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1、 FMEAFMEA潜在失效模式及后果分析潜在失效模式及后果分析 拟制：拟制：陈龙陈龙DateDate：20132013年年8 8月月1414日日目目录录v一、什么是一、什么是FMEAFMEAv二、为什么要做二、为什么要做FMEAFMEAv三、怎样做三、怎样做FMEAFMEA一、什么是一、什么是FMEAFMEA1 1FMEAFMEA的定义的定义FMEAFMEA：Potential Failure Mode and Effects AnalysisPotential Failure Mode and Effects Analysis潜在失效模式及后果分析的英文简称潜在失效模式及后果分析的英文简称是
2、由美国三大汽车制造公司(戴姆勒-克莱斯勒、福特、通用)制定并广泛应用于汽车零组件生产行业的可靠性设计分析方法。FMEA是在产品/过程等的策划设计阶段策划设计阶段，对构成产品的子系统、零部件、构成过程等各个程序逐一进行分析，找出潜在的失效模式找出潜在的失效模式，分析其可能的后分析其可能的后果果，评估其风险评估其风险，从而预先采取措施预先采取措施，减少失效模式的严重程度，降低其可能发生的概率，以有效地提高质量与可靠性提高质量与可靠性，确保顾客满意确保顾客满意的系统化系统化活动。一、什么是一、什么是FMEAFMEA2 2FMEAFMEA的地位的地位质量管理体系五大工具：质量管理体系五大工具：产品质量
3、先期策划（APQP） 生产件批准（PPAP） 潜在失效模式及后果分析（潜在失效模式及后果分析（FMEAFMEA） 测量系统分析（MSA）统计过程控制（SPC）一、什么是一、什么是FMEAFMEA3 3对对FMEAFMEA的理解的理解 潜在：可能发生但尚未发生的。 失效模式：使产品失效的问题点。 后果：失效模式对顾客使用的影响。FMEAFMEA是一种事前分析方法。是一种事前分析方法。一、什么是一、什么是FMEAFMEA4 4FMEAFMEA的历史的历史FMEA技术的应用发展十分迅速。50年代初，美国第一次将FMEA思想用于战斗机操作系统的设计分析。60年代中期，FMEA技术正式用于航天工业。19
4、76年，美国国防部颁布了FMEA的军用标准，但仅限于设计方面。70年代末，FMEA技术开始进入汽车工业和医疗设备工业。80年代初，进入微电子工业。80年代中期，汽车工业开始应用过程FMEA确认其制造过程。1988年，美国联邦航空局发布咨询通报要求所有航空系统的设计及分析都必须使用FMEA。1991年，ISO-9000推荐使用FMEA提高产品和过程的设计。1993年，三大汽车公司联合编写了FMEA手册，并正式出版作为QS9000质量体系要求文件的参考手册，FMEA成为QS-9000的认证要求。目前，FMEA已在工程实践中形成了一套科学而完整的分析方法，广泛应用于卫生、电子、运输等其他行业。一、什
5、么是一、什么是FMEAFMEA5 5FMEAFMEA的分类的分类按其领域分成以下几种：l DFMEA : D Design 设计l PFMEA : P Process 过程l SFMEA : S System 系统l MFMEA : M Machinery 设备其中最常用的是设计FMEA和过程FMEA。一、什么是一、什么是FMEAFMEA6 6FMEAFMEA的输出的输出一、什么是一、什么是FMEAFMEA7 7FMEAFMEA的基本架构的基本架构 被分析的产品或过程的功能、要求； 当功能要求不符时的失效模式； 失效模式的后果和结果； 失效模式的潜在起因； 针对失效模式的起因所采取的行动和控制
6、手段； 防止失效模式再发生的措施。二、为什么要做二、为什么要做FMEAFMEA1 1各阶段纠正问题的成本各阶段纠正问题的成本时间客户投诉制造及装配设计核准FMEA产品策划设计制造应用预防寻找方法及解决问题成本1000100101二、为什么要做二、为什么要做FMEAFMEA2 2FMEAFMEA的目的的目的通过在产品设计或过程设计前进行FMEA分析，识别出设计或制程中潜在的不良模式，并针对不良模式提出预防措施，从而提高设计之稳定性、可靠性提高设计之稳定性、可靠性，提高制程品质和制程能力提高制程品质和制程能力，确保客户满意。二、为什么要做二、为什么要做FMEAFMEA3 3FMEAFMEA的益处的
7、益处 预防问题发生 改进产品的质量、可靠性与安全性 降低产品开发时间与成本 减少设计变更 改进公司的形象与竞争力 增加客户的满意程度三、怎样做三、怎样做FMEAFMEA1 1FMEAFMEA实施的时机实施的时机 情形1：新设计、新技术或新过程新设计、新技术或新过程。FMEA的范围是全部设计、技术或 过程。 情形2：对现有设计或过程的修改对现有设计或过程的修改（假设对现有设计或过程已有FMEA）。 情形3：将现有的设计或过程用于新的环境、场所或应用将现有的设计或过程用于新的环境、场所或应用（假设对现有设计或过程已有FMEA）。 DFMEA：在设计概念形成之时或之前开始，在产品加工图样完工之前全部
8、在产品加工图样完工之前全部完成完成。PFMEA：在可行性阶段或之前进行，在生产用工装到位前完成在生产用工装到位前完成。三、怎样做三、怎样做FMEAFMEA功能功能分析分析风险风险评估评估管理管理风险风险成立成立 小小组组启动启动风险风险识别识别风险风险分析分析1)启动2)成立小组3)功能分析4)风险识别5)风险分析6)风险评估7)管理风险2 2运行运行FMEAFMEA的步骤的步骤三、怎样做三、怎样做FMEAFMEAl跨功能工作小组l组长 DFMEADFMEA：设计工程师：设计工程师 PFMEAPFMEA：PIEPIE工程师工程师l组员 包括但不限于：研发、工程、生产、质量、采购、服务、顾客、供
9、应商等。组长：召集策划小组，主导召集策划小组，主导FMEAFMEA会议，编制会议，编制FMEAFMEA表单，跟踪、更表单，跟踪、更新新FMEAFMEA。组员：参与FMEA的讨论、编制、审核、更新等工作。3 3FMEAFMEA的职责的职责三、怎样做三、怎样做FMEAFMEA4 4FMEAFMEA的分析顺序的分析顺序三、怎样做三、怎样做FMEAFMEA表单填写表单填写5 5FMEAFMEA表单的填写表单的填写5.1 表头部分： 1 1）FMEAFMEA编号：填入编号：填入FMEAFMEA文件编号，按文件编号，按FMEA-FMEA-产品型号产品型号-YYY-YYY格式书写。格式书写。 2 2）系统、
10、子系统、部件：填入被分析的的系统、子系统或零部件名称。）系统、子系统、部件：填入被分析的的系统、子系统或零部件名称。 3 3）设计责任：填入负有设计责任的部门。）设计责任：填入负有设计责任的部门。 4 4）编制人：填入负责编制）编制人：填入负责编制FMEAFMEA的工程师的姓名和电话。的工程师的姓名和电话。 5 5）型号：填入产品型号。）型号：填入产品型号。 6 6）关键日期：填入）关键日期：填入初次初次FMEAFMEA应完成的时间应完成的时间，该日期不应超过计划的设计发，该日期不应超过计划的设计发布日期。布日期。 7 7）FMEAFMEA日期：填入编制日期：填入编制FMEAFMEA原始稿的日
11、期和最新修订的日期。原始稿的日期和最新修订的日期。 8 8）核心小组：填入）核心小组：填入FMEAFMEA小组成员的姓名、部门和电话。小组成员的姓名、部门和电话。三、怎样做三、怎样做FMEAFMEA表单填写表单填写三、怎样做三、怎样做FMEAFMEA表单填写表单填写5.2 表单部分： 1 1）功能要求）功能要求 2 2）潜在失效模式）潜在失效模式 3 3）潜在失效后果）潜在失效后果 4 4）严重度）严重度(S(S） 5 5）级别）级别 6 6）潜在失效起因）潜在失效起因/ /机理机理 7 7）频度）频度(O)(O) 8 8）现行控制）现行控制 9 9）探测度）探测度(D)(D) 10 10）风
12、险顺序数）风险顺序数(RPN)(RPN) 11 11）建议措施）建议措施 1212）责任及目标完成日期）责任及目标完成日期 1313）措施结果）措施结果三、怎样做三、怎样做FMEAFMEA表单填写表单填写1 1）功能）功能/ /要求：要求：填入产品或过程需要被分析的项目。填入产品或过程需要被分析的项目。DFMEA：填入尺寸、外观、可靠性等项目及各设计部件。PFMEA：填入工序名称。三、怎样做三、怎样做FMEAFMEA表单填写表单填写2 2）潜在失效模式：）潜在失效模式：填入产品实现后可能会出现的问题点。填入产品实现后可能会出现的问题点。l 失效：产品不能完成规定的功能就称失效。l 潜在失效模式
13、：是指部件、子系统或系统有可能会未达到或不能实现功能/要求栏中所描述的预期功能的情况。两类失效模式： I类失效模式：不能完成规定的功能。如：变形、亮度低、尺寸超差等。 II类失效模式：产生了有害的非期望功能。如：脏污、异物、划伤等。一项功能可能有多个失效模式一项功能可能有多个失效模式，须一一列出。 三、怎样做三、怎样做FMEAFMEA表单填写表单填写3 3）潜在失效后果：）潜在失效后果：填写失效模式可能带来的对完成产品预定功能的影响，这些影响通常会填写失效模式可能带来的对完成产品预定功能的影响，这些影响通常会导致顾客不满意，或不符合安全及政府的法规。导致顾客不满意，或不符合安全及政府的法规。失
14、效后果可以从以下几方面考虑： 对完成规定功能的影响； 对上一级系统完成功能的影响； 对系统内其他零件的影响； 对顾客满意的影响； 对安全和政府法规符合性的影响； 对整个系统的影响。三、怎样做三、怎样做FMEAFMEA表单填写表单填写4 4）严重度（）严重度（S S）：）：填入失效模式发生时对顾客影响后果的严重程度的评价。填入失效模式发生时对顾客影响后果的严重程度的评价。 要减少失效的严重度级别数值，只能通过修改设计来实现要减少失效的严重度级别数值，只能通过修改设计来实现。 严重度的评分采用1-10分制，依据产品严重度对照表进行评分。产品严重度对照表 后果判定准则：后果的严重度严重度数无警告的严
15、重危害可能危害机器或装配操作者。潜在失效模式严重影响产品安全运行和/或包含不符合政府法规项，严重程度很高。失效发生时无警告。10有警告的严重危害可能危害机器或装配操作者。潜在失效模式严重影响产品安全运行和/或包含不符合政府法规项，严重程度很高。失效发生时有警告。9很高生产线严重破坏，可能100%的产品得报废，产品/系统无法运行，丧失基本功能，客户非常不满。8高生产线破坏不严重，产品需筛选部分（低于100%）报废，产品能运行，但性能下降，客户不满意。7中等生产线破坏不严重，部分（低于100%）产品报废（不筛选），产品/系统能运行，但舒适性或方便性项目失效，顾客感觉不舒适。6低生产线破坏不严重，产
16、品需要100%返工，产品/系统能运行，但有些舒用性或方便性项目性能下降，客户有些不满意。5很低生产线破坏不严重，产品经筛选，部分（少于100%）需要返工，产品规格不符合要求，多数客户发现有缺陷。4轻微生产线破坏较轻，部分（少于100%）需要在生产线上其它工位返工。产品规格不符合要求，有一半客户发现有缺陷。3很轻微生产线破坏轻微，部分（少于100%）产品需要在生产线上原工位返工。产品规格不符合要求，很少客户发现有缺陷。2无无可辨视的影响。1三、怎样做三、怎样做FMEAFMEA表单填写表单填写三、怎样做三、怎样做FMEAFMEA表单填写表单填写5 5）级别：）级别：填入特殊特性的标识符号。填入特殊
17、特性的标识符号。 凡是识别为特殊特性，需要特殊过程控制的项目应当以适当的符号在此栏中标识，使用顾客或公司规定的符号。 产品特性以标识，过程特性以标识。 特殊特性依据特殊特性明细表和特殊特性矩阵图进行识别。三、怎样做三、怎样做FMEAFMEA表单填写表单填写6 6）潜在失效起因）潜在失效起因/ /机理：机理：填入可能导致失效模式发生的设计上的根本原因。填入可能导致失效模式发生的设计上的根本原因。 研究失效可能的原因与机理，是为了能够正确采取控制措施，防止失效的发生或减少其发生的可能性。 研究的失效原因与机理，是为了找出设计上的薄弱点研究的失效原因与机理，是为了找出设计上的薄弱点。 简明扼要，但要
18、尽可能全面的找出可能想到的失效原因和机理，以便于对症下药，采取纠正措施。潜在失效的起因/机理的分析途径： 现有的类似产品的FMEA资料； 应用失效链，找出直接原因，中间原因和最终原因； 应用“五个为什么”； 应用因果图，从人、机、料、法、环等方面分析，应用排列图、相关分析、试验设计等方法，从可能的多因素原因中找出主要原因； 应用失效树分析（FTA）找出复杂系统的失效原因与机理； 充分发挥小组的经验，采用头脑风暴法，对可能的原因进行归纳分析。三、怎样做三、怎样做FMEAFMEA表单填写表单填写7 7）频度（）频度（O O）：）：填入上述填入上述“潜在失效起因潜在失效起因/ /机理机理”出现的几率
19、大小。出现的几率大小。 频度采用1-10分制，分值愈高则出现机会愈大。 依据发生度对照表进行填写。发生度对照表 三、怎样做三、怎样做FMEAFMEA表单填写表单填写失效发生的可能性可能的失效率Cpk频度数很高：失效几乎是不可避免的Po50%0.331050%Po33.33%0.339高：一般与以前经常发生失效的过程相似的工艺有关33.33%Po12.5%0.51812.5%Po5%0.677中等：一般与以前时有失效发生，但不占主要比例的过程相类似的工艺有关5%Po1.25%0.8365%Po0.25%1.0052.5%Po0.05%1.174低：很少几次与相似过程有关的失效0.05%Po0.0
20、06%1.333很低：很少几次与几乎完全相同的过程有关的失效0.006%Po0.0006%1.502极低：失效不大可能发生，几乎完全相同的过程也未有过失效0.0006%Po0.00006%1.671可能的失效率可能的失效率= =该项目的不良数（批）该项目的不良数（批）/ /总不良数（批）总不良数（批）100%100%或或可能的失效率可能的失效率= =该项目的原因数（批）该项目的原因数（批）/ /总原因数（批）总原因数（批）100%100%三、怎样做三、怎样做FMEAFMEA表单填写表单填写8 8）现行控制：）现行控制：填入目前本企业对潜在失效模式及失效起因所运用的控制方法。填入目前本企业对潜在
21、失效模式及失效起因所运用的控制方法。两种途径： 预防控制预防控制：消除（防止）失效机理/起因出现，或者降低其发生比率的控制方法。 探测控制探测控制：发现失效的起因或失效模式的控制方法。典型的设计控制方法有：工程计算、材料试验、设计评审、可行性评审、各种设计验证方法、样件制造与试验等。三、怎样做三、怎样做FMEAFMEA表单填写表单填写9 9）探测度（）探测度（D D）：）：填入对采用填入对采用“现行控制现行控制”方法来控制时，该潜在问题可以被检查出来的方法来控制时，该潜在问题可以被检查出来的难易程序的评价。难易程序的评价。 探测度采用1-10分制，得分愈高则愈难以被检出得分愈高则愈难以被检出。
22、 探测度是对现行控制方法有效性的评估。 依据探测度对照表进行评分。探测度对照表 三、怎样做三、怎样做FMEAFMEA表单填写表单填写探测性评价准则 可探测性不易控测度数几乎不可能曾有客户投诉项目，而未建立在制程/成品检验标准（SIP）中。10很微小曾有客户投诉项目，检测项目有，但规格值或检测方法不符合客户要求。9微小曾有客户投诉项目，但本厂无法检测，只能委托外界测试。8很小客诉不良率31.74%(1)，已依SIP检测，但抽样计划或仪器或人员或方法不适和。7小13.36%客诉不良率31.74%(1.5)，已依SIP检测，但抽样计划或仪器或人员或方法不适合。6中等4.56%客诉不良率13.36%(
23、2.)，已依SIP检测，但抽样计划或仪器或人员或方法不适合。5中上0.27%客诉不良率4.56%(2.5)已依SIP检测，但抽样计划或仪器或人员或方法不适切者。4高客诉不良率0.27%(3)，已依SIP检测，但抽样计划或仪器或人员或方法不适合。3很高未曾有客诉项目，可施以仪器设备进行全检。2几乎肯定未曾有客诉项目，可施以仪器设备进行全检，且有防误装置者。1三、怎样做三、怎样做FMEAFMEA表单填写表单填写1010）风险顺序数（）风险顺序数（RPNRPN）：）：填入填入S S、O O、D D的乘积。的乘积。 RPN是对潜在失效的风险的评估。 RPN=RPN=（S S） （O O） （D D）
24、RPN用来表示设计风险的度量，其数值在11000之间； RPN值为解决问题的优先顺序提供参考； 当RPN相近时，应优先注意S大的失效模式，以及S和O都教大的失效模式； 如RPN值很高，设计人员必须采取预防措施； 不管RPN多大，只要S高时，就要引起特别注意。1111）建议措施：）建议措施：填入针对填入针对“风险顺序数风险顺序数”较高的潜在问题点所制定的较高的潜在问题点所制定的“预防措施预防措施”，以，以防止其发生，从而减小防止其发生，从而减小RPNRPN值，降低其风险。值，降低其风险。 RPN48时，不需要填写建议措施。 减小RPN的优先次序：严重度、频度、探测度严重度、频度、探测度。三、怎样
25、做三、怎样做FMEAFMEA表单填写表单填写1111）建议措施：）建议措施：减小严重度减小严重度 必须变更设计 应在过程开发早期减小频度减小频度 变更设计： 消除或控制失效起因 包括但不限于以下措施： 消除失效模式的防错设计 修改设计几何尺寸和/或公差 针对高失效可能部件的设计更改 修改材料规范 减小探测度减小探测度 应用防错法 增加设计确认/验证 重新设计探测方法三、怎样做三、怎样做FMEAFMEA表单填写表单填写1212）责任及目标完成日期：）责任及目标完成日期：填入执行上述建议措施的责任人及计划。填入执行上述建议措施的责任人及计划。三、怎样做三、怎样做FMEAFMEA表单填写表单填写13
26、13）措施结果：）措施结果：填入上述建议措施的实施状况和改善结果。填入上述建议措施的实施状况和改善结果。 采取的措施：采取的措施： 描述实际执行的措施和生效日期 措施执行措施执行后的后的RPNRPN： 跟踪所有建议措施已实施 验证已执行的措施的有效性 重新评估S, O, D数值 重新计算RPN结果如果风险评估结果未达到预期效果，小组将进入新一轮建议措施的研究验证评估，一直到可接受为止。三、怎样做三、怎样做FMEAFMEA表单填写表单填写三、怎样做三、怎样做FMEAFMEA表单填写表单填写三、怎样做三、怎样做FMEAFMEA表单填写表单填写三、怎样做三、怎样做FMEAFMEA6 6FMEAFMEA的维护和更新的维护和更新 产品设计或过程设计变更时产品设计或过程设计变更时 环境、场所或应用更改时环境、场所或应用更改时 小组成员有变动时小组成员有变动时 出现新的失效模式时出现新的失效模式时 频度频度/ /探测度等变化时探测度等变化时FMEAFMEA是一种动态文件是一种动态文件，它应体现最新的设计思想和设计水平，随设计的修改和过程的完善， FMEA也要进行不断的更新和完善。THE END