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1、FMEA潛在失效模式及后果分析Potential Failure Modeand Effects Analysis 22001.007-第三版版中國汽車技術研研究中心譯2002年元月月第三版第一一次印刷目 錄概要-頁碼概述-什麼是-手冊格式-的實施施-跟蹤-設計-簡介-9顧客的定義-9小組的努力-9設計FMEA的的開發-101) FMEA編號-132) 系統、子系統或或零件部件的的名稱及編號號-1333) 設計責任-1334) 編制者-135) 車型年/項目-136) 關鍵日期-137) FMEA日期-138) 核心小組-1559) 項目/功能-15510) 潛在失效模式-11511) 潛在失
2、效的後果果-1712) 嚴重度(S) -17推薦的DFMEEA嚴重度評評價準則-19913) 級別-1914) 失效的潛在起因因/機理-11915) 頻度(O) -21推薦DFMEAA頻度評價準準則-2316) 現行設計控制-2317) 控測度(D) -25推薦的DFMEEA控測度評評價準則-2718) 風險順序數(RRPN) -22719) 建議的措施-2920) 建議的措施和責責任-2921) 採取的措施-3122) 措施的結果-31跟蹤措施-311過程FMEA-33簡介-35顧客的定義-35小組的努力-35過程FMEA的的開發-371) FMEA編號-3372) 項目-3373) 責任-
3、3394) 編制者-395) 車型年/項目-3996) 關鍵日期-397) FMEA日期-398) 核心小組-399) 項目/功能-3910) 潛在失效模式-3911) 潛在失效的後果果-4112) 嚴重度(S) -411推薦的DFMEEA嚴重度評評價準則-4313) 級別-4514) 失效的潛在起因因/機理-4515) (O) -477推薦DFMEAA頻度評價準準則-4716) 現行設計控制-49917) 控測度(D) -511推薦的DFMEEA控測度評評價準則-53318) 風險順序數(RRPN) -5319) 建議的措施-5520) 建議的措施和責責任-55721) 採取的措施-5722
4、) 措施的結果-5723) 跟蹤措施-57附錄A設計FMEAA質量目標車車型年/項目目-13B過程FMEAA質量目標-60C設計FMEAA的框圖示例例-661D設計FMEAA的標準表格格(控制欄分分1欄和2欄欄-62E設計FMEAA示例-64F系統FMEAA-65G過程FMEAA的標準表格格(控制欄分分1欄和2欄欄) -688H過程FMEAA的標準表格格(控制欄分分1欄和2欄欄) -700I帶有PPK值值的頻度評價價準則-71概要一. 概要本手冊介紹了潛潛在失效模式式及後果分析析(FMEAA)這一專題題,給出了應應用FMEAA技術的通用用指南.二. 什麼FMEAFMEA可以描描述為一組系系統化
5、的活動動,其目的是是:a)認可可并評價產品品/過程中的的潛在失效以以及該失效的的後果;b)確定能夠消消除或減少潛潛在失效發生生機會的措施施;c)將全全部過程形成成文件.FMMEA是對確確定設計或過過程必須做哪哪些事情才能能夠使顧客滿滿意這一過程程的補充.三. 手冊格式本參考文件介紹紹了兩種類型型的FMEAA:設計FMMEA和過程程FMEA.採用QS-90000或其等等效文件的公公司的供方應應使用本手冊冊.FMEAA小組可以使使用手冊中給給出的指南,但要以對於於給定情況最最有效的方式式使用.四. FMEAA的實施由於一般的工業業傾向是要盡盡可能持續地地改進產品和和過程的質量量,所以將FFMEA作
6、為為專門的技術術應用以識別別并幫助最大大程度地減少少潛在的隱患患一直是非常常重要的,對對車輛召回的的研究結果表表明,FMEEA項目的全全面實施可能能會防止很多多召回事件的的發生.成功實施FMEEA項目的最最重要因素之之一是時間性性.其含義是是指”事件發生前前”的措施,而而不是”事實出現后后”的演練.為為實現最大價價值,FMEEA必須在產產品或過程失失效模式被納納入到產品或或過程之前進進行.事先花花時間很好地地完FMEAA分析,能夠夠最容易、低低成本地對產產品或過程進進行更改,從從而最大程度度地降低后期期更改的危機機.FMEAA能夠減少或或消除實施可可能會帶來更更大隱患的預預防/糾正性性更改的機
7、會會.應在所有有FMEA小小組間提倡交交流和協作.圖1描述了進行行FMEA的的順序.這並並不是簡單地地填寫一下表表格,而是理理解FMEAA的過程,以以便消除風險險并策劃適宜宜的控制方法法以確保顧客客滿意.在進行FMEAA時有三種基基本情形,每每一種都有其其不同的範圍圍或關注重點點:情形1:新設計計、技術或新新過程.FMMEA的範圍圍是全部設計計、技術或過過程.情形2:對現有有設計或過程程的修改(假假設對現有設設計或過程已已有FMEAA).FMEEA的範圍應應集中於對設設計或過程的的修改、由於於修改可能產產生的相互影影響以及現場場的歷史情況況.情形3:將現有有的設計或過過程用於新的的環境、場所所
8、或應用(假假設對現有設設計或過程已已有FMEAA).FMEEA的範圍是是新環境或場場所對現有設設計或過程的的影響.雖然FMEA的的編制責任通通常都指派到到某個人,但但是FMEAA的輸入應是是小組努力.小組應由知知識豐富的人人員組成(如如設計、分析析/試驗、製製造、裝配、服服務、回收、質質量及可靠性性等方面有豐豐富經驗的工工程師).FFMEA由責責任單位的工工程師開始啟啟動,責任單單位可能是原原設備製造廠廠(OEM,即生產最終終產品)、供供方或分承包包方.即使產產品/過程看看起來完全相相同,將一個個小組FMEEA的評分結結果與另一個個小組FMEEA的評分結結果進行比較較也是不適宜宜的,因為每每個
9、小組的環環境是不同的的,因而各自自的評分必然然是不同的(也就是說,評分是帶有有主觀性的).建議根據FMEEA的質量目目標(見附錄錄A和附錄BB)對FMEEA文件進行行評審,包括括管理評審.跟蹤採取有效的預防防/糾正措施施對這些措施施加以適當的的跟蹤,對這這方面的要求求怎樣強調也也不算過分.措施應傳遞遞到所有受影影響的部門.一個經過徹徹底思考、周周密開發的FFMEA,如如果沒有積極極有效的預防防/糾正措施施,其價值將將是非常有限限的.責任工程師負責責確保所有的的建議措施都都得到實施或或充分的強調調.FMEAA是動態文件件,應始終反反映最新水平平以及最近的的相關措施,包括開始生生產以后發生生的.責
10、任工程師有幾幾種方法來確確保建議的措措施得到實施施,包括但不不限於以下幾幾種:a. 對設計、過程及及圖樣進行評評審,以確保保建議的措施施得到實施.b. 確認更改已納入入到設計/裝裝配/製造文文件中.c. 以設計/過程FFMEA、FFMEA的特特殊應用以及及控制計劃進進行評審.設計中潛在失效效模式和後果果分析(設計FMEAA)簡介設計FMEA是是由負責設計計的工程師/小組主要採採用的一種分分析技術,用用以最大限度度地保證各種種潛在的失效效模式及其相相關的起因/機理已得到到充分的考慮慮和說明.對對最終的項目目以及與之相相關的每個系系統、子系統統和部件都應應進行評估.FMEA以以最嚴密的方方式總結了
11、設設計一個部件件,子系統或或系統時小組組的設計思想想(其中包括括根據以往的的的經驗可能能會出錯的一一些項目的分分析).這種種系統化的方方法體現了一一個工程師在在任何設計過過程中下沉經經歷的思維過過程,並使之之規範化和文文件化.設計計FMEA為為設計過程提提供支持,它它以如下的方方式降低失效效(包括產生生不期望的結結果)的風險險: 為客觀的評價設設計,包括功功能要求及設設計方案,提提供幫助; 評價為生、裝配配、服務和回回收要求所做做的初步設計計; 提高潛在失效模模式及其對系系統和車輛運運行影響已在在設計和開發發過程中得到到考慮的可能能性. 為完整和有效的的設計、開發發和確認項目目的策劃提供供更多
12、的信息息; 根據潛在的失效效模式後果對對”顧客”的影響,開開發潛在失效效模式的排序序清單,從而而為設計改進進、開發和確確認試驗/分分析建立一套套優先控制系系統; 為推薦和跟蹤降降低風險的措措施提供一個個公開的討論論形式; 為將來分析研究究現場情況,評價設計的的更改及開發發更先進的設設計提供參考考(如獲得的的教訓).顧客的定義 設計FMMEA中”顧客”的定義,不不僅僅是”最終使用者者”,而且也包包括負責整車車或更高一層層總成設計的的工程師/設設計組以及負負責生產、裝裝配和服務活活動的生產/工藝工程師師.小組的努力 在最初的設計FFMEA過程程中,希望負負責設計的工工程師能夠直直接地、主動動地聯繫
13、所有有關部門的代代表.這些專專長和責任領領域應包括(但不限於)裝配、製造造、設計、分分析/試驗、可可靠性、材料料、質量、服服務和供方以以及負責更高高或更低一層層次的總成或或系統、子系系統或部件的的設計領域.FMEA應應成為促進各各相關部門之之間相互交換換意見的一種種催化劑,從從而推進小組組協作的工作作方式.除非負責的工程程師有FMEEA和團隊工工作推進經驗驗,否則,有有一位有經驗驗的FMEAA推進員來協協助小組的工工作是非常有有益的.設計FMEA是是一份動態的的文件,應: 在一個設計概念念最終形成之之時或之前開開始; 在產品開發的各各個階段,發發生更改或獲獲得更多的信信息時,持續續予以更新 在
14、產品加工圖樣樣完工之前全全部完成考慮到製造/裝裝配需求已經經包容在內,設計FMEEA針對設計計意圖並且假假定該設計將將按此意圖進進行生產/裝裝配.製造或或裝配過程中中可能發生的的潛在失效模模式和/或其其原因/機理理不需、但也也可能包括在在設計FMEEA當中.當當這些未包含含在設計FMMEA當中時時,它們的識識別、後果及及控制應包括括在過程FMMEA當中.設計FMEA不不依靠過程控控制來克服潛潛在的設計缺缺陷,但是它它的確要考慮慮製造/裝配配過程的技術術/身體的限限制,例如: 必要的拔模(斜斜度) 表面處理的限制制 裝配空間/工具具的可接近性性 鋼材淬硬性的限限制 公差/過程能力力/性能設計FM
15、EA還還應考慮產品品維護(服務務)及回收的的技術/身體體的限制,例例如: 工具的可靠性 診斷能力 材料分類符號(用於回收)設計FMEA的的開發負責設計的工程程師掌握一些些有益於設計計FMEA準準備工作的文文件是有幫助助的.設計FFMEA從列列出的設計期期望做什麼和和不期望做什什麼的清單,即設計意圖圖開始.顧客客的希望和需需求_可通通過質量功能能展開(QFFD)、車輛輛要求文件、已已知的產品要要求和/或製製造/裝配/服務/回收收要求等確定定,應包括在在內.期望特特性定義的越越明確越容易易識別潛在的的失效模式,以便採取預預防/糾正措措施.設計FMEA應應從應所要分分析的系統、子子系統或零部部件的框
16、圖開開始.附錄C給出了框框圖的一個示示例.框圖還還可以批示信信息、能源、力力、流體等的的流程.其目目的是要明確確向方框交付付的內容(輸輸入),方框框中完成的過過程(功能)以及由方框框所交付的內內容(輸出).框圖說明了分析析中的各項目目之間的主要要關係,並建建立了分析的的邏輯順序.在FMEAA準備工作中中所有的框圖圖的復制件應應伴隨FMEEA過程.為了便於潛在的的失效模式及及影響後果分分析的文件化化,附錄D給給出了設計FFMEA的空空白表.設計FMEA順順序1) FMEA編號 填入FMEA文文件編號,以以便查詢. 注:1-22項的舉舉例見表一2) 系統、子系統或或零件的名稱稱及編號 注明適當的分
17、分析級別并填填入被分析的的系統、子系系統或部件的的名稱及編號號.FMEAA小組必須為為他們特定的的活動確定系系統、子系統統或部件的組組成.劃分系系統、子系統統和部件的實實際界限是任任意的並且必必須由FMEEA小組來確確定.下面給給出了一些說說明,具體示示例見附錄FF.系統FMEA的的範圍一個系統可以看看作是由各個個子系統組成成的.這些子子系統往往是是由不同的小小組設計的.一些典型的的系統FMEEA可能包括括下列系統:底盤系統、傳傳動系統、內內飾系統等.因此,系統統FMEA的的焦點是要確確保組成系統統的各子系統統間的所有接接口和交互作作用以及該系系統與車輛其其他系統和顧顧客的接口都都要覆蓋.子系
18、統FMEAA的範圍一個子系統FMMEA通常是是一個大系統統的一個組成成部份.例如如,前懸持系系統是底盤系系統的一個組組成部份.因因此,子系統統FMEA的的焦點就是確確保組成子系系統的各個部部件間的所有有的接口和交交互作用都要要覆蓋.部件FMEA的的範圍部件FMEA通通常是一個以以子系統的組組成部份為焦焦點的FMEEA,例如,螺杆是前懸懸挂(底盤系系統的一個子子系統)的一一個部件.3) 設計責任 填入整車廠、部部門和小組.如適用,還還包括供方的的名稱.4) 編制者 填入負責編制FFMEA的工工程師的姓名名、電話和所所在公司的名名稱.5) 車型年/項目 填入所分析的的設計將要應應用和/或影影響的車
19、型/項目(如已已知的話)6) 關鍵日期 填入初次FMEEA應完成的的時間,該日日期不應超過過計劃的生產產設計發佈日日期.7) FMEA日期填入編制FMEEA原始稿的的日期及最新新修訂的日期期.8) 核心小組 列出有權確定和和/或執行任任務的責任部部門的名稱和和個人的姓名名(建議所有有參加人員的的姓名、部門門、電話、地地址等都應記記錄在一張分分發表上.)9) 項目/功能 填入被分分析項目的名名稱和其他相相關信息(如如編號、零件件級別等).利用工程圖圖紙上標明的的名稱并指明明設計水平.在初次發佈佈(如在概念念階段)前,應使用試驗驗性編號.用用盡可能簡明明的文字來說說明被分析項項目滿足設計計意圖的功
20、能能,包括該系系統運行環境境(規定溫度度、壓力、溫溫度範圍、設設計壽命)相相關的信息(度量/測量量變量).如如果該項目有有多種功能,且有不同的的失效模式,應把所有的的功能單獨列列出.10) 潛在失效模式 所謂潛在失效模模式是指部件件、子系統或或系統有可能能會未達到或或不能實現項項目/功能欄欄中所描述的的預期功能的的情況(如預預期功能失效效).這種潛潛在的失效模模式可能會更更高一級的子子系統或系統統的潛在失效效模式的起因因或者是更低低一級的部件件的潛在失效效模式的影響響後果.對於特定的項目目及其功能,列出每一個個潛在的失效效模式.前提提是這種失效效可能發生,但不一定發發生.推薦將將對以往TGGW(運行出出錯)研究、疑疑慮、報告和和小組頭腦風風暴結果的回回顧作為起點點.只可能出現在特特定的運行條條件下(如熱熱、冷、乾燥燥、粉塵,等等)和特定的的使用條件下下(如超過平平均里程、不不平和路面、僅僅在城市內行行駛等)的潛潛在失效模式式應予以考慮慮.典型的失效模式式可包括,但但不限於:裂紋 變形松動 泄漏粘結 氧化斷裂 不傳輸扭扭矩打滑(不能承受受全部扭矩) 無無支撐(結構構的)支撐不足(結構構的) 剛性性嚙合脫離太快 信號不足信號間斷 無信號EMC/RFII 漂移移注:潛在失效模模式應該以規規範化或技術術術語來描述述,不必與顧顧客察覺的現現象相同.