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1、潜在缺陷模式与影响分析Potential Failure Mode And Effect Criticality Analysis 1一、一、FMEA概述概述FMEA全称是Potential Failure Mode And Effect Criticality Analysis。l失效失效（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，失效是针对不可修复产品（如灯泡、集成电路等）而言的；故障是针对可修复产品（如电视机、发电机等）而言的。这里的失效含有两种含义，即产品发生故障也称为失效。l失效模式失效模式（failure mode），是指产品失效的表现
2、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。l潜在失效模式潜在失效模式（potential failure mode），是指可能发生的失效模式。这是工程技术人员对设计、控制和装配中认识到或感觉到的可能存在的隐患。2l潜在失效后果潜在失效后果（potential effect of failure），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、产品的最终用户，内部的顾客则包括项目负责人、生产流程后续工序作业部门的操作人员等。l后果分析后果分析（effect analysis），指的是一种失效模式若发生会给顾客带来的危害性（crit
3、icality）有多大。在FMEA中的危害性包含有三层意思，并且都设法量化。l一种失效模式所产生后果的严重度（severity）；l一种失效模式的起因发生的频度（frequency of occurrence）；l一种失效模式的起因不可探测程度（likelihood of detection）。31FMEA的内容潜在的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接的工作状态进行事先分析的一种方法。l查明过程中可能发生的各种潜在失效模式；l评价每个失效模式可能产生的后果（对顾客）及其严重程度；l评价每个失效模式的起因及其
4、发生的可能性大小；l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；l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；l书面总结上述分析结果 FMEA是一项预防性技术，是“事先的行为”，而不是“事后的行为”，是“纸上谈兵”阶段，是进入实施前的最后一步 42FMEA简史20世纪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。正式应用FMEA技术是在20世纪60年代中期，是航天工业的一项革新，以后逐渐推广。20世纪70年代中期，美国公布了FMEA的军用标准MIL-STD-1629。198
5、0年又改版为MIL-STD-1629A.1985年国际电工协会（IEC）公布了FMEA的国际标准IEC812。这个标准被我国等同采用，编号为GB7826一1987系统可靠性分析技术、失效模式和效应分析（FMEA）程序。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；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的早期应用局限在航空、航天领域，但自20世纪80年代后期，在民用产品生产领域降低产品风险、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。汽车工业首先引用了FMEA技术，力求在产品开发的早期阶段最大限度地识
6、别和采取预防措施。特别在20世纪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。5FMEA技术的应用，可使企业获得以下几方面的好处：（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费用；（4）缩短开发周期；（5）减少批量投产时的问题；（6）提高进供货的信誉；（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。6二、怎样进行二、怎样进行FMEA1确定项目和团队进行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
7、；（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。7建立项目团队，是实施建立项目团队，是实施FMEA的重要保证的重要保证FMEA团队一般由5到7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。FMEA的工作量大，必须靠集体协作、集思广益、充分讨论，有时还需做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
8、。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。 82收集有关资料，掌握分析对象收集有关资料，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、透彻地理解所分析的对象。l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反馈的信息资料。l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
9、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。 在设计FMEA中，应首先识别主系统、子系统、零部件，充分了解各层次的借口与内部的交互关系。在过程FMEA中，则应将过程步骤逐一展开，使团队成员对此项目有一个具体的共识，才能保证完整的分析和评估，防止片面或遗漏。9为了规划FMEA活动，应使用失效模式及后果分析表，推荐的格式见下表。103估计潜在失效模式、后果及其严重度（s）潜在失效模式潜在失效模式 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的不满足过程要求或设计意图的形式，如弯曲、断裂、变形、
10、安装不当、接地、开路、短路等。从最坏处着眼，不存饶幸心理。这是实行FMEA第一个关键步骤，要认真做好，不要遗漏。估计失效后果估计失效后果 包括失效对上一级系统的直接影响和对整个系统造成的影响。对后果的估计应从顾客的角度出发，如产品丧失功能、性能不稳定、噪音或阻力大、外观不良、异味、延误过程、误动作等。如果顾客是下一道工序，则可用对工艺性能的影响来描述失效后果，如无法紧固、无法安装、无法加工表面、危害操作者、损坏设备等。当失效后果危及到产品安全及使用者安全时，必须予以特别的重视。严重程度严重程度 评估失效后果的严重程度（severity），通常采用分级方法描述，严重度分为10级，最严重10分，没
11、有影响1分，推荐的评分标准见下表11124分析潜在失效的起因及其发生的频度（o）l对每一个潜在失效模式，要在尽可能广的范围内列出可以想到的每一个失效起因。l若起因只是惟一的，当纠正了此起因，此种失效就不可能发生，此栏工作即结束。l若起因有多个，那就要用诸如试验设计之类方法来明确哪些是主要起因，哪些是容易得到控制的因素。l上一级产品系统的失效往往是由于下一级零件部件系统的失效造成的。典型的失效起因可能与材料、加工、装配、调整有关，如：腐蚀，扭矩不正确（过大、过小），焊接不正确（电流、时间、压力参数不当），零件漏装或错装，润滑不良，测量不精确等。l分析导致失控发生的原因，是为了寻找系统的薄弱环节，
12、从而为进一步采取纠正措施和预防措施确定方向。l评估每个具体失效起因发生的概率，然后分成10个等级，并转化为频度。13145说明现行控制措施和评估不易探测度（D）说明在现行设计方案中已经采取的控制措施。控制措施大致有四类：l能阻止失效起因或失效模式的发生，或减少其发生概率。现行过程控制方法应尽量选择这一类。l虽不能阻止失效模式发生，但在失效发生时，能有效减轻失效后果的严重度，如汽车采用的安全带和安全气囊就属于这一类。l虽不能阻止失效模式发生，但能感知失效的预兆，及时预报，以便采取其他防范措施。l只能查明失效模式。不易探测度是指现行控制措施的有效程度，也分为10级。必须提醒的是：有效程度越低，打分越高。1516171819202122232425262728293031323334353637383940414243444546474849505152
