后果分析（FMEA）第1章 概论1.1什么是FFMEA? 潜在在的失效模式式及后果分析析（英文：PPotenttial FFailurre Modde andd Effeects AAnalyssis.简称称 FMEAA）。是在产产品过程服务等的策策划设计阶段段，对构成产产品的各子系系统，零部件件，对构成过过程，服务的的各个程序逐逐一进行分析析，找出潜在在的失效模式式，分析其可可能的后果，评评估其风险，从从而预先采取取措施，减少少失效模式的的严重程度，降降低其可能发发生的概率，以以有效地提高高质量与可靠靠性，确保顾顾客满意的系系统化活动。FMEA是一种种系统化的工工作技术和模模
2、式化的思考考形式。FMEA就是及及早地指出根根据经验判断断出的弱点和和可能产生的的缺陷，及其其造成的后果果和风险，并并在决策过程程中采取措施施加以消除。FMEA是一个个使问题系统统地得到合理理化解决的工工具，实际上上也是目前全全世界行之有有效的预防手手段，实施FFMEA就是是根据经验和和抽象思维来来确定缺陷，在在研究过程中中系统地剔除除这些缺陷的的工作方法，它它可划分为三三个方面：SFMEA系系统FMEAADFMEA设设计FMEAAPFMEA过过程FMEAA1.2 FMMEA的历史史世界上首次采用用FMEA这这种概念与方方法的是在220世纪600年代中期美美国的航天工工业。进入770年代，美美
3、国的海军和和国防部相继继应用推广这这项技术，并并制订了有关关的标准。70年代后期，FFMEA被美美国汽车工业业界所引用，作作为设计评审审的一种工具具。19933年2月美国国三大公司联联合编写了FFMEA手册册，并正式出出版作为QSS9000质质量体系要求求文件的参考考手册之一，该该手册于19995年2月月出版了第22版。19994年，美国国汽车工程师师学会SAEE发布了SAAE J17739潜在在失效模式及及后果分析标标准。FMEA还被广广泛应用于其其他行业，如如粮食、卫生生、运输、燃燃气等部门。1.3 为什什么要进行FFMEA?工程中大量的事事实证明，由由于策划设计计阶段疏忽，分分析不足，措
4、措施不够，以以至造成产品品过程服服务等投入运运行时严重程程度不同的失失效，给顾客客带来损失，甚甚至产生诸如如“挑战者”号航天飞机机爆炸的惨痛痛事故。因此此，事先花必必要的时间对对产品过程程进行充分的的潜在失效模模式与后果分分析，能够大大大减少事后后产生失效而而带来的风险险与损失。FMEA有助于于对设计中问问题的早期发发现，从而避避免和减少晚晚期修改带来来的损失，使使开发的成本本下降。产品设计的FMMEA还有助助于可制造性性和装配性的的早期考虑，利利于实施同步步工程技术。FMEA有助于于采用更有利利的设计控制制方法，为制制订试验计划划，质量控制制计划提供正正确的、恰当当的根据。由多方面人员组组成
5、的小组所所进行的FMMEA能够发发挥集体的经经验与智慧，使使设计表现出出组织的最佳佳水平，提供供了一个公开开讨论的机会会。FMEA是一个个组织的经验验积累，为以以后的设计开开发项目提供供了宝贵的参参考。FMEEA还是识别别特殊特性的的重要工具。FFMEA的结结果也是用来来制订质量控控制计划。FMEA给出的的失效模式的的风险评估顺顺序，提供改改进设计的优优先控制系统统，从而引导导资源去解决决需要优先解解决的问题。FMEA的文件件化，使它成成为重要设计计文件之一，并并成为设计评评审的重要内内容。因此，FMEAA已成为现代代质量策划的的重要工具，而而被广泛应用用。1.4 由谁谁来做FMEEA?FME
6、A既然是是设计工作的的一部分，自自然应该由负负责设计的工工程师或工程程师小组负责责。但要完成成好FMEAA工作，非常常关键的是要要发挥集体的的智慧。因此此，FMEAA的成功必须须依靠小组的的共同努力。必必须组成一个个包括设计、制制造、装配、售售后服务、质质量及可靠性性等方面的专专家小组。与与设计有关的的上游（如下下一个相关系系统的设计师师）的部门也也将被吸收参参加小组的工工作。1.5 什么么时候做FMMEA?FMEA旨在及及早识别出潜潜在的失效，因因此愈早开始始愈好。一般般来说，在一一个设计概念念形成，设计计方案初步确确定时应该开开始FMEAA初稿的编制制。随着设计活动的的展开，在设设计的各个
7、重重要阶段，对对FMEA的的初稿进行评评审，不断进进行修改。FMEA作为设设计活动的一一部分，应该该在设计任务务完成（如设设计图样完成成，过程设计计文件完成）之之时完成FMMEA工作。FMEA是一个个动态文件，在在整个产品寿寿命周期内，根根据反馈信息息，在进行设设计修改时对对FMEA进进行重新评审审和修改。要要注意，任何何为改进系统统某一问题而而进行的设计计修改活动，都都要谨慎地评评审它对系统统，对相关的的部分的影响响。因此对相相关的FMEEA（DFMMEA，PFFMEA等）都都要进行重新新评审，并做做必要的修改改。1.6 失效效链一个潜在的失效效事件的发生生，如果没有有采取或来不不及采取或事
8、事实上不可能能采取措施，而而使之引起下下游系统或相相关系统产生生链琐失效事事件，我们称称之为“失效链”。不平道路引起的振动与车体扭转水箱支架断裂 根源模式水箱后倾环境条件水箱与风扇碰撞产生异响水箱冷却水管被风扇括伤 伴生模式式 中中间模式 水箱中冷却液泄漏发动机气缸损坏 冷却系过热 汽车停驶 最终终模式 最终终模式可以看出： 水箱支架强度不不足而造成的的支架断裂是是这个失效链链的根源。 道路不平引起的的车体振动与与扭转是引起起支架断裂的的环境条件，但但不能视为失失效的内在原原因。因为汽汽车在不平道道路上行驶是是正常的输入入条件。 失效链中，上一一个失效模式式是下一个失失效模式的起起因，下一个个
9、失效模式是是上一个失效效模式的后果果。 在没有任何措施施情况下，失失效将发展到到最终的模式式。最有效的的措施是不让让支架断裂这这一根源模式式发生。在失失效链中任何何环节采取“切断”措施，如在在水箱与发动动机（假设风风扇安装在发发动机上）之之间增加撑杆杆，保证风扇扇不与水箱碰碰撞，可以防防止失效链的的发展。但这这种措施是否否合理要认真真评审。 失效链的发展常常常会有分支支，有时分支支的链也会产产生更加严重重的后果失效效模式。以上这些概念对对进行FMEEA活动时，将将十分有帮助助。1.7 顾客客的广义概念念 在FFMEA中，多多处要涉及“顾客”的概念。广广义的“顾客”。包括：最终顾客：产品品服务的
10、使使用者。直接顾客：下一一道工序或用用户。中间顾客：下游游工序或用户户。其他凡是产品服务受益或或受损害者均均在广义顾客客概念之中。1.8 DDFMEA与与PFMEAA的联系 DDFMEA与与PFMEAA既有明确的的分工，又有有紧密的联系系，有以下几几点需要注意意： 产品设计部门的的下一道工序序是过程设计计，产品设计计应充分考虑虑可制造与可可装配性问题题，由于产品品设计中没有有适当考虑制制造中技术与与操作者体力力的限制，可可能造成过程程失效模式的的发生。 产品设计FMEEA不能依靠靠过程检测作作为控制措施施。 PFMEA应将将DFMEAA作为重要的的输入。对DDFMEA中中标明的特殊殊特性也必须
11、须在PFMEEA中作为重重点分析的内内容。第2章 产品设计FMEEA（DFMMEA）2.1 DFFMEA的准准备工作 建立小组。 必需的资料，例例如：l 经由质量功能展展开（QFDD）而得到的的设计要求；l 产品可靠性和质质量目标；l 产品的使用环境境；l 以往类似产品的的失效分析（FFMA）资料料；l 以往类似产品的的DFMEAA资料；l 初始工程标准；l 初始特殊特性明明细表。开 关开 关C2灯泡总成D灯罩A 3电池B 44 1 4弹簧F-极板E+ 55 5零 件 连连接方法A.灯罩 11.不连接(滑动配合)B.电池(2节节电池) 2.铆接接C.开/关 开关 3.螺螺纹连接D.灯泡总成 4
12、.卡卡扣装接E.电极 55.压紧装接接F.弹簧 所要分析的系统统、子系统或或零部件的逻逻辑框图。它它标明信息、能能量、力、流流体等的流程程。明确该系系统的输入、过过程及输出。表表示系统内零零部件的联接接和关系。附录1是QS99000中推推荐的DFMMEA表格。本本教材以该表表格为基础，详详细介绍DFFMEA的具具体应用。在进行DFMEEA之前，填填写好该表格格表头的各项项内容，它们们是：FMEA编号系统、子系统或或零部件的名名称及编号设计责任部门，包包括供方名称称编制者（姓名、部部门、电话等等）年型车型（该该系统零部部件应用的年年型车型）关键日期（预定定FMEA完完成的日期，不不应超过设计计图样完成日日期） FFMEA日期期（初稿日期期与最新修订订日期） 小组组成员（组长长、成员的姓姓名、单位、电电话等）2.2 系统统子系统零部件的功功能传统的产品可靠靠性的定义指指出：可靠性性是指产品在在规定的条件件下和规定的的时间内完成成规定功能的的能力。不能能完成规定的的功能就称失失效。因此FFMEA，必必须从搞清功功能开始。所谓功能，通俗俗地说，就是是：设计这个个系统子系系统零部件件做什么？也也就是根据顾顾客需要，经经过QFD明明确的设计要要求。或者说说为满足设计计意图，该“产品”的具体的要要求是什么？一个零部件（或或子系统，或或系统）的功功能往往是多多项的。这种
