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1、單擊此處編輯母版標題樣式,,,*,單擊此處編輯母版文本樣式,,第二級,,第三級,,第四級,,第五級,,質量管理體系五種核心工具,,培訓教材（三）,,,,,,FMEA,,潛在失效模式與后果分析,,Potential Failure Mode and,,Effects Analysis,,目 錄,,,,一、,,概論,,二、設計,FMEA,,,三、制造和裝配過程,,一．概 論,,什么是,FMEA：,,,,潛在的失效模式與后果分析（,Potential Failure Mode and Effects Analysis）,,簡稱為,FMEA，,是一種定性的具有工程實用價值的可靠性分析方法。使用

2、這種方法，可以發(fā)現(xiàn)和評價產品,/,過程中一切潛在的失效模式，及早地指出根據(jù)經驗判斷出的弱點和可能發(fā)生的缺陷，并分析導致的失效后果和風險，最后在決策過程中找到能夠避免或減少這些潛在失效發(fā)生的措施，并將這樣一組系統(tǒng)化活動的整個過程文件化。,,所有,FMEA,的重點在于設計，無論是用在設計產品或過程。,,FMEA,的由來：,,,FMEA,最早由美國航天工業(yè)于上世紀,60,年代所發(fā)展出來的一套信賴度分析工具。北美福特公司于,1972,年發(fā)展信賴度訓練計劃時將,FMEA,包括與內。發(fā)展至今，已被汽車工業(yè)界廣為采用，并對提高汽車工業(yè)產品的可靠性卓有成效。現(xiàn)在，無論在,ISO/TS16949:2002,體系

3、標準中，還是在汽車行業(yè)顧客對供應商的質量能力評審中，都已明確規(guī)定必須采用,FMEA。,,FMEA,的優(yōu)點,,由于,FMEA,是一種定性的分析方法，因此與定量的分析方法相比，,FMEA,就顯得簡便易懂，且較直觀，易于被人們掌握并運用。尤其是在一些不能用定量 的可靠性數(shù)字說明問題的工程關鍵階段，,FMEA,就更為適用。,,FMEA,的實施,,,,l,,減少減少潛在的隱憂,,,——,使用,FMEA,作為專門的技術應用、以識別并減少潛在的隱患；,,,——,全面實施,FMEA,能夠避免許多車輛抱怨事件的發(fā)生。,,,l,,適時性是成功實施,FMEA,的最重要因素之一,,,——,是”事發(fā)前”的行為,,,要求

4、,FMEA,必須在設計或過程失效模式被無意納入產品或過程之前進行；,,,——,事先花時間完成,FMEA,分析,,,能更容易并低成本地對產品,/,過程進行修改,,,從而減輕事后修改的危機；,,,.——,FMEA,能夠減少或消除因進行預防,/,糾正而帶來更大損失的機會。,,,l,,FMEA,適用場合,,,——,新設計、新技術或新過程。該,FMEA,的領域是完成設計、技術或過程。,,,——,修改現(xiàn)有的設計或過程（假設現(xiàn)有的設計或過程已有,FMEA）。,該,FMEA,的領域應該在于修改設計或過程，應考慮修改和市場上歷史反映的交互影響。,,,——,在一個新的環(huán)境、地點或應用上，利用了現(xiàn)有的設計或過程（假

5、設現(xiàn)有的設計或過程已有,FMEA）。,該,FMEA,的領域是對現(xiàn)有的設計或過程在新環(huán)境、地點或應用上的影響分析。,,,l,,依靠團隊的智慧,,,——,FMEA,的輸入應依靠小組的努力,,,——,由知識和經驗豐富的人員組成小組（如：對設計、分析,/,測試、制造、裝配、服務、回收再利用、質量及可靠度方面的工程人員）,,,——,一個小組的,FMEA,評價與另一個小組的,FMEA,評價比較（避免評價主觀性）,,,,l,,跟蹤,,,——,一個周詳考慮和充分開發(fā)的,FMEA,要有實際且有效的預防防,/,糾正措施。,,,——,應該和所有被影響的單位（部門）進行溝通措施、行動。,,,——,對有效的預防,/,糾

6、正措施進行跟蹤,,,——,責任工程師負責確保所有的建議措施都已實施或充分說明。,,,——,FMEA,是一份動態(tài)文件，應始終反映出最終評估、最終適當措施、和在開始生產后發(fā)生的措施。,,,l,,確保建議措施被實施的方式（由責任工程師負責）,,,——,評審設計、過程和圖樣，確保建議措施已被實施。,,,——,確認該項更改已編入設計,/,制造,/,組裝文件中。,,,——,評審設計,/,過程,FMEA、,特別是,FMEA,的應用和控制計劃,,,影響是,,什么,FMEA,過程程序,,潛在失效模式及后果分析順序,,,子系統(tǒng),,,功能,,要求,潛在失效模式,潛在失效后果,嚴重度,,S,分類,潛在失效起因,/,機

7、理,頻度,,O,現(xiàn)行控制,,,,預防 探測,探測度,,D,風險順序數(shù),,R.P.N,建議措施,責任和目標完成日期,,,,,,,,,,,,,,有多,嚴重？,起因是什么？,這有,可能被預防和探測嗎？,可以做什么？,,-,設計變更,,-,過程變更,,-,特別的控制,,-,標準、程序或指南的修改,探測他的方法有多好,?,功能、特征或要求是什么,?,可能有何錯誤？,,-,功能喪失,,-,功能降低,,-,功能中斷,發(fā)生幾率如何？,,,FMEA,兩個模塊,,,l,,設計,FMEA(DFMEA),,主要是由負責設計的工程師,/,小組采用的一種分析技術，是由設計部門來完成的。,,,l,,過程,FMEA(

8、PFMEA),,主要是由負責制造的工程師,/,小組采用的一種分析技術，是由工藝部門來完成的。,,二．設計,FMEA,,㈠ 、,簡介：,,,l,,設計,FMEA,主要是由負責設計的工程師,/,小組采用的一種分析技術，并保證在可能的范圍內已充分考慮和指明各種潛在的失效模式及其相關的起因,/,機理。,,,l,,設計,FMEA,應該評估最終的產品以及每個與之相關的系統(tǒng)、子系統(tǒng)和零組件。,,,l,,設計,FMEA,以其最嚴密的形式總結了設計一個零件部、子系統(tǒng)或系統(tǒng)時，一個工程師和設計小組的設計思想（包括：以往的經驗和教訓，對可能出現(xiàn)的問題的分析）。,,,l,,設計,FMEA,體現(xiàn)了工程師在任何設計過程中

9、正常經歷的思維過程，并使之規(guī)范化、文件化。是一組系統(tǒng)化的活動。,,,㈡,、 設計,FMEA,支持設計過程，降低失效風險,,,l,,客觀評價設計要求和設計方案,,,l,,有助于制造、裝配、服務和回收要求的最初設計,,,l,,提高在設計和開發(fā)過程中，充分考慮潛在失效模式及其對系統(tǒng)、車輛運行影響的可能性,,,l,,為全面、有效的設計試驗和開發(fā)項目的策劃，提供更多信息,,,l,,根據(jù)潛在失效模式對“顧客”的影響，對其進行分級，以建立一套設計改進、開發(fā)和驗證試驗的優(yōu)先控制系統(tǒng),,,l,,為建議和跟蹤降低風險的措施，提供一個公開討論的形式,,,l,,為將來分析研究售后市場關切情況、評價設計更改及展開更先進

10、的設計提供參考（如：學到的經驗）。,,,㈢,、 “顧客”的定義,,,l,“,最終使用者”,,,l,,負責車輛設計的工程師,/,小組,,,l,,負責更高一級裝配設計的工程師,/,小組,,,l,,負責制造、裝配和售后服務的工程師,,,㈣,、 小組的努力,,,l,,在最初的設計,FMEA,過程中，負責設計的工程師要能夠直接地、主動地聯(lián)系所有有關部門的代表。這些專家和負責的領域應該包括：裝配、制造、設計、分析,/,試驗、可靠性、材料、質量、服務和供方以及負責較高一層或低一層的組裝、系統(tǒng)、子系統(tǒng)或零組件的設計人員。,,,l,FMEA,應成為促進相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。

11、,,,l,,負責設計的工程師應具有,FMEA,和小組協(xié)助經驗，否則可請一位有經驗的,FMEA,專家來協(xié)助小組的工作。,,㈤,、 設計,FMEA,是一份動態(tài)文件,,,l,,在一個設計概念最終形成之時或之前開始,,,l,,在產品開發(fā)的各階段中，當設計有更改或獲得信息增加時，要及時地、不斷地修改,,,l,,在最終產品加工圖樣完成之前全部結束,,,㈥,、 進行,DFMEA,應考慮的因素,,,l,,既要體現(xiàn)設計意圖，又要保證制造,/,裝配能夠實現(xiàn)設計意圖。對于制造,/,裝配過程中可能發(fā)生的潛在失效模式和,/,或其起因,/,機理，一般都包含在,PFME,Ａ中，因此不需要但也可包括在設計,FMEA,中.,,

12、,l,,DFMEA,不依靠過程控制來克服設計中潛在的缺陷，但要考慮制造,/,裝配中技術的和物質的限制。例如：必要的拔模斜度、表面處理的限制、裝配空間,/,工具可加工性、鋼材硬度的限制、公差,/,過程能力,/,性能。,,,l,,也應考慮產品維護（服務）和回收利用技術的,/,物質的限制。例如：工具的可獲得性、診斷能力、材料分類符號（回收利用）。,,㈦,、設計,FMEA,初始階段的工作,,,l,,在進行設計,FMEA,開始時，負責設計的工程師應列出設計希望做什么？不希望做什么？,,,—,充分理解、明了設計意圖,,,—,顧客要求和需求，其來源如：通過質量功能展開、車輛要求文件、已知的產品要求和,/,或

13、制造、裝配、服務、回收利用等要求。,,期望特性的定義越明確，就越容易識別潛在的失效模式，以采取預防防和糾正措施。,,,l,,設計,FMEA,應該從系統(tǒng)、子系統(tǒng)或零部件的框圖開始分析。,,,l,,框圖說明了分析中包括的各項目之間的主要關系，并建立了分析的邏輯順序。用于,DFMEA,準備工作的框圖文件應隨附于,DFMEA。,,,設計,FMEA,框圖示例,,下述范例是一個關系的方塊示意圖，,FMEA,小組也可用其它類型的方塊示意圖闡明他們分析中考慮的項目。,,,開關,,零件 連接方法,,,開,/,關,,,A.,燈罩,1.,不連接,,,,B.,電

14、池,（,2,號直流電池,),2.,鉚接,,,,2,,C.,開關,3.,螺紋連接,,,D.,燈泡總成,4.,卡扣裝配,,,燈泡總成,3,,燈罩,E.,平板,5.,壓緊裝配,,,D,,A,,F.,彈簧,,,,,,4 1 4,,,,,,,,,平板,5,電池,5,彈簧,,,E B F,,,＋,,,,,,－,,系統(tǒng),FMEA,系統(tǒng),子系統(tǒng),D,環(huán)境,子系統(tǒng),A,子系統(tǒng),B,子系統(tǒng),C,接口和相互

15、作用,,,,項目、功能、失效,,系統(tǒng)等級 子系統(tǒng)等級 零件等級,,轎車變速器 同步器部件 同步器齒環(huán),,設計目標： 功能：

16、 功能：,,使用壽命：,150000,公里,—,同步可靠,—,與擋位結合齒同步可靠,,換檔輕便：換檔軸上最大力,400,N,潛在失效模式： 潛在失效模式,,不滲漏：變速器充氣,0.4,bar,,充氣平衡,10,無法同步 齒壞破裂,,秒后，經,2,秒中泄漏極限不大于,24,Pa,功能： 齒環(huán)內錐鉬層剝落,,噪聲：不大于,75,db

17、 —,換檔輕便 齒環(huán)內錐面失園,,功能： 潛在失效模式： 同步時間長,,,——,車輛可靠運行 吃檔吃不進,,潛在失效模式：

18、 吃檔過重,,無法換檔,,傳動嚙合中斷,,跳排,,功能：,,,——,換檔輕便 齒套,,潛在失效模式： 輸入軸部件,,吃檔吃不進

19、 齒殼,,吃檔過重,,功能： 輸出軸部件 滑塊,,,——,不滲漏,,潛在失效模式： 殼蓋部件,,殼體漏油

20、 同步器彈簧,,后蓋與殼蓋結合面漏油,,殼蓋與殼體結合面漏油 殼體部件,,側蓋與殼體結合面漏油,,輸入軸軸端處漏油 后蓋部件,,輸出軸軸端出漏油,,功能：,,,——,噪音小，感覺舒適

21、 變速器部件,,潛在失效模式：,……,,噪聲大,,異響,,,㈧,、設計,FMEA,的分析方式,,設計,FMEA,有兩種不同的分析方式：硬件分析法及功能分析法,,,l,,硬件分析法：是將設計的每一硬件項目列出，然后就每一項目進行分析，將其所有的可能的失效模式項目找出。,,,l,,功能分析法：是將設計的項目所能執(zhí)行的各種功能分類為不同的輸出列出，然后就每一行輸出進行分析，將其所有的失效模式找出。,,當設計為一復雜系統(tǒng)時，,DFMEA,可使用兩者綜合的分析方法。,,,DFMEA,的分析架構可由

22、上至下或由下至上。,,—,如果藍圖、工程或設計資料中很能明確的定義出硬件，則,DFMEA,通常使用硬件分析法且多使用由下至上的架構。,,—,若硬件不易定義或系統(tǒng)復雜，分析需由初始客戶需求向下層層分析，則,DFMEA,通常使用功能分析法，且多使用由上而下的架構。,,,㈨,、設計,FMEA,的質量目標,,,l,,對框圖中各項目分析，列出所有可能發(fā)生（但不一定發(fā)生）的失效模式，以推動設計改進為主要目標。,,,l,,對高風險失效模式應高度重視，優(yōu)先采取措施。,,,l,,從分析,—,開發(fā),—,確認和設計驗證計劃之間的關系開始，并銜接失效模式。,,,l,,把過去的重大“教訓”作為失效模式輸入（如：高的索賠

23、、召回等）。,,,l,,應識別適當?shù)奶厥馓匦裕ㄓ捎诠菊撸?，且將其為關鍵特性選擇過程的輸入。,,,l,,DFMEA,文件應在產品加工圖樣完工之前完成，這樣可有效影響產品設計。,,,l,,小組的成員應接受,FMEA,方法的培訓，應適當?shù)牟捎脤＜摇?,,l,認真填寫,FMEA,文件，包含“措施行動”和新的,R.P.N.,值。,,,l,,盡早做好,FMEA,文件，盡早提出“建議措施”并能得到實施。,,,設計,FMEA,標準表格,,潛在失效模式及后果分析,,（設計,FMEA）,,_____,系統(tǒng),FMEA,編號,_________,,______,子系統(tǒng)

24、 頁碼：,第 頁 共 頁,,零件組,:__________________,設計責任：,____________,編制者：,____________ _,,車輛年度,/,車輛類型：,_________,關鍵日期：,__________,FMEA,日期：,___________,,核心小組：,______________________________________________________________,,,,項 潛 潛 嚴 分 潛在 頻 現(xiàn)

25、行預防 現(xiàn)行探測 探 風險 建 責任 措施執(zhí)行結果,,目 在 在 重 級 失效 度 設計控制 設計控制 測 順序數(shù) 議 和 采 嚴 頻 探,R,,,功 失 失 度 起因 數(shù) 度,RPN,措 目標 取 重 度 測,P,,,能 效 效,S /,機理,O D,施 完成 的 度 度,N,,,模 后

26、 日期 措,,式 果 施,,,,DFMEA,表格各欄填寫說明和解釋,,1．,FMEA,編號,,填入,FMEA,文件編號，以便查閱。,,2,．系統(tǒng)、子系統(tǒng)或零部件名稱及編號,,填如所分析的系統(tǒng)、子系統(tǒng)或零部件的名稱、編號。,,3,．設計責任,

27、,填入整車廠（,OEM）、,部門和小組。,,4,．編制者,,填入負責,FMEA,準工作的工程師姓名。,,5,．車型年度,/,車輛類型,,填入將使用和,/,或將被分析的設計影響的予期車型,,年 度,/,車輛的型號、名稱。,,6,．關鍵日期,,填入,FMEA,初次予定完成的日期，該日期不應該超,,過計劃的量產設計發(fā)布的日期。,,7．,FMEA,日期,,填入編制,FMEA,原始稿的完成日期及最新修訂的日期。,,8,．核心小組,,列出被授權以確定和,/,或執(zhí)行任務的責任個人和部門名稱。,,9,．項目,/,功能,,,l,,填入將被分析項目的名稱和其他適當?shù)男畔ⅲㄈ纾壕幪?、零件等級等。在概念形成階段，應使

28、用臨時編號。,,,l,,填入時，盡可能地用簡潔的說明被分析項目要滿足設計意圖的功能，包括系統(tǒng)運行環(huán)境信息（如指定溫度、壓力、濕度范圍、設計壽命等）。,,,l,,該項目有多種功能，且有不同的失效模式，要把所有功能、所有失效模式都單獨列出。,,10,． 潛在失效模式,,,l,,失效：產品在規(guī)定的條件下，規(guī)定的時間內喪失了規(guī)定的功能就叫失效。,,,l,,潛在失效模式：是指系統(tǒng)、子系統(tǒng)或零部件有可能未達到或未完成設計意圖的種類（如予期的功能喪失）。,,,l,,這潛在的失效模式可能是更高一級子系統(tǒng)或系統(tǒng)的潛在失效模式的起因，也可能是比它低一級的零部件潛在失效模式所造成的后果。,,,l,,對特定項目及其功

29、能 ，要列出每一個潛在失效模式。前提是這種失效可能發(fā)生，但不是一定發(fā)生。,,,l,,可根據(jù)以往運行的不良報告、“顧客”抱怨等由小組集體評審。,,,l,,應考慮在特定條件下（如：熱、冷、干燥、灰塵等），以及在特定使用條件下（如：超過平均里程、不平的路段、僅在城市運行等）可能發(fā)生的潛在失效模式。,,典型的失效模式可以有（但不局限于）：,,破碎 變形,,松動 泄漏,,粘結 氧化,,

30、斷裂 無法傳遞扭矩,,滑動（無法保持全扭力） 無法支撐,,支撐不足 粗糙的接合,,脫離過快 無信號,,間隙信號 漂移,,,*應該用“物理的”、專業(yè)性的術語簡明的描述潛在失效模式,,11,．潛在失效后果,,,l,,潛在失效的后果就是失效模式對功能的影響。,,,l,,要根據(jù)內、外部顧客可能發(fā)現(xiàn)或經歷的情況來描述失效的后果。,,,l,,要清楚地說明

31、該失效模式是否會影響到安全性或與法規(guī)不符。,,,l,,要記住不同級別的系統(tǒng)、子系統(tǒng)和零件之間存在著系統(tǒng)層次上的關系。如：一個零件的斷裂可能引起總成件的振動，導致系統(tǒng)運行中斷，且會引起性能下降，最終導致顧客不滿。,,典型的失效后果可能有（但不局限于）：,,噪音 間隙運行 運行減損,,運行不穩(wěn) 泄漏 發(fā)熱,,外觀不良 粗糙 定期的不符合,,不穩(wěn)定 不適的異味,,12,．嚴 重 度,(,S

32、),,l,,嚴重度是對一個已假定失效模式的最嚴重影響的評價等級。,,,l,,嚴重度是對潛在失效模式引起的后果而言。,,,l,,要減少失效嚴重度級別，只能通過設計變更來解決。,,例如：“降低胎壓”能減輕突然爆破的嚴重度。,,“安全帶”可以減輕車輛撞擊的嚴重度。,,,推薦的,DFMEA,嚴重度評價準則,,后果 判定準則：后果的嚴重度 級別,,無警告的 嚴重級別很高，潛在失效模式影響車輛安全運行和,/,或,10,,,嚴重危害 包含不符合政府 法規(guī)情形。失效

33、發(fā)生時無預警。,,有警告的 嚴重級別很高。潛在失效模式影響車輛安全運行和,/,或,9,,,嚴重危害 包含不符合政府 法規(guī)情形。失效發(fā)生時有預警。,,很高 車輛,/,系統(tǒng)無法運行（喪失基本功能）。,8,,,高 車輛,/,系統(tǒng)能運行，但性能下降，顧客很不滿意。,7,,,中等 車輛,/,系統(tǒng)能運行，但舒適性,/,方便性方面性能失效。,6,,,顧客不滿意。,,低 車輛,/,系統(tǒng)能運行，但舒適性,/,方面性方面性能下降。,5,,,顧客有些不滿意。,,很低 裝配和外觀

34、,/,尖響聲和卡塔聲不符合要求，多數(shù)顧客,4,,,發(fā)現(xiàn)有缺陷（多于,75%,）。,,輕微 裝配和外觀,/,尖響聲和卡塔聲不符合要求，,50%,的顧客,3,,,發(fā)現(xiàn)有缺陷。,,很輕微 裝配和外觀,/,尖響聲和卡塔聲不符合要求，有辨別能力,2,,,的顧客發(fā)現(xiàn)有 缺陷（少于,25%,）。,,無 沒有可識別的影響,1,,13,．分類,,,l,,對需要附加設計或過程控制的零部件、子系統(tǒng)或系統(tǒng)的任何特殊產品特性等級加以分類（如關鍵、主要、重要、重點等）。,,,l,,可用來為工程評審強調其高優(yōu)先的失效模式。,,,l,,如顧客有規(guī)定的，則應采

35、用顧客規(guī)定的特殊產品或過程特殊特性的符號。,,14,．潛在失效起因,/,機理,,,l,,潛在失效起因是指一個設計弱點的跡象，其結果就是失效模式。,,,l,,在盡可能發(fā)生的范圍內，列出對每個失效模式的所有可以想到的失效起因,/,或機理。,,,典型的失效起因可能有,(,但不限于,),：典型的失效機理有：,,規(guī)定的材料不正確 軟件規(guī)范錯誤 屈服,,設計壽命估計不足 表面加工規(guī)范錯誤 疲勞,,壓力過大 流程規(guī)范錯誤 材料不穩(wěn)定,,潤滑能力不足

36、 規(guī)定的摩擦材料不當 蠕變,,維修保養(yǎng)說明不適當 過熱 磨損,,演算法不適當 規(guī)定的公差不當 腐蝕,,維修保養(yǎng)說明錯誤 化學性氧化,,電位移,,15,．頻 度,(,O),,l,,頻度是指在設計壽命中某一特定失效起因,/,機理發(fā)生的可能性。,,,l,,描述頻度級別數(shù)重在含義，而不是具體的數(shù)值。,,,l,,可通過設計更改或設計過程更改（如

37、設計檢查表、設計評審、設計指南）來預防或控制失效的起因,/,機理是降低頻度級別數(shù)的唯一途徑。,,,l,,評估失效起因,/,機理發(fā)生頻度的級別，應考慮如下問題：,,,——,類似零部件、子系統(tǒng)或系統(tǒng)的維修服務歷史,/,經驗如何？,,,——,零部件是否為沿用或相似于以前版本的零部件、子系統(tǒng)或系統(tǒng)？,,,,——,相對先前版本的零部件、子系統(tǒng)或系統(tǒng)，變更有多大？,,,——,是否是全新的零部件？,,,——,用途有無變化？,,,——,環(huán)境有無變化？,,,——,針對該用途，是否作了工程分析（如可靠度）來估計其予期可比較的頻度,,,——,是否加入了預防控制？,,,l,,頻度級別數(shù)是在,FMEA,范圍中的一個比較

38、的等級，其可能無法反映出真實發(fā)生的可能性。,,,推薦的,DFMEA,頻度評價準則,,失效發(fā)生可能性 可能的失效率 級別,,很高：持續(xù)性發(fā)生的失效,>=100件/,每千輛車,10,,50件/,每千輛車,9,,,高：反復發(fā)生的失效,20件/,每千輛車,8,,10件/,每千輛車,7,,,中等：偶爾發(fā)生的失效,5件/,每千輛車,6,,2件/,每千輛車,5,,,低：相對很少發(fā)生的失效,1件/,每千輛車,4,,0.5件/,每千輛車,3,,,極低：失效不太可能發(fā)生,0.1件/,每千輛車,2,,<=0.010件/,每千輛車,1,,16,．現(xiàn)行設計控制,

39、,,l,,列出預防措施、設計確認,/,驗證或其他活動，這些活動的完成或承諾將確保該設計對于所考慮的失效模式和,/,或機理來說是充分的。,,,l,,現(xiàn)行的控制方法（如設計評審、減壓閥的失效,/,安全設計、數(shù)學研究、臺架,/,試驗室試驗、可行性評審、樣件試驗、道路試驗和使用試驗等）指的是那些已經用于或正在用于相同或相似設計中的方法。,,,l,,兩種類型的設計控制特性可考慮：,,,——,預防：預防失效起因,/,機理或失效模式的出現(xiàn)，以減少它們的頻度。,,,——,探測：在該項目投產前，以任何解析的或物理的方法查出失效或失效模式的起因,/,機理。,,,l,,優(yōu)先采用預防控制方法，將其作為設計意圖的一部分

40、，將影響最初的頻度。,,17,．探 測 度,(,D),,,探測度是結合了列在設計控制中最佳的探測控制等級。是用設計控制探測出失效,/,失效模式或起因,/,機理的能力的評價指標。,,最初的探測度將基于對失效起因,/,機理探測、或對失效模式探測的設計控制。,,通過不斷改進計劃的設計控制（如確認、和,/,或驗證等活動），可取得較低的探測度級別。,,適當?shù)脑谠O計開發(fā)過程中加入預防控制是最好的，并且愈早愈好。,,,推薦的,DFMEA,探測度評價準則,,探測度 評價準則：被設計控制探測的可能性 級別,,絕對 設

41、計控制將不能和,/,或不可能找出潛在的起因,/,機理及后續(xù)的,10,,不肯定 失效模式：或根本沒有設計控制,,很極少 設計控制只有很極少的機會能找出潛在起因,/,機理及后續(xù)的,9,,,失效模式,,極少 設計控制只有很極少的機會能找出潛在起因,/,機理及后續(xù)的,8,,,失效模式,,很少 設計控制有很少的機會能夠找出潛在起因,/,機理后續(xù)的失效模式,7,,少 設計控制有較少的機會能找出潛在起因,/,機理及后續(xù)的失效模式,6,,中等 設計控制有中等機會能找出潛在起因,/,機理及后續(xù)的失效模式,5,,中上 設計控制有中上多的機會能找出潛在起因,/,機理及

42、后續(xù)的,4,,,失效模式,,多 設計控制有較多的機會能找出潛在起因,/,機理及后續(xù)的失效模式,3,,很多 設計控制有很多機會能夠找出潛在起因,/,機理及后修的失效模式,2,,幾乎 設計控制幾乎肯定能夠找出潛在起因,/,機理及后續(xù)的失效模式,1,,肯定,,18,．風險順序數(shù),(,RPN),,l,,風險順序數(shù)是產品嚴重度,(,S)、,頻度,(,O),和探測度,(,D),的乘積,,,RPN=(S)×(O)×(D),,l,,在單獨的,FMEA,范圍中，該值（,1至1000,之間）可被用來對設計中關注的等級排序。,,,l,對排序中較高的,RPN，,應給予重視，采取對策措施

43、，以降低,RPN,值。尤其對嚴重度,(,S),級別高者，須特別注意。,GM,規(guī)定：作為一個總體原則，,RPNs,應<40,。,,19,．建議措施,,,l,,為預防,/,糾正措施的工程評審應對高嚴重度、高,RPN,值的項目視為首要注意方向。糾正措施目的是降低嚴重度、頻度、探測度級別。,,,l,,當嚴重度為,9或10,級時，應特別注意。措施行動包括：,,,——,修改設計幾何尺寸和,/,或公差,,,——,修改材料規(guī)范,,,——,試驗設計（特別在多種或相互作用的起因存在時）,,,——,修改試驗計劃,,,l,,要降低嚴重度級別，只有通過修改設計來消除或控制一個或多個失效模式的起因,/,機理來實現(xiàn)；,,,

44、l,,要降低探測度級別需要增加設計確認,/,驗證措施，但不能降低嚴重度和頻度級別。,,,l,,如對某一特定的失效模式／起因／控制組合沒有建議措施，則填寫“無”。,,20,．責任和目標完成日期,,應填寫負責執(zhí)行建議措施的部門和個人及預計完成的日期。,,21,．采取的措施,,簡要填寫實施的措施內容和生效日期。,,22,．措施執(zhí)行后的,RPN,,l,,當確定了預防,/,糾正措施后，估算并記錄措施執(zhí)行結果的嚴重度、頻度和探測度數(shù)值，計算并記錄,RPN,值。,,,l,,所有的更改后的等級都應該被評審,。,,,跟蹤行動,,,l,,負責設計的工程師應確保所有的建議措施已被實施或已妥善地落實。,,,l,,DF

45、MEA,是一份動態(tài)文件，應體現(xiàn)最新的設計版本、最新的糾正措施，包括量產后發(fā)生的事件。,,,l,,檢查,DFMEA,建議措施實施和落實的方式：,,,——,確保達到設計要求,,,——,評審工程圖樣和規(guī)范,,,——,確認與裝配,/,制造文件的結合和一致性,,,——,評審過程,FMEA,和控制計劃,,,三、制造和裝配過程,,潛在失效模式及后果分析（過程,FMEA）,,,簡介：,,,l,,過程,FMEA,主要是由負責制造的工程師,/,小組采用的一種分析技術，用來保證在可能的范圍內已充分考慮到并指明失效模式及其相關的起因,/,機理。,,,l,,PFMEA,以最嚴密的形式總結了小組進行過程設計時的設計思想（

46、包括根據(jù)經驗和過去的教訓，對項目進行分析）。,,,l,,這是一種系統(tǒng)化的方法，體現(xiàn)了制造工程師在制造策劃過程中正常經歷的思維過程，并使之規(guī)范化和文件化。,,l,,過程,FMEA,應做的考慮是：,,——,確定該過程的功能和要求；,,,——,確定潛在的失效產品和過程相關的失效模式；,,——,評審失效對顧客的影響；,,——,確定出在重點過程控制上的變量；,,——,確定制造和裝配過程失效起因，及在為頻度減少或失效探測而關注的控制過程變量；,,——,展開失效模式的等級表，建立予預防和糾正措施的優(yōu)先系統(tǒng)；,,,——,將制造,/,裝配過程的結果形成文件。,,小組的努力,,,l,,在最初的,PFME,開發(fā)中，

47、負責的工程師要直接地、主動地聯(lián)系所有相關部門的代表。相關部門的代表包括：,,設計、裝配、制造、材料、質量、服務、供方以及負責下一道裝配的部門。,,過程,FMEA,中的“顧客”，不僅是“最終使用者”，也可是后續(xù)或下游制造,/,裝配作業(yè)、服務工作以及政府法規(guī)。,,,l,,過程,FMEA,應成為促進不同部門之間充分交換意見的“催化劑”，以提高整個小組的工作水平。,,,l,,當負責工程師缺少,PFME,和小組協(xié)調經驗時，可請一位具有,PFMEA,有經驗的專家來協(xié)助小組的工作。,,過程,FMEA,是一種動態(tài)文件,,,PFMEA,應該起始于：,,,l,,在可行性階段或之前開始,,,l,,在為生產的工裝準備

48、之前,,,l,,要考慮從單個零組件到總成的所有制造作業(yè),,在新的車型或零組件項目的制造策劃階段中，盡早的對新過程或修改的過程進行評審和分析，能夠促進予測、解決或監(jiān)控潛在過程問題。,,進行,PFMEA,應考慮的因素：,,,l,,過程,FMEA,假定所設計的產品會滿足設計要求。,,設計缺陷所產生的潛在失效模式也可能包含在,PFMEA,中，它們的后果及避免措施由,DFMEA,來涵蓋。,,,l,,過程,FMEA,不是依靠產品設計變更來克服過程缺陷，但也是要考慮與已策劃的制造或裝配過程有關的產品設計特性。以最大限度地確保產品滿足顧客的要求和期望。,,過程,FMEA,初始階段的工作,,,l,,在進行,PF

49、MEA,開始時，負責過程的工程師應首先明確過程意圖，列出過程希望做什么？不希望做什么？,,,l,,PFMEA,應該從整個過程流程圖開始。,,流程圖應該確定與每個作業(yè)有關的產品,/,過程特性。,,,l,,如果可能的話，還應該從相應的,DFME,來確定某些產品影響后果。,,,l,,用于,PFMEA,準備工作的流程圖的復印件應隨付于,PFMEA。,,,過程,FMEA,質量目標,,,l,,PFMEA,主要目標是推動過程改進，并強調以防錯法解決。,,,l,,PFMEA,針對所有由,FMEA,小組評審鑒定的高風險失效模式給予可實施的措施活動。,,,l,,試生產和生產控制計劃需考慮來自,PFMEA,的失效模

50、式。,,,l,,PFMEA,與過程流程圖和控制計劃相結合并保持一致性。如在分析時用到,DFMEA，,則,PFMEA,就需要考慮,DFMEA。,,l,,以往的重大“教訓”（如高的索賠、召回事件、不符合產品、顧客抱怨等），作為失效模式的輸入。,,,l,,要識別適當?shù)年P鍵特性，可將其作為關鍵特性選擇過程的輸入。,,,l,,在生產的工裝準備前開始,PFMEA，,在生產工裝完成前完成,PFMEA，,這樣能有效的影響產品和過程設計。,,,l,,在整個分析過程中，適當?shù)娜藛T參與為,PFMEA,小組的一員，并接受,FMEA,的培訓。,,,l,,填寫好,PFMEA,文件，包括措施行動和新的,RPN,值。,,,l

51、,,應盡可能提早進行,PFMEA，,盡早提出建議措施并得到實施。,,過程,FMEA,標準表格,,潛在失效模式及后果分析,,（過程,FMEA）,,_____,系統(tǒng),FMEA,編號,_________,,______,子系統(tǒng) 頁碼：,第 頁 共 頁,,零件組,:__________________,過程責任,：____________,編制者：,____________ _,,車輛年度,/,車輛類型：,_________,關

52、鍵日期：,__________,FMEA,日期：,___________,,核心小組：,______________________________________________________________,,,過 潛 潛 嚴 分 潛在 頻 現(xiàn)行預防 現(xiàn)行探測 探 風險 建 責任 措施執(zhí)行結果,,程 在 在 重 級 失效 度 過程控制 過程控制 測 順序數(shù) 議 和 采 嚴 頻 探,R,,,功 失 失 度 起因 數(shù) 度,RPN,

53、措 目標 取 重 度 測,P,,,能 效 效,S /,機理,O D,施 完成 的 度 度,N,,,模 后 日期 措,,式 果

54、 施,,,,DFMEA,表格各欄填寫說明和解釋,,1．,FMEA,編號,,填入,FMEA,文件編號，以便查閱。,,2,．項目名稱,,填入將要被分析的系統(tǒng)、子系統(tǒng)或零部件的過程名稱、編號。,,3,．過程責任部門,,填入整車廠（,OEM）、,部門和小組。,,4,．編制者,,填入負責,FMEA,的工程師姓名。,,5,．車型年度,/,車輛類型,,填入將使用和,/,或將被分析的設計影響的予期車型,,年度,/,車輛的型號、名稱。,,6,．關鍵日期,,填入初次,FMEA,予定完成的日期，該日期應先于計劃開始生產的日期。,,7．,FMEA,日期,,填入編制,FMEA,原始稿

55、的完成日期及最后修訂的日期。,,8,．核心小組,,列出被授權以確定和,/,或執(zhí)行任務的責任個人和部門名稱。,,9,．過程功能,/,要求,,,l,,簡單描述將被分析的過程或作業(yè)（如：車、鉆、攻絲、焊接、裝配）。,,,l,,記錄下該將被分析的步驟的相關過程,/,作業(yè)編號。,,,l,,小組應評審可適用的性能、材料、過程、環(huán)境和安全標準。,,,l,,簡要說明將被分析的過程或作業(yè)目的。,,,l,如果過程包括許多具有不同潛在失效模式的作業(yè)（例如：裝配），就要把這些作業(yè)以獨立項目列出來。,,10.,潛在失效模式,,,l,,潛在失效模式：是指過程可能潛在不滿足過程要求,/,或設計意圖的種類，是對某具體作業(yè)不符

56、合要求的描述。,,,l,,它可能是引起下一道作業(yè)的潛在失效模式的起因，也可能是上一道作業(yè)潛在失效的后果。,,,l,,要假定提供的零件,/,材料是合格的。,,,l,,根據(jù)零組件、子系統(tǒng)、系統(tǒng)或過程特性，對特定的作業(yè)列出每一個潛在失效模式，前提是假設這種失效可能發(fā)生，但不一定必然發(fā)生。,,,l,,把相似過程的比較和顧客（最終用戶或后續(xù)作業(yè)）對類似零組件的投訴情況的研究作為出發(fā)點。,,,l,,對設計目的的了解也很必要。,,典型的失效模式可能有（但不局限于）,,彎 曲 變 形,,斷 裂 短 路,,搬運損壞

57、 孔位錯誤,,表面太粗糙 孔未加工,,開 路 孔太深,,毛 刺 表面太平滑,,孔太淺 未貼標簽,,臟 污,,11.,,潛在失效后果,,,l,,潛在失效后果是指失效模式對顧客的影響。,,,l,,應依據(jù)顧客可能注意到的或經歷的情況來描述失效的后果。,,,l,,如果失效模式影響到安全或造成違反法規(guī)，則要清楚陳述。,,,l,,顧客應是內部顧客和最終使用者，如：下一個作業(yè)、后續(xù)的作業(yè)或地點、銷售商和,/,或車主。,,,對最終

58、使用者， 對內部顧客（后續(xù)作業(yè)），,,失效后果可能有： 失效后果可能有：,,噪音 粗糙 無法固定 無法結合,,作業(yè)不正常 過度 無法鉆孔,/,攻絲 無法配合,,費力 不起作用 無法設置 導致工具過度磨損,,異味 不穩(wěn)定 無法加工表面 危害操作者,,作業(yè)減弱 阻力 損壞

59、設備,,間隙性作業(yè) 外觀不良 無法安裝,,漏水 車輛控制減弱,,返工,/,返修 顧客不滿意,,廢棄,,12.,嚴重度,(,S ),,l,,嚴重度是對一個已假定失效模式的最嚴重影響的評價等級。是失效模式對顧客,/,后續(xù)作業(yè)造成后果的嚴重程度。,,,l,,如果失效模式影響的是制造商、裝配廠或產品使用者，嚴重度的評價、可能超出了本過程工程師,/,小組的經驗或知識范圍，則應與設計,FMEA、,設計工程師和,/,或后續(xù)制造廠,/,裝配廠的過程工程師進行協(xié)商、討論。,,,l,,要減少嚴重度級別數(shù)值，只能通過對系統(tǒng)、子系統(tǒng)或零組件的設計變更或對該過程重新設

60、計來實現(xiàn)。,,推薦的,PFMEA,嚴重度評價標準,,,,判定準則：后果的嚴重度,,這級別導致當一個潛在失效模式造了在最終顧客和,/,或制造 級,,,/,組裝工廠的缺陷。應該首先考慮最終顧客。如果在兩者都 別,,發(fā)生缺陷，采用較高一級的嚴重度。,,,后果 （顧客后果） （制造,/,組裝后果）,,無警告的 嚴重級別很高。潛在失效模式影響 或，可能危及作業(yè)員（機器,10,,嚴重危害 車輛安全運行和,/,或包含不符合政　 或組裝

61、）而無警告。,,府法規(guī)情形。失效發(fā)生時無警告。,,,有警告的 嚴重級別很高。潛在失效模式影響 或?？赡芪＜白鳂I(yè)員（機器,9,,嚴重危害 車輛安全運行和,/,或包含不符合政 或組裝）但有警告。,,府法規(guī)情形。失效發(fā)生時有警告。,,,很高 車輛,/,系統(tǒng)無法運行（喪失基本 或，產品可能必須要,100% 8,,,功能）。 丟棄，或車輛,/,系統(tǒng)要在修理,,部門花上多于一小時來加以,,修理。,,,高 車輛,/,系統(tǒng)能運

62、行，但性能 或產品可能必須要篩選，且一部分（少于,7,,,下降。顧客非常不滿意。 100,%,）被丟棄，或車輛,/,系統(tǒng)要在修理部,,門花上半小時到一小時來加以修理。,,中等 車輛,/,系統(tǒng)能運行，但舒適 或，可能有一部分（少于,100%,）的產品,6,,性/,方便性項目失效。顧客不 不經篩選地被丟棄，或車輛,/,系統(tǒng)需在修理,,滿意。 部門花上少于半小時來加以修理。,,低 車輛或系統(tǒng)能運行，但舒適 或，,100%,的產品需要

63、重新加工，或車輛,/ 5,,,性,/,方便性項目運行性能下降。 系統(tǒng)要下生產線修理，但不用到修理部門。,,很低 裝配和外觀,/,尖響聲和卡塔響 或，產品可能必須要篩選，沒有被丟棄， 4,,,聲等項目令人不舒服。大多 但一部分（少于,100%,）需要重新加工。,,數(shù)顧客發(fā)現(xiàn)有缺陷,(,大于,75%),。,,輕微 裝配和外觀,/,尖響聲和卡塔響 或，一部分（少于,100%,）產品必須要在生 3,,,聲等項目令人不舒服有,50%,產線上的工站外重新加工，而沒有被丟棄 。,,顧客發(fā)現(xiàn)有缺陷。,,很輕 裝配和外觀,/,尖響聲和卡塔響

64、 或，一部分（少于,100%,）產品必須要在生 2,,微 聲等項目令人不舒服，很少 產線的工站上重新加工，而沒有被丟棄。,,顧客發(fā)現(xiàn)有缺陷,(,少于,25%),。,,無 沒有可識別的影響。 或，輕微的對作業(yè)或作業(yè)員不方便， 1,,,或沒有影響。,,13.,,分類,,,l,,對需要附加過程控制的零部件、子系統(tǒng)或系統(tǒng)的一些特殊過程特性（如：關鍵、主要、重要、重點等）進行分級。,,,l,,可用來在工程師評審強調其高風險的失效模式。,,,l,,如果在過程,FMEA,中確定了某一分類（等級），應通知負責設計的工

65、程師，因為它可能會影響有關控制項目標識的工程文件。,,,l,,特殊產品或過程特殊特性符號及其使用，應采用顧客或企業(yè)所規(guī)定的符號。,,,14,．潛在失效起因,/,機理,,,l,,針對每一個潛在失效模式，在盡可能延伸的范圍內，列出每一個可以想到的失效起因。如果起因對該失效模式來說是唯一的，那么這,FMEA,考慮的一部分過程就完成了。,,,l,,失效的起因有時是多因子、多水平的，應考慮采用諸如試驗設計之類的方法來確定主要起因，那些起因易控制。,,,l,,應該描述這些起因，以便采取糾正措施。,,,l,,典型的失效起因可能有（但不局限于）：,,扭矩不正確,—,過大、過小 零件

66、漏裝或裝錯,,焊接不正確,—,電流、時間 定位器磨損,,壓力不正確 工具磨損,,量具不精確 定位器有缺口,,熱處理不正確,—,時間 破孔,,溫度有誤 機器設置不正確,,澆口,/,通氣口不正確 不正確的程序設計,,潤滑不當或無潤滑,,15.,頻度,(,O ),,l,,頻度是指具體失效起因,/,機理發(fā)生的可能性。頻度的可能性分級數(shù)字重在其相關含義而不是具體的數(shù)值。,,,l,,通過設計更改或設計過程更改來預防或控制失效模式的起因,/,機理是降低頻度級別的唯一途徑。,,,l,,頻度級別數(shù)是在,FMEA,范圍中的一個比較的等級，其可能無法反映出真實發(fā)生的可能性。,,,l,,如果能從類似的過程中獲取統(tǒng)計數(shù)據(jù)，那么可以用該數(shù)據(jù)來確認該頻度級別，并用類似過程的歷史數(shù)據(jù)來進行主觀評審。,,,推薦的,PFMEA,頻度評價準則之一,,推薦的,PFMEA,發(fā)生