DFMEA－設計潛在的失效模式及后果

1DFMEA－設計潛在的失效模式及后果分析

DesignPotentialFailureModeandEffectsAnalysis2FMEA和風險的聯(lián)系什么是風險?你的產(chǎn)品有風險嗎?你的產(chǎn)品生產(chǎn)過程中有風險嗎?這些風險需要控制嗎?我們采取何種措施可以避免或者降低風險?采取的措施得到有效實施了嗎?有新的風險出現(xiàn)嗎?

3FMEA和風險的聯(lián)系產(chǎn)品/過程的風險是和產(chǎn)品/過程所要實現(xiàn)的功能想對應?所要實現(xiàn)的功能/滿足的特性可通過質量功能展開來確定(QFD).功能和特性定義得越明確,風險識別就越容易.任何的風險都對應著失效

4何謂FMEA

FMEA是一組系統(tǒng)化的活動，其目的是發(fā)現(xiàn)、為確?？蛻魸M意評價產(chǎn)品／過程中潛在的失效及其后果。找到能夠避免或減少這些潛在失效發(fā)生的措施。書面總結上述過程。，這是對設計過程的完善。5這種系統(tǒng)化的方法與一個工程師在任何設計過程中正常經(jīng)歷的思維過程是一致的，并使之規(guī)范化、文件化。設計FMEA6潛在失效模式潛在失效后果嚴重度S級別潛在失效起因/機理頻度O現(xiàn)行控制探測度DRPN建議措施責任及目標完成日期措施結果預防探測采取的措施SODRPN子系統(tǒng)功能要求功能、特性或要求是什么？會是什么問題？-無功能-部分功能/功能過強/功能降級-功能間歇-非預期功能后果是什么？有多糟糕？起因是什么？發(fā)生的頻率如何？怎樣能得到預防和探測？該方法在探測時有多好？能做些什么？-設計更改-過程更改-特殊控制-標準、程序或指南的更改7FMEA的時機成功實施FMEA項目的最重要因素之一是時間性。其含義是指“事件發(fā)生前”的措施，而不是“事實出現(xiàn)后”的演練。為實現(xiàn)最大價值，F(xiàn)MEA必須在產(chǎn)品或過程失效模式被納入到產(chǎn)品或過程之前進行。事先花時間很好地完成FMEA分析，能夠最容易、低成本地對產(chǎn)品或過程進行更改，從而最大程度地降低后期更改的危機。FMEA能夠減少或消除實施可能會帶來更大隱患的預防/糾正性更改的機會。應在所有FMEA小組間提倡交流和協(xié)作。FMEA的全面實施要求對所有新部件、更改過的部件以及應用或環(huán)境有變化的沿用零件進行設計FMEA。8集體的努力

FMEA由負責設計工作的工程師主導，項目小組參與。相關部門的參與是FMEA的前提，這些部門應包括(但不限于)：裝配、制造、材料、質量、服務和供方，以及負責下一總成的設計部門。FMEA可成為促進有關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。此外，任何(內(nèi)部或外部的)供方設計項目應向有關負責設計的工程師進行咨詢。9顧客的定義設計潛在FMEA中“顧客”的定義，不僅僅是“最終使用者”，并且包括車型設計或更高一級裝配過程設計的工程師們／設計組，以及在生產(chǎn)過程中負責生產(chǎn)、裝配和售后服務的工程師們，法律法規(guī)要求。10設計FMEA是一份動態(tài)文件：應在一個設計概念最終形成之時/前開始，而且，在產(chǎn)品開發(fā)各階段中，當設計有變化或得到其它信息時，應及時，不斷地修改，并最終在產(chǎn)品加工圖樣完成之前全部結束。考慮制造／裝配的要求是相互聯(lián)系的，設計FMEA在體現(xiàn)設計意圖的同時，還應保證制造或裝配能夠實現(xiàn)設計意圖。制造或裝配過程中可能發(fā)生的潛在失效模式分析不需包含在設計FMEA當中，它們的識別，影響及控制由過程FMEA來解決。設計FMEA11設計FMEA不是靠過程控控制來克服設設計中潛在的的缺陷，但的的確要考慮制制造／裝配過過程中技術的的／體力的限限制，例如必要的拔模(斜度)受限制的表面面處理裝配空間／工工具可接近受限制的鋼材材硬度公差能力設計FMEA12設計FMEA的開發(fā)主管設計工程程師擁有許多多用于設計FMEA準備工作的文文件。設計FMEA應從列出設計計希望做什么么及不希望做做什么開始，，如設計意圖圖。顧客需求求(正如由QFD之類活動所確確定的一樣)、車輛要求文文件、已知產(chǎn)產(chǎn)品的要求和和制造／裝配配要求都應結結合起來。13設計FMEA應從所要分析析的系統(tǒng)、子子系統(tǒng)或零部部件的框圖開開始。給出了框圖的的示例框圖說明了分分析中包括的的各項目之間間的主要關系系，并建立了了分析的邏輯輯順序。用于FMEA的準備工作中中這種框圖應應伴隨FMEA過程。設計FMEA14圖115圖216圖31718定義失效:在規(guī)定條件下下(環(huán)境、操作、、時間)不能完成既定定功能。在規(guī)定條件下下,產(chǎn)品參數(shù)值不不能維持在規(guī)規(guī)定的上下限限之間。產(chǎn)品在工作范范圍內(nèi),導致零組件的的破裂、斷裂裂、卡死等損損壞現(xiàn)象。19為了便于將潛潛在的失效模模式及其影響響后果分析成成文，已設計計出專用表格格。下面介紹這種種表格的具體體應用，所述述各項的序號號都相應標在在表上對應的的欄目內(nèi)，完完成的設計FMEA表格的示例見見附錄B：201)FMEA編號填入FMEA文件編號,以便查詢。2）系統(tǒng)、子子系統(tǒng)或零部部件的名稱及編號注明適當?shù)姆址治黾墑e并填入所分析系統(tǒng)、子子系統(tǒng)或零件件的名稱、編號213)設計責任填入整車廠（（OEM）、部門和小組組,如果知道，還還應包括供方方的名稱。（（誰負責產(chǎn)產(chǎn)品設計）4）編制者填入負責FMEA準備工作的工工程師的姓名名、電話和所所在公司的名名稱。225)年型/車型填入將將使用用和/或正正被分分析的的設計計所影影響的的預期期的年年型及及車型型（如如果已已知的的話））6)關鍵日日期填入FMEA初次預預定完完成的的日期期，該該日期期不應應超過過計劃劃的產(chǎn)產(chǎn)品設設計發(fā)發(fā)布的的日期期。7)FMEA日期填入編制FMEA原始稿稿的日日期及及最新新修訂訂的日日期8)核心小小組列出有有權確確定和和/或或執(zhí)行行任務務的責責任部部門和和個人人姓名名（建建議所所有參參加人人員的的姓名名、部部門、、電話話、住住址等等都應應記錄錄在一一張分分發(fā)表表上））23項目/功能填入被被分析析項目目的名名稱和和其他他相關關信息息（如如編號號、零零件級級別等等）用盡可可能簡簡明的的文字字來說說明被被分析析項目目滿足足設計計意圖圖的功功能，，包括括該系系統(tǒng)運運行環(huán)環(huán)境（（規(guī)定定溫度度、壓壓力、、濕度度范圍圍、設設計壽壽命））相關關的信信息如果該該項目目有多多種功功能，，且有有不同同的失失效模模式，，應把把所有有的功功能單單獨列列出24潛在失失效模模式所謂潛潛在失失效模模式是是指部部件、、子系系統(tǒng)或或系統(tǒng)統(tǒng)有可可能會會未達達到或或不能能實現(xiàn)現(xiàn)項目目/功功能欄欄中所所描述述的預預期功功能的的情況況（如如預期期功能能失效效）。。這種種潛在在的失失效模模式可可能會會是更更高一一級的的子系系統(tǒng)或或系統(tǒng)統(tǒng)的潛潛在失失效模模式的的起因因或者者是更更低一一級的的部件件的潛潛在失失效模模式的的影響響后果果只可能能出現(xiàn)現(xiàn)在特特定的的運行行條件件下（（如熱熱、冷冷、干干燥、、粉塵塵等））和特特定的的使用用條件件下（（如超超過平平均里里程、、不平平的路路面、、僅在在城市市內(nèi)行行駛等等）的的潛在在失效效模式式應予予以考考慮一般的的失效效模式式包含含下列列各項項,但不限限于此此:裂紋、、變形形、松松弛、、泄漏漏、粘粘結、、生銹銹氧化化、折折斷、、不不能傳傳遞扭扭距失效模模式應應表述述為“物理的的”或者技技術上上的定定義，，而不不是對對于顧顧客可可感受受的特特征25潛在失失效后果顧客察察覺在在功能能特性性上失失效模模式的的后果果常見的的失效效后果果包括括:噪音、、漏氣氣、操操作費費力、、電動動窗不不作用用、剎剎車不不靈、、跳動動、亂亂檔、、冷卻卻不夠夠、車車輛性性能退退化、、產(chǎn)生臭臭氣、、外觀不不良、、違法法法規(guī)規(guī)等。。26圖427圖528嚴重度度（（S）嚴重度度是一一給定定失效效模式式最嚴嚴重的的影響響后果果的級級別嚴重度度的評評估分分為1到10級級。嚴嚴重度度數(shù)值值的降降低只只有通通過改改變設設計才才能夠夠實現(xiàn)現(xiàn)例如，，“安安全帶帶”可可以減減輕車車輛碰碰撞的的嚴重重程度度29表2.推薦薦的DFMEA嚴重度度評價價準則則后果判定準則：后果的嚴重度級別無警告的嚴重危害這是一種非常嚴重的失效形式，它是在沒有任何失效預兆的情況下影響到行車安全或違反了政府的有關章程。10有警告的嚴重危害這是一種非常嚴重的失效形式，是在具有失效預兆的前提下所發(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，顧客不滿意。6低車輛(或系統(tǒng))能運行，但舒適性或方便性方面性能下降，顧客有些不滿意。5很低裝配和外觀/尖響聲和卡嗒響聲等項目不符合要求，大多數(shù)顧客發(fā)現(xiàn)有缺陷（多于75%）。4輕微裝配和外觀/尖響聲和卡嗒響聲等項目不符合要求，有50％的顧客發(fā)現(xiàn)有缺陷。3很輕微裝配和外觀/尖響聲和卡嗒響聲等項目不符合要求，有辨識能力的顧客發(fā)現(xiàn)有缺陷（少于25％）2無沒有可識別的影響130分級產(chǎn)品特特殊特特性的的分級級31潛在失效的的起因因/機機理潛在失失效起起因是是指一一個設設計薄薄弱部部分的的跡象象，其其作用用結果果就是是失效效模式式。盡可能能地列列出每每一失失效模模式的的每一一個潛潛在起起因和和/或或失效效機理理32潛在失效的的起因因/機機理一般失失效原原因包包括下下列,但但不局局限於於此：錯誤的的原物物料規(guī)規(guī)格不適當當?shù)脑O設計壽壽命假假設超過壓壓力潤滑能能力不不足軟件規(guī)規(guī)范不不合適適公差規(guī)規(guī)定不不合理理33典型的的失效效機理理包括括,但不局局限于于此化學氧氧化金屬疲疲勞原物料材質質不穩(wěn)定磨損腐蝕潛在失效的起因因/機理34圖635頻度（0）頻度是指某某一特定失失效起因或或機理（已已列于前欄欄目中）出出現(xiàn)的可能能性發(fā)生機機會:通過設計變變更或者設設計過程變變更（如建建立設計檢檢查單，設設計指南，，設計評審審等）來預預防或控制制失效模式式的起因/機理是影影響頻度數(shù)數(shù)降低的唯唯一的途徑徑。潛在失效起起因/機理理出現(xiàn)頻度度的評估分分為1到10級，在在確定這個個估計值時時，需要考考慮下列問問題：36相似零件或或子系統(tǒng)的的服務歷史史和相關經(jīng)經(jīng)驗?是否類似于于前一等級級的零件、、子系統(tǒng)或或系統(tǒng)?相對于前一一等級的零零件或子系系統(tǒng),改變的程度度大小?零件與前一一等級零件件,基本上是否否有差異?零件是否為為全新的產(chǎn)產(chǎn)品?零件使用條條件是否改改變?作業(yè)環(huán)境是是否改變?是否有適當當?shù)念A防控控制措施？？是否運用工工程分析（（如可靠性性）去估計計？頻度（0）37圖7第三版FMEA38現(xiàn)行設計控控制現(xiàn)行控制是是指已被或或正在被同同樣或類似似的設計所所采用的那那些措施（（如設計評評審，失效效與安全設設計（減壓壓閥），數(shù)數(shù)學研究，，臺架/試試驗室試驗驗，可行性性評審，樣樣件試驗，，道路試驗驗，車隊試試驗）要考慮兩種種類型的設設計控制：：預防：防止止失效的起起因/機理理或失效模模式出現(xiàn)，，或者降低低其出現(xiàn)的的幾率探測：在項項目投產(chǎn)之之前，通過過分析方法法或物理方方法，探測測出失效的的起因/機機理或者失失效模式39圖840不易探測度（D）現(xiàn)行設計/過程控制條條件下發(fā)現(xiàn)現(xiàn)潛在起因因/機理的能力力和探測失效模式式的能力41圖9第三版FMEA42風險順序數(shù)數(shù)（RPN）風險順序數(shù)數(shù)是嚴重度度數(shù)(S),頻度數(shù)(0),不易探測度度數(shù)(D)等級的乘積積。RPN=(S)×(0)×(D)是一項設計計風險指針針,RPN取值在1至至1000之間。當當RPN較高時,設計小組應應提出糾正正措施來降降低RPN值。43建議措施應首先針對對高嚴重度，，高RPN值和小組指指定的其它它項目進行預防/糾正措施施的工程評評價。任何何建議措施施的意圖都都是要依以以下順序降降低其風險險級別：嚴嚴重度、頻頻度和探測測度。如：-修改設計幾幾何尺寸和和/或公差差；-修改材料規(guī)規(guī)范；-試驗設計（（尤其是存存在多重或或相互作用用的起因時時或其它解解決問題的的技術）；；和-修改試驗計計劃只有設計更更改才能導導致嚴重度度的降低。。只有通過過設計更改改或者設計計過程更改改消除或控控制失效模模式的起因因/機理才才能有效地地降低頻度度。增加設設計確認/驗證措施施將僅能導導致探測度度值的降低低。由于增增加設計確確認/驗證