FMEA培訓(xùn)資料-最新版.ppt

1、FMEA,標(biāo)題,潛在失效模式及其后果分析 （FMECA）,FMEA,引言,引 言 從神舟載人飛船談起,FMEA,引言,產(chǎn)品可靠性 現(xiàn)代產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵 產(chǎn)品二種質(zhì)量指標(biāo) 性能指標(biāo) 產(chǎn)品完成規(guī)定功能所需的性能 可靠性指標(biāo) 產(chǎn)品性能隨時(shí)間保持的能力 產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn),誰(shuí)不重視可靠性必將受到懲罰,!,第一講 概 述,1.1 FMECA包含兩部分 失效模式及后果分析(FMEA); 危害度分析(CA); FMEA與CA合并為FMECA。,可靠性工程中最基本、最有效和最重要的 分析技術(shù)之一,FMEA,1.2 發(fā)展過(guò)程 FMEA60年代中期由美國(guó)軍方研發(fā)和建立; 首先在航空航天及核技術(shù)中應(yīng)用; 后對(duì)可能造成特別

2、嚴(yán)重后果的失效進(jìn)行單獨(dú) 分析，發(fā)展成危害度分析，即CA，與FMEA合 稱FMECA; 以后在世界范圍內(nèi)得到廣泛應(yīng)用，并形成相 應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)。,FMEA,概述,1.3 現(xiàn) 狀 在航天工程研制中，己被規(guī)定為必須采用的 方法； 在汽車制造業(yè)中，已成為汽車OEM廠商及其 供應(yīng)商質(zhì)量體系要求之一； 如: QS9000與VDA6.1 TS16949 產(chǎn)品特點(diǎn): 大規(guī)模復(fù)雜系統(tǒng) 高科技產(chǎn)品,FMEA, 概述,ISO/TS16949技術(shù)規(guī)范,PPAP : 生產(chǎn)件批準(zhǔn)程序 APQP : 產(chǎn)品質(zhì)量先期策劃 SPC : 統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制 FMEA: 潛在失效模式及后果影響分析 MSA : 測(cè)量系統(tǒng)分析,體系要求的五大核心工具

3、之一:,FMEA 參考手冊(cè),由北美三大汽車公司（克萊斯勒、福特和通用）FMEA工作組編寫；是一本設(shè)計(jì)FMEA和過(guò)程FMEA的開發(fā)指南；目的不在于定義要求，而是在于闡明FMEA技術(shù)開發(fā)中的問(wèn)題； 1993年2月發(fā)布第一版；1995年2月發(fā)布第二版； 2001年7月發(fā)布第三版；2008年6月發(fā)布第四版； 2001年11月發(fā)布設(shè)備和工裝潛在失效模式及后果分析（MFMEA ）第一版； 手冊(cè)提供了應(yīng)用 FMEA 技術(shù)的總體指南，但并沒有給出如何完成每一 FMEA 項(xiàng)目的具體說(shuō)明，也不是綜合性的參考資料或培訓(xùn)資料。,包含與系統(tǒng)、子系統(tǒng)、接口和零部件等級(jí)別的設(shè)計(jì)相關(guān)的方法，以及與制造和裝配的過(guò)程相關(guān)的方法；

4、 增加索引、示例，重要段落予以標(biāo)示，更易理解使用； 定義并強(qiáng)化設(shè)計(jì)和過(guò)程FMEA的聯(lián)系的理解，同時(shí)定義了和其他工具的關(guān)聯(lián)； 改進(jìn)了嚴(yán)重度、發(fā)生頻度、探測(cè)度的評(píng)級(jí)表，以便對(duì)實(shí)際分析和使用更有意義； 介紹了行業(yè)內(nèi)目前使用的可選方法，不再?gòu)?qiáng)調(diào)“標(biāo)準(zhǔn)表格” 建議不要把RPN作為風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的首要方法。,FMEA參考手冊(cè)第四版的變化,FMEA參考手冊(cè)第四版的變化,第一章：提供了FMEA通用指南，提出管理者支持的需求和定義一個(gè)開發(fā)并維持FMEA的過(guò)程的需求，以及持續(xù)改進(jìn)需求； 第二章：描述了在DFMEA和PFMEA之間比較通用的應(yīng)用方法，其中包括：策劃、策略、措施計(jì)劃、管理者支持的需求和FMEA中的職責(zé)； 第

5、三章：著重于DFMEA，包括，建立分析的范圍、框圖使用、 DFMEA的各種類型，小組的組建、分析的基本程序、措施計(jì)劃、后續(xù)行動(dòng)、RPN的可選方法、與PFMEA以及確認(rèn)計(jì)劃的聯(lián)系。 第四章：著重于PFMEA，包括，建立分析的范圍、流程圖的使用、 小組的組建、分析的基本程序、措施計(jì)劃、與DFMEA以及控制計(jì)劃的開發(fā)的聯(lián)系。,對(duì)組織和管理者的影響,對(duì)組織和管理者的影響,1.4 FMEA 技術(shù)的應(yīng)用：,設(shè)計(jì)- 一開始就使缺陷降到最低 盡可能完善, 管理效益 制造- 不是根據(jù)發(fā)生的問(wèn)題采取措施， 而是事先對(duì)可能發(fā)生的問(wèn)題進(jìn)行 先期控制 事物- 經(jīng)驗(yàn)/認(rèn)識(shí)的程度 避免在過(guò)程階段化費(fèi)大量人力物力,The p

6、hilosophy behind it :FMEA背后的理念,DO IT RIGHT THE FIRST TIME 第一次就做好 Avoid TRIAL AND ERROR 避免嘗試和失誤,1.4 FMEA 技術(shù)的應(yīng)用：,關(guān)注產(chǎn)品系統(tǒng)的可靠性安全性,第二講 有關(guān)術(shù)語(yǔ)與概念,2.1 可靠性與可靠度 2.2 失效與壽命特征參數(shù) 2.3 系統(tǒng)與可靠性模型 2.4 可靠性工程 2.5 失效模式,有關(guān)術(shù)語(yǔ),FMEA,2.1 可靠性與可靠度,2.1.1 可靠性 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。,FMEA,規(guī)定條件：使用條件、環(huán)境條件、貯存條件 規(guī)定時(shí)間：小時(shí)、頻次、里程 規(guī)定功能：故障

7、判據(jù),產(chǎn)品質(zhì)量特性隨時(shí)間變化的內(nèi)在規(guī)律,可靠性的形成, 設(shè)計(jì)過(guò)程形成：分析、評(píng)估、優(yōu)化, 生產(chǎn)過(guò)程形成：控制計(jì)劃, 使用過(guò)程形成：使用規(guī)范,固有 可靠性,2.1.1 可靠性,FMEA,使用可靠性,2.1.2 可靠度 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)定功能的概率。 可靠度是時(shí)間的遞減函數(shù)。, 有關(guān)術(shù)語(yǔ),R（t）= P（ T t ）,FMEA,可靠性,可靠度的估計(jì)值：,R (t) = ,No-r(t),No,其中：No : t=0時(shí)刻，在規(guī)定條件下工作的產(chǎn)品數(shù) r(t): 在0t時(shí)刻的工作時(shí)間內(nèi)，發(fā)生故障的 產(chǎn)品數(shù),100臺(tái)計(jì)算機(jī)開始工作,t=0,t,t=1000h,仍有95臺(tái)在工作,有5臺(tái)

8、發(fā)生故障, 有關(guān)術(shù)語(yǔ),可靠性,2.1.3 累積故障概率 產(chǎn)品在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時(shí)間內(nèi)， 喪失規(guī)定功能的概率 亦稱為不可靠度,F(t) = P ( T t ), 有關(guān)術(shù)語(yǔ),可靠性,累積故障概率的估計(jì)值：,F(t) = ,r(t),No,其中： No、 R(t) 同可靠度計(jì)算, 有關(guān)術(shù)語(yǔ),2.2 失效與故障,2.2.1 定義： 產(chǎn)品或產(chǎn)品的一部份不能或?qū)⒉荒芡瓿深A(yù)定功能的事件或狀態(tài)。,故障與失效在英文中統(tǒng)稱 failure； 故障 可修復(fù)產(chǎn)品 失效 不可修復(fù)的產(chǎn)品。,FMEA,失效的三種形式,失效的三種形式:1） 功能 失效2） 參數(shù) 失效3） 破壞 失效,2.2.3 失效率 已工作到 t 時(shí)

9、刻的產(chǎn)品，在 t時(shí)刻后單位時(shí)間t內(nèi)發(fā)生故障的概率。,（t）=,r（t）,NS t,0,t,r（t）,r（t）,t+ t,t,N0,NS, 有關(guān)術(shù)語(yǔ),FMEA,1) 平均故障時(shí)間 ( MTTF ),MTTF = t i,其中：No ： 參加試驗(yàn)數(shù)最終失效數(shù) tI ： 開始工作到失效的時(shí)間,1,N0,i=1,2.2.4 壽命特征參數(shù),可靠性,N0,不可修復(fù)的產(chǎn)品: 由于產(chǎn)品用途的規(guī)定/經(jīng)濟(jì)上的考 慮不能或不需要修理的產(chǎn)品；,2) 平均故障間隔時(shí)間( MTBF ),其中 n： 故障發(fā)生次數(shù); tI： 每次工作持續(xù)時(shí)間 T： 產(chǎn)品總工作時(shí)間,MTBF = t I = ,i=1,n,1,2.2.4 壽命

10、特征參數(shù),可靠性,n,T,n,可修復(fù)的產(chǎn)品: 基本修復(fù)、完全修復(fù),可靠性,產(chǎn)品維修性,3) 平均修復(fù)時(shí)間(MTTR),其中： n：修復(fù)次數(shù) t I: 第 i 次修復(fù)時(shí)間,MTTR = t i,i=1,n,1,n,2.2.4 壽命特征參數(shù), 系統(tǒng): 廣義概念: 由若干個(gè)單元有機(jī)組成的一個(gè)可完成某一 功能的綜合體。 狹義概念: 為完成某項(xiàng)任務(wù)或?qū)崿F(xiàn)某種功能的設(shè)備、 人員、技術(shù)及環(huán)境的集合。,FMEA,2.3 系統(tǒng)與可靠性模型,系統(tǒng)的可靠性R系=R設(shè)R軟件R人員R接口, 一般系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)圖,系統(tǒng) System,SE1,SE2,SE3,SE1.1,SE1.2,SE2.1,SE2.2,SE2.3,SE

11、3.5,SE2.2.1,SE2.2.2,交接點(diǎn),系統(tǒng)與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖,.,（SE：系統(tǒng)單元）, 串聯(lián)系統(tǒng)可靠性模型,A1,A2,A3,An,RS（t）= Ri（t）,n,i=1,系統(tǒng)與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖,S（t）= 1 + 2 + 3 + + n, 并聯(lián)系統(tǒng)可靠性模型,A1,A2,An,RS（t）= 1 - 1 - Ri（t）,n,i=1, 系統(tǒng)與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖, 混聯(lián)系統(tǒng)可靠性模型,A1,A1,B2,B1,B3,C1,C2,A3, 系統(tǒng)與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖,2.4 可靠性工程, 目的 : 減少失效率和壽命周期費(fèi)用；,最佳區(qū)域,R（t）,費(fèi)用,總費(fèi)用,研制費(fèi)用,使用費(fèi)用,FMEA, 可靠性工程內(nèi)容 ：,(1) 論證確

12、定可靠性指標(biāo) 定性 定量：MTBF / （t） 準(zhǔn)則: 1)必要性；2)可能性；3)危害性； 4)重要性(后果程度)；5)復(fù)雜性。,FMEA,有關(guān)術(shù)語(yǔ),(2) 進(jìn)行可靠性計(jì)算:指標(biāo)分配、預(yù)計(jì)、評(píng)估 可靠性模型 ； (3) 進(jìn)行可靠性分析 FMECA / FTA； (4) 制定可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則； (5) 進(jìn)行可靠性驗(yàn)證與評(píng)估。 (6) 可靠性控制生產(chǎn)制造。 (7) 可靠性維護(hù)用戶使用。,FMEA,有關(guān)術(shù)語(yǔ), 失效模式：元器件或產(chǎn)品失效的一種表現(xiàn)形式； 例：繼電器的觸頭失效模式。 失效后果：失效模式對(duì)產(chǎn)品功能、安全性所 造成的后果； 危害度 (嚴(yán)重度)：某種失效后果的嚴(yán)重程度； 潛在失效模式：可能發(fā)

13、生的失效模式。,FMEA,2.5 失效模式,典型的失效模式,彎曲 毛刺 孔錯(cuò)位 斷裂 轉(zhuǎn)運(yùn)損壞 漏開孔 臟污 變形 表面太光滑 短路 開路 接觸不良 表面粗糙 開孔太深,注意：失效模式應(yīng)以規(guī)范化技術(shù)術(shù)語(yǔ)描述， 不同于顧客察覺的現(xiàn)象,潛在失效的后果,噪音 粗糙 費(fèi)力 工作不正常 異味 滲漏 不能工作 報(bào)廢 外觀不良,無(wú)法緊固 不能配合 不能連接 無(wú)法安裝 損壞設(shè)備 危害操作者 工裝過(guò)度磨損,對(duì)最終使用者,對(duì)下道工序,FMEA,物理的：磨損、屈服、疲勞 化學(xué)的：腐蝕、老化、變質(zhì) 原材料/元器件缺陷： 不穩(wěn)定、不均勻、選擇處理不當(dāng),典型的失效機(jī)理,失效的潛在起因/機(jī)理,扭矩不當(dāng) 焊接不當(dāng) 測(cè)量不精確

14、 熱處理不當(dāng) 澆口/通風(fēng)不足,潤(rùn)滑不足或無(wú)潤(rùn)滑 零件漏裝或錯(cuò)裝 定位器有碎屑 損壞的工裝 不正確的機(jī)器設(shè)置,起 因 機(jī) 理,失效發(fā)生的主要原因分布,失效發(fā)生的原因主要包括六個(gè)方面： 一、設(shè)計(jì)問(wèn)題； 二、材料問(wèn)題（含器件） 三、加工問(wèn)題； 四、裝配問(wèn)題； 五、檢測(cè)問(wèn)題； 六、使用問(wèn)題。,可能發(fā)生的失效模式,FMEA,（1）指可適合于系統(tǒng)性、要求和運(yùn)行限制的其它獨(dú)特失效條件,3.1 可靠性分析 3.2 失效分析技術(shù) 3.3 FMECA 分析技術(shù) 3.4 FEMA 特點(diǎn) 3.5 分析對(duì)象、范圍 3.6 目的、意義、作用,第三講 FMECA分析技術(shù),3.1 可靠性分析, 為了保證產(chǎn)品/過(guò)程設(shè)計(jì)的可靠性

15、，應(yīng)對(duì)設(shè)計(jì)方 案做可靠性分析； 目 的: 1）評(píng)價(jià)系統(tǒng)及其組成單元的可靠性水平； 2）提高系統(tǒng)及其組成單元的可靠性 (更重要) 主要方法: 故障/失效分析技術(shù)。,FMEA,第三講 FMECA分析技術(shù),3.2 失效分析技術(shù),對(duì)發(fā)生或可能發(fā)生失效的系統(tǒng)及其組成單元進(jìn)行分析。, 鑒別其失效模式、失效原因(失效機(jī)理) ； 估計(jì)該失效模式對(duì)系統(tǒng)可能產(chǎn)生的后果； 分析該后果的嚴(yán)重程度 (影響和后果分析) ； 采取措施，提高系統(tǒng)的可靠性。,FMEA,FMECA分析技術(shù),常用失效分析方法, 按失效原因分類: 直方圖、因果圖、主次圖； 按失效模式影響分類: FMECA、FTA、ETA； 按綜合應(yīng)用分類: FME

16、CA + FTA、 FTA + ETA。,FMEA,3.3 FMECA 分析技術(shù),潛在失效模式影響及后果分析(FMEA) : Failure Mode and Effects Analysis 一種系統(tǒng)化的可靠性定性分析方法; 通過(guò)對(duì)系統(tǒng)各組成部分進(jìn)行事前分析，發(fā)現(xiàn)、 評(píng)價(jià)產(chǎn)品或過(guò)程中潛在的失效模式，查明其對(duì) 系統(tǒng)的影響程度，以便采取措施進(jìn)行預(yù)防。 危害度分析 ( Criticality Analysis, 簡(jiǎn)稱CA): 對(duì)可能造成特別嚴(yán)重后果的失效模式進(jìn)行單獨(dú)分 析的方法; FMEA與CA合稱 FMECA。,FMEA,3.4 FEMA 特點(diǎn),系統(tǒng)性: 全面的、系統(tǒng)的、有組織的活動(dòng)； 規(guī)范性：

17、規(guī)定格式或程序； 預(yù)想性: 預(yù)想、預(yù)防、時(shí)機(jī)； 時(shí)間性：產(chǎn)品或過(guò)程正式定型之前； 動(dòng)態(tài)性: 隨設(shè)計(jì)、信息的改變，及時(shí)不斷修改； 復(fù)雜性: 系統(tǒng)復(fù)雜、工作量大、要求高； 協(xié)同性: 系統(tǒng)有關(guān)人員、有關(guān)專業(yè)人士共同合作。,FMEA, FMECA分析技術(shù),3.5 分析對(duì)象、范圍, 不同技術(shù) 機(jī)、電、液、氣等，及其組合； 不同對(duì)象 硬件、軟件與行為； 不同過(guò)程 設(shè)計(jì)、試驗(yàn)、工藝、方法等任 何過(guò)程； 不同領(lǐng)域 可靠性、安全性、維修性。 不同層次 系統(tǒng)、子系統(tǒng)、部件、元器件。,FMEA,FMECA分析技術(shù),3.6 目的、意義、作用,1) 全面找出一切的、可能的失效模式；2) 單點(diǎn)失效: 一旦發(fā)生，導(dǎo)致不可接

18、受的 / 嚴(yán)重 影響的后果；,FMEA,目的、作用,有效降低開發(fā)設(shè)計(jì)或制造過(guò)程中的風(fēng)險(xiǎn),3）為可靠性建模、設(shè)計(jì)評(píng)定提供依據(jù)，有助于更有利的設(shè)計(jì)控制方法，為制定設(shè)計(jì)計(jì)劃，質(zhì)量控制計(jì)劃提供正確的、恰當(dāng)?shù)母鶕?jù)； 4）有助于早期發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中的問(wèn)題，從而避免和減少晚期修改帶來(lái)的損失，使開發(fā)的成本下降； 5）有助于可制造性和裝配性的早期考慮，利于實(shí)施同步工程技術(shù)；,3.6 目的、意義、作用,有效降低產(chǎn)品研發(fā)的周期和成本,6）識(shí)別系統(tǒng)特殊特性的重要工具，有助于 質(zhì)量控制計(jì)劃的制定。 7) 制定關(guān)鍵件/重要件清單； 8) 確定需要重點(diǎn)控制的環(huán)節(jié)；,有效進(jìn)行可靠性控制,FMEA,3.6 目的、意義、作用,9 ）進(jìn)

19、行故障診斷、隔離； 10）制定維修方案； 11）必要時(shí)進(jìn)行結(jié)構(gòu)重組；,FMEA,有效保障系統(tǒng)的可靠性和方便維修改進(jìn),目的、作用,3.6 目的、意義、作用,12）給出的失效模式的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估順序，提供改進(jìn) 設(shè)計(jì)的優(yōu)先控制系統(tǒng)，從而引導(dǎo)資源去解決 需要優(yōu)先解決的問(wèn)題。 13）一個(gè)組織的經(jīng)驗(yàn)積累，特別是將跨職能小組 的集體知識(shí)文件化，為以后的設(shè)計(jì)開發(fā)項(xiàng)目 提供寶貴的參考。 14）發(fā)揮集體的經(jīng)驗(yàn)與智慧，使設(shè)計(jì)表現(xiàn)出組織 的最佳水平，提供了一個(gè)公開討論的機(jī)會(huì)。,有效提高組織的管理/控制的能力和水平,3.6 目的、意義、作用,第四講 一般工作程序,4.1 應(yīng)用FMEA過(guò)程的三種情況 4.2 FMECA 計(jì)劃與

20、輸入 4.2.1 FMECA 計(jì)劃 4.2.2 FMECA 的輸入 4.3 FMECA 的一般工作程序,4.1 應(yīng)用FMEA過(guò)程的三種情況,情況一：新設(shè)計(jì)、新技術(shù)、或新過(guò)程 FMEA的范圍是完整的設(shè)計(jì)、技術(shù)和過(guò)程； 情況二：對(duì)現(xiàn)有設(shè)計(jì)和過(guò)程的更改 FMEA的范圍應(yīng)當(dāng)著重于設(shè)計(jì)和過(guò)程的更改、由更改而可能引起的相互作用以及從市場(chǎng)上所獲得的歷史信息，它可包括法規(guī)要求的變更。 情況三：在新的環(huán)境、場(chǎng)所、應(yīng)用或使用形式下（包括工作環(huán)境、法規(guī)要求等）使用現(xiàn)有的設(shè)計(jì)和過(guò)程。 FMEA的范圍應(yīng)當(dāng)著重于新的環(huán)境、場(chǎng)所、應(yīng)用或使用形式對(duì)現(xiàn)有設(shè)計(jì)和過(guò)程的影響。,4.2 FMECA 計(jì)劃與輸入, 不同階段的FMECA

21、要求 分析方法 表格模式 最低約定層次 編碼體系 失效判據(jù) 與其它工作計(jì)劃的配合,FMEA,4.2.1 FMECA 計(jì)劃,4.2.2 FMECA的輸入, 設(shè)計(jì)任務(wù)書； 設(shè)計(jì)方案論證報(bào)告； 有關(guān)的設(shè)計(jì)圖樣、工藝文件； 有關(guān)產(chǎn)品/系統(tǒng)的工作環(huán)境和預(yù)期的用途； 被分析對(duì)象及所處系統(tǒng)、分系統(tǒng)在啟動(dòng)運(yùn)行、 操作維修中的功能、性能、可靠性信息 ； 可靠性數(shù)據(jù)及失效案例等。,FMEA, 工作程序,4.3 FMECA 的一般工作程序,1) 定義產(chǎn)品及其功能和最低工作要求 2) 建立可靠性模型 3) 確定最低約定層次 4) 選擇并填寫FMEA表 5) 危害度分析 6) 分析報(bào)告與改進(jìn)措施,4.3 FMECA 的

22、一般工作程序,1) 定義產(chǎn)品及其功能和最低工作要求,FMEA,主要功能和次要功能（不同的工作模式） 用途和預(yù)期的性能要求 環(huán)境條件和系統(tǒng)可能的約束條件 構(gòu)成故障的條件等,2) 建立可靠性模型 建立結(jié)構(gòu)/功能系統(tǒng)圖 建立可靠性方框圖 3) 確定最低約定層次 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度 所得資料的充分程度,4.3 FMECA 的一般工作程序,FMEA, 編寫代碼 ； 一一列清產(chǎn)品功能 ； 所有可能發(fā)生的失效模式、何種類別 ； 失效原因； 工作階段； 失效后果； 檢測(cè)方法； 采取措施 (補(bǔ)救措施)。,FMEA,工作程序,4) 選擇并填寫FMEA表,失效模式及影響分析表,FMEA, 工作程序,初次約定層次 任

23、 務(wù) 審核 第 頁(yè) 共 頁(yè) 約 定 層 次 分析人員 批準(zhǔn) 填表日期, 發(fā)生概率：故障概率分級(jí)； 嚴(yán)重程度：危害度分級(jí)； 矩陣圖分析：危害性排序。,5) 危害度分析,概率大、嚴(yán)重度高的必須優(yōu)先采取措施,FMEA, 工作程序,以標(biāo)準(zhǔn)格式匯報(bào) FMEA 的 結(jié)果，形成書面報(bào)告 改進(jìn)優(yōu)化措施，應(yīng)建立行動(dòng)清單計(jì)劃 跟蹤驗(yàn)證,FMEA,工作程序,6) 分析報(bào)告與改進(jìn)措施,產(chǎn)品及其工作原理簡(jiǎn)述 分析的基本假設(shè) 數(shù)據(jù)來(lái)源及分析中采用的方法 功能或工作原理圖和可靠性框圖及說(shuō)明 完整的FMEA工作表格 分析結(jié)果綜述,FMECA報(bào)告應(yīng)包括的內(nèi)容,分析結(jié)果綜述,結(jié)論和建議 單點(diǎn)故障表，關(guān)鍵項(xiàng)目表 主要可靠性薄弱環(huán)節(jié)

24、，以及設(shè)計(jì)修改等措施與建議的簡(jiǎn)潔說(shuō)明 未作FMEA的產(chǎn)品一覽表及其理由,FMEA實(shí)施注意點(diǎn),FMEA實(shí)施應(yīng)特別重視： 接口分析 過(guò)程轉(zhuǎn)移分析 故障持續(xù)時(shí)間影響分析 冗余環(huán)節(jié)分析 FMEA的資料可作為FTA分析過(guò)程的 輸入,維護(hù)DFMEA,故障原因,故障模式,故障影響,故障原因,故障模式,對(duì)高一層次的故障影響,故障原因,故障模式,對(duì)高一層次的故障影響,最終影響,最高層次產(chǎn)品,高一層次產(chǎn)品,低層次產(chǎn)品,不同層次產(chǎn)品FMECA數(shù)據(jù)的迭代關(guān)系,第五講 失效危害度分析（CA）,5.1 危害度分析對(duì)象及用途,可能造成特別嚴(yán)重后果的失效模式 建立預(yù)防糾正措施的優(yōu)先程序。,FMEA,危害度分析,5.2 定性分

25、析,5.2.1 嚴(yán)酷度類別 I 類：災(zāi)難的，引起人員死亡/系統(tǒng)失效 II 類：致命的，引起人員嚴(yán)重傷害/系統(tǒng)主要 功能失效/重大經(jīng)濟(jì)損失 III 類：臨界的，引起人員輕度傷害/系統(tǒng)功能 降低 IV 類：輕微的，導(dǎo)致非計(jì)劃性維護(hù)或修理, A級(jí) 一 經(jīng)常發(fā)生、失效概率20% B級(jí) 一 較常發(fā)生、失效概率10%20% C級(jí) 一 偶爾發(fā)生、失效概率1%10% D級(jí) 一 很少發(fā)生、失效概率0.1%1% E級(jí) 一 極少發(fā)生、失效概率0.1%,5.2 定性分析,5.2.2 可能性類別,故障概率分為四級(jí) ：,1級(jí) 極低。0.01； 2級(jí) 低。0.10.2； 3級(jí) 中等。約為0.20.3； 4級(jí) 高。0.30.

26、4。,嚴(yán)重度也分為四級(jí):,1級(jí) 輕微；2級(jí) 嚴(yán)重；3級(jí) 致命；4級(jí) 災(zāi)難。,FMEA,美國(guó)MIL一STD一1629標(biāo)準(zhǔn),5.3 危害度矩陣,1,2,3,4,1,2,3,4,發(fā)生概率等級(jí),需采 取措 施區(qū),嚴(yán)重度等級(jí),FMEA,矩陣圖分析：危害性排序,5.4 改進(jìn)措施/優(yōu)化, 消除發(fā)生失效的可能 降低失效原因的發(fā)生率； 降低后果的嚴(yán)重度； 采取早期發(fā)現(xiàn)失效原因的措施。,FMEA,優(yōu)化,第六講 汽車行業(yè)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,6.1 采用風(fēng)險(xiǎn)順序數(shù)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià) RPN = S * O * D 定性分析 定量評(píng)價(jià) 嚴(yán) 重 度 （S）評(píng)價(jià)準(zhǔn)則 頻 度 （O）評(píng)價(jià)準(zhǔn)則 不易探測(cè)度（D）評(píng)價(jià)準(zhǔn)則,FMEA,汽車行業(yè)風(fēng)險(xiǎn)

27、評(píng)價(jià)準(zhǔn)則 (S),頻度評(píng)價(jià)準(zhǔn)則 ( 0 ),FMEA,探測(cè)度評(píng)價(jià)準(zhǔn)則 ( D ),FMEA,如何確定FMEA中的S、O、D?,針對(duì)失效模式,針對(duì)原因和機(jī)理，確定問(wèn)題的主因,發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生問(wèn)題的原因或失效的能力,6.2 產(chǎn)品質(zhì)量策劃進(jìn)度圖表,計(jì)劃和 確定項(xiàng)目,產(chǎn)品設(shè)計(jì) 和開發(fā),過(guò)程設(shè)計(jì) 和開發(fā),產(chǎn)品和 過(guò)程確認(rèn),策劃,產(chǎn)品設(shè)計(jì)和開發(fā),過(guò)程設(shè)計(jì)和開發(fā),產(chǎn)品和過(guò)程確認(rèn),生產(chǎn),計(jì)劃和確定項(xiàng)目,策劃,投產(chǎn),試生產(chǎn),樣件,項(xiàng)目批準(zhǔn),概念 提出/批準(zhǔn),DFMEA,PFMEA,反饋評(píng)定 和糾正措施,FMEA與其它工具之間的相互關(guān)系,用戶過(guò)程 矩陣表,實(shí)驗(yàn)室研究報(bào)告,初始流程圖 風(fēng)險(xiǎn)順序表,設(shè)計(jì)矩陣表,設(shè)計(jì)失效模式和

28、后果分析(DFMEA),過(guò)程失效模式和后果分析(PFMEA),控制計(jì)劃,MSA,SPC,生產(chǎn),橫 向 協(xié) 調(diào) 小 組,6.3 FMEA的分析順序,功能、特征或要求,會(huì)有什么問(wèn)題 無(wú)功能 部分功能 功能過(guò)強(qiáng) 功能降級(jí) 功能間歇 非預(yù)期功能,有多糟糕,起因是什么,后果是什么,發(fā)生頻率如何,怎樣預(yù)防和探測(cè),該方法在探測(cè)時(shí)有多好,能做些什么 設(shè)計(jì)更改 過(guò)程更改 特殊控制 采用新程序或指南的更改,跟蹤 評(píng)審 確認(rèn) 控制計(jì)劃,6.4 RPN 確定流程,DFMEA,PFMEA,來(lái)自經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù),來(lái)自預(yù)測(cè),設(shè)計(jì) 過(guò)程,起 因,后 果,控 制,失效模式,頻度,嚴(yán)重度,探測(cè)度,RPN : 可接受的臨界值,S = 5

29、 ( 降低性能 + 衰退) O = 5 ( 大約 0.25%) D = 5 ( 可在裝運(yùn)前檢測(cè)到) 一般而言, RPN 125 可能是一個(gè)很適用的臨界值 也即對(duì)RPN 125 = 需要采取糾正行動(dòng) 但也有例外 ：,SxOxD,RPN125,SOD 描述 行動(dòng) ? 1011 失效不可能觸及使用者 1101 頻繁的很小，可檢測(cè)的失效 1110 使用者偶爾會(huì)遇到很小的故障 10101 嚴(yán)重而且頻繁的失效 11010 使用者頻繁地遇到很小的故障 10110 使用者遇到嚴(yán)重的故障 101010 出麻煩了!,FMEA第四版對(duì)RPN的使用變化,FMEA第四版不推薦使用RPN閾值來(lái)決定是否需要采取措施 使用閾

30、值意味著RPN是衡量相對(duì)風(fēng)險(xiǎn)的方法（它們通常不是） RPN也不要求持續(xù)的改進(jìn)（事實(shí)上是要求的） 例如：顧客使用100閾值，對(duì)下面情況不合理：,第七講 FMEA 應(yīng)用與案例,7.1 系統(tǒng) SFMECA,7.2 設(shè)計(jì) DFMECA,硬 件軟 件功 能,7.3 過(guò)程 PFMECA,工 藝接 口其 它,系統(tǒng) 子系統(tǒng) 系統(tǒng)單元,7.4 設(shè)備 MFMECA,設(shè) 計(jì)接 口維 護(hù), 識(shí)別系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)中的潛在缺陷和 失效模式。 確定系統(tǒng)功能之間邏輯關(guān)系,分析失 效后果及原因。 減少開發(fā)過(guò)程與策劃過(guò)程中的風(fēng)險(xiǎn)。 提高系統(tǒng)的功能保證和可靠性。,FMEA,7.1 系統(tǒng)SFMEA,7.1.1 系統(tǒng)SFMEA的目的, 縮

31、短開發(fā)過(guò)程、降低研制和系統(tǒng) 維護(hù)費(fèi)用； 促進(jìn)相關(guān)職能部門早期合作； 跨職能團(tuán)隊(duì)運(yùn)作方式； 預(yù)防原則的貫徹體現(xiàn)。,FMEA,7.1 系統(tǒng)FMEA,7.1.1 系統(tǒng)SFMEA的目的,7.1.2 一般系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)圖,系統(tǒng) System,SE1,SE2,SE3,SE1.1,SE1.2,SE2.1,SE2.2,SE2.3,SE3.5,SE2.2.1,SE2.2.2,交接點(diǎn),.,（SE：系統(tǒng)單元）,7.1.3系統(tǒng)FMEA的五個(gè)步驟,系統(tǒng)單元 與系統(tǒng)結(jié)構(gòu),第一步,功能與 功能結(jié)構(gòu),失效分析,風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià),系統(tǒng)優(yōu)化,第二步,第三步,第四步,第五步,FMEA,7.2.1 DFMEA的目的和作用,評(píng)估最終產(chǎn)品及每個(gè)

32、與之相關(guān)的系統(tǒng)、子系統(tǒng)部件可能存在的失效模式。 確保潛在的失效模式和相關(guān)的可能原因或機(jī)理已被考慮并記錄。 不斷改進(jìn)和優(yōu)化設(shè)計(jì)方案直至設(shè)計(jì)定型。,7.2 設(shè)計(jì)失效模式及影響分析,DFMEA的作用,降低設(shè)計(jì)錯(cuò)誤的風(fēng)險(xiǎn) 客觀評(píng)價(jià)各種設(shè)計(jì)要求和方案 增加在設(shè)計(jì)階段考慮到各種潛在失效模式的可能性 有助于提高設(shè)計(jì)的效果和效率 通過(guò)對(duì)失效模式的排序，指出改進(jìn)的重點(diǎn) 為未來(lái)的設(shè)計(jì)提供參考和經(jīng)驗(yàn),7.2.2 設(shè)計(jì)FMEA團(tuán)隊(duì)的組成,負(fù)責(zé)人：設(shè)計(jì)工程師 成 員：材料、工藝、 制造、裝配、 銷售、服務(wù)、 質(zhì)量人員。,FMEA, 類別,7.2.3 DFMEA前的準(zhǔn)備,1) 用戶過(guò)程矩陣表 按照用戶的使用過(guò)程，尋找產(chǎn)品

33、失效的模式， 確定需要關(guān)注的產(chǎn)品特性。 2) 流程圖風(fēng)險(xiǎn)評(píng)定表 從預(yù)期的大生產(chǎn)的流程中，找出有可能失效的過(guò)程， 并評(píng)定其風(fēng)險(xiǎn)的大小。,3) 設(shè)計(jì)矩陣表 描述了產(chǎn)品的成分特性、過(guò)程約束和顧客使用條件之間的復(fù)雜的相互關(guān)系。 4) DOE試驗(yàn)設(shè)計(jì) 經(jīng)設(shè)計(jì)的試驗(yàn)，根據(jù)設(shè)計(jì)矩陣圖系統(tǒng)的改變各個(gè)過(guò)程變量，以確定產(chǎn)品性能與過(guò)程變量的關(guān)系。,DFMEA,7.2.3 DFMEA前的準(zhǔn)備,性能指標(biāo)與用戶使用過(guò)程的相互關(guān)系,工藝參數(shù)與產(chǎn)品失效的對(duì)應(yīng)關(guān)系,全流程工藝參數(shù)的確定,確保的工藝參數(shù)實(shí)現(xiàn),用戶過(guò)程 矩陣表,設(shè)計(jì)失效模式和后果分析(DFMEA),設(shè)計(jì) 矩陣表,過(guò)程失效模式和后果分析(PFMEA),FMEA表格間

34、的邏輯遞進(jìn)關(guān)系,產(chǎn)品特性檢查表,特殊特性的識(shí)別方法？,特殊特性的識(shí)別方法？,過(guò)程特性檢查表,特殊特性的識(shí)別方法？,高強(qiáng)度 管線鋼,沖擊 韌性,S含量的 控制,熱軋 雙相鋼,延伸率 屈強(qiáng)比,冷卻工藝 控制,高強(qiáng)度 防彈鋼,沖擊能 的吸收,？,7.3.1 PFMEA的目的和作用, 識(shí)別產(chǎn)品或服務(wù)過(guò)程中每一環(huán)節(jié)的潛在隱患; 分析潛在失效模式對(duì)裝配、調(diào)試和最終產(chǎn)品 的失效效應(yīng)； 查清每一種潛在失效模式可能的原因，并采 取措施加以消除； 編制一個(gè)潛在失效模式的分級(jí)表，以便建立 一個(gè)考慮預(yù)防/糾正措施的優(yōu)選體系；,7.3 過(guò)程失效模式及影響分析,PFMEA的作用,有助于判別潛在過(guò)程失效模式 評(píng)價(jià)對(duì)顧客的潛

35、在影響 有助于判別生產(chǎn)或組裝過(guò)程的潛在失效原因，以便加強(qiáng)控制以防止其發(fā)生 通過(guò)對(duì)失效模式的排序，指出改進(jìn)的重點(diǎn) 記錄制造或裝配過(guò)程的結(jié)果，不斷優(yōu)化和改進(jìn)過(guò)程。 為未來(lái)的過(guò)程控制提供參考和經(jīng)驗(yàn),7.3.2 過(guò)程FMEA團(tuán)隊(duì)的組成,負(fù)責(zé)人：工藝工程師 成 員：材料、設(shè)計(jì)、 制造、裝配、 銷售、服務(wù)、 質(zhì)量人員。,FMEA,類別,7.3.3 PFMEA的準(zhǔn)備工作,1) 建立小組 2) 必要的資料,如: 過(guò)程流程圖, 過(guò)程特性矩陣表, 現(xiàn)有的類似的過(guò)程FMEA資料, 現(xiàn)有的類似的過(guò)程F TA資料, 特殊過(guò)程特性明細(xì)表, 工程規(guī)范. 3) PFMEA表格,明確過(guò)程的功能與要求,過(guò)程的功能與要求,簡(jiǎn)要描述

36、被分析的過(guò)程工序，畫出工藝流程圖。 盡可能詳細(xì)的說(shuō)明工藝過(guò)程/工序的目的。 如果該過(guò)程包括有多次不同的失效模式的工序, 則這些工序單獨(dú)糾正。 如：把中間軸裝入變速箱箱體; 把變速箱蓋裝上變速箱箱體等.,7.3.4 過(guò)程潛在的失效模式,過(guò)程不能達(dá)到過(guò)程功能要求或過(guò)程設(shè)計(jì)意圖的表現(xiàn)形式。 一般情況下，它是指按規(guī)定的操作規(guī)范進(jìn)行操作時(shí)的潛在的失效問(wèn)題； 由于過(guò)程設(shè)計(jì)中對(duì)技術(shù)與體力的能力考慮不足而造成的失效，或容易產(chǎn)生誤操作的問(wèn)題也是潛在失效模式考慮的范圍。,失效模式有兩種類型： I 類：不能完成規(guī)定的功能(如零件超差、錯(cuò)裝) II類：產(chǎn)生了非期望的功能(如在加工過(guò)程中操 作者或機(jī)器受到傷害、損壞、產(chǎn)

37、生粉塵、 躁聲，溫度過(guò)高等) 對(duì)有非期望功能發(fā)生的情況下,應(yīng)檢查在功能欄中是否對(duì)非期望功能的限值已列出。,過(guò)程潛在的失效模式,7.3.5 潛在的失效后果,潛在的失效后果是指該失效模式可能帶來(lái)的對(duì)顧客的影響。 顧客是廣義的，包括最終顧客、直接顧客，中間顧客。 描述失效的后果，盡可能采用表達(dá)顧客關(guān)注和感受的詞匯，站在顧客角度描述失效后果。 對(duì)最終顧客的影響應(yīng)使用與產(chǎn)品性能有關(guān)的術(shù)語(yǔ)來(lái)描述。,潛在的失效模式,在考慮過(guò)程潛在失效模式時(shí),我們常常使用“零件為什么會(huì)被拒收?”的思考方法。 上游工序的失效模式可能是下游工序的失效原因，下游工序的失效模式也可能上游工序失效模式的后果。 對(duì)應(yīng)特定工序，列出每一個(gè)

38、失效模式。 對(duì)于試驗(yàn)、檢驗(yàn)過(guò)程可能的失效模式有兩種： 接受不合格的零件 拒收合格的零件,由于設(shè)備、工裝設(shè)計(jì)中的問(wèn)題而引起制造、裝配過(guò)程的失效原則上也應(yīng)括在PFMEA中，也可以由設(shè)備、工裝的FMEA來(lái)實(shí)施。 零件變形、毛刺、定位錯(cuò)誤、少裝零件、表面不清潔等等 對(duì)下一道工序或下游工序的后果也應(yīng)使用過(guò)程/工序的性能 術(shù)語(yǔ)來(lái)描述,潛在的失效模式,7.3.6 潛在的失效原因/機(jī)理,失效原因/機(jī)理是指使失效模式發(fā)生的原因. 考慮失效原因時(shí)，輸入本過(guò)程的零件/材料是正確的情況下可能的原因是什么? 由于輸入資源的不正確的情況下可能的原因是什么? 上道工序的失效模式可能是下一道工序的失效原因; 下道工序的失效模

39、式可能是上一道工序失效的后果. 誤操作是失效模式的可能原因之一.,分析失效原因的辦法： 應(yīng)使用現(xiàn)有類似過(guò)程的失效分析資料； 應(yīng)用工序上下的關(guān)系，應(yīng)用“五個(gè)為什么?”方法； 應(yīng)用因果圖、排列圖等方法； 采用正交試驗(yàn)方法等，找出引起失效的主要因素 。,7.3.6 潛在的失效原因/機(jī)理,7.3.7 現(xiàn)行的過(guò)程控制,目前采用的防止失效模式及其原因的發(fā)生，或降低其發(fā)生的可能性，或在過(guò)程中查出這些失效模式以采取措施防止不合格品產(chǎn)生或流入下游工序的措施. 依靠檢驗(yàn)，剔除不合格品，或?qū)Σ缓细衿凡扇》倒さ倪^(guò)程控制方法是一種事后措施，它承認(rèn)會(huì)產(chǎn)生不合格，也就是承認(rèn)浪費(fèi)。 抽樣檢驗(yàn)還有相當(dāng)?shù)娘L(fēng)險(xiǎn)，在過(guò)程中采取控制措

40、施采取的越早越好。,第一方法: 防止失效原因/機(jī)理的發(fā)生，或大大減少其發(fā)生的可能性 如采取有效的防錯(cuò)設(shè)計(jì)，防止錯(cuò)裝、漏裝發(fā)生（錯(cuò)裝、漏裝情況下，過(guò)程不能進(jìn)行）。 第二方法: 找出失效的原因/機(jī)理，從而找出糾正措施 通過(guò)初始過(guò)程能力研究，找出變差的特殊原因，從而采取措施使過(guò)程受控； 利用排列圖法找出造成缺陷與拒收的主要原因，次要原因，采取相應(yīng)措施。 第三方法：查明失效模式，采取補(bǔ)救措施。,三種不同深度的過(guò)程控制方法,三種不同深度的過(guò)程控制方法構(gòu)成了三道防線 一般情況下，優(yōu)先采用的控制方法是第一種，其次是第二種，最后是第三種。 當(dāng)然最差的是沒有任何過(guò)程控制。,三種不同深度的過(guò)程控制方法,失效模式嚴(yán)

41、重度和頻度的評(píng)估,失效后果的嚴(yán)重程度，采用10分制進(jìn)行打分。 要減少嚴(yán)重度級(jí)別數(shù)值，只能通過(guò)修改設(shè)計(jì)或工藝過(guò)程來(lái)實(shí)現(xiàn)。 頻度評(píng)估的依據(jù)主要參考已有過(guò)程或類似過(guò)程的統(tǒng)計(jì)資料，如過(guò)程的CPK值、PPM值、故障率等。 對(duì)于無(wú)歷史資料參考的過(guò)程，根據(jù)小組的經(jīng)驗(yàn)和工程判斷來(lái)估計(jì)。,過(guò)程控制方法有效性的評(píng)估 探測(cè)度（）,探測(cè)度是指零件在離開該制造工序或裝配工序之前，采用上述的第二種控制方法找出失效模式原因機(jī)理，和第三種控制方法找出失效模式的可能性大小 隨機(jī)抽查，不能改善探測(cè)度； 不能認(rèn)為100%檢驗(yàn)就具有高的探測(cè)度。 100%檢驗(yàn)方法成本高，而且也不一定有絕對(duì)把握，它會(huì)受到測(cè)量系統(tǒng)誤差的影響。 100%目

42、視檢驗(yàn)方法還受到人的判斷能力的影響， 以統(tǒng)計(jì)原理的抽樣檢測(cè)則是有效改善探測(cè)度的措施；以及失效模式性質(zhì)是否易于用目視方法發(fā)現(xiàn)； 增加樣本容量和抽樣頻率都有助于改善探測(cè)度。,建 議 措 施,當(dāng)失效模式的RPN估計(jì)完成后,則應(yīng)按其大小次序以及失效模式的嚴(yán)重度來(lái)考慮糾正措施,以降低S、O和D。 降低S，只有通過(guò)設(shè)計(jì)修改才能實(shí)現(xiàn)； 減少O，也需要改進(jìn)產(chǎn)品與過(guò)程的設(shè)計(jì)； 減少D，仍然需要改進(jìn)過(guò)程或設(shè)計(jì)。 失效模式原因不清楚時(shí)，應(yīng)采用實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、因果圖等方法，找到失效模式原因，從而采取針對(duì)失效模式原因的控制措施 。,采用SPC，把重點(diǎn)放在預(yù)防失效的發(fā)生，而不是放在產(chǎn)生缺陷后將其檢測(cè)出來(lái)。 提高檢測(cè)力度，雖然能一定程度降低O，但不經(jīng)濟(jì)是效果較差的控制方法，100%檢驗(yàn)的有效性也要具體分析，一般只能作為臨時(shí)性的措施，應(yīng)避免采用隨機(jī)抽樣和100%檢驗(yàn)方法。 PFMEA的重點(diǎn)放在過(guò)程設(shè)計(jì)本身，不要過(guò)多依賴產(chǎn)品設(shè)計(jì)的修改來(lái)解決問(wèn)題。但也要考慮產(chǎn)品設(shè)計(jì)中有關(guān)可制造性和裝配性的問(wèn)題，降低過(guò)程變差對(duì)產(chǎn)品特性的敏感性。,建 議 措 施,糾正行動(dòng)的選擇,不可能有效的推薦的選擇 * 增加檢查 *Poka-yoke (有安 全裝置的) * 額外的測(cè)試 * 工藝的改變 * 額外的校核 * 設(shè)計(jì)的改變 * 重新培訓(xùn)操作員 * 自動(dòng)化 * 重