失效模式及影響分析

失效模式及影響分析第1頁，共83頁，2023年，2月20日，星期六FMEAWhat?Why?When?How?第2頁，共83頁，2023年，2月20日，星期六主要內(nèi)容概述(概念)推動實(shí)施FMEA(Why?When?How?)FMEA(FMEA、FMECA)設(shè)計(jì)FMEA(QS9000)過程FMEA(QS9000)//FMEA的步驟順序進(jìn)行FMEA應(yīng)注意的問題案例分析總結(jié)(技術(shù)回顧、難點(diǎn)分析)失效模式與失效分析(失效分析、分析案例)第3頁，共83頁，2023年，2月20日，星期六概述

FMEA概念

失效模式及影響分析(FailureModeEffectAnalysis,FMEA)就是在產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程、生產(chǎn)過程中，通過對產(chǎn)品各組成單元潛在的各種失效模式及其對產(chǎn)品功能的影響進(jìn)行分析，并把每個(gè)潛在失效模式按它的嚴(yán)酷程度予以分類，提出可以采用的預(yù)防改進(jìn)措施，以提高產(chǎn)品可靠性的一種設(shè)計(jì)、過程分析方法。實(shí)質(zhì)：通過FMEA及其改進(jìn)措施的實(shí)施，降低產(chǎn)品設(shè)計(jì)、過程的潛在失效風(fēng)險(xiǎn)。第4頁，共83頁，2023年，2月20日，星期六FMEA的三個(gè)核心元素

失效模式－指產(chǎn)品失效的表現(xiàn)形式。失效影響－指失效模式會造成對安全性、產(chǎn)品功能的影響。(嚴(yán)酷度－某種失效模式影響的嚴(yán)重程度。)失效原因(失效機(jī)理)－使產(chǎn)品發(fā)生失效的根本原因。第5頁，共83頁，2023年，2月20日，星期六FMEA的歷史發(fā)展

50年代初美國第一次將FMEA思想用于戰(zhàn)斗機(jī)操作系統(tǒng)的設(shè)計(jì)分析；60年代中期，F(xiàn)MEA應(yīng)用于航天工業(yè)(Apollo計(jì)劃)；80年代初，F(xiàn)MEA進(jìn)入微電子工業(yè)；80年度中期，汽車工業(yè)開始應(yīng)用FMEA；88年，美國聯(lián)邦航空局發(fā)布咨詢通報(bào)要求所有航空系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及分析都必須使FMEA；91年，ISO－9000推薦使用FMEA提高產(chǎn)品和過程的設(shè)計(jì)；94年，F(xiàn)MEA成為QS－9000的認(rèn)證要求?！皾撛谑Ｊ郊昂蠊治觯‵MEA）”（2002年第三版）是美國三大汽車公司推出的汽車零組件生產(chǎn)和所屬供應(yīng)商的強(qiáng)制性要求。第6頁，共83頁，2023年，2月20日，星期六推動實(shí)施FMEA為什么要實(shí)施FMEA（Why？）實(shí)施FMEA的時(shí)機(jī)（When？）如何實(shí)施FMEA（How？）

第7頁，共83頁，2023年，2月20日，星期六為什么要實(shí)施FMEA(Why)實(shí)施“預(yù)防措施”而非“糾正措施”增加可探測的幾率確定最嚴(yán)酷的失效并降低其影響降低失效的發(fā)生將質(zhì)量、可靠性引入產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造過程第8頁，共83頁，2023年，2月20日，星期六實(shí)施FMEA的時(shí)機(jī)(When)FMEA是事前行為設(shè)計(jì)FMEA(DFMEA)應(yīng)在初始產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段進(jìn)行過程FMEA(PFMEA)在產(chǎn)品制造過程(工藝)設(shè)計(jì)階段進(jìn)行過程FMEA可以在現(xiàn)有產(chǎn)品的制造過程中應(yīng)用FMEA可重復(fù)進(jìn)行第9頁，共83頁，2023年，2月20日，星期六如何實(shí)施FMEA(How)－1掌握必要的信息和資料

產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和功能的資料產(chǎn)品運(yùn)行和維修資料產(chǎn)品使用的環(huán)境產(chǎn)品的最低工作要求產(chǎn)品質(zhì)量、可靠性數(shù)據(jù)掌握產(chǎn)品的潛在失效模式

潛在失效模式失效模式發(fā)生的幾率失效原因/失效機(jī)理對失效模式/機(jī)理的控制能力第10頁，共83頁，2023年，2月20日，星期六如何實(shí)施FMEA(How)－2掌握FMEA的基本方法與實(shí)施步驟

FMEA基本概念

FMEA表的基本組成嚴(yán)酷度、頻度、探測度等級的評定方法如何實(shí)施預(yù)防措施并落實(shí)其效果第11頁，共83頁，2023年，2月20日，星期六失效模式及影響分析(FMEA)－1FMEA分析方法

根據(jù)產(chǎn)品的復(fù)雜程度及功能關(guān)系劃分產(chǎn)品層次在約定的層次進(jìn)行FMEA硬件法－根據(jù)產(chǎn)品的功能對每個(gè)潛在失效模式及其影響進(jìn)行分析評價(jià)。(產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)圖紙及其他資料確定。嚴(yán)格的FMEA)功能法－根據(jù)產(chǎn)品的功能輸出對其失效模式及其影響進(jìn)行分析評價(jià)。(產(chǎn)品初期，設(shè)計(jì)尚未完成，資料不全面。簡單的FMEA。自上而下的功能FMEA)第12頁，共83頁，2023年，2月20日，星期六失效模式及影響分析(FMEA)－2確定重要件和關(guān)鍵件

可靠性關(guān)鍵件和重要件指的是其失效會嚴(yán)重影響系統(tǒng)安全性、可用性、任務(wù)成功、維修及壽命周期費(fèi)用等的產(chǎn)品。

關(guān)鍵件是具有關(guān)鍵特性的產(chǎn)品。關(guān)鍵特性是指，如有失效可能危及人身安全、導(dǎo)致武器系統(tǒng)或完成所要求使命的主要系統(tǒng)失效的特性。(GJB190)

重要件是具有重要特性的產(chǎn)品。重要特性是指，該特性雖不是關(guān)鍵特性，但如有失效，可能導(dǎo)致最終產(chǎn)品不能完成所要求使命的特性。(GJB190)

GJB190－主要考慮系統(tǒng)的安全、功能、任務(wù)第13頁，共83頁，2023年，2月20日，星期六失效模式及影響分析(FMEA)－3可靠性關(guān)鍵件和重要件的判別準(zhǔn)則（1）失效會導(dǎo)致人員傷亡、財(cái)產(chǎn)嚴(yán)重?fù)p失，或違反法規(guī)的產(chǎn)品。（2）從壽命周期費(fèi)用來說是昂貴的產(chǎn)品。雖然不會嚴(yán)重影響系統(tǒng)的安全，但是它的采購費(fèi)或使用維護(hù)費(fèi)用極其昂貴。那么從經(jīng)濟(jì)的角度看，它也是個(gè)關(guān)鍵件。（3）只要它發(fā)生失效就會引起系統(tǒng)失效的產(chǎn)品。雖然不一定影響安全，但嚴(yán)重影響任務(wù)的完成。（4）歷來使用表現(xiàn)不理想的產(chǎn)品，雖然失效并不影響系統(tǒng)的安全，但嚴(yán)重地影響了系統(tǒng)的可用性，增加了維修費(fèi)用及對備件的需求量。（5）難以采購的，或由于采用新工藝而難以制造的產(chǎn)品。這種產(chǎn)品一旦發(fā)生了失效，由于難以制造和采購，就可能因缺件而影響系統(tǒng)的可用性和任務(wù)完成。（6）已知需要對其進(jìn)行特殊處理，儲存、運(yùn)輸或試驗(yàn)、防護(hù)的產(chǎn)品。

第14頁，共83頁，2023年，2月20日，星期六失效模式及影響分析(FMEA)－4傳統(tǒng)的FMEA和FMECA

FMEA表代碼產(chǎn)品或功能標(biāo)志功能故障模式故障原因任務(wù)階段與工作方式故障影響故障檢測方法補(bǔ)償措施嚴(yán)酷度類別備注局部影響高層次影響最終影響第15頁，共83頁，2023年，2月20日，星期六失效模式及影響分析(FMEA)－5傳統(tǒng)的FMEA和FMECA

FMECA表

代碼產(chǎn)品或功能標(biāo)志功能故障模式故障原因任務(wù)階段與工作方式嚴(yán)酷度類別故障概率或故障率數(shù)據(jù)源故障率λp

故障模式頻數(shù)比αj故障影響概率βj

工作時(shí)間t故障模式危害度Сmj

產(chǎn)品危害度備注第16頁，共83頁，2023年，2月20日，星期六失效模式及影響分析(FMEA)－6傳統(tǒng)的FMEA和FMECA

λp－失效率，參考手冊或通過預(yù)計(jì)得到

αj－失效模式頻數(shù)比，參考失效率原始數(shù)據(jù)或試驗(yàn)及使用數(shù)據(jù)推出，也可以根據(jù)產(chǎn)品功能分析判斷得到

βj－失效影響概率，分析人員根據(jù)經(jīng)驗(yàn)判斷得到βj的定量估算表失效影響βj功能喪失βj＝1很可能喪失0.1<βj

<1有可能喪失0<βj

<0.1無影響

βj＝0第17頁，共83頁，2023年，2月20日，星期六失效模式及影響分析(FMEA)－7傳統(tǒng)的FMEA和FMECA

t－工作時(shí)間，產(chǎn)品每次任務(wù)的工作小時(shí)數(shù)或工作循環(huán)次數(shù)

Сmj－失效模式危害度，

Сmj=λp·αj·βj·t

Cr－產(chǎn)品危害度第18頁，共83頁，2023年，2月20日，星期六失效模式及影響分析(FMEA)－8傳統(tǒng)的FMEA和FMECA嚴(yán)酷度類別：I類－災(zāi)難性故障Ⅱ類－致命性故障Ⅲ類－嚴(yán)重故障Ⅳ類－輕度故障失效模式發(fā)生的概率(失效模式頻數(shù))：A級－經(jīng)常發(fā)生，>20%。B級－有時(shí)發(fā)生，10%～20%。C級－偶然發(fā)生，1%～10%。D級－很少發(fā)生，0.1%～1%。E級－極少發(fā)生，<0.1%。危害性矩陣BA故障模式發(fā)生概率等級危害性增大ⅣⅢⅡⅠ嚴(yán)酷度類別ABCDE危害度Cr第19頁，共83頁，2023年，2月20日，星期六FMEA類型設(shè)計(jì)FMEA（DFMEA）設(shè)計(jì)工程師/小組采用的，充分考慮并確定設(shè)計(jì)階段的各種失效模式及相關(guān)機(jī)理。過程FMEA（PFMEA）制造、裝配工程師/小組采用的，充分考慮并確定過程階段的各種失效模式及相關(guān)機(jī)理。第20頁，共83頁，2023年，2月20日，星期六第21頁，共83頁，2023年，2月20日，星期六DFMEA第22頁，共83頁，2023年，2月20日，星期六DFMEA面向的用戶用戶包括：最終用戶功能維修下一級系統(tǒng)或產(chǎn)品的設(shè)計(jì)者工藝工程師裝配工程師測試工程師產(chǎn)品分析第23頁，共83頁，2023年，2月20日，星期六進(jìn)行DFMEA應(yīng)考慮的問題設(shè)計(jì)的方向(希望達(dá)到的，不希望出現(xiàn)的)用戶需要的用戶想要的產(chǎn)品要求的制造裝配所要求的可以利用的信息：用戶合同已知產(chǎn)品質(zhì)量可靠性要求制造要求第24頁，共83頁，2023年，2月20日，星期六采用DFMEA的好處對設(shè)計(jì)缺陷進(jìn)行評價(jià)提高充分考慮潛在失效模式及其對系統(tǒng)/產(chǎn)品的影響的幾率將失效模式根據(jù)其影響程度分級，優(yōu)先采取預(yù)防措施可以縮短產(chǎn)品的開發(fā)時(shí)間，降低成本，提高質(zhì)量、可靠性和安全性第25頁，共83頁，2023年，2月20日，星期六DFMEA應(yīng)注意的問題DFMEA是一個(gè)動態(tài)文件，當(dāng)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)發(fā)生變化時(shí)需要對DFMEA進(jìn)行更新在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)方案確定后就必須完成DFMEADFMEA的目的是實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)思想，并假定制造和裝配過程能實(shí)現(xiàn)這一思想制造或裝配過程的潛在失效模式/機(jī)理由PFMEA解決，而非DFMEA第26頁，共83頁，2023年，2月20日，星期六設(shè)計(jì)失效的原因由于忽視了一些問題或不恰當(dāng)?shù)氖褂脤?dǎo)致的設(shè)計(jì)失效如：不恰當(dāng)?shù)娜菹薏徽_的應(yīng)力錯(cuò)誤的假設(shè)錯(cuò)誤的材料選擇采用了低級別的元器件缺乏設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

第27頁，共83頁，2023年，2月20日，星期六設(shè)計(jì)方框圖系統(tǒng)子系統(tǒng)1子系統(tǒng)2子系統(tǒng)3子系統(tǒng)4部件1部件2部件3對于復(fù)雜功能系統(tǒng)/產(chǎn)品應(yīng)將其劃分為更小的子系統(tǒng)，并確定各級之間的功能關(guān)系第28頁，共83頁，2023年，2月20日，星期六DFMEA的基本內(nèi)容項(xiàng)目－功能潛在失效模式潛在失效影響嚴(yán)重度S潛在失效原因/機(jī)理頻度O現(xiàn)行設(shè)計(jì)控制探測度DRPN建議措施責(zé)任及目標(biāo)完成日期嚴(yán)重度S頻度O探測度DRPN來自經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù)來自推測重在描述顧客抱怨保證和維修信息以往工作歷史FMEA小組經(jīng)驗(yàn)(頭腦風(fēng)暴)第29頁，共83頁，2023年，2月20日，星期六RPN(RiskPriorityNumber)

風(fēng)險(xiǎn)順序數(shù)RPN＝S×O×DS＝Severity（1～10）O＝LikelihoodofOccurrence（1～10）D＝LikelihoodofDetection（1～10）MAX＝1000，75isOK高和低的RPN都應(yīng)給予充分的注意第30頁，共83頁，2023年，2月20日，星期六嚴(yán)重度（S）影響嚴(yán)重度評定準(zhǔn)則嚴(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，在沒有任何失效預(yù)兆的情況下影響到行車安全或不符合政府的法規(guī)10有警告的嚴(yán)重危害

這是一種非常嚴(yán)重的失效形式，是在有任何失效預(yù)兆的前提下發(fā)生，影響到行車安全或不符合政府的法規(guī)9很高車輛/項(xiàng)目不能運(yùn)行（喪失基本功能）8高車輛/項(xiàng)目可運(yùn)行，但性能下降，顧客非常不滿意7中等車輛/項(xiàng)目可運(yùn)行，但舒適性/方便性項(xiàng)目不能運(yùn)行，顧客不滿意6低車輛/項(xiàng)目可運(yùn)行，但舒適性/方便性項(xiàng)目性能下降，顧客有些不滿意5很低配合和外觀/尖響和咔嗒響等項(xiàng)目不舒服。大多數(shù)顧客（75％以上）能感覺到有缺陷4輕微配合和外觀/尖響和咔嗒響等項(xiàng)目不舒服。50％的顧客能感覺到有缺陷3很輕微配合和外觀/尖響和咔嗒響等項(xiàng)目不舒服。有辨別能力的顧客（25％以下）能感覺到有缺陷2無無可辨別的后果1第31頁，共83頁，2023年，2月20日，星期六頻度（O）失效發(fā)生的可能性可能的失效率頻度很高：持續(xù)性失效100個(gè)

每1000輛車/項(xiàng)目1050個(gè)

每1000輛車/項(xiàng)目9高：經(jīng)常性失效20個(gè)

每1000輛車/項(xiàng)目810個(gè)

每1000輛車/項(xiàng)目7中等：偶然性失效5個(gè)

每1000輛車/項(xiàng)目62個(gè)

每1000輛車/項(xiàng)目51個(gè)

每1000輛車/項(xiàng)目4低：相對很少發(fā)生的失效0.5個(gè)

每1000輛車/項(xiàng)目30.1個(gè)

每1000輛車/項(xiàng)目2極低：失效不太可能發(fā)生0.010個(gè)

每1000輛車/項(xiàng)目1第32頁，共83頁，2023年，2月20日，星期六探測度（D）探測性準(zhǔn)則：設(shè)計(jì)控制探測出來的可能性探測度幾乎不可能控制絕對肯定不可能探測潛在的起因/機(jī)理及后續(xù)的失效模式，或根本沒有控制10很微小控制可能探測不出來9微小控制有極少的機(jī)會能探測出8很小控制有很少的機(jī)會能探測出7小控制可能能探測出6中等控制有中等的機(jī)會能探測出5中上設(shè)計(jì)控制有中上多的機(jī)會能探測出4高控制有較多的機(jī)會能探測出3很高控制有很多的機(jī)會能探測出2肯定能控制幾乎肯定能探測出1第33頁，共83頁，2023年，2月20日，星期六EffectCriteria:SeverityofEffectforDFMEARankHazardous–nowarningFailureaffectssafeproductoperationorinvolvesnoncompliancewithgovernmentregulationwithoutwarning.10Hazardous–withwarningFailureaffectssafeproductoperationorinvolvesnoncompliancewithgovernmentregulationwithwarning.9VeryHighProductisinoperablewithlossofprimaryFunction.8HighProductisoperable,butatreducedlevelofperformance.7ModerateProductisoperable,butcomfortorconvenienceitem(s)areinoperable.6DFMEA嚴(yán)重度判定準(zhǔn)則第34頁，共83頁，2023年，2月20日，星期六DFMEA嚴(yán)重度判定準(zhǔn)則EffectCriteria:SeverityofEffectforDFMEARankLowProductisoperable,butcomfortorconvenienceitem(s)operateatareducedlevelofperformance.5VeryLowFit&finishorsqueak&rattleitemdoesnotconform.Mostcustomersnoticedefect.4MinorFit&finishorsqueak&rattleitemdoesnotconform.Averagecustomersnoticedefect.3VeryMinorFit&finishorsqueak&rattleitemdoesnotconform.Discriminatingcustomersnoticedefect.2NoneNoeffect1第35頁，共83頁，2023年，2月20日，星期六ProbabilityofFailure

FailureRates

Rank

VeryHigh:Failureisalmostinevitable1in2101in39High:Repeatedfailures1in881in207Moderate:Occasionalfailures

1in8061in40051in20004Low:Relativelyfewfailures1in15,00031in150,0002Remote:Failureisunlikely1

in1,500,000

1DFMEA頻度判定準(zhǔn)則第36頁，共83頁，2023年，2月20日，星期六DetectionCriteria:LikelihoodofDetectionbyDesignControlRankAbsoluteUncertainty

DesignControldoesnotdetectapotentialCauseoffailureorsubsequentFailureMode;orthereisnoDesignControl10VeryRemoteVeryremotechancetheDesignControlwilldetectapotentialCauseoffailureorsubsequentFailureMode9RemoteRemotechancetheDesignControlwilldetectapotentialCauseoffailureorsubsequentFailureMode8VeryLowVerylowchancetheDesignControlwilldetectapotentialCauseoffailureorsubsequentFailureMode7LowLowchancetheDesignControlwilldetectapotentialCauseoffailureorsubsequentFailureMode6ModerateModeratechancetheDesignControlwilldetectapotentialCauseoffailureorsubsequentFailureMode5ModeratelyHighModeratelyhighchancetheDesignControlwilldetectapotentialCauseoffailureorsubsequentFailureMode4HighHighchancetheDesignControlwilldetectapotentialCauseoffailureorsubsequentFailureMode3VeryHighVeryhighchancetheDesignControlwilldetectapotentialCauseoffailureorsubsequentFailureMode2AlmostCertainDesignControlwillalmostcertainlydetectapotentialCauseoffailureorsubsequentFailureMode1DFMEA探測度判定準(zhǔn)則第37頁，共83頁，2023年，2月20日，星期六PFMEA第38頁，共83頁，2023年，2月20日，星期六PFMEA面向的用戶用戶包括：最終用戶下一級制造或工藝工藝工程師裝配工程師維修工程師測試工程師產(chǎn)品分析第39頁，共83頁，2023年，2月20日，星期六采用PFMEA的好處是一種系統(tǒng)的方法確定與工藝相關(guān)的潛在失效模式確定潛在失效的工藝起因確定失效對用戶的潛在影響將失效模式根據(jù)其影響程度分級，優(yōu)先采取預(yù)防措施第40頁，共83頁，2023年，2月20日，星期六PFMEA應(yīng)注意的問題PFMEA是一個(gè)動態(tài)文件當(dāng)產(chǎn)品的制造工藝發(fā)生變化時(shí)需要對PFMEA進(jìn)行更新PFMEA從工藝流程的最前端(接收)開始，直到產(chǎn)品的制造過程結(jié)束制造或裝配過程的潛在失效模式/機(jī)理都應(yīng)包含在PFMEA中，但一些信息(如進(jìn)行嚴(yán)重度和影響分析)可以來自DFMEA第41頁，共83頁，2023年，2月20日，星期六PFMEA－創(chuàng)建工藝流程明確任務(wù)熟悉工藝確定起點(diǎn)和終點(diǎn)確定將涉及的復(fù)雜度尋找可改進(jìn)的環(huán)節(jié)

工藝是否標(biāo)準(zhǔn)化？或不同的人是否產(chǎn)生不同的效果？是否這些步驟經(jīng)常出現(xiàn)錯(cuò)誤？

確定步驟順序描繪工藝流程分析

各工藝步驟對結(jié)果的影響現(xiàn)有的工藝與期望的狀態(tài)有什么不同？第42頁，共83頁，2023年，2月20日，星期六bad工藝流程開始接收原材料接收部件檢驗(yàn)檢驗(yàn)待處理移交生產(chǎn)部移交生產(chǎn)部材料加工檢驗(yàn)裝配功能測試待處理封裝運(yùn)輸badbadok待處理badokokok接收部門制造部門第43頁，共83頁，2023年，2月20日，星期六PFMEA的基本內(nèi)容項(xiàng)目－功能潛在失效模式潛在失效影響嚴(yán)重度S潛在失效原因/機(jī)理頻度O現(xiàn)行設(shè)計(jì)控制探測度DRPN建議措施責(zé)任及目標(biāo)完成日期嚴(yán)重度S頻度O探測度DRPN來自經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù)來自推測重在描述顧客抱怨保證和維修信息以往工作歷史FMEA小組經(jīng)驗(yàn)(頭腦風(fēng)暴)第44頁，共83頁，2023年，2月20日，星期六EffectCriteria:SeverityofEffectforPFMEARankHazardous–nowarningMayendangermachineoperatororassemblyoperator.Failureaffectssafeproductoperationornoncompliancewithgovernmentregulation.Failurewilloccurwithoutwarning.10Hazardous–withwarningMayendangermachineoperatororassemblyoperator.Failureaffectssafeproductoperationornoncompliancewithgovernmentregulation.Failurewilloccurwithwarning.9VeryHighMajordisruptiontoproductionline.100%ofproductmayhavetobescrapped.TheproductisinoperablewithlossofprimaryFunction.8HighMinordisruptiontoproductionline.Productmayhavetobesortedandaportionscrapped.Theproductisoperable,butatareducedlevelofperformance.7ModerateMinordisruptiontoproductionline.Aportionoftheproductmayhavetobescrapped(nosorting).Productisoperable,butsomecomfort/convenienceitem(s)areinoperable6PFMEA嚴(yán)重度判定準(zhǔn)則第45頁，共83頁，2023年，2月20日，星期六EffectCriteria:SeverityofEffectforPFMEARankLowMinordisruptiontoproductionline.100%oftheproductmayhavetobereworked.Productisoperable,butsomecomfort/convenienceitemsoperateatareducedlevelofperformance.5VeryLowMinordisruptiontoproductionline.Productmayhavetobesortedandaportionreworked.Fit&finishorsqueak&rattleitemdoesnotconform.MostCustomersnoticethedefect.4MinorMinordisruptiontoproductionline.Aportionoftheproductmayhavetobereworkedon-linebutout-of-station.Fit&finishorsqueak&rattleitemdoesnotconform.Averagecustomersnoticethedefect.3VeryMinorMinordisruptiontoproductionline.Aportionoftheproductmayhavetobereworkedon-linebutin-station.Fit&finishorsqueak&rattleitemdoesnotconform.Discriminatingcustomersnoticethedefect.2NoneTheFailureModehasnoEffect.1PFMEA嚴(yán)重度判定準(zhǔn)則第46頁，共83頁，2023年，2月20日，星期六ProbabilityofFailure

FailureRates

Cpk

Rank

VeryHigh:Failureisalmostinevitable1in2<0.33101in3>0.339High:Generallyassociatedwithprocessessimilartopreviousprocessesthathaveoftenfailed1in8>0.5181in20>0.677Moderate:Generallyassociatedwithprocessessimilartoperviousprocesseswhichhaveexperiencedoccasionalfailures,butnotinmajorproportions1in80>0.8361in400>1.0051in2000>1.174Low:Isolatedfailuresassociatedwithsimilarprocesses1in15,000>1.333VeryLow:Onlyisolatedfailuresassociatedwithalmostidenticalprocesses1in150,000>1.502Remote:Failureisunlikely.Nofailureseverassociatedwithalmostidenticalprocesses

1

in1,500,000

>1.67

1PFMEA頻度判定準(zhǔn)則第47頁，共83頁，2023年，2月20日，星期六DetectionCriteria:LikelihoodofDetectionbyProcessControlRankAlmostImpossibleNoknownControlsavailabletodetectFailureModeorCause10VeryRemoteVeryremotelikelihoodcurrentControlswithdetectFailureModeorCause9RemoteRemotelikelihoodcurrentControlswithdetectFailureModeorCause8VeryLowVerylowlikelihoodcurrentControlswithdetectFailureModeorCause7LowLowlikelihoodcurrentControlswithdetectFailureModeorCause6ModerateModeratelikelihoodcurrentControlswithdetectFailureModeorCause5ModeratelyHighModeratelyhighlikelihoodcurrentControlswithdetectFailureModeorCause4HighHighlikelihoodcurrentControlswithdetectFailureModeorCause3VeryHighVeryhighlikelihoodcurrentControlswithdetectFailureModeorCause2AlmostCertainCurrentControlsalmostcertaintoFailureModeorCause.Reliabledetectioncontrolsareknownwithsimilarprocesses1PFMEA探測度判定準(zhǔn)則第48頁，共83頁，2023年，2月20日，星期六S、O、D、RPNS＝（1～10）O＝（1～10）D＝（1～10）RPN＝S×O×DSPC數(shù)據(jù)可以用于確定頻度當(dāng)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)不充分時(shí)可以用文字描述作為頻度的評判準(zhǔn)則統(tǒng)計(jì)環(huán)境下探測度才能得到有效控制降低探測度因子的唯一方法就是改進(jìn)工藝控制系統(tǒng)第49頁，共83頁，2023年，2月20日，星期六工藝失效原因疏忽、遺漏工藝錯(cuò)誤誤操作設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)偏差缺少控制程序環(huán)境第50頁，共83頁，2023年，2月20日，星期六工藝控制文件SPC記錄工作記錄檢測記錄設(shè)備運(yùn)行記錄培訓(xùn)記錄可溯性記錄第51頁，共83頁，2023年，2月20日，星期六FMEA順序功能、特性或要求是什么？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(yù)防和探測？該方法在探測時(shí)有多好？能做些什么？－設(shè)計(jì)改進(jìn)－過程改進(jìn)－特殊控制－標(biāo)準(zhǔn)、程序或指南的更改會有什么問題？－無功能－部分功能/功能過強(qiáng)/功能降級－功能間歇－非預(yù)期功能第52頁，共83頁，2023年，2月20日，星期六FMEA實(shí)施步驟步驟1步驟2步驟3步驟4步驟5步驟6步驟7步驟8步驟9步驟10確定項(xiàng)目及功能頭腦風(fēng)暴潛在失效模式確定失效的潛在影響確定失效的嚴(yán)重度級別確定失效原因確定失效發(fā)生的頻度確定控制方法確定可探測度計(jì)算風(fēng)險(xiǎn)順序數(shù)(RPN)實(shí)施改進(jìn)措施第53頁，共83頁，2023年，2月20日，星期六步驟1確定項(xiàng)目及功能首先要確定項(xiàng)目、項(xiàng)目層次及功能確定項(xiàng)目中所要評價(jià)的所有部件當(dāng)項(xiàng)目確定為產(chǎn)品的部分時(shí)，部件可以為部分部件第54頁，共83頁，2023年，2月20日，星期六步驟2確定失效模式確定部件失效模式一個(gè)部件可以有多個(gè)失效模式部件失效模式電線為燈提供電源短路開路漏電第55頁，共83頁，2023年，2月20日，星期六步驟3確定失效模式的影響對于每種失效模式要確定對產(chǎn)品的影響從顧客的角度考慮失效模式失效影響短路保險(xiǎn)絲熔斷/火災(zāi)開路無光漏電電擊/被打傷第56頁，共83頁，2023年，2月20日，星期六步驟4確定失效模式的嚴(yán)重度嚴(yán)重度或危險(xiǎn)程度反映了失效影響對顧客的危害程度失效影響嚴(yán)重度保險(xiǎn)絲熔斷/火災(zāi)10－危險(xiǎn)，無警告無光8－很高電擊/被打傷10－危險(xiǎn)，無警告第57頁，共83頁，2023年，2月20日，星期六步驟5確定失效起因/機(jī)理對于每種失效都要目前失效起因失效原因可以是設(shè)計(jì)引入的也可以是制造過程引入的失效模式失效原因短路絕緣材料退化開路接觸不良焊接缺陷漏電絕緣材料退化第58頁，共83頁，2023年，2月20日，星期六步驟6確定發(fā)生的頻度確定失效模式發(fā)生的幾率信息可以來自現(xiàn)場數(shù)據(jù)、以往產(chǎn)品的歷史數(shù)據(jù)信息不充分時(shí)，也可以根據(jù)已有的經(jīng)驗(yàn)和知識決定失效原因發(fā)生的頻度絕緣材料退化2－低（很少發(fā)生）接觸不良焊接缺陷5－中等（偶然發(fā)生）5－中等（偶然發(fā)生）絕緣材料退化2－低（很少發(fā)生）第59頁，共83頁，2023年，2月20日，星期六步驟7確定控制方法控制方法將有利于預(yù)防失效模式發(fā)生，即降低失效發(fā)生的頻度有利于失效原因的探測失效原因控制措施絕緣材料退化增加導(dǎo)線的退化試驗(yàn)（老化篩選）選用高可靠性的絕緣材料接觸不良焊接缺陷接觸件檢驗(yàn)焊點(diǎn)檢驗(yàn)絕緣材料退化增加導(dǎo)線的退化試驗(yàn)（老化篩選）選用高可靠性的絕緣材料第60頁，共83頁，2023年，2月20日，星期六步驟8確定探測度確定控制方法的有效性，即降低失效發(fā)生的頻度或失效原因的探測性如果采用多種控制方法，其有效性即探測度反映的是該組控制方法的有效性控制措施探測度(控制的有效性)增加導(dǎo)線的退化試驗(yàn)（老化篩選）選用高可靠性的絕緣材料2－很多接觸件檢驗(yàn)焊點(diǎn)檢驗(yàn)5－中等5－中等增加導(dǎo)線的退化試驗(yàn)（老化篩選）選用高可靠性的絕緣材料2－很多第61頁，共83頁，2023年，2月20日，星期六步驟9計(jì)算RPNRPN＝S×O×D提供采取預(yù)防控制措施的先后順序通常，應(yīng)當(dāng)RPN高者優(yōu)先采取預(yù)防控制措施但在特殊情況下，優(yōu)先順序并非按RPN失效模式失效原因RPN短路絕緣材料退化40開路接觸不良焊接缺陷200200漏電絕緣材料退化40第62頁，共83頁，2023年，2月20日，星期六步驟10實(shí)施改進(jìn)措施實(shí)施改進(jìn)，以降低失效風(fēng)險(xiǎn)性，提高顧客滿意度，對于進(jìn)行FMEA是至關(guān)重要的確定在那里采取控制措施(Where)？采取什么樣的控制措施(What)？什么時(shí)候采取控制措施(When)？持續(xù)改進(jìn)

第63頁，共83頁，2023年，2月20日，星期六進(jìn)行FMEA應(yīng)注意的問題時(shí)間性層次性靈活性有效性失效模式的完整性第64頁，共83頁，2023年，2月20日，星期六進(jìn)行FMEA應(yīng)注意的問題－1時(shí)間性FMEA設(shè)計(jì)工作結(jié)合進(jìn)行，與設(shè)計(jì)工作保持同步。FMEA適用于產(chǎn)品研制的整個(gè)過程，并且隨產(chǎn)品設(shè)計(jì)的深入而細(xì)化。FMEA的結(jié)果應(yīng)作為進(jìn)一步設(shè)計(jì)的參考，在設(shè)計(jì)中加以改進(jìn)。FMEA的有效與否很大程度上取決于分析及糾正是否及時(shí)，F(xiàn)MEA應(yīng)在產(chǎn)品研制的各評審點(diǎn)或其之前提供有用的信息，否則它就是不及時(shí)的和沒有作用的。設(shè)計(jì)完成后再補(bǔ)做FME（C）A的作法是不可取的。

第65頁，共83頁，2023年，2月20日，星期六進(jìn)行FMEA應(yīng)注意的問題－2層次性進(jìn)行FMEA時(shí)，分析層次的選取應(yīng)因情況不同而不同。（1）為保證每一個(gè)保障性分析對象有完整輸入而在保障性分析對象清單中規(guī)定的最低層次；（2）能導(dǎo)致災(zāi)難的（I類）或致命的（II類）故障的產(chǎn)品所在的產(chǎn)品層次：（3）規(guī)定或預(yù)期需要維修的最低產(chǎn)品層次，這些產(chǎn)品可能導(dǎo)致臨界的（III類）或輕度的（IV類）故障。

第66頁，共83頁，2023年，2月20日，星期六進(jìn)行FMEA應(yīng)注意的問題－3靈活性FMEA分析雖應(yīng)按照標(biāo)準(zhǔn)化的程序進(jìn)行，但在某些方面也體現(xiàn)出它的靈活性：（1）在FMEA分析之前，將失效模式的頻度、嚴(yán)酷度和探測度等，根據(jù)不同產(chǎn)品劃分成實(shí)用的等級，確定評定標(biāo)準(zhǔn)。（2）失效模式嚴(yán)酷度等的等級劃分，即使是對同一產(chǎn)品，系統(tǒng)層次的FMEA和零件層次的FMEA不同，也應(yīng)采用分別劃分評定標(biāo)準(zhǔn)的方法。若從系統(tǒng)的FMEA起到零件的FMEA止用同一評定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分析，對失效模式的評價(jià)就會發(fā)生混亂，不同層次上的嚴(yán)酷度也會模糊不清了。（3）在與人身事故無關(guān)的，一般零件的失效模式嚴(yán)酷度評級中，受到法規(guī)限制的失效模式，原則上評定其嚴(yán)酷度為最高等級。

第67頁，共83頁，2023年，2月20日，星期六進(jìn)行FMEA應(yīng)注意的問題－4有效性補(bǔ)償與改進(jìn)措施的有效與否是FMEA是否改善了產(chǎn)品的可靠性水平的關(guān)鍵，為使這些措施是合理有效的，應(yīng)注意：（1）補(bǔ)償與改進(jìn)措施首先是設(shè)計(jì)工藝等方面的。僅用“換件”，“維修”等是不能滿足要求的。（2）在確定是否采取進(jìn)一步的改進(jìn)措施時(shí)，進(jìn)行可靠性與經(jīng)濟(jì)性的權(quán)衡考慮是合理的。（3）書寫建議改進(jìn)措施的原則是使上級領(lǐng)導(dǎo)及負(fù)責(zé)人易于理解，而決定是否采取這些措施。（4）應(yīng)把FMEA的結(jié)果補(bǔ)充到圖紙、技術(shù)資料及標(biāo)準(zhǔn)、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)等文件中，以全面防止采取改進(jìn)措施后的失效模式重新出現(xiàn)。

第68頁，共83頁，2023年，2月20日，星期六進(jìn)行FMEA應(yīng)注意的問題－5失效模式的完整性徹底弄清系統(tǒng)各功能級別的全部可能的失效模式是至關(guān)緊要的，因?yàn)檎麄€(gè)FMEA的工作就是以這些失效模式為基礎(chǔ)進(jìn)行的。這里強(qiáng)調(diào)的是全部失效模式，決不要不經(jīng)分析就想當(dāng)然地認(rèn)為某種或某些失效模式不重要，放棄分析，這樣作有時(shí)會導(dǎo)致嚴(yán)重后果。第69頁，共83頁，2023年，2月20日，星期六FMEA與FTAFTA－FaultTreeAnalysis故障樹分析FMEAFTA歸納（自下而上）演繹（自上而下）確定所有可能的失效及對系統(tǒng)的影響假定系統(tǒng)失效，判斷可能的原因注重系統(tǒng)的各組成部分注重整個(gè)系統(tǒng)第70頁，共83頁，2023年，2月20日，星期六FMEA案例－1

－運(yùn)載火箭助推器捆綁結(jié)構(gòu)的FMEACBEO-30CBEO-10芯級CBEO-20助推器助推器CBEO-50芯級捆綁結(jié)構(gòu)組成示意圖第71頁，共83頁，2023年，2月20日，星期六捆綁結(jié)構(gòu)具有兩個(gè)功能：功能I：從運(yùn)載火箭助推器豎立停放、起飛直至助推器發(fā)動機(jī)關(guān)機(jī)這段任務(wù)時(shí)間內(nèi)，保證助推器與芯級的聯(lián)接，使二者的相對位置符合規(guī)定要求并傳遞助推器的推力。功能II：當(dāng)接到控制系統(tǒng)發(fā)出的分離信號時(shí)，三根前聯(lián)接桿及后捆綁聯(lián)接結(jié)構(gòu)上的分離裝置應(yīng)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)爆炸分離，即保證助推器與芯級脫開。

故障定義不能按規(guī)定的要求完成上述任一項(xiàng)功能均為故障。

FMEA案例－1

－運(yùn)載火箭助推器捆綁結(jié)構(gòu)的FMEA第72頁，共83頁，2023年，2月20日，星期六FMEA案例－1

－運(yùn)載火箭助推器捆綁結(jié)構(gòu)的FMEA芯級后捆綁聯(lián)接結(jié)構(gòu)前聯(lián)接桿助推器前聯(lián)接桿1CBEO-10前聯(lián)接桿2CBEO-20前聯(lián)拉桿3CBEO-30后捆綁聯(lián)接結(jié)構(gòu)CBEO-50捆綁結(jié)構(gòu)功能框圖

捆綁結(jié)構(gòu)可靠性框圖第73頁，共83頁，2023年，2月20日，星期六FMEA案例－1

－運(yùn)載火箭助推器捆綁結(jié)構(gòu)的FMEA初始約定層次：運(yùn)載火箭約定層次：捆綁結(jié)構(gòu)

任務(wù)：分析人員：審核：批準(zhǔn)：填表日期：第74頁，共83頁，2023年，2月20日，星期六FMEA案例－1

－運(yùn)載火箭助推器捆綁結(jié)構(gòu)的FMEA代碼產(chǎn)品或功能標(biāo)志功能故障模式故障原因任務(wù)階段與工作方式故障影響補(bǔ)償措施嚴(yán)酷度類別發(fā)生概率備注局部影響高層次影響最終影響23110

前聯(lián)接桿（CBEO—10）保證助推器與芯級聯(lián)接，傳遞助推器的推器的推力：分離時(shí)保證助推器與芯級及時(shí)脫開

聯(lián)桿斷裂

材料有嚴(yán)重缺陷或強(qiáng)度不合格

起飛階段

聯(lián)桿斷裂

助推器與芯級聯(lián)接失效

運(yùn)載火箭發(fā)射失效設(shè)計(jì)中留有足夠的安全系數(shù)，生產(chǎn)中對材料強(qiáng)度及缺陷要求嚴(yán)格檢查

Ⅰ（災(zāi)難的）

極少

接到分離信號后勤部規(guī)定時(shí)間內(nèi)聯(lián)桿沒斷開

爆炸螺栓未炸開

助推器與芯級分離階段

接到分離信號后在規(guī)定時(shí)間內(nèi)聯(lián)桿沒斷開

影響助推器與芯級正常分離

影響將有效載荷送入預(yù)定軌道

設(shè)計(jì)上采取冗余措施（每根聯(lián)桿上有2個(gè)爆炸螺栓）

Ⅱ（致命的）

極少

第75頁，共83頁，2023年，2月20日，星期六FMEA案例－2

－雷達(dá)系統(tǒng)的FMEA和CA雷達(dá)2發(fā)射機(jī)10接收機(jī)20天線30顯示器40電源60顯示器50前置放大器20A1本機(jī)振蕩器20A2混頻器20A4中頻放大器20A5檢波器20A6圖象20A7本機(jī)振蕩器20A3來自船載電源的輸入元器件某雷達(dá)可靠性結(jié)構(gòu)模型框圖

第76頁，共83頁，2023年，2月20日，星期六FMEA案例－2

－雷達(dá)系統(tǒng)的FMEA和CA（1）

產(chǎn)品

（2）

代碼

（3）

功能

（4）

故障模式

（5）故障影響

（6）損壞概率（β）

（7）故障模式頻率比（α）

（8）故障率（1/106h）（λ）

（9）危害度（CR）

（10）

備注

電阻20A1R1分壓器斷路無輸出1.000.801.51.200薄膜電阻電阻值變化誤輸出0.030電阻

20A1R2分壓器斷路無輸出1.000.801.51.200薄膜電阻電阻值變化

誤輸出

0.030電容器

20A1C3去耦斷路無影響0.000.350.220.000片狀鉭電容

短路無輸出1.000.350.220.077漏電流大無影響0.0000電容量下降

無影響

0.000.10