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1、仁咾计譜漨圱奈攡樏弆劐柹垭譄趙攍 产品设计潜在失效模式分析培训资料 陈志源简要介绍QS99000的基基础知识。QS9000是是由日本和美美国的三大汽汽车公司,为为能提高产品品质量提出的的一种质量控控制手段。QQS90000包含了五大大工具:PPPAP(零件件件生产批准准作业程序,SPC(生产过程稳定性控制),MSA(测量系统分析),FMEA(产品潜在失效模式分析,分为DFMEA和PFMEA(产品质量控制计划),APQP产品的先期策划。DFMEA目的的产品设计开发初初期,分析产产品潜在的失失效模式及它它可能造成的的后果,找出出能避免或减减少这些潜在在失效发生的的措施,建立立有效的品质质控制计划。
2、DFMEA范围围(1).重要产产品的开发设设计阶段,样样品的核准到到原型样品的的制作阶段,在在一个设计概概念最终形成成之时开始,在在最终产品图图完成之前结结束。定义可靠性:产品在在规定的条件件下和规定的的时间内完成成规定的功能能能力。功能:设计意图图要求,包括括环境信息,即即说明设计这这个零部件做做什么?失效效:不能完完成规定的功功能就是失效效。失效模式:失效效的表现形式式。 职责组成一个包括设设计、制造、装装配、售后服服务、质量在在开始一个产产品设计时,通通过小组各成成员的共同努努力,分析考考虑所有可能能的问题和状状态,由负责责设计的工程程师/工程师小组组制定。DFMEA制订订:研发部(研研
3、发小组)DFMEA审查查:组长(研研发小组负责责人)DFMEA核准准:工程研发发部经理内容(1)分析失效效模式应包含含的工作内容容依“流程图”。(2 )DFMMEA编号(3) 项目名名称:填入分析系统、子子系统或零件件名称和编号号。(4) 设计责责任者:填入设计小组责责任人及供应应商名称。(5) 编制者者填入负责制定DDFMEA的的工程师姓名名。(6)型号/年年份:填入分析/制造造的产品及年年份。(7 )生效日日期:填入DFMEAA预定的完成成日期,且该日期不不能超过计划划的生产设计计日期。(8 )FMEEA修改记录录日期:填入最初DFMMEA的完成成日期和最新新的修订日期期。(9) 核心小小
4、组:列出参与或执行行这项工作的的责任部门或或个人。(10)工序/部件:填入要分析的零零部件名称,尽可能简洁洁地填入被分分析零部件设设计意图的功功能,包括这这个零部件相相关的资料,如如果零部件的的功能是多项项且有不同的的潜在失效模模式时,必须须把所有的功功能全部列出出,不能遗漏漏。(11) 潜在在失效模式:潜在失效模式是是指系统、子子系统或零部部件有可能未未达到或未完完成在项目/功能栏中所所描述的设计计意图(如:预期的的功能丧失等等),它可能是是较高级,子子系统或系统统之失效原因因或较低级零零组件的失效效后果,对每每一个项目和和功能列出的的每一个潜在在失效模式,可可能发生于某某些作业条件件下(如
5、:热、冷、干干、多灰质的的条件等)和某些使用用条件下。典典型的失效模模式有两大类类:类失效指的的是不能完成成规定的功能能,它又可分分成突发型(断断裂、碎裂、漏漏水、不能止止水、弯曲变变形等等)和和渐变型(磨磨损、腐蚀、性性能下降、渗渗漏等)。类失效,是是指产生了有有害的非期望望功能,如:噪声等等。(12) 潜在在失效后果:潜在失效后果是是指失效模式式可能带来的的对完成规定定功能的影响响,以致带来来顾客的不满满意和不符合合安全及政府府法规,一般般在讨论失效效后果时,应应先检讨失效效发生时所产产生的影响,然然后顺着产品品的组合结构构层次,逐层层分析所可能能造成的影响响,要站在顾顾客发现或经经历的情
6、况的的角度来描述述失效的后果果。(顾客可可能是内部的的也可能是外外部的最终顾顾客),常见的失效效后果包括:工作不正常常、失去功能能、性能衰退退等等。(13)严重度度(附表1)严重度是假定失失效模式发生生时对子系统统、系统或顾顾客产生后果果的严重程度度的评价指标标,要减少失效效的严重度级级别,只能通通过修改设计计来实现,严严重度的评分分采用110分。(14)等级本栏位用来指出出产品特性的的重要性,如如特殊、关键键、主要、重重要等,当严严重度 8时,应确确认为特殊特特性;当严重重度为58,而频度数数为3时,可确认认为重要特性性。任何被认认为是特殊特特性的项目,将将以适当的特特征或符号列列入DFME
7、EA的等级栏栏位内,并在在建议措施栏栏位中提出,每每个DFMEEA列出的项项目,将在PFMEEA的过程控控制中被列出出。(15) 潜在在失效的原因因潜在失效的起因因及机理是指指引起失效模模式的可能的的设计薄弱点点,要简明扼扼要,尽可能能全面地列出出可能想到的的失效的原因因和机理,注注意不要把产产品的工作环环境作为我们们的分析目标标,工作环境境是造成失效效的重要外因因,但它是客客观存在难以以控制的,我我们要分析的的是在外因作作用下的内因因。潜在失效的起因因有两个方面面:15.1.与制制造、装配无无关的原因,即即在制造与装装配符合工程程规范的情况况下发生的失失效。15.2.与制制造、装配有有关的原
8、因,即即是产品设计计时考虑的可可制造性和装装配性问题。(16)频度(附附表2)频度是指对某一一失效起因或或机理出现的的可能性大小小的评估,通通过设计更改改来消除或控控制失效起因因或机理是降降低频度的唯唯一途径,参参考类似零部部件的资料以以及相对改动动的程度按可可能性大小给给出110的评定分分。(17)现行设设计控制现行设计控制是是指已被或正正在被同样或或类似的设计计所采用的那那些措施,可可以比喻成预预防潜在失效效变成现实或或减少其出现现可能性的防防线。典型的的控制措施有有:设计评审审、失效与安安全设计、数数学研究、可可行性评审、样样件试验等等等,有两种类类型的设计控控制可以考虑虑。现行预防控制
9、:防止失效的的起因/机理或失效效模式出现或或者降低其出出现的机率。现行探测控制:在项目投产产之前,通过过分析方法或或通过物理方方法,探测出出失效的起因因/机理或者失失效模式。如果可能,最好好的途径是先先采用预防控控制,其次是是探测出失效效的起因/机理,采取取措施,最后后才是查明失失效模式的方方法。(18) 探测测度(附表3)探测度是指零部部件在投产前前用设计探测测控制方法来来探测潜在的的起因/机理(设计计薄弱部份)的的能力,或探探测可发展为为后续的失效效模式的评价价指标。评估估探测度时:首先确定现现有的设计控控制是否能用用来检出失效效模式的原因因/机理,其次次应评价其检检出失效模式式的有效性。
10、正正确选择试验验条件,增加加试验样品的的数量,能提提高设计控制制方法的有效效性。(19)风险顺顺序数(RPPN)风险顺序数是严严重度(S)、频度(O),和探测度度(D)的乘积积:RPN=(SS)(O) (D)它是一一项设计风险险指标,RPPN的数值在在11000之间间,其值的大大小为解决问问题的优先顺顺序提供参考考。当RPNN较高时(RPPN64),设计小组必必须采取纠正正措施来降低低RPN值,但但不管RPNN多大,只要要严重度高时时(S8)就要特别别注意,以确确保通过现有有的设计控制制或预防/纠正措施能能够满足降低低风险的要求求。(20) 建议议措施:当失效模式依RRPN值排列列其风险顺序序
11、时,针对最高等等级的影响和和关键项目提提出纠正措施施,任何建议措措施的目的都都是为了降低低频度、严重重度和探测度度三者中任何何一个或全部部的等级。增增加设计验证证只可能降低低探测度,要要降低严重度度和频度只能能通过修改设设计来解决,其其包括试验设设计、修改试试验计划、修修改设计、修修改材料性能能等。所有这这些措施都是是针对产品设设计而言,不不能依赖过程程检验的强化化措施。当一一个已经确认认的潜在失效效模式的效应应可能对最终终使用者产生生危害时,应应考虑预防/纠正措施,以以排除减轻或或控制该起因因来避免失效效模式的发生生,在这之后后,还应继续续针对其他的的失效模式进进行评估并采采取措施,满满足减
12、少严重重度、频度、探探测度的目的的。预防/纠正措施施的优先顺序序:消除失效模式起起因降低失效模式后后果(改变设设计或过程)减少失效模式的的发生频率改进失效模式的的探测方法如果DFMEAA对某特定的的失效模式/机理的控制制没有建议措措施,则填写写“无”。(21) 负责责人与日期:填入建议措施的的责任部门或或个人及预定定的完成日期期.(22)执行措措施结果:当实施纠正措施施后,简要记录执执行情况并记记录生效日期期.(23 )RPPN结果:纠正措施实施后后, 所有纠正正后的RPNN值都应复审审,经鉴定、评评估并记录严严重度、频度度和探测度的的结果,计算算措施后的RRPN,而且且如果有必要要考虑进一步
13、步的措施,还还应重复199至20的分析步步骤。(24)追踪确确认:设计工程师应负负责确认所有有的建议措施施均已执行或或有适合的对对策。DFMMEA相关文文件应能反应应出最新的设设计水平及最最新的有关措措施,包括开开始批量生产产后发生的设设计更改和措措施。设计工程师可由由下列方法(不不限于此)确确认所有建议议措施已被执执行:A、保证达到设设计要求。B、审查工程图图样和规范。C、组装或制造造文件确认。D、审查过程FFMEA和控控制计划。(25)动态更更新:DFMEA是一一个动态的过过程,当发生生下列情况时时应更新DFFMEA:A、设计变更。B、新的失效模模式出现。C、产品有重大大顾客抱怨。D、重大
14、质量事事故。附表1:DFMMEA严重度度评价准则后果判定标准:后果果的严重性等级程度无警告的危险当失效模式影响响到产品使用用安全或牵涉涉到违反政府府法规且当失失效发生时无无警告。10可能造成人员的的安全性或环环境破坏、产产品品质的损损坏有警告的危险当失效模式影响响到产品操作作安全和/或牵涉到违违反政府法规规但当失效发发生时有警告告产生。9非常高的产品不能使用,丧丧失基本功能能,如:壳体体爆裂,漏水水无法使用、不不能关闭,顾顾客非常不满满意。8高的产品可以使用,但但降低功能等等级,如:水水花杂乱、部部分功能丢失失,顾客不满满意。7可能导致客户的的退货、抱怨怨中等的产品可使用,但但方便性/舒适性方
15、面面功能失效,如如:冷热调节节功能失效、流流量调节失效效、多功能性性失效,顾客客不满意。6低的产品可使用,但但方便性/舒适性方面面性能下降, 如:寿命命降低、 流量偏大等等其它功能性性降低,顾客客感觉不舒服服。5非常低的部分项目不符合合要求,如:外观不良,保保证书之内失失效,多数顾顾客能发现有有缺陷(多于于75%)。4轻微的某些项目不符合合要求,如:装配不方便便,或偏紧,不不符合保证书书之外的失效效, 50%的顾客能发发现的缺陷。3可能导致信誉的的降低很轻微的少数项目不符合合要求,如:轻微的外观观缺陷或其它它非专业人员员很难发现的的缺陷,很少少顾客能发现现有缺陷(少少于25%)。2无没有可识别
16、的影影响,如:客客户在使用若若干年后能发发现的隐藏缺缺陷。1附表2:DFMMEA频度评评价准则失效发生可能性性可能的失效率级别很高:持续性发发生的失效10%105%9高:反复发生的的失效2%81%7中等:偶尔发生生的失效0.5%60.2%5低:相对很少发发生的失效0.1%40.05%3极低:失效不太太可能发生0.01%20.001%1附表3:DFMMEA探测度度评价准则探测度评价准则:被设设计控制探测测的可能性级别绝对不肯定设计控制将不能能和/或不可能找找出潜在起因因/机理及后续续的失效模式式;或根本没没有设计控制制10很微小设计控制只有很很微小的机会会能找出潜在在起因/机理及后续续的失效模式
17、式9极少设计控制只有极极少的机会能能找出潜在起起因/机理及后续续的失效模式式8很少设计控制有很少少的机会能够够找出潜在起起因/机理及后续续的失效模式式7少设计控制有较少少的机会能找找出潜在起因因/机理及后续续的失效模式式6中等设计控制有中等等机会能找出出潜在起因/机理及后续续的失效模式式5中上设计控制有中上上多的机会能能找出潜在起起因/机理及后续续的失效模式式4多设计控制有较多多的机会能找找出潜在起因因/机理及后续续的失效模式式3很多设计控制有很多多的机会能够够找出潜在起起因/机理及后续续的失效模式式2几乎肯定设计控制几乎肯肯定能够找出出潜在起因/机理及后续续的失效模式式1DFMEA作业业流程图责任单位 流程图 应用表单单 NGG NGG(甀举殧仁呚傞傞孅隲诣褂用一款产品做实实际讲解。各同仁提出疑问问。 OK计算改善后的RRPN限定责任人及完完成日期提出纠正措施计算风险顺序数数RPN评估失效发生的的频度(O)评估不易探测度度(D)现行预防/侦测测设计潜在失效的原因因分析评估严重度(SS)潜在失效后果潜在失效模式产品项目功能分分析分析比较