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1、Potential Failure Mode and Effects Analysis潜在失效模式和影响分析基础知识案例研究PFMEA 课程结构基础知识关于FMEA的几个W基本概念60年代中期发展，美国太空总署(NASA)用于阿波罗项目(Apollo Project)年美国海军制定 MIL-STD-1629 ,初用于航天工业及核电科技后引入汽车工业如今全球广泛应用FMEA-History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1000100101FMEA-why 帮助预防问题发生识别和分析风险确定关键特性与重要特性持续改进 FMEA-why FMEA
2、-What分析方法 系统化 步进式 归纳式评估 潜在错误 原因 后果 (影响)功能，要求是什么？什么会出错？有什么后果？有多坏？探测方法有多好？怎么能探测？什么原因？多常会发生？可以做什么？做了什么？结果如何？有否预防？FMEA-What系统FMEA 在概念阶段，分析系统与其他系统、子系统 、环境和顾客的界面和相互作用 分析重点由系统缺陷所引起的失效模式FMEA-What设计FMEA 在生产阶段前分析产品 分析重点由设计缺陷引起的失效模式FMEA-What过程FMEA 分析生产与装配过程 分析重点 由生产或装配过程缺陷引起的失效模式FMEA-What系统/设计/过程FMEA之关联设备FMEA
3、分析设备和工具 分析重点设备和工具缺陷引起的失效模式FMEA-WhatFMEA- for whom最终使用者 (用户)整车厂供应链中随后(下游)的运作或制造者 下一工序或下游的制造或装配法规机构跨功能小组 设计、试验、可靠性、材料、测试 质量、制造/装配、服务 包装、物流、维修 顾客、供方 FMEA专家 FMEA-who清单 失效模式 . 后果 . 原因 特性分类 风险水平 降低风险的措施消除原因减低发生率提高控制能力FMEA-outputFMEA-when设计新的系统、产品与过程更改现有设计或生产过程设计/过程用于新用途或新环境系统FMEA 在系统设计成形，各硬件确定前设计FMEA 在产品设
4、计阶段 设计批准并投产前过程FMEA 在过程设计阶段 控制计划/控制方案完成前FMEA-whenFMEA是一份动态文件(living document)更新条件 变更产品设计、应用、环境、材料产品的制造或装配过程 新的问题 . 状况 完成纠正/预防措施后FMEA-whenFMEA基础知识小结4个目的：4项输出：4个顾客：4种类型：3种失效：3种时机：3个时间：启动风险识别结构分析风险评估风险管理启动PFMEA适用范围 所有制造运作 从部件到总装 厂内所有会影响制造和装配运作的过程 付运、接受、物流、储存、输送、标识(labeling)启动PFMEA-核心小组跨功能工作小组组长 过程拥有者 负责
5、制造/装配的工程师组员 受影响部分的人员 设计 质量、制造、装配、测试 服务、采购、维修、服务 供方 下一个过程的责任者 FMEA专家10206050304030.130.530.430.330.230.6结构分析-过程流程分析从高层次流程图到详细的流程图 从宏观到微观 结构分析-过程步骤结构分析的输出 分解出来最简单及经济 增值和可能有负面影响 过程步骤编号应与流程图一致结构分析-功能/要求针对被分析的每个过程步骤描述运作的目的和意图可能有多个功能 单独列出信息输入 过程设计要求 过程流程图结构分析-功能结构分析-要求过程的输入以满足设计意图和其他顾客要求针对被分析的每个功能一个功能可能有多
6、个要求 单独列出信息输入 过程设计要求风险识别-失效模式/后果/起因风险识别-潜在失效模式可能出现失效(故障)情况 不能满足设计意图和过程要求描述 具体不符合 技术性 非顾客注意的症状针对每一个特定要求 一个要求可能会有多个失效模式风险识别-潜在失效模式 典型失效模式 弯曲扭曲损坏工具磨损 裂纹变形脏污设定不当 起泡毛刺脆化搬运损坏 腐蚀断裂异色短/开路(电) 不对中缺漏松动排列不对 大/小歪斜粗糙熔化 太紧/松太多/少太长/短风险识别-潜在失效后果顾客对失效模式的后果的认知 下一个工序 后续操作 分销商 最终使用者 - 车主应说明影响对象 制造和装配 vs 最终客户顾客可能注意或经历情况的描
7、述必须说明任何安全和法规的影响风险识别-潜在失效后果信息输入 DFMEA后果应与DFMEA一致风险识别-潜在失效后果潜在后果 1.妨碍下游过程 或 引致设备或操作者伤害 以工艺/工序性能来描述 在X工序 / 顾客场所 无法安装刀具过度磨损 无法紧固损坏设备 不连接 危害操作者 不匹配 无法加工 无法钻孔/攻丝风险识别-潜在失效后果潜在后果 2.最终用户的影响 不考虑任何控制 以产品性能来描述 噪音不能工作 异味工作不正常 粗糙不起作用 不良外观不稳定 漏水间歇性工作(INT) 不能调整难以控制 费力风险识别-潜在失效后果潜在后果 3.在到达最终用户前被探测到 在现场或接受点 停线 停止付运 留
8、在场地待处理 100%报废 降低生产线速度 增加人力以维持要求的生产线速度风险识别-潜在失效原因失效如何能发生设计或过程薄弱部分 引致失效模式针对每个失效模式 一个失效模式可能有多个原因 单独列出描述 简明扼要及完整地 便于纠正和控制 特定的错误和故障 禁止含糊不清的词语(操作工错误，机器失误) 根本原因为什么 ？为什么 ？ 真正原因十分接近真相的原因表面原因看到的现象为什么 ？为什么 ？为什么 ？答案应用技术 特性矩阵图 因果图(鱼骨图) 五个为什么 (5 WHY)风险识别-潜在失效原因/机理风险识别-现行过程控制-预防预防 消除（防止）失效的起因或失效模式出现，或 降低其发生比率影响频度控
9、制方法 SPC 在不符合产生前识别特别原因的趋势 预防性维护 防错法风险识别-现行过程控制-探测探测： 识别（探测）失效的起因或失效模式，以开发相关的纠正措施或应对方法控制方法 阻止或探测失效模式发生 防错法 过程后评价(post-process evaluation) 可在工序中或后续工序进行风险评估-严重度/频度/探测度风险评估-严重度Severity对失效模式发生时引致的后果的严重程度的评估应运用一致的评分规则以保证连续性若一个失效模式有多个后果 对每一个后果评估和标识 以最高分数进行风险评估（RPN计算）9分和10分 定义不建议变更1分的项目 不需要进一步分析43影响准则：影响产品的严
10、重度（客户影响）级别影响准则：影响过程的严重度（制造/装配影响）不能符合安全性和/或法规要求潜在失效模式影响车辆安全运行和/或涉及违反政府法规 - 没有警告10不能符合安全性或者法规要求会使操作者身处危险（机加工或装配）- 没有警告潜在失效模式影响车辆安全运行和/或涉及违反政府法规 - 带有警告9会使操作者身处危险（机加工或装配）- 带有警告基本功能丧失或降级基本功能丧失（车辆/机器不能运行，但不影响车辆安全运行）8严重中断100% 产品可能报废；停线或停止付运基本功能降级（车辆/机器能运行，性能水平下降）7显著中断部分产品可能要报废；偏离基本过程包括降低生产线速度或增加人力次要功能丧失或降级
11、次要功能丧失（车辆/机器能运行，但舒适/方便性的功能不运行）6中等中断100% 产品可能要离线返工和再被接收次要功能降级（车辆/机器能运行，但舒适/方便性的功能性能水平下降）5部分 产品可能要离线返工和再被接收干扰外观、能听到的噪音或汽车操作上的问题，大部分客户都能察觉（大于75%）4中等中断100% 产品可能要在处理前在工位内返工外观、能听到的噪音或汽车操作上的问题，很多顾客能察觉 （50%）3部分 产品可能要在处理前在工位内返工外观、能听到的噪音或汽车操作上的问题，敏感顾客能察觉 （小于25%）2微小中断对过程，作业或操作工做成轻微不便没有影响未有可识别影响1没有影响没有可识别影响风险评估
12、-严重度严重度评估准则（AIAG FMEA 手册，第四版 - 2008）与公司现有评分表进行对比，指出差异和改进建议。风险评估-频度Occurrence某一特定失效原因出现可能性应运用一致的评分规则以保证连续性着重在其含义而非具体数值 以类似过程的统计数据进行确定 根据适当的过程知识资源进行主观评价信息输入 不合品统计报告风险评估-频度后果级别准则：原因的发生（每个项目/车辆的事故）十分高10 100 / 每1000 1: 10高9 50 / 每1000 1: 208 20 / 每1000 1: 507 10 / 每1000 1: 100中等6 2 / 每1000 1: 5005 0.5 /
13、每1000 1: 2,0004 0.1 / 每1000 1: 10,000低3 0.01 / 每1000 1: 100,0002 0.001 / 每1000 1: 1,000,000十分低1 失效可用预防控制消除与公司现有评分表进行对比，指出差异和改进建议。风险评估-探测度Detection假设失效发生，评估“现新过程控制”的能力 预防付运出含有失效的部件应运用一致的评分规则以保证连续性风险评估-探测度若一个失效模式有多个控制 对每个控制评估和标识 以最低的分数进行风险评估（RPN计算）频度低的失效模式 不可自动推断探测度也低 评估过程控制的探测能力随机抽检难以探测某一缺陷，不会影响探测度等级
14、风险评估-探测度探测度评估准则（AIAG FMEA 手册，第四版 - 2008 ）探测机会准则：以探测为过程控制的可能性级别探测可能性没有探测的机会没有现行过程控制；无法探测或没有分析10几乎不可能几乎在任何阶段都不能探测失效模式和/或错误（原因）不容易探测（例：随机审核）9很微小在后工序探测问题探测失效模式，后工序 - 操作员目视/触觉/听声方法8微小在源头探测问题探测失效模式 作业站 - 操作员目视/触觉/听声方法，或后工序 - 操作员用计数型量具（通/止规，手动扭力检查/扳手等）7很小在后工序探测问题探测失效模式，后工序 - 操作员用计量值量具；或作业站 - 操作员用计数型量具（通/止规
15、，手动扭力检查/扳手等）6小在源头探测问题探测失效模式，作业站 - 操作员用计量值量具；或或错误(原因) 自动控制探测缺陷零件并通知操作员（灯光、蜂鸣器等）执行设置和首件检查测量（只适用于设置原因）5中等在后工序探测问题探测失效模式，后工序 - 自动控制探测缺陷零件和扣留零件以防止进入下序4中上在源头探测问题探测失效模式，作业站 - 自动控制探测缺陷零件和自动扣留零件以防止进入下工序3高错误探测和/或问题预防探测错误(原因)，作业站 - 自动控制探测错误和防止产生缺陷零件2很高防止错误；不采用探测防止错误(原因)，夹具、机器或零件设计过程/产品设计了防错法，不会产生缺陷零件1几乎肯定风险评估-
16、风险顺序数 - RPN确定失效模式的风险程度方法 RPN = S x O x D (严重度 x 频度 x 探测度) RPN = S x O (严重度 x 频度) RPN = S O D (严重度 . 频度 . 探测度) RPN = S O (严重度 . 频度)风险管理-管理原则严重度为9或10的项目优先 必须评审 必须有控制或建议措施对RPN最高的项目采取纠正措施 例：最高 3 项 RPN : 448, 316, 216, 200, 186, 162, 150, 144 . 不应预设RPN限度与公司现有规则进行对比，指出差异和改进建议。风险管理-建议措施减小RPN 重点应放在预防缺陷(降低频度
17、) 优先次序：严重度频度探测度没有建议措施， 填写“无”风险管理-建议措施减小严重度 必须变更设计或过程应在过程开发早期风险管理-建议措施减小频度 变更设计或过程 消除或控制失效模式原因 应用统计方法研究过程变差的来源 识别适当控制风险管理-建议措施减小探测度 应用防错法 重新设计探测方法 设计变更增加探测可能性 增加检查频率 不是有效的措施 只应作为暂时方法风险管理-建议措施评估过程措施，可包括 评审DOE或其他测试结果 评审更改 流程图 场地计划 作业指导书 预防维护计划 评审 设备、夹具或机器规格 评审新或更改 感应/探测设施输入 DFMEA 流程图风险管理- PFMEA结果应用输出 过程特殊特性的确认 控制计划的编制 作业指导书的编制 操作 检测PFMEA知识回顾结构分析：风险识别：风险评估：风险管理：课堂演练选择一高风险产品/工序，结合基础模型进行FMEA分析找出高风险特性并提出改进方案课后作业实施并验证改进方案，完成FMEA尝试进一步完善、更新基础模型案例研究