DESIGNFMEA潛在設(shè)計失效模式與后果分析報告

1、 培訓(xùn)教材POTENTIALFAILURE MODE AND EFFECTS ANALYSISIN DESIGN 潛在設(shè)計失效模式與后果分析(DESIGN FMEA)培訓(xùn)教材DFMEA 設(shè)計潛在FMEA是由“設(shè)計主管工程/小組早期采用的一種分析技 術(shù)，應(yīng)用在最大范圍內(nèi)保証已充分地考慮到和指明各種潛在的失效模式與其相關(guān)的起因/機理。說明：1 DFMEA以其最嚴(yán)密的形式總結(jié)了設(shè)計一個零部件，子系統(tǒng)或系統(tǒng)時一 個工程師和設(shè)計組的思想(其中包括根據(jù)以往的經(jīng)驗和教訓(xùn)對一些環(huán)節(jié)的分析)2 評估最后的產(chǎn)品以與每個與之相關(guān)的系統(tǒng)，子系統(tǒng)和零部件。3 DFMEA是一種系統(tǒng)方法它與一個工程師在任何設(shè)計過程中正常經(jīng)

2、歷的 思維過程是一致的，并使之規(guī)范化、文件化。培訓(xùn)教材DFMEA 的作用· 有助于對設(shè)計要求的評估與對設(shè)計方案的相互權(quán)衡；· 有助于制造和裝配要求的最初設(shè)計；· 提高在設(shè)計/開發(fā)過程中已考慮潛在失效模式與其對系統(tǒng)和產(chǎn)品 (如：車輛)運行/使用影響的可能性(概率)；· 對制定全面，有效的設(shè)計試驗計劃和開發(fā)項目，提供更多的信息；· 根據(jù)潛在失效模式對“顧客的影響，對其進(jìn)行排序列表，進(jìn)而建立一套改進(jìn)設(shè)計和開發(fā)試驗的優(yōu)先控制系統(tǒng)；· 為推薦和跟蹤降低風(fēng)險的措施提供一個公開的討論形式；· 為將來分析研究現(xiàn)場情況、評價設(shè)計的更改與開發(fā)更

3、先進(jìn)的設(shè)計，提供參考。說明：在設(shè)計階段使用FMEA，能夠降低產(chǎn)品的失效風(fēng)險。培訓(xùn)教材DFMEA 團隊工作在最初的設(shè)計潛在FMEA過程中，負(fù)責(zé)設(shè)計的工程師能夠直接地、主動地聯(lián)系所有相關(guān)部門的代表。這些部門包括(但不即于)：· 裝配、制造、材料、質(zhì)量、服務(wù)、和供方；· 以與負(fù)責(zé)下一總成的設(shè)計部門。說明： 1 DFMEA可成為促進(jìn)有關(guān)部門間充分交換意見的催化劑，從而提高整 個集體的工作水平。 2 任何(內(nèi)部或外部的)供方設(shè)計項目應(yīng)向有關(guān)設(shè)計的工程師進(jìn)行咨 詢。培訓(xùn)教材DFMEA 動態(tài)性 FMEA是一份動態(tài)文件：· 應(yīng)在一個設(shè)計概念最終形成之時或之前開始；· 而

4、且在產(chǎn)品開發(fā)各階段中，當(dāng)設(shè)計有變化或得到其它信息時，應(yīng)與時不斷地修改；· 并最終在產(chǎn)品加工圖樣完成之前全部結(jié)束。說明：1 考慮到制造/裝配的要求是相互聯(lián)系的，設(shè)計FMEA在體現(xiàn)設(shè)計意圖的 同時，還應(yīng)保証制造或裝配能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)計意圖。2 制造或裝配過程中可能發(fā)生潛在失效模式和/或其原因/機理不需包含在DFMEA當(dāng)中，此時它們的識別影響與控制是由DFMEA來解決。培訓(xùn)教材DFMEA 技術(shù)制約因素例如：· 必要的拔模(斜度)-注塑、壓鑄等；· 要求的表面處理-噴油、電鍍；· 裝配空間/工具可接近-人機工程；· 要求的材料-硬度、拉伸、耐熱、耐寒；

5、83; 過程能力/性能-Cp說明：DFMEA不是靠過程控制克服設(shè)計中潛在的缺陷，但的確要考慮制造/裝配過程中技術(shù)的因素限制。培訓(xùn)教材DFMEA 的開發(fā)· 設(shè)計意圖· 顧客的需求· 產(chǎn)品要求文件· 已知產(chǎn)品的要求和制造/裝配要求都應(yīng)結(jié)合起來。說明：1 DFMEA應(yīng)從列出設(shè)計希望做什么與不希望做什么開始；2 期望特性的定義越明確，就越容易識別潛在的失效模式，采取糾正/預(yù) 防措施。培訓(xùn)教材DFMEA 嚴(yán)重度(S)推薦的評價準(zhǔn)則后果評定準(zhǔn)則：后果的嚴(yán)重度嚴(yán)重度無警告的 嚴(yán)重危害這是一種非常嚴(yán)重的失效形式，它是在沒有任何失效預(yù)的情況下影響到行車安全或違反了政府的有

6、關(guān)章程10有警告的 嚴(yán)重危害這是一種非常嚴(yán)重的失效形式，是在具有失效預(yù)的前提下所發(fā)生的，并影響到行車安全或違反了政府的有關(guān)章程9很高車輛(或系統(tǒng))不能運行，喪失基本功能8高車輛(或系統(tǒng))能運行，但性能下降，顧客不滿意7中等車輛(或系統(tǒng))能運行，但舒適性或方便性部件不能工作，顧客感覺不舒服6低車輛(或系統(tǒng))能運行，但舒適性或方便性項目性能下降，顧客感覺有些不舒服5很低配合、外觀或尖響、卡嗒響等項目不符合要求，大多數(shù)顧客發(fā)現(xiàn)有缺陷4輕微配合、外觀或尖響、卡嗒響等項目不符合要求，有一半顧客發(fā)現(xiàn)有缺陷3很輕微配合、外觀或尖響、卡嗒響等項目不符合要求，但很少有顧客發(fā)現(xiàn)有缺陷2無無影響1說明：設(shè)計小組對評

7、定準(zhǔn)則和分級規(guī)則應(yīng)意見一致，即使因為個別產(chǎn)品分析作了修改也應(yīng)致。培訓(xùn)教材DFMEA 頻度(O)推薦的評價準(zhǔn)則失效發(fā)生可能性可能的失效率頻度數(shù)很高：失效幾乎是不可避免的1/2101/39高：反復(fù)發(fā)生的失效1/881/207中等：偶爾發(fā)生的失效1/8061/40051/20004低：相對很少發(fā)生的失效1/1500031/1500002極低：失效不太可能發(fā)生1/15000001說明：設(shè)計小組對評定準(zhǔn)則和分級規(guī)則應(yīng)意見一致，即使因為個別產(chǎn)品分析作了修改也應(yīng)致。培訓(xùn)教材DFMEA 不易探測度(D)推薦的評價準(zhǔn)則探測性評定準(zhǔn)則：由設(shè)計控制可探測的可能生不易探測度數(shù)絕對不 肯定設(shè)計控制將不能和/或不可能找出

8、潛在的原因/機理與后續(xù)的失效模式，或根本沒有設(shè)計控制10很極少設(shè)計控制只有很極少的機會能找出潛在原因/機理與后續(xù)的失效模式9極少設(shè)計控制只有極少的機會能找出潛在原因/機理與后續(xù)的失效模式8很少設(shè)計控制有很少的機會能夠找出潛 在原因/機理與后續(xù)的失效模式7少設(shè)計控制有較少的機會能找出潛在原因/機理與后續(xù)的失效模式6中等設(shè)計控制有中等機會能找出潛在原因/機理與后續(xù)的失效模式5中上設(shè)計控制有中上多的機會能找出潛在原因/機理與后續(xù)的失效模式4多設(shè)計控制有較多的機會能找出潛在原因/機理與后續(xù)的失效模式3很多設(shè)計控制有很多機會能夠找出潛在原因/機理與后續(xù)的失效模式2幾乎肯定設(shè)計控制幾乎有肯定能夠找出潛在原

9、因/機理與后結(jié)的失效模式1說明：設(shè)計小組對評定準(zhǔn)則和分級規(guī)則應(yīng)意見一致，即使因為個別產(chǎn)品作了修改也應(yīng)一致.培訓(xùn)教材DFMEA 應(yīng)用1) FMEA編號；2) 系統(tǒng)、子系統(tǒng)或零部件的名稱與編號；3) 設(shè)計責(zé)任；4) 編制者；5) 產(chǎn)品型號/車型；6) 關(guān)鍵日期；7) FMEA日期；8) 核心小組；9) 項目/功能；10) 潛在失效模式；11) 潛在失效后果；12) 嚴(yán)重度(S)；13) 分級(重要程度)；14) 潛在失效的起因/機理15) 頻度(O)；16) 現(xiàn)行設(shè)計控制；17) 不易探測度(D)；18) 風(fēng)險順序數(shù)(RPN)19) 建議措施；20) 責(zé)任(對建議措施)21) 采取的措施；22)

10、糾正后的RPN。培訓(xùn)教材DFMEA 應(yīng)用1) FMEA編號 填入FMEA文件編號，以便查詢。2) 系統(tǒng)、子系統(tǒng)或零部件的名稱與編號 注明適當(dāng)?shù)姆治黾墑e并填入所分析系統(tǒng)、子系統(tǒng)或零部件的名稱、編號.3) 設(shè)計責(zé)任 填入整車廠(OEM)部門和小 組。如果知道、還應(yīng)包括供方的名稱。4) 編制者 填入負(fù)責(zé)FMEA準(zhǔn)備工作的工程師的XX，所在公司的名稱、電話。5) 產(chǎn)品型成(年型/車型)填入將使用和/或正被分析的設(shè)計所影響的預(yù)期的產(chǎn)品型號(年型與車型)6) 關(guān)鍵日期填入FMEA初次預(yù)定完成的日期，該日期不應(yīng)超過計劃的生產(chǎn)設(shè)計發(fā)布的日期。7) FMEA日期 填入編DFMEA原始稿的日期與最新修訂的日期。8

11、) 核心小組 列出有權(quán)確定和/或執(zhí)行任務(wù)的責(zé)任部門和個人XX。培訓(xùn)教材DFMEA 應(yīng)用9) 項目/功能 填入被分析項目的名稱和編號。利用工程圖紙上標(biāo)明的名稱并指明設(shè)計水平。在最初發(fā)布之前，應(yīng)使用試驗性編號。說明：1 用盡可能簡明的文字來說明被分析項目要滿足設(shè)計意圖的功能 、包括該系統(tǒng)運行的環(huán)境信息(如說明溫度、壓力、溫度范圍)。2 如果該項目有多種功能，且有不同的失效模式、應(yīng)把所有功能 都單獨列出。培訓(xùn)教材DFMEA 應(yīng)用10) 潛在失效模式潛在失效模式是指系統(tǒng)、子系統(tǒng)或零部件有可能來達(dá)到設(shè)計意圖的形式，它有可能引起更高一級子系統(tǒng)、系統(tǒng)的潛在失效，也可能是它低一級的零部件潛在失效的影響后果。(

12、注：應(yīng)用規(guī)范化、專業(yè)性的術(shù)語來描述潛在失效模式而不同于顧客所見的現(xiàn)象。)說明：1. 對一個特定項目與其功能、列出每一個潛在失效模式，前提是這種失效可 能發(fā)生但不一定發(fā)生 。2. 可以將以往TGW(運行不良)的研究問題報告以與小組集思廣益的平審作為出發(fā)點。3. 只可能在特定的運行環(huán)境條件下，以與特定的使用條件下發(fā)生的潛在失效模式也應(yīng)當(dāng)考慮。(如熱、冷、干燥、灰塵等。如汽車超過平均里程、行駛在不平的路段等)。4. 典型的失效模式可以是但不限于下列情況：裂紋、變形、松動、 泄漏、粘性、短路(電器)氧化、斷裂等。培訓(xùn)教材DFMEA 應(yīng)用11)潛在失效后果潛在失效的后果，就是失效模式對系統(tǒng)功能的影響，就

13、如顧客成受的一樣；(產(chǎn)生噪聲、工作不正常、不良外觀、不穩(wěn)定、間歇性運行、粗糙、不起作用、異味、工作感弱等)說明： 1. 要根據(jù)顧客內(nèi)或外可能發(fā)現(xiàn)或經(jīng)歷的情況來描述失效的后果。2. 要清楚地說明該功能是否會影響到安全性或法規(guī)不符。3. 失效的后果必須依據(jù)所分析的具體系統(tǒng)、子系統(tǒng)或零部件來說明。還應(yīng)記住不同級別系統(tǒng)、子系統(tǒng)和零件之間還存在著系統(tǒng)層次上的關(guān)系。4. 例：一個零件的斷裂可能引起總成的振動，從而導(dǎo)致系統(tǒng)間歇性的運行。這種間歇性的運動會引起性能下降，最終導(dǎo)致顧客的不滿。因此就需要集體的智慧盡可能預(yù)見失效的后果。培訓(xùn)教材DFMEA 應(yīng)用12)嚴(yán)重度(S)嚴(yán)重度是潛在失效模式發(fā)生時對下序零件、

14、子系統(tǒng)、系統(tǒng)或顧客影響后果的嚴(yán)重程度的評價指標(biāo)。說明： 1. 嚴(yán)重度僅適用于后果。評估分為110級。 2. 要減少失效嚴(yán)重度級別數(shù)值，只能通過修改設(shè)計來實現(xiàn)。 培訓(xùn)教材DFMEA 應(yīng)用13) 分級(重要程度) 填入產(chǎn)品特性分級：如：關(guān)鍵、主要、重要、重點。說明：1. 本欄目可用于對零件、子系統(tǒng)或系統(tǒng)的產(chǎn)品特性分級它們可能 須要附加的過程控制。2. 任何需要特殊過程控制的對象應(yīng)用適當(dāng)?shù)淖帜富蚍栐谠O(shè)計FMEA表格中的“分級欄中注明，并應(yīng)在“建議措施欄中記錄.3. 每一個在設(shè)計FMEA中標(biāo)明有特殊過程控制要求的對象在過程FMEA當(dāng)中應(yīng)標(biāo)明即些特殊的過程控制。培訓(xùn)教材DFMEA 應(yīng)用14) 潛在失效

15、起因/機理潛在失效起因是指一個設(shè)薄弱部分的跡象，其作用結(jié)果就是失效模式。在盡可能廣的范圍內(nèi)，列出每個失效模式的所有可以想到的失效起因和/或機理。盡可能簡明扼要，完整地將起因/機理列出來，使得相對應(yīng)的起因能采取適當(dāng)?shù)募m正措施。 說明：1. 典型的失效起因可能包括但不限于下列情況：規(guī)定的材料不 對、設(shè)計壽命估計不當(dāng)、應(yīng)力過大、洋滑不足、維修保養(yǎng)說明不當(dāng)、環(huán)境保護不夠、計算錯誤。2. 典型的失效機理可能包括但不限于：屈/伸、疲勞、材料不穩(wěn)定 性、蠕變、磨損和腐蝕。培訓(xùn)教材DFMEA 應(yīng)用15) 頻度(O) 頻度是指某一特定失效起因或機理出現(xiàn)的可能性。 潛在失效起因/機理出現(xiàn)頻度的評估分為110級。

16、描述頻度級別數(shù)著重在其意義而不是具體的數(shù)。說明：1. 通過設(shè)計更改來消除或控制一個或更多的失效起因或機理是降 低頻度數(shù)的唯一途徑。2. 在確定級數(shù)估計值時，需考慮下列問題；2.1 類似零部件或子系統(tǒng)的維修檔案與維修服務(wù)經(jīng)驗？2.2 零部件是否為以前使用的零部件或子系統(tǒng)、還是與其相似？2.3 相對先前水平的零部件或子系統(tǒng)所作的變化有多顯著？2.4 零部件是否與原來的有根本不同？2.5 零部件是全新的？培訓(xùn)教材DFMEA 應(yīng)用2.6 零部件的用途有無變化？2.7 有那些環(huán)境改變？2.8 針對該用途、是否作了工程分析來估計其預(yù)期的可比較的頻度數(shù)？3. 應(yīng)動用一致的頻度分級規(guī)則、以保証連續(xù)性。3.1

17、“設(shè)計壽命的可能失效率是根據(jù)零部件、子系統(tǒng)或系統(tǒng)在設(shè)計的壽命過程中預(yù)計發(fā)生的失效(故障)數(shù)確定的。3.2 頻度數(shù)的取位與失效范圍有關(guān)，但并不反應(yīng)實際出現(xiàn)的可能性.培訓(xùn)教材DFMEA 應(yīng)用16) 現(xiàn)行設(shè)計控制列出預(yù)防措施設(shè)計確認(rèn)/驗証(DV)或其它活動，這些活動將保証該設(shè)計對于所考慮的失效模式和/或機理來說是恰當(dāng)?shù)摹，F(xiàn)行的控制方法指比如：道路試驗的是，那些已經(jīng)用于或正用于一樣或相似設(shè)計中的那些方法說明：1. 設(shè)計評審、失效與安全(減壓間)計算研究、臺架/試驗室試驗，和使用試驗等2. 有三種設(shè)計控制方法可考慮，它們是：(1)防止起因/機理或失效模式/后果的出現(xiàn)，或減少它們出現(xiàn)率；(2)查出起因/機

18、理并導(dǎo)致找到糾正措施；(3)查明失效模式。3. 如有可能應(yīng)優(yōu)運用第(1)種控制方法，然后再用第(2)種，最后是第(3)種方法。4. 如果把它們所用作為設(shè)計意圖的一部分，則是最初的失效頻次等級受到第(1)種控制方法的影響。5. 如果樣件和車型代表設(shè)計意圖，則最初的不易探測度數(shù)有將取決于第(2)、(3)種 現(xiàn)行方法。 培訓(xùn)教材DFMEA 應(yīng)用17) 不易探測度(D)不易探測度是指在零部件、子系統(tǒng)或系統(tǒng)投產(chǎn)之前，用第(2)種現(xiàn)行設(shè)計控制方法來探測潛在失效原因/機理(設(shè)計薄弱部分)能力的評價指標(biāo)，或者用第(3)種設(shè)計控制方法探測可發(fā)展為后序的失效模式能力的評價指標(biāo)。說明：1. 為了取得較低的不易探測度

19、數(shù)，計劃的設(shè)計控制(如預(yù)防、確 認(rèn)、和/或驗証等活動)需要不斷地改進(jìn)。培訓(xùn)教材DFMEA 應(yīng)用18) 風(fēng)險順序(RPN) RPN=(S)x (O)x(D)風(fēng)險順序數(shù)是嚴(yán)重度數(shù)(S)、頻率數(shù)(O)和不易探測數(shù)(D)三者的乘 積。風(fēng)險順序數(shù)RPN是對設(shè)計風(fēng)險性的度量。說明：1. 風(fēng)險順序數(shù)應(yīng)當(dāng)用于對設(shè)計中那些擔(dān)心事項進(jìn)行排序(如用比例 圖)。2. RPN取值在11000之間，如果RPN很高設(shè)計人員必須采取糾正 措施努力關(guān)減小該值。3. 在一般實踐中，不管RPN大小如何，當(dāng)嚴(yán)重度(S)高時，就應(yīng)予特別注意。培訓(xùn)教材DFMEA 應(yīng)用19) 建議措施· 試驗設(shè)計(特別是在多種因素或相互作用時)；· 修改試驗設(shè)計；· 修改設(shè)計；· 修改材料性能要求。如果對某一特定的原因沒有建議措