FMEA(潛在失效模式及后果分析)培訓教材

1、 FMEAFMEA潛在失效模式及后果分析潛在失效模式及后果分析 目目錄錄v一、什么是一、什么是FMEAFMEAv二、為什么要做二、為什么要做FMEAFMEAv三、怎樣做三、怎樣做FMEAFMEA一、什么是一、什么是FMEAFMEA1 1FMEAFMEA的定義的定義FMEAFMEA：Potential Failure Mode and Effects AnalysisPotential Failure Mode and Effects Analysis潛在失效模式及后果分析的英文簡稱潛在失效模式及后果分析的英文簡稱是由美國三大汽車制造公司(戴姆勒-克萊斯勒、福特、通用)制定并廣泛應用于汽車零組件

2、生產行業(yè)的可靠性設計分析方法。FMEA是在產品/過程等的策劃設計階段策劃設計階段，對構成產品的子系統(tǒng)、零部件、構成過程等各個程序逐一進行分析，找出潛在的失效模式找出潛在的失效模式，分析其可能的后分析其可能的后果果，評估其風險評估其風險，從而預先采取措施預先采取措施，減少失效模式的嚴重程度，降低其可能發(fā)生的概率，以有效地提高質量與可靠性提高質量與可靠性，確保顧客滿意確保顧客滿意的系統(tǒng)化系統(tǒng)化活動。一、什么是一、什么是FMEAFMEA2 2FMEAFMEA的地位的地位質量管理體系五大工具：質量管理體系五大工具：產品質量先期策劃（APQP） 生產件批準（PPAP） 潛在失效模式及后果分析（潛在失效模

3、式及后果分析（FMEAFMEA） 測量系統(tǒng)分析（MSA）統(tǒng)計過程控制（SPC）一、什么是一、什么是FMEAFMEA3 3對對FMEAFMEA的理解的理解 潛在：可能發(fā)生但尚未發(fā)生的。 失效模式：使產品失效的問題點。 后果：失效模式對顧客使用的影響。FMEAFMEA是一種事前分析方法。是一種事前分析方法。一、什么是一、什么是FMEAFMEA4 4FMEAFMEA的歷史的歷史FMEA技術的應用發(fā)展十分迅速。50年代初，美國第一次將FMEA思想用于戰(zhàn)斗機操作系統(tǒng)的設計分析。60年代中期，F(xiàn)MEA技術正式用于航天工業(yè)。1976年，美國國防部頒布了FMEA的軍用標準，但僅限于設計方面。70年代末，F(xiàn)ME

4、A技術開始進入汽車工業(yè)和醫(yī)療設備工業(yè)。80年代初，進入微電子工業(yè)。80年代中期，汽車工業(yè)開始應用過程FMEA確認其制造過程。1988年，美國聯(lián)邦航空局發(fā)布咨詢通報要求所有航空系統(tǒng)的設計及分析都必須使用FMEA。1991年，ISO-9000推薦使用FMEA提高產品和過程的設計。1993年，三大汽車公司聯(lián)合編寫了FMEA手冊，并正式出版作為QS9000質量體系要求文件的參考手冊，F(xiàn)MEA成為QS-9000的認證要求。目前，F(xiàn)MEA已在工程實踐中形成了一套科學而完整的分析方法，廣泛應用于衛(wèi)生、電子、運輸?shù)绕渌袠I(yè)。一、什么是一、什么是FMEAFMEA5 5FMEAFMEA的分類的分類按其領域分成以下

5、幾種：l DFMEA : D Design 設計l PFMEA : P Process 過程l SFMEA : S System 系統(tǒng)l MFMEA : M Machinery 設備其中最常用的是設計FMEA和過程FMEA。一、什么是一、什么是FMEAFMEA6 6FMEAFMEA的輸出的輸出一、什么是一、什么是FMEAFMEA7 7FMEAFMEA的基本架構的基本架構 被分析的產品或過程的功能、要求； 當功能要求不符時的失效模式； 失效模式的后果和結果； 失效模式的潛在起因； 針對失效模式的起因所采取的行動和控制手段； 防止失效模式再發(fā)生的措施。二、為什么要做二、為什么要做FMEAFMEA1

6、 1各階段糾正問題的成本各階段糾正問題的成本時間客戶投訴制造及裝配設計核準FMEA產品策劃設計制造應用預防尋找方法及解決問題成本1000100101二、為什么要做二、為什么要做FMEAFMEA2 2FMEAFMEA的目的的目的通過在產品設計或過程設計前進行FMEA分析，識別出設計或制程中潛在的不良模式，并針對不良模式提出預防措施，從而提高設計之穩(wěn)定性、可靠性提高設計之穩(wěn)定性、可靠性，提高制程品質和制程能力提高制程品質和制程能力，確?？蛻魸M意。二、為什么要做二、為什么要做FMEAFMEA3 3FMEAFMEA的益處的益處 預防問題發(fā)生 改進產品的質量、可靠性與安全性 降低產品開發(fā)時間與成本 減少

7、設計變更 改進公司的形象與競爭力 增加客戶的滿意程度三、怎樣做三、怎樣做FMEAFMEA1 1FMEAFMEA實施的時機實施的時機 情形1：新設計、新技術或新過程新設計、新技術或新過程。FMEA的范圍是全部設計、技術或 過程。 情形2：對現(xiàn)有設計或過程的修改對現(xiàn)有設計或過程的修改（假設對現(xiàn)有設計或過程已有FMEA）。 情形3：將現(xiàn)有的設計或過程用于新的環(huán)境、場所或應用將現(xiàn)有的設計或過程用于新的環(huán)境、場所或應用（假設對現(xiàn)有設計或過程已有FMEA）。 DFMEA：在設計概念形成之時或之前開始，在產品加工圖樣完工之前全部在產品加工圖樣完工之前全部完成完成。PFMEA：在可行性階段或之前進行，在生產用

8、工裝到位前完成在生產用工裝到位前完成。三、怎樣做三、怎樣做FMEAFMEA功能功能分析分析風險風險評估評估管理管理風險風險成立成立 小小組組啟動啟動風險風險識別識別風險風險分析分析1)啟動2)成立小組3)功能分析4)風險識別5)風險分析6)風險評估7)管理風險2 2運行運行FMEAFMEA的步驟的步驟三、怎樣做三、怎樣做FMEAFMEAl跨功能工作小組l組長 DFMEADFMEA：設計工程師：設計工程師 PFMEAPFMEA：PIEPIE工程師工程師l組員 包括但不限于：研發(fā)、工程、生產、質量、采購、服務、顧客、供應商等。組長：召集策劃小組，主導召集策劃小組，主導FMEAFMEA會議，編制會議

9、，編制FMEAFMEA表單，跟蹤、更表單，跟蹤、更新新FMEAFMEA。組員：參與FMEA的討論、編制、審核、更新等工作。3 3FMEAFMEA的職責的職責三、怎樣做三、怎樣做FMEAFMEA4 4FMEAFMEA的分析順序的分析順序三、怎樣做三、怎樣做FMEAFMEA表單填寫表單填寫5 5FMEAFMEA表單的填寫表單的填寫5.1 表頭部分： 1 1）FMEAFMEA編號：填入編號：填入FMEAFMEA文件編號，按文件編號，按FMEA-FMEA-產品型號產品型號-YYY-YYY格式書寫。格式書寫。 2 2）系統(tǒng)、子系統(tǒng)、部件：填入被分析的的系統(tǒng)、子系統(tǒng)或零部件名稱。）系統(tǒng)、子系統(tǒng)、部件：填入

10、被分析的的系統(tǒng)、子系統(tǒng)或零部件名稱。 3 3）設計責任：填入負有設計責任的部門。）設計責任：填入負有設計責任的部門。 4 4）編制人：填入負責編制）編制人：填入負責編制FMEAFMEA的工程師的姓名和電話。的工程師的姓名和電話。 5 5）型號：填入產品型號。）型號：填入產品型號。 6 6）關鍵日期：填入）關鍵日期：填入初次初次FMEAFMEA應完成的時間應完成的時間，該日期不應超過計劃的設計發(fā)，該日期不應超過計劃的設計發(fā)布日期。布日期。 7 7）FMEAFMEA日期：填入編制日期：填入編制FMEAFMEA原始稿的日期和最新修訂的日期。原始稿的日期和最新修訂的日期。 8 8）核心小組：填入）核心

11、小組：填入FMEAFMEA小組成員的姓名、部門和電話。小組成員的姓名、部門和電話。三、怎樣做三、怎樣做FMEAFMEA表單填寫表單填寫三、怎樣做三、怎樣做FMEAFMEA表單填寫表單填寫5.2 表單部分： 1 1）功能要求）功能要求 2 2）潛在失效模式）潛在失效模式 3 3）潛在失效后果）潛在失效后果 4 4）嚴重度）嚴重度(S(S） 5 5）級別）級別 6 6）潛在失效起因）潛在失效起因/ /機理機理 7 7）頻度）頻度(O)(O) 8 8）現(xiàn)行控制）現(xiàn)行控制 9 9）探測度）探測度(D)(D) 10 10）風險順序數(shù)）風險順序數(shù)(RPN)(RPN) 11 11）建議措施）建議措施 121

12、2）責任及目標完成日期）責任及目標完成日期 1313）措施結果）措施結果三、怎樣做三、怎樣做FMEAFMEA表單填寫表單填寫1 1）功能）功能/ /要求：要求：填入產品或過程需要被分析的項目。填入產品或過程需要被分析的項目。DFMEA：填入尺寸、外觀、可靠性等項目及各設計部件。PFMEA：填入工序名稱。三、怎樣做三、怎樣做FMEAFMEA表單填寫表單填寫2 2）潛在失效模式：）潛在失效模式：填入產品實現(xiàn)后可能會出現(xiàn)的問題點。填入產品實現(xiàn)后可能會出現(xiàn)的問題點。l 失效：產品不能完成規(guī)定的功能就稱失效。l 潛在失效模式：是指部件、子系統(tǒng)或系統(tǒng)有可能會未達到或不能實現(xiàn)功能/要求欄中所描述的預期功能的

13、情況。兩類失效模式： I類失效模式：不能完成規(guī)定的功能。如：變形、亮度低、尺寸超差等。 II類失效模式：產生了有害的非期望功能。如：臟污、異物、劃傷等。一項功能可能有多個失效模式一項功能可能有多個失效模式，須一一列出。 三、怎樣做三、怎樣做FMEAFMEA表單填寫表單填寫3 3）潛在失效后果：）潛在失效后果：填寫失效模式可能帶來的對完成產品預定功能的影響，這些影響通常會填寫失效模式可能帶來的對完成產品預定功能的影響，這些影響通常會導致顧客不滿意，或不符合安全及政府的法規(guī)。導致顧客不滿意，或不符合安全及政府的法規(guī)。失效后果可以從以下幾方面考慮： 對完成規(guī)定功能的影響； 對上一級系統(tǒng)完成功能的影響

14、； 對系統(tǒng)內其他零件的影響； 對顧客滿意的影響； 對安全和政府法規(guī)符合性的影響； 對整個系統(tǒng)的影響。三、怎樣做三、怎樣做FMEAFMEA表單填寫表單填寫4 4）嚴重度（）嚴重度（S S）：）：填入失效模式發(fā)生時對顧客影響后果的嚴重程度的評價。填入失效模式發(fā)生時對顧客影響后果的嚴重程度的評價。 要減少失效的嚴重度級別數(shù)值，只能通過修改設計來實現(xiàn)要減少失效的嚴重度級別數(shù)值，只能通過修改設計來實現(xiàn)。 嚴重度的評分采用1-10分制，依據(jù)產品嚴重度對照表進行評分。產品嚴重度對照表 后果判定準則：后果的嚴重度嚴重度數(shù)無警告的嚴重危害可能危害機器或裝配操作者。潛在失效模式嚴重影響產品安全運行和/或包含不符合

15、政府法規(guī)項，嚴重程度很高。失效發(fā)生時無警告。10有警告的嚴重危害可能危害機器或裝配操作者。潛在失效模式嚴重影響產品安全運行和/或包含不符合政府法規(guī)項，嚴重程度很高。失效發(fā)生時有警告。9很高生產線嚴重破壞，可能100%的產品得報廢，產品/系統(tǒng)無法運行，喪失基本功能，客戶非常不滿。8高生產線破壞不嚴重，產品需篩選部分（低于100%）報廢，產品能運行，但性能下降，客戶不滿意。7中等生產線破壞不嚴重，部分（低于100%）產品報廢（不篩選），產品/系統(tǒng)能運行，但舒適性或方便性項目失效，顧客感覺不舒適。6低生產線破壞不嚴重，產品需要100%返工，產品/系統(tǒng)能運行，但有些舒用性或方便性項目性能下降，客戶有些

16、不滿意。5很低生產線破壞不嚴重，產品經(jīng)篩選，部分（少于100%）需要返工，產品規(guī)格不符合要求，多數(shù)客戶發(fā)現(xiàn)有缺陷。4輕微生產線破壞較輕，部分（少于100%）需要在生產線上其它工位返工。產品規(guī)格不符合要求，有一半客戶發(fā)現(xiàn)有缺陷。3很輕微生產線破壞輕微，部分（少于100%）產品需要在生產線上原工位返工。產品規(guī)格不符合要求，很少客戶發(fā)現(xiàn)有缺陷。2無無可辨視的影響。1三、怎樣做三、怎樣做FMEAFMEA表單填寫表單填寫三、怎樣做三、怎樣做FMEAFMEA表單填寫表單填寫5 5）級別：）級別：填入特殊特性的標識符號。填入特殊特性的標識符號。 凡是識別為特殊特性，需要特殊過程控制的項目應當以適當?shù)姆栐诖?/p>

17、欄中標識，使用顧客或公司規(guī)定的符號。 產品特性以標識，過程特性以標識。 特殊特性依據(jù)特殊特性明細表和特殊特性矩陣圖進行識別。三、怎樣做三、怎樣做FMEAFMEA表單填寫表單填寫6 6）潛在失效起因）潛在失效起因/ /機理：機理：填入可能導致失效模式發(fā)生的設計上的根本原因。填入可能導致失效模式發(fā)生的設計上的根本原因。 研究失效可能的原因與機理，是為了能夠正確采取控制措施，防止失效的發(fā)生或減少其發(fā)生的可能性。 研究的失效原因與機理，是為了找出設計上的薄弱點研究的失效原因與機理，是為了找出設計上的薄弱點。 簡明扼要，但要盡可能全面的找出可能想到的失效原因和機理，以便于對癥下藥，采取糾正措施。潛在失效

18、的起因/機理的分析途徑： 現(xiàn)有的類似產品的FMEA資料； 應用失效鏈，找出直接原因，中間原因和最終原因； 應用“五個為什么”； 應用因果圖，從人、機、料、法、環(huán)等方面分析，應用排列圖、相關分析、試驗設計等方法，從可能的多因素原因中找出主要原因； 應用失效樹分析（FTA）找出復雜系統(tǒng)的失效原因與機理； 充分發(fā)揮小組的經(jīng)驗，采用頭腦風暴法，對可能的原因進行歸納分析。三、怎樣做三、怎樣做FMEAFMEA表單填寫表單填寫7 7）頻度（）頻度（O O）：）：填入上述填入上述“潛在失效起因潛在失效起因/ /機理機理”出現(xiàn)的幾率大小。出現(xiàn)的幾率大小。 頻度采用1-10分制，分值愈高則出現(xiàn)機會愈大。 依據(jù)發(fā)生

19、度對照表進行填寫。發(fā)生度對照表 三、怎樣做三、怎樣做FMEAFMEA表單填寫表單填寫失效發(fā)生的可能性可能的失效率Cpk頻度數(shù)很高：失效幾乎是不可避免的Po50%0.331050%Po33.33%0.339高：一般與以前經(jīng)常發(fā)生失效的過程相似的工藝有關33.33%Po12.5%0.51812.5%Po5%0.677中等：一般與以前時有失效發(fā)生，但不占主要比例的過程相類似的工藝有關5%Po1.25%0.8365%Po0.25%1.0052.5%Po0.05%1.174低：很少幾次與相似過程有關的失效0.05%Po0.006%1.333很低：很少幾次與幾乎完全相同的過程有關的失效0.006%Po0.

20、0006%1.502極低：失效不大可能發(fā)生，幾乎完全相同的過程也未有過失效0.0006%Po0.00006%1.671可能的失效率可能的失效率= =該項目的不良數(shù)（批）該項目的不良數(shù)（批）/ /總不良數(shù)（批）總不良數(shù)（批）100%100%或或可能的失效率可能的失效率= =該項目的原因數(shù)（批）該項目的原因數(shù)（批）/ /總原因數(shù)（批）總原因數(shù)（批）100%100%三、怎樣做三、怎樣做FMEAFMEA表單填寫表單填寫8 8）現(xiàn)行控制：）現(xiàn)行控制：填入目前本企業(yè)對潛在失效模式及失效起因所運用的控制方法。填入目前本企業(yè)對潛在失效模式及失效起因所運用的控制方法。兩種途徑： 預防控制預防控制：消除（防止）失

21、效機理/起因出現(xiàn)，或者降低其發(fā)生比率的控制方法。 探測控制探測控制：發(fā)現(xiàn)失效的起因或失效模式的控制方法。典型的設計控制方法有：工程計算、材料試驗、設計評審、可行性評審、各種設計驗證方法、樣件制造與試驗等。三、怎樣做三、怎樣做FMEAFMEA表單填寫表單填寫9 9）探測度（）探測度（D D）：）：填入對采用填入對采用“現(xiàn)行控制現(xiàn)行控制”方法來控制時，該潛在問題可以被檢查出來的方法來控制時，該潛在問題可以被檢查出來的難易程序的評價。難易程序的評價。 探測度采用1-10分制，得分愈高則愈難以被檢出得分愈高則愈難以被檢出。 探測度是對現(xiàn)行控制方法有效性的評估。 依據(jù)探測度對照表進行評分。探測度對照表

22、三、怎樣做三、怎樣做FMEAFMEA表單填寫表單填寫探測性評價準則 可探測性不易控測度數(shù)幾乎不可能曾有客戶投訴項目，而未建立在制程/成品檢驗標準（SIP）中。10很微小曾有客戶投訴項目，檢測項目有，但規(guī)格值或檢測方法不符合客戶要求。9微小曾有客戶投訴項目，但本廠無法檢測，只能委托外界測試。8很小客訴不良率31.74%(1)，已依SIP檢測，但抽樣計劃或儀器或人員或方法不適和。7小13.36%客訴不良率31.74%(1.5)，已依SIP檢測，但抽樣計劃或儀器或人員或方法不適合。6中等4.56%客訴不良率13.36%(2.)，已依SIP檢測，但抽樣計劃或儀器或人員或方法不適合。5中上0.27%客訴

23、不良率4.56%(2.5)已依SIP檢測，但抽樣計劃或儀器或人員或方法不適切者。4高客訴不良率0.27%(3)，已依SIP檢測，但抽樣計劃或儀器或人員或方法不適合。3很高未曾有客訴項目，可施以儀器設備進行全檢。2幾乎肯定未曾有客訴項目，可施以儀器設備進行全檢，且有防誤裝置者。1三、怎樣做三、怎樣做FMEAFMEA表單填寫表單填寫1010）風險順序數(shù)（）風險順序數(shù)（RPNRPN）：）：填入填入S S、O O、D D的乘積。的乘積。 RPN是對潛在失效的風險的評估。 RPN=RPN=（S S） （O O） （D D） RPN用來表示設計風險的度量，其數(shù)值在11000之間； RPN值為解決問題的優(yōu)先順序提供參考； 當RPN相近時，應優(yōu)先注意S大的失效模式，以及S和O都教大的失效模式； 如RPN值很高，設計人員必須采取預防措施； 不管RPN多大，只要S高時，就要引起特別注意。1111）建議措施：）建議措施：填入針對填入針對“風險順序數(shù)風險順序數(shù)”較高的潛在問題點所制定的較高的潛在問題點所制定的“預防措施預防措施”，以，以防止其發(fā)生，從而減小防止其發(fā)生，從而減小RPNRPN值，降低其風險。值，降低其風險。 RPN48時，不需要填寫建議措施。 減小RPN的優(yōu)先次序：嚴重度、頻度、探測度嚴重度、頻度、探測度。三、怎樣做三