AIAG五大工具培訓(xùn)-FMEA

AIAG五大工具培訓(xùn)（中）——FMEA第1頁歷史教訓(xùn)日本高田死亡氣囊事件事故起源：2009年5月16日，美國一位18歲的女孩兒開著一輛2000年生產(chǎn)的本田雅閣去接放學(xué)的弟弟。在學(xué)校的停車場，汽車與另一輛車相撞。氣囊展開后，女孩兒被氣囊中彈出的一個(gè)金屬片劃破頸動(dòng)脈，失血而亡。事故影響：1.高田氣囊門已經(jīng)在全球范圍內(nèi)造成23死，230傷；2.截止到2014年10月，本田公司在美國召回了近510萬輛，豐田召回87.7萬輛，日產(chǎn)召回了69.5萬輛，寶馬召回近62.8萬輛，克萊斯勒召回逾37.1萬輛；3.

2018年2月28日，澳大利亞政府強(qiáng)制要求汽車生產(chǎn)商和經(jīng)銷商召回安裝了日本高田公司所產(chǎn)問題安全氣囊的汽車，共計(jì)大約230萬輛，是澳大利亞迄今規(guī)模最大的汽車召回行動(dòng)；4.高田公司在2017年6月表示，到2019年該公司已召回或預(yù)計(jì)將召回約1.25億輛汽車，其中包括美國市場的逾6000萬輛汽車，分別由19家汽車制造商生產(chǎn)。事故原因：氣囊內(nèi)的氣體推進(jìn)劑是裝在一個(gè)個(gè)圓片中，多個(gè)圓片裝在氣囊的氣體推進(jìn)器里。高田的質(zhì)量問題就出在這些圓片的生產(chǎn)中。在呈交給NHTSA的報(bào)告中，高田列舉了幾個(gè)錯(cuò)誤。一是推進(jìn)劑的存放沒有防潮措施，受潮的推進(jìn)劑可能導(dǎo)致在多年后圓片包裝破裂（推進(jìn)劑為硝酸銨，易溶于水、易吸濕和結(jié)塊）。二是有些圓片合裝在一起時(shí)壓力過小。在有些案例中，比如本田的某些車型上，本田要求每個(gè)氣囊裝7個(gè)圓片，而實(shí)際裝的是6個(gè)。第2頁歷史教訓(xùn)德國艾雪德列車事件事故起源：1998年6月3日，德國時(shí)間上午11時(shí)10分，當(dāng)列車駛至策勒區(qū)艾雪德鎮(zhèn)以南約6公里時(shí)，第2節(jié)車廂的第3條車軸上的一個(gè)車輪外鋼圈因疲乏而突然爆裂，鋼條碎片插進(jìn)了車廂內(nèi)。當(dāng)列車駛過轉(zhuǎn)轍器時(shí)，爆裂的車輪外鋼圈又把轉(zhuǎn)轍器上的引導(dǎo)軌揚(yáng)起一段，同時(shí)也插入了車廂走道并沖破車廂頂；在一連串效應(yīng)，車頭與第2節(jié)之后的車體分離，導(dǎo)致車廂脫軌。事故影響：1.事故造成101人死亡，88人受傷，其中66人重傷；2.列車第3節(jié)及以后的車廂全部擠壓毀壞，行車天橋當(dāng)場倒塌；3.德國鐵路公司兩名官員和一名工程師被起訴誤殺罪，相關(guān)人員被罰款10000歐元；4.德國引以為傲的技術(shù)遭到民眾質(zhì)疑，鐵路出行一度遭到抵制；事故原因：1.ICE-1列車的車輪原本均是以單鑄鐵制造一體成型，但是有嚴(yán)重車身震蕩與噪音問題；所以，后來改以在車輪外由一層20毫米厚的橡膠包著，外面再套上一個(gè)相對地較薄的金屬車輪，該修改的雙層金屬車輪原本是設(shè)計(jì)用在速度較慢的大眾運(yùn)輸系統(tǒng)上；而金屬車輪外鋼圈金屬疲勞導(dǎo)致斷裂，釀成大禍；2.由于列車長對德國高鐵技術(shù)的盲目崇拜，發(fā)生異常時(shí)未要求立即停止行駛；3.在例行維護(hù)和保養(yǎng)中，維修中心工程人員只采用閃燈肉眼檢查，而不是可探測金屬疲勞的儀器，導(dǎo)致車輪細(xì)微疲勞未及時(shí)發(fā)現(xiàn)；第3頁FMEA定義及作用由上述兩個(gè)事件引申至汽車行業(yè)：1.在新產(chǎn)品或新技術(shù)產(chǎn)生前，需要對產(chǎn)品的特性進(jìn)行充分識(shí)別，并分析其潛在的失效模式，并加以控制。而歸總這些信息的文件就是——FMEA；2.FMEA文件中的頻度和可探測度是需要有效驗(yàn)證并得到認(rèn)可的；3.產(chǎn)品的特殊特性以及嚴(yán)重度較高的特性，其控制方式建議是在試驗(yàn)基礎(chǔ)上得到認(rèn)證，而非僅憑經(jīng)驗(yàn)得出；什么是FMEA？FMEA是一組系統(tǒng)化的工作，其目的是：1）認(rèn)可并評價(jià)產(chǎn)品/過程中的潛在失效模式及其失效的后果。2）確定能夠消除或減少潛在失效發(fā)生機(jī)會(huì)的措施。3）將全部過程形成文件，作為過程控制計(jì)劃的輸入。FMEA是對確定設(shè)計(jì)或過程必須做哪些事情才能使顧客滿意這一過程的補(bǔ)充。第4頁FMEA的應(yīng)用FMEA分類：設(shè)計(jì)DFMEA：針對產(chǎn)品本身，產(chǎn)品設(shè)計(jì)、研發(fā)時(shí)期的分析技術(shù)。系統(tǒng)SFMEA：針對產(chǎn)品系統(tǒng)，考慮系統(tǒng)和系統(tǒng)間交互作用。過程PFMEA：針對產(chǎn)品的實(shí)現(xiàn)過程，過程開發(fā)設(shè)計(jì)的分析技術(shù)。設(shè)備MFMEA：針對設(shè)備、工裝的維護(hù)與制造過程的影響。第5頁FMEA的實(shí)施FMEA實(shí)施：1.成功實(shí)施FMEA項(xiàng)目的最重要因素之一是時(shí)間性。早知道做好防靜電防護(hù)就不會(huì)造成電子零件被靜電打壞.×我事先做好防靜電防護(hù)所以沒有造成電子零件被靜電打壞.√

有效運(yùn)用FMEA可減少事後追悔,強(qiáng)化事先預(yù)防。2.為實(shí)現(xiàn)最大價(jià)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(jìn)行。第6頁概念初始設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)完成樣件制造設(shè)計(jì)/過程確認(rèn)生產(chǎn)開始DFMEAPFMEADFMEA--

完成時(shí)間在早期的圖樣完成但任何工具的制造

開始之前。PFMEA--

開始于基本的操作方法討論完成時(shí)，完成時(shí)

間早于生產(chǎn)計(jì)劃制定和生產(chǎn)批準(zhǔn)之前。FMEA的實(shí)施第7頁3.事先花時(shí)間進(jìn)行FMEA分析，能夠容易且低成本地對產(chǎn)品設(shè)計(jì)或制程進(jìn)行修改，從而減輕事后修改的危機(jī)。產(chǎn)品企業(yè)的產(chǎn)品開發(fā)周期的回收效益。計(jì)劃越早，就會(huì)獲得越大的回收效益計(jì)劃和定義產(chǎn)品設(shè)計(jì)和開發(fā)產(chǎn)品和過程確認(rèn)制造過程設(shè)計(jì)和開發(fā)產(chǎn)品設(shè)計(jì)100:1過程設(shè)計(jì)10:1生產(chǎn)1:1用戶1:10時(shí)間線回收:效益FMEA的實(shí)施第8頁4.范圍或關(guān)注焦點(diǎn):

新設(shè)計(jì)、新技術(shù)或新過程:全部設(shè)計(jì)、技術(shù)或過程。

現(xiàn)有設(shè)計(jì)或過程的修改:集中于對設(shè)計(jì)或過程的修改

、由于修改可能產(chǎn)生手工藝相互影響以及現(xiàn)場的歷史

情況。

將現(xiàn)有的設(shè)計(jì)或過程用于新的環(huán)境、場所或應(yīng)用（假

設(shè)對現(xiàn)有設(shè)計(jì)或過程已有FMEA）：新環(huán)境或場所對現(xiàn)

有設(shè)計(jì)或過程的影響。DFMEA表格第9頁P(yáng)FMEA表格第10頁填入被分析過程或工序的名稱和編號(hào)（如配料、涂布、疊片等）。用盡可能簡潔的文字來說明被分析的過程/工序要滿足設(shè)計(jì)意圖的功能。如果該項(xiàng)目有多種功能或多個(gè)工序，且有不同的失效模式，應(yīng)把這些工序獨(dú)立列出。PFMEA表格填寫

所謂潛在失效模式是指過程有可能不能滿足過程功能/要求欄中所描述的過程要求和/或設(shè)計(jì)意圖，可能是本工序問題的描述，下工序某個(gè)潛在失效模式的起因描述，或者是前工序的某個(gè)潛在失效模式的后果。準(zhǔn)備FMEA時(shí)，應(yīng)假定所接收的零件/材料是正確的。當(dāng)歷史數(shù)據(jù)表明進(jìn)貨零件質(zhì)量有缺陷時(shí)，F(xiàn)MEA小組可做例外處理。潛在失效模式應(yīng)以規(guī)范化或技術(shù)術(shù)語來描述，不必與顧客察覺的現(xiàn)象相同按照部件、子系統(tǒng)、系統(tǒng)或過程特性，列出特定工序的每一個(gè)潛在的失效模式。前提是這種失效可能發(fā)生，但不一定發(fā)生。PFMEA表格填寫

過程工程師應(yīng)能提出并回答下列問題:

?

過程/零件怎樣不滿足要求？?

無論工程規(guī)范如何，顧客（最終使用者、后續(xù)工序或服務(wù)）認(rèn)為的可拒收的條件是什么？以對類似過程的比較和對顧客（最終使用者和后續(xù)工序）對類似部件的索賠研究為起點(diǎn)。另外，對設(shè)計(jì)意圖的了解也是必要的。PFMEA表格填寫

潛在失效的后果是指失效模式對系統(tǒng)功能的影響，用顧客感受的語言來描述。失效后果應(yīng)從具體的系統(tǒng)、子系統(tǒng)、零件之間的關(guān)系來考慮。要根據(jù)顧客可能發(fā)現(xiàn)或經(jīng)歷的情況來描述失效的后果。顧客既可能是內(nèi)部的顧客也可能是外部最終用戶，可以是下道工序、后續(xù)工序或工位、經(jīng)銷商或車主。如果失效模式可能影響安全性或?qū)Ψㄒ?guī)的符合性，要清楚地予以說明。PFMEA表格填寫如果顧客是最終使用者，典型的失效后果：噪音粗糙工作不正常不起作用費(fèi)力燃燒不能工漏電不穩(wěn)定外觀不良運(yùn)行間歇

泄漏報(bào)廢短路顧客不滿意

不符合法規(guī)PFMEA表格填寫如果顧客是下一道或后續(xù)工序，典型的失效后果：無法緊固不能配合無法鉆孔無法連接無法安裝無法匹配無法加工表面造成工裝過度磨損設(shè)備損壞危害操作者PFMEA表格填寫

嚴(yán)重度是對一給定失效模式最嚴(yán)重的影響后果的級別。嚴(yán)重度是單一的FMEA范圍內(nèi)的相對定級結(jié)果,小組應(yīng)對評定準(zhǔn)則和分級規(guī)則達(dá)成一致意見.嚴(yán)重度數(shù)值的降低只有通過設(shè)計(jì)更改才能夠?qū)崿F(xiàn)。

如果受失效模式影響的顧客是裝配廠或產(chǎn)品的使用者，嚴(yán)重度的評價(jià)可能超出了本過程工程師/小組的經(jīng)驗(yàn)或知識(shí)范圍，在這種情況下，應(yīng)咨詢設(shè)計(jì)FMEA以及設(shè)計(jì)工程師和/或后續(xù)的制造或裝配廠的過程工程師的意見。不推薦修改為9和10的嚴(yán)重度數(shù)值。PFMEA表格填寫影響標(biāo)準(zhǔn)：

對產(chǎn)品影響嚴(yán)重性（對顧客的影響）等級不符合安全性或者法規(guī)要求潛在失效模式影響了汽車的安全行駛；或者包含不符合政府法規(guī)的情形，失效發(fā)生時(shí)無預(yù)警10潛在失效模式影響了汽車的安全行駛；或者包含不符合政府法規(guī)的情形，失效發(fā)生時(shí)有預(yù)警9基本功能喪失或功能降低基本功能喪失（汽車無法運(yùn)行，不影響汽車安全行駛）8基本功能降低（汽車無法運(yùn)行，不影響汽車安全行駛）7最終顧客嚴(yán)重度的評價(jià)表PFMEA表格填寫影響標(biāo)準(zhǔn)：對產(chǎn)品影響嚴(yán)重性（對顧客的影響）等級次要功能喪失或功能降低次要功能喪失（汽車可以行駛，但舒適/便捷功能不可實(shí)施）6次要功能降低（汽車可以行駛，但舒適/便捷性能下降）5干擾有外觀、可聽噪音，汽車操作項(xiàng)目上的問題，并且被絕大多數(shù)顧客（75%）察覺到。4有外觀、可聽噪音，汽車操作項(xiàng)目上的問題，并且被許多數(shù)顧客（50%）察覺到。3有外觀、可聽噪音，汽車操作項(xiàng)目上的問題，并且被絕大多數(shù)顧客（25%）察覺到。2沒有影響沒有可識(shí)別的影響1PFMEA表格填寫本欄目用于區(qū)分任何對部件、子系統(tǒng)或系統(tǒng)可能要求附加于設(shè)計(jì)或過程控制的特殊特性的分級（如關(guān)鍵、主要、次要、重要、重點(diǎn)）。本欄目的意圖是突出某些特性以優(yōu)先進(jìn)行評定。如果過程FMEA中確定了分級，應(yīng)通告負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)的工程師，因?yàn)檫@可能影響涉及控制項(xiàng)目辨識(shí)的工程文件。特殊產(chǎn)品或過程特性符號(hào)及其使用服從于特定的公司規(guī)定，在本文件中不予以標(biāo)準(zhǔn)化。PFMEA表格填寫失效是怎樣發(fā)生的，并應(yīng)依據(jù)可以糾正或可以控制的原則來描述。在盡可能廣的范圍內(nèi)，列出每一失效模式的每一個(gè)潛在起因和/或失效機(jī)理。起因/機(jī)理應(yīng)盡可能簡明而全面的列出，以便有針對性地采取補(bǔ)救的努力。原因不能含糊不清的語言（如機(jī)器不正常，操作不當(dāng)），應(yīng)具體，并使用過程的語言描述，典型的失效起因可包括但不限于：扭矩過大或過小焊接電流、時(shí)間、壓力不準(zhǔn)確測量不準(zhǔn)確熱處理不當(dāng)----時(shí)間、溫度澆口/通風(fēng)不足潤滑不足或無潤滑零件漏裝或錯(cuò)裝工裝或定位器磨損不正確的機(jī)器設(shè)置等。PFMEA表格填寫頻度是指某一特定的起因/機(jī)理出現(xiàn)的可能性。描述出現(xiàn)的可能性的級別具有相對意義，而不是絕對的數(shù)值。但應(yīng)在小組內(nèi)達(dá)成共識(shí)，采用一致的頻度分級規(guī)則，以保持連續(xù)性。通過設(shè)計(jì)變更或設(shè)計(jì)過程變更來預(yù)防或控制失效模式的起因/機(jī)理是可能影響頻度數(shù)降低的唯一的途徑。潛在失效起因/機(jī)理出現(xiàn)頻度的評估分為1到10級。如果能從類似的過程中獲取統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)便可應(yīng)用于確定頻度數(shù)。PFMEA表格填寫失效可能性標(biāo)準(zhǔn):原因的發(fā)生頻度

(每個(gè)項(xiàng)目/每輛車的事件)頻度很高:持續(xù)性失效≥100/100010高:經(jīng)常性失效≥50/10009≥20/10008≥10/10007中等:偶然性失效≥2/10006≥0.5/10005≥0.1/10004低:相對很少失效≥0.01/10003≤0.001/10002很低通過預(yù)防控制消除了失效1PFMEA表格填寫是對盡可能防止失效模式或其起因/機(jī)理的發(fā)生，或者探測將發(fā)生的失效模式或其起因/機(jī)理的控制的說明。這些控制是以防錯(cuò)、統(tǒng)計(jì)過程控制（SPC）或過程后的評價(jià)等。評價(jià)可以在目標(biāo)工序進(jìn)行，也可以在后續(xù)工序進(jìn)行。有兩類過程控制可以考慮：

預(yù)防：防止失效的起因/機(jī)理或失效模式發(fā)生，或者降低其發(fā)生的概率。探測：探測出失效的起因/機(jī)理或者失效模式，并采取糾正措施。PFMEA表格填寫應(yīng)盡量先采用預(yù)防控制，假如預(yù)防性控制被融入設(shè)計(jì)意圖并成為其一部分，它可能會(huì)影響最初的頻度定級.探測度的最初定級將以探測失效起因/機(jī)理或探測失效模式的過程控制為基礎(chǔ)。一旦確定了過程控制，評審所有的預(yù)防措施以決定是否有需要變化發(fā)生頻度數(shù)。

PFMEA表格填寫探測度是針對潛在失效模式的起因/機(jī)理進(jìn)行的。探測度是與過程控制中所列的最佳探測控制相關(guān)聯(lián)的定級數(shù)（問題被發(fā)現(xiàn)的難易程度，越易發(fā)現(xiàn)，探測度越低）。探測度是一個(gè)在某FMEA范圍內(nèi)的相對級別，小組應(yīng)對評定準(zhǔn)則和定級方法達(dá)成一致意見。為了獲得一個(gè)較低定級，通常計(jì)劃的過程控制必須予以改進(jìn)。建議按照手冊中所列的探測度準(zhǔn)則進(jìn)行評價(jià)，必要時(shí)調(diào)整。不要因?yàn)轭l度低就自動(dòng)地假定探測度值也低（如果當(dāng)使用控制圖時(shí)）。一定要評定探測發(fā)生頻度低的失效模式的過程控制的能力或者是防止它們在過程中進(jìn)一步發(fā)展的過程控制能力。PFMEA表格填寫探測幾率標(biāo)準(zhǔn):通過過程控制來探測的可能性探測可能性探測度沒有探測幾率沒有現(xiàn)行過程控制，不能探測或并未分析幾乎不可能10在任何階段都不容易探測失效模式和/或錯(cuò)誤（原因）不容易被探測到（比如：隨機(jī)審核）很稀少9在后工序探測問題操作員通過視覺/觸覺/聽覺方式對失效在后工序探測少8在來源處或后工序探測問題操作員通過視覺/觸覺/聽覺方式，在崗位上實(shí)施失效模式的探測，或者通過計(jì)數(shù)型量具（通/止規(guī)，手動(dòng)扭矩檢查/扳手等）在后工序探測。很低7在來源處或后工序探測問題操作員通過計(jì)量型量具在后工序探測，或者通過計(jì)數(shù)型量具（通/止規(guī)，手動(dòng)扭矩檢查/扳手等）在本崗位實(shí)施探測低6PFMEA表格填寫探測幾率標(biāo)準(zhǔn):通過過程控制來探測的可能性探測可能性探測度在來源處探測問題操作員通過計(jì)量型量具在本崗位實(shí)施失效模式或錯(cuò)誤（原因）探測，或者通過自動(dòng)控制來探測不規(guī)范的部件，并通知操作員（燈光，警報(bào)器等）。測量針對安裝設(shè)置和首件檢查（只針對設(shè)置原因）中等5在后工序探測問題通過在后工序的自動(dòng)控制來實(shí)現(xiàn)失效模式的探測，防止不符規(guī)范的零件進(jìn)入下道工序中等偏高4在來源處探測問題在本崗位，通過自動(dòng)控制探測不符規(guī)范的零件，自動(dòng)封鎖零件，防止零件進(jìn)入下道工序高3錯(cuò)誤探測和/或問題預(yù)防通過自動(dòng)控制防止不符規(guī)范的零件的生產(chǎn)，在崗位上實(shí)施錯(cuò)誤（原因）的探測很高2探測不適用；錯(cuò)誤預(yù)防有預(yù)防錯(cuò)誤（原因）的夾具設(shè)計(jì)，機(jī)械設(shè)計(jì)或零件設(shè)計(jì)。由于過程/產(chǎn)品的防錯(cuò)設(shè)計(jì)，不符規(guī)范的零件無法產(chǎn)生。幾乎可以確定1PFMEA表格填寫風(fēng)險(xiǎn)順序數(shù)是嚴(yán)重度(S)、頻度(O)和探測度(D)的乘積。RPN=（S）×（O）×（D）在1-1000之間的值。為了確定一個(gè)可以接受的風(fēng)險(xiǎn)，可規(guī)定一個(gè)RPN目標(biāo)值，以便識(shí)別采取措施的機(jī)會(huì)。例如：RPN>100的項(xiàng)（新版的FMEA手冊不建議設(shè)置門檻，以前是推薦80-120需要采取措施）。RPN高的前三位。在附頁中，提出了SOD或SD的補(bǔ)充方案。PFMEA表格填寫首先應(yīng)針對高嚴(yán)重度，高RPN或其它團(tuán)隊(duì)確定的項(xiàng)目采取預(yù)防或糾正措施建議措施降低RPN分值的排序如下：首先是嚴(yán)重度，再次是發(fā)生度，最后是探測度。一般實(shí)踐中，不管其RPN值是多大，當(dāng)嚴(yán)重度是9或10時(shí)，必須特別注意，以確?，F(xiàn)行的過程控制或預(yù)防/糾正措施針對了這種風(fēng)險(xiǎn)。在所有的已確定潛在失效模式的后果可能會(huì)給制造/裝配人員造成危害的情況下，都應(yīng)考慮預(yù)防/糾正措施，以便通過消除或控制起因來避免失效模式的產(chǎn)生，或者應(yīng)對操作人員的適當(dāng)防護(hù)予以規(guī)定PFMEA表格填寫為了減少失效發(fā)生的可能性，需要進(jìn)行過程和/或設(shè)計(jì)更改?？梢詫?shí)施一個(gè)利用統(tǒng)計(jì)方法的以措施為導(dǎo)向的過程研究，并隨時(shí)向適當(dāng)?shù)墓ば蛱峁┓答佇畔?，以便持續(xù)改進(jìn)，預(yù)防缺陷產(chǎn)生。要降低探測度級別最好采用防失誤/防錯(cuò)的方法。一般情況下，改進(jìn)探測控制對于質(zhì)量改進(jìn)而言既成本高昂，又收效甚微。增加質(zhì)量控制檢驗(yàn)頻度不是一個(gè)有效的預(yù)防/糾正措施，只能做暫時(shí)的手段，而我們所需要的是永久性的預(yù)防/糾正措施。在有些情況下，為了有助于（對失效的）探測，可能需要對某一個(gè)零件進(jìn)行設(shè)計(jì)更