FMEA與CPK的概念和應(yīng)用課件

1、潛在失效模式和后果分析(FMEA)什么是FMEA：FMEA是在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段和過程設(shè)計(jì)階段對(duì)構(gòu)成產(chǎn)品的子系統(tǒng)零件對(duì)構(gòu)成過程的各工序逐一進(jìn)行分析找出潛在的失效模式并分析其可能的后果從而采取必要的措施以提高產(chǎn)品質(zhì)量、可靠性的一種質(zhì)量分析工具。 世界上首次采用FMEA這一概念與方法的是在20世紀(jì)60年代中期美國的航天工業(yè),進(jìn)入20世紀(jì)70年代美國的海軍和國防部相繼應(yīng)用推廣這項(xiàng)技術(shù)并制定了有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。 20世紀(jì)70年代后期被美國汽車工業(yè)界所引用作為設(shè)計(jì)評(píng)審的一種工具。 1993年2月美國三大汽車公司聯(lián)合編寫了FMEA手冊(cè)并正式出版，作為QS-9000質(zhì)量體系要求文件的參考手冊(cè)之一 。 1994年美國汽車工

2、程師學(xué)會(huì)出版SAEJ1739-潛在失效模式及后果分析標(biāo)準(zhǔn) FMEA的歷史DFMEA-設(shè)計(jì)FMEA，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)前對(duì)產(chǎn)品的每一個(gè)模塊和軟件系統(tǒng)進(jìn)行各自的DFEMA分析，如結(jié)構(gòu)安裝、安全設(shè)計(jì)、機(jī)芯配合、外部接口等，也可細(xì)化到各個(gè)元器件。分析對(duì)象：以系統(tǒng)、子系統(tǒng)或零部件為分析對(duì)象PFMEA-過程FMEA(制造/裝配FMEA)，針對(duì)產(chǎn)品的生產(chǎn)制造過程進(jìn)行的分析。分析這些生產(chǎn)過程中可能會(huì)產(chǎn)生什么樣的失效模式以及帶來怎么樣的影響后果，最終導(dǎo)致產(chǎn)品的失效的。分析對(duì)象：以加工工藝過程的每道工序?yàn)榉治鰧?duì)象；SFMEA-服務(wù)FMEA PFMEA-采購FMEA 等 FMEA的種類 1 減少風(fēng)險(xiǎn)和損失提高產(chǎn)品的可靠性

3、2 有助于對(duì)設(shè)計(jì)要求和不同的設(shè)計(jì)給予客觀真實(shí)的評(píng)價(jià) 3 設(shè)計(jì)FMEA有助于可制造性和裝配性的初始設(shè)計(jì) 4 為制定試驗(yàn)計(jì)劃質(zhì)量控制計(jì)劃提供正確的、恰當(dāng)?shù)母鶕?jù) 5 對(duì)失效模式進(jìn)行排序列表建立改進(jìn)設(shè)計(jì)和開發(fā)試驗(yàn)的優(yōu)先控制系統(tǒng) 進(jìn)行FMEA的目的FMEA的特點(diǎn)失效還未產(chǎn)生可能發(fā)生但不一定會(huì)發(fā)生 時(shí)機(jī)在設(shè)計(jì)或過程開發(fā)階段開始前，應(yīng)該是“事前”行動(dòng)，而非“事后”工作，事先FMEA分析，可以容易、經(jīng)濟(jì)的進(jìn)行早期更改合作小組由有經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)師、評(píng)審人員或?qū)I(yè)人員構(gòu)成FMEA分析的文件核心預(yù)防對(duì)潛在失效模式的風(fēng)險(xiǎn)和后果進(jìn)行評(píng)估動(dòng)態(tài)的文件化的系統(tǒng)的小組活動(dòng)，持續(xù)改進(jìn)的過程記錄專用表格作為動(dòng)態(tài)文件使用按照過程/產(chǎn)品/

4、服務(wù)壽命周期期間要求進(jìn)行更改FMEA涉及的主要概念過程、功能、要求該設(shè)計(jì)/過程要做什么(設(shè)計(jì)意圖)潛在失效模式設(shè)計(jì)(產(chǎn)品) 或過程失效的表現(xiàn)形式?失效的潛在影響失效模式發(fā)生后會(huì)怎么樣嚴(yán)重度（Severity）失效模式的后果有多嚴(yán)重 ?失效的起因什么會(huì)導(dǎo)致失效模式的發(fā)生?產(chǎn)生頻次（0ccur）失效起因發(fā)生的頻率如何現(xiàn)行控制探測或防止將失效傳遞到后續(xù)“顧客” 的現(xiàn)行方法可探測度（Detect）失效模式/起因一旦發(fā)生能否探測得出 產(chǎn)品設(shè)計(jì)部門的下一道工序是制造設(shè)計(jì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)應(yīng)充分考慮可制造與可裝配性問題如果產(chǎn)品設(shè)計(jì)中沒有適當(dāng)考慮制造中的技術(shù)與操作者體力的限制可能造成制造失效模式的發(fā)生DFMEA不能依靠

5、過程檢測作為控制措施DFMEA考慮方面：材料的選擇，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、尺寸配合，PFMEA考慮不按規(guī)定做的失效后果PFMEA應(yīng)將DFMEA作為重要的輸入對(duì)DFMEA標(biāo)明的特殊特性也必須在PFMEA中作為重點(diǎn)分析的內(nèi)容 DFMEA和PFMEA的關(guān)系1 收集FMEA所需要的必要的資源和信息2 建立FMEA小組3 了解FMEA的類型及其應(yīng)用4 頭腦風(fēng)暴法 FMEA的準(zhǔn)備1 DFMEA表頭的填寫 FMEA的編號(hào) 系統(tǒng)子系統(tǒng)或零部件的名稱及編號(hào) 設(shè)計(jì)責(zé)任 編制者 關(guān)鍵日期(預(yù)定FMEA完成的日期不應(yīng)超過設(shè)計(jì)圖樣完成日期) FMEA 日期(初稿日期與最新修訂日期) 小組成員2 DFMEA的功能和分析 功能簡要說明

6、設(shè)計(jì)意圖要求的功能包括環(huán)境信息。 可靠性可靠性是指產(chǎn)品在規(guī)定的 條件下和規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成規(guī)定功能的能力不能完成規(guī)定的功能就稱為失效。 功能設(shè)計(jì)這個(gè)系統(tǒng)/子系統(tǒng)/零部件是做什么的設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)意圖 分析給出完成功能的重要環(huán)境條件 給出設(shè)計(jì)要求的壽命 滿足顧客的要求 滿足可制造性和裝配性的要求 DFMEA步驟3 分析潛在失效模式4 分析潛在失效后果5 評(píng)估確定嚴(yán)重度(S)頻度(O)可探測度(D)，每個(gè)方面都分成10級(jí)6 計(jì)算風(fēng)險(xiǎn)序數(shù)(RPN) RPN=(S)(O)(D)7 建議措施及責(zé)任 8 追蹤 DFMEA步驟1、加深度限位器2、DOE確定粘度、溫度、壓力1、加速腐蝕試驗(yàn)2、無改善方法1、目測檢查

7、2、檢查噴霧形狀，清洗噴頭、 膜厚檢測1、整車耐抗試驗(yàn)2、試驗(yàn)現(xiàn)探測控制方法1、噴頭不夠深入2、噴頭堵塞1、蠟層厚度不足2、蠟的配方不當(dāng)失效原因車門壽命降低車門壽命降低失效后果在指定的表面噴蠟不足車門下板腐蝕潛在失效模式車門涂蠟車門功能PFEMADFEMAFEMA類別 DFMEA與PFMEA的區(qū)別 推行的關(guān)鍵及意義:1以往設(shè)計(jì)問題設(shè)計(jì)失效的檔案2FMEA及時(shí)補(bǔ)充更新，設(shè)計(jì)組傳遞，技術(shù)中心傳遞 ，傳遞工廠3FMEA需用來作為設(shè)計(jì)的參考 CPKCpk的定義：制程能力指數(shù)；Cpk的意義：制程水準(zhǔn)的量化反映; 用一個(gè)數(shù)值來表達(dá)制程的水準(zhǔn);(1) 只有制程能力強(qiáng)的制程才可能生產(chǎn)出質(zhì)量好、可靠性水平高的產(chǎn)

8、品(2)制程能力指數(shù)是一種表示制程水平高低的方便方法，其實(shí)質(zhì)作用是反映制程合格率的高低。（3）穩(wěn)定管制下所展現(xiàn)的品質(zhì)能力運(yùn)用CPK考慮的一些問題：1.未先執(zhí)行管制圖以確認(rèn)制程的穩(wěn)定性，就徑行將所算得Cpk當(dāng)做真正的制程能力。 2.不探討系統(tǒng)原因，只是一味要求算Cpk，而制程并不會(huì)隨著時(shí)間長而穩(wěn)定。3.為滿足客戶要求，只好修改數(shù)據(jù)，表面的Cpk非常良好4.沒有因?yàn)镃pk不達(dá)目標(biāo)，而針對(duì)系統(tǒng)原因或隨機(jī)原因， 采取糾正措施。5.客戶有要求算Cpk，才去做？制程準(zhǔn)確度Ca (Capability of Accuracy)從制程中所獲得之?dāng)?shù)據(jù)(實(shí)績)，其 平均值( x ) 與 規(guī)格中心值() 之間偏差的

9、程度稱為制程準(zhǔn)確度，Ca( X ) / ( T / 2 ) T SU SL 規(guī)格上線 規(guī)格下線 (公差)由上述可知:1.平均值( x ) 愈接近 規(guī)格中心值() 愈好 (盡量趨近或相等) 2.所以Ca值愈小愈好 (盡量趨近于0)(單邊公差時(shí)，Ca為0)Cp T / 6 T SU SL 規(guī)格上線 規(guī)格下線 (公差)抽樣產(chǎn)品測試數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)偏差由上述可知： 1.若T 6 時(shí)， Cp 值愈大。（離散趨勢都在規(guī)格內(nèi)）2.Cp 值愈大愈好（盡量大于1以上）3.若T 6 時(shí)， Cp 值愈小。(表示目前的生產(chǎn)條件，不適合此精密度之產(chǎn)品)4.Cp愈大愈好，Ca則反之 制程精確度Cp (Capability of

10、 precision) Cpk是綜合Ca和Cp兩者之指數(shù)，其計(jì)算公式:Cpk ( 1 | Ca | ) Cp=1-( X ) / ( T / 2 ) T / 6 =T-2(X )/6 由上述可知:1.當(dāng) Ca 0 ， Cpk Cp（沒有系統(tǒng)偏差）2.要想能力指數(shù)提高，Cp愈大愈好，Ca則越小越好制程能力指數(shù) Cpk製程能力靶心圖.Ca好Cp差Cp好Ca差Cpk好.Cpk和制程良率換算Cp不合格品率（PPM）Cp不合格品率（PPM）0.3331.75% 或317501.33600.67455001.670.613000CPK不合格品率（PPM）合格率()0.3331730068.30.674550095.51270099.731.336399.99371.670.5799.9999520.002約等于100 的判定Cpk2.0 特優(yōu) 可考慮成本的降低2.0 Cpk 1.67 優(yōu) 應(yīng)當(dāng)保持之 Cpk 1.33制程能力良好，狀態(tài)穩(wěn)定1.33 Cpk 1.00尚可，應(yīng)再努力Cpk 1.0應(yīng)加以改善 需要量測多少個(gè)樣品才能計(jì)算Cpk? 之前我們已經(jīng)討論到，制程能力的評(píng)估必須要在制程穩(wěn)定后，才能實(shí)施，也就是 X-R