FMEA-潛在的失效模式及后果分析

1、潛在的失效模式及后果分析 Potential Failure Mode and Effects Analysis FMEA 目錄1.課課程目目的2.QS9000背景3.FMEA介紹4.FMEA -啟動5.設(shè)設(shè)計FMEA的開發(fā)6.過過程FMEA7.總結(jié)-下下一步做做什么!課程目的的幫助理解解失效模模式及后后果分析析在設(shè)計計及過程程中的應(yīng)應(yīng)用。確定FMEA在在QS9000和APQP過程中中的位置置。確定針對對你的產(chǎn)產(chǎn)品使用用FMEA的適適用的標標準。2QS9000背景QS9000 -美美國汽汽車工業(yè)業(yè)標準通用汽車車，福特特和克萊萊斯勒對對供應(yīng)商商要求的的統(tǒng)一以ISO9001：1994標準（質(zhì)量體體

2、系國際際標準）為基礎(chǔ)礎(chǔ)要求獨立立的第三三方注冊冊機構(gòu)的的評審和和認證汽車工業(yè)業(yè)實施QS9000的目標標開發(fā)一個個基本的的質(zhì)量體體系，以以便能夠夠：持續(xù)改進進強調(diào)缺陷陷預防減少供應(yīng)應(yīng)鏈中的的變異和和浪費QS9000出版物物的結(jié)構(gòu)構(gòu)3FMEA介介紹什么是失失效模式式及后果果分析一種分析析，識別別和量化化設(shè)計和和制造應(yīng)應(yīng)用中的的“潛在在”失效效的技術(shù)術(shù)FMEA 用于于防止無無意中將將設(shè)計或或過程失失效模式式設(shè)計進進入產(chǎn)品品FMEA 目前前用于何何處？航空業(yè)-復復雜的體體系，過過程和產(chǎn)產(chǎn)品小批量生生產(chǎn)汽車業(yè)-復復雜的的體系，過程和和產(chǎn)品大批量生生產(chǎn)什么時候候使用FMEA？在產(chǎn)品質(zhì)質(zhì)量先期期策劃過過程（

3、APQP）期間間設(shè)計FMEA在在產(chǎn)品設(shè)設(shè)計和開開發(fā)階段段應(yīng)用過程FMEA在在過程設(shè)設(shè)計和開開發(fā)階段段應(yīng)用APQP過程圖圖1策策劃劃2產(chǎn)產(chǎn)品品設(shè)計和和開發(fā)3過過程設(shè)設(shè)計和開開發(fā)4產(chǎn)產(chǎn)品和和過程確確認生產(chǎn)概念提出出和批準準項目批準準樣件試生產(chǎn)投產(chǎn)計劃和確確定項目目產(chǎn)品設(shè)計計和開發(fā)發(fā)驗證過程設(shè)計計和開發(fā)發(fā)驗證產(chǎn)品和過過程確認認反饋評定定和糾正正措施設(shè)計FMEA過程FMEAFMEA -團團隊方方法使用設(shè)計計工程，制造工工程和相相關(guān)的人人員團隊要求求下列組組合：經(jīng)驗/過過去問題題的知識識有效的團團隊管理理對所有活活動的觀觀測結(jié)果果文件化化總的原則則設(shè)計或過過程功能能潛在失效效模式潛在原因因現(xiàn)有設(shè)計計控制

4、失效的潛潛在后果果確定嚴重重度確定頻度度確定不易易探測度度風險順序序數(shù)（RPN）RPN=后果的的嚴重度度X失效效可能性性X不易易探測度度取值范圍圍在1到到1000設(shè)計FMEA你為什么么要做FMEA滿足顧客客要要求減少失效效風險保持競爭爭力 改進產(chǎn)品質(zhì)量機會所有的制制造問題題中有80%是是由糟糕糕的設(shè)計計引起的的。制造停工工使英國國每年損損失470萬生生產(chǎn)小時時。對于許多多制造過過程，缺缺陷產(chǎn)品品仍然以以百分數(shù)數(shù)來測量量，而不不是以百百萬件中中缺陷產(chǎn)產(chǎn)品數(shù)來來測量。4FMEA -啟啟動如何開始始建立跨部部門工作作組提供充分分的時間間對設(shè)計計和過程程進行充充分的評評價評價設(shè)計計要求評價過程程要求確

5、保對發(fā)發(fā)現(xiàn)結(jié)果果適當?shù)氐匚募u價設(shè)計計要求選擇一個個設(shè)計系系統(tǒng)/子子系統(tǒng)來來評價（設(shè)計FMEA）開發(fā)一個個關(guān)于設(shè)設(shè)計預期期做什么么的清單單識別設(shè)計計不想做做什么傾聽顧客客的呼聲聲繪制分解解設(shè)計系系統(tǒng)和子子系統(tǒng)的的方框圖圖例子電熱水壺壺的設(shè)計計要求是是什么？設(shè)計必須須做什么么？設(shè)計不應(yīng)應(yīng)做什么么？設(shè)計必須須燒水到正正確溫度度指示燈顯顯示正確確設(shè)計不應(yīng)應(yīng)做水加熱到到正確溫溫度以前前切斷電電源漏水壺身燙手手練習評審一個個簡單產(chǎn)產(chǎn)品的設(shè)設(shè)計要求求，例如如：自來水筆筆你自己的的產(chǎn)品另外一個個例子傾聽顧客客的呼聲聲保修數(shù)據(jù)據(jù)顧客退還還缺陷產(chǎn)產(chǎn)品中間商的的信息顧客的調(diào)調(diào)查/診診斷競爭對手手分析顧客抱怨怨

6、繪制方框框圖將設(shè)計系系統(tǒng)或子子系統(tǒng)分分解到零零件顯示設(shè)計計系統(tǒng)或或子系統(tǒng)統(tǒng)的要素素之間的的聯(lián)系評價部件件和裝配配方法例子繪制一個個方框圖圖分解電電水壺的的設(shè)計系系統(tǒng)識別零件件和連接接方式方框圖：電水壺壺加熱元件件C開關(guān)D熱敏開關(guān)關(guān)E壺身A水量計F蓋B電插頭G零件A壺身B蓋C加熱元件件D開關(guān)E熱敏開關(guān)關(guān)F水量計G電插頭連接方式式1裝裝接2模模壓插插頭/三三頭連接接器3電電極/螺紋4雙雙金屬屬電連接接器5電電線6螺螺釘螺螺母7膠膠5 476123練習做一個簡簡單產(chǎn)品品的方框框圖，例例如：自來水筆筆你自己的的產(chǎn)品另外一個個例子評價制造造過程要要求（過過程FMEA）在可行性性研究階階段或可可行性研研究

7、階段段之前進進行在過程的的開發(fā)階階段進行行評審傾聽顧客客的聲音音制定過程程流程圖圖過程FMEA的的應(yīng)用用新零件/過程零件/過過程的變變更在新的應(yīng)應(yīng)用環(huán)境境中的結(jié)結(jié)轉(zhuǎn)零件件/過程程過程FMEA假假設(shè)所所設(shè)計的的產(chǎn)品將將滿足設(shè)設(shè)計意圖圖由于設(shè)計計的薄弱弱導致的的潛在失失效，可可以包括括在過程程FMEA中，但不是是必須的的過程流程程圖識別與各各項操作作相關(guān)的的產(chǎn)品（過程參參數(shù)）按照低，中等和和高風險險對各參參數(shù)分類類評價高風風險區(qū)域域例子對水量計計與壺身身的裝配配過程繪繪制過程程FMEA流程程圖。過程FMEA流程圖/風險評評審（水量計與與壺身的的裝配）過程步驟驟從托架上上取下膠膠水槍將膠水涂涂在壺身

8、身將水量計計在壺身身上定位位將水量計計按在壺壺身，使使膠水凝凝固-等等10秒秒鐘將膠水槍槍送回托托架風險評價價低風險高風險中等風險險中等風險險低風險注：對所所有高風風險應(yīng)用用中都要要求過程程FMEA練習針對一個個簡單的的產(chǎn)品做做一個過過程FMEA流流程圖風風險評價價，例如如：自來水筆筆 -筆筆夾與與筆身的的安裝你的產(chǎn)品品另外一個個例子總結(jié)新的更更改的設(shè)設(shè)計評價方框圖設(shè)計FMEA過程FMEA過程產(chǎn)品過過程程特特性過程流程程圖5設(shè)設(shè)計FMEA的開發(fā)完整地介介紹這一一技術(shù)設(shè)計FMEA第1階段段：完成成表頭FMEA 編號號系統(tǒng)標識識，例如如零件名名稱/號號碼設(shè)計責任任編制人車型年/車輛類類型關(guān)鍵日期期

9、FMEA日期核心組第2階段段：失效效模式和和后果確定設(shè)計計項目/功能指明潛在在失效模模式（引引用清單單）識別潛在在失效的的后果計算后果果的嚴重重度數(shù)（引用表表格）弄清任何何特殊的的產(chǎn)品特特性第2階段段典型的失失效模式式裂紋泄泄露氧氧化斷斷裂變變形松松動粘粘連短短路（電電）第3階段段：潛在在原因潛在失效效原因（見清單單）確定可能能發(fā)生的的頻度（見表格格）計算可能能失效的的比率第3階段段典型失效效原因指定了錯錯誤材料料潤潤滑能能力不夠夠設(shè)設(shè)計生生命假設(shè)設(shè)不當維維護指指南不當當應(yīng)力過大大環(huán)環(huán)境保護護不好計計算方法法錯誤典型的失失效機理理屈服疲疲勞勞材材料穩(wěn)穩(wěn)定性蠕蠕變磨磨損損腐腐蝕第4階段段：現(xiàn)行行

10、設(shè)計控控制確定現(xiàn)行行設(shè)計控控制確定不易易探測度度（參見見表格）典型的不不易探測測度評價價設(shè)計潛在失效模式和后果分析的風險指數(shù)的評估準則(VDA)估計嚴重度數(shù)S估計頻度數(shù)O對照的ppm失效值估計不易探測度數(shù)D探測方法的準確程度 非常高 10.安全性風險,不符 9. 合法規(guī),車輛不能運行 高 8. 車輛的性能受到很大損害. 7. 立刻送到修理廠檢查的要求 很強烈.影響重要的子系統(tǒng) 的功能. 中等 6. 車輛的性能受到損害.立刻 5. 送到修理廠檢查的要求不強 4. 列.影響重要的舒適性和便 利性系統(tǒng)的功能. 低 3. 車輛的性能受到一些影響. 2. 在下次到修理廠的常規(guī)檢查 中予以清除,較小的影響

11、舒 適性和便利性系統(tǒng). 非常低 1. 對性能有非常小的影響,只 有有經(jīng)驗的人才能感覺到. 非常高 10.失敗原因發(fā)生的頻率非 9. 常高,設(shè)計概念不可用，不適用 高 8. 失效原因重復發(fā)生，結(jié) 7. 構(gòu)有問題，不成熟。 中等 6. 失效原因偶爾發(fā)生，結(jié) 5. 構(gòu)合適，成熟度高 4. 低 3. 失效原因發(fā)生的頻率很 2. 低，已證實的設(shè)計 非常低 1. 失效原因不太可能發(fā)生500，000100，00050，00010，0005，0001，000500100501 非常高 10. 不可能找出已發(fā)生的失效原因。 9. 設(shè)計的可靠性未被證實或不能被 證實。探測方法不確定。 高 8. 很小的可能找出已發(fā)

12、生的失 7. 效原因。設(shè)計的可靠性可能不能被證 實,探測方法不確定. 中等 6. 可能找出已發(fā)生的失效原 5. 因。設(shè)計的可靠性也許能 4. 證實。探測方法基本確定。 低 3. 非常大的可能找出已發(fā)生的 2. 失效原因，通過幾種相互獨立的探測 方法進行確認。 非常低 1. 肯定能找出失效的原因。909899.7%99.9%99.9%第5階段段：計算算RPNRPN=嚴重度度數(shù)X頻頻度數(shù)X不易探探測度數(shù)數(shù)RPNRPN值大于150時時應(yīng)改進進可以看到到對中間間點以上上的數(shù)值值必須采采取糾正正措施125第6階段段：糾正正措施建議改進進措施設(shè)計職責責分工和和擬完成成日期記錄采取取的行動動重新計算算RPN

13、練習選擇下列列一種情情況開發(fā)發(fā)一個包包括方框框圖的設(shè)設(shè)計FMEA（A）自來水筆筆（B）你自己的的產(chǎn)品（C）另外一個個例子6過過程FMEA的的開發(fā)發(fā)完整地介介紹這一一技術(shù)第1階段段：完成成表頭FMEA 編號號項目過程責任任部門編制人車型年/車輛類類型關(guān)鍵日期期FMEA 日期期核心組第2階段段：失效效類型和和后果確定過程程職能指出潛在在失效模模式（引引用清單單）識別潛在在失效的的后果計算后果果的嚴重重度數(shù)（按照表表格）弄清任何何特殊的的產(chǎn)品特特性第2階段段典型的潛潛在失效效模式彎曲粘粘合毛毛刺手手柄破壞壞裂裂紋紋變變形形弄弄臟臟設(shè)置不當當接接地地斷斷路路短短路路工工具具磨損失效的后后果（顧顧客可能

14、能會注意意到）噪音工工作不正正常無無法操作作不不穩(wěn)穩(wěn)定拔拔模斜度度不合適適不不良外觀觀粗粗糙糙費費勁勁難難聞聞的氣味味操操作作損壞間間歇性工工作車車輛控制制損壞如果顧客客是下一一個/后后續(xù)的操操作不能固定定不不能能鉆孔不不能裝裝配不不能研配配對對操作作著有危危險不不吻合合不不能能連接不不匹配配損損壞壞設(shè)備第3階段段：潛在在原因潛在失效效的原因因（見清清單）確定頻度度（見表表格）計算失效效可能性性比率第3階段段潛在失效效原因扭矩不合合適焊焊接不好好測測量量不準熱熱處理理不當門門/入口不不當潤潤滑不當當或無潤潤滑漏漏掉零件件或零件件位置錯錯誤第4階段段：現(xiàn)有有過程控控制建立現(xiàn)有有過程控控制確定探測

15、測的可能能性（使使用表格格）第4階段段過程潛在失效模式和后果分析的風險指數(shù)的評估準則(VDA)估計嚴重度數(shù)S估計頻度數(shù)O對照的PPM失效值估計不易探測度數(shù)D探測方法的準確程度 非常高 10.安全性風險,不符 9. 合法規(guī),車輛不能運行 高 8. 車輛的性能受到很大損害.立刻送到 7. 修理廠檢查的要求很強烈.影響重要的子系統(tǒng) 的功能. 中等 6. 車輛的性能受到損害.立刻送到修理 5. 廠檢查的要求不強列.影響重要的舒 4. 適性和便利性系統(tǒng)的功能. 低 3. 車輛的性能受到一些影響.在下次到 2. 修理廠的常規(guī)檢查中予以清除,較小的影響 舒適性和便利性系統(tǒng). 非常低 1. 對性能有非常小的影

16、響,只有有經(jīng)驗的人才 能感覺到. 非常高 10.失效原因發(fā)生的頻率 9. 非常高,過程不可用,不適用 高 8. 失效原因重復發(fā)生。 7. 過程不準確。 中等 6. 失效原因偶爾發(fā)生。 5. 過程不太準確。 4. 低 3. 失效原因發(fā)生的頻率 2. 較低。過程準確。 非常低 1. 失效原因不太可能發(fā)生。 500，000 100，000 50，000 10，000 5，000 1, 000 500 100 50 1 非常高 10.不可能找出已發(fā)生的失效原 9. 因，失效原因不能防止 高 8. 較小的可能找出已發(fā)生的失 7. 效原因。失效原因可能找不到， 測試方式不確定。 中等 6. 可能找出已發(fā)生

17、的失效原 5. 因。測試方式基本確定。 4. 低 3. 非常大的可能找出已發(fā)生的失效 2. 原因。測試方式確定，例如采用 幾種相互獨立的檢驗進行測試。 非常低 1. 肯定能找出失效原因。909897.7%99.9%99.9%第5階段段：計算算RPNRPN=嚴重度數(shù)數(shù)X頻度數(shù)X不易探測測度數(shù)RPNRPN值大于150時時應(yīng)改進進可以看到到對中間間點以上上的數(shù)值值必須采采取糾正正措施125第6階段段：糾正正措施建議改進進措施過程職責責和擬完完成日期期記錄所采采取的措措施重新計算算RPN練習針對下面面一種情情況開發(fā)發(fā)一個包包括過程程流程圖圖的過程程FMEA：（A）自來水筆筆（B）你自己的的產(chǎn)品（C）其他例子子7 總結(jié)結(jié) -下下一步是是什么！我們應(yīng)該該已經(jīng)完完成了：開發(fā)設(shè)計計FMEA的方法確定過程程要求使用方框框圖（作作為工具具）識別失效效模式確定潛在在失效后后果確定潛在在失效原原因識別現(xiàn)有有設(shè)計控控制計算風