DFMEA完整教程

1、潛在失效模式及后果分析(fmea)potential failure mode and effects analysis,daimler chrysler corporation ford motor company general motors corporation,課程大綱,何謂fmea? fmea發(fā)展歷史 fmea的實(shí)施的原則 fmea的順序 fmea的分類 dfmea pfmea 案例分析,何謂fmea,fmea是一組系統(tǒng)化的活動(dòng)，其目的是： 發(fā)現(xiàn)、評價(jià)產(chǎn)品過程中潛在的失效及其後果； 找到能夠避免或減少這些潛在失效發(fā)生的措施； 將上述過程文件化； 它是對設(shè)計(jì)過程的完善，以明確什麼樣的

2、設(shè)計(jì)才能滿足客戶的要求,fmea發(fā)展歷史,雖然許多工程技術(shù)人員早已在他們的設(shè)計(jì)或製造過程中應(yīng)用了fmea這一分析方法。但首次正式應(yīng)用fmea技術(shù)則是在六十年代中期航天工業(yè)的一項(xiàng)革新,fmea的實(shí)施,由於不斷追求產(chǎn)品質(zhì)量是一個(gè)企業(yè)不可推卸的責(zé)任，所以應(yīng)用fmea技術(shù)來識別並消除潛在隱患有著舉足輕重的作用。 對車輛回收的研究結(jié)果表明，全面實(shí)施fmea能夠避免許多事件的發(fā)生,雖然fmea的準(zhǔn)備工作中，每項(xiàng)職責(zé)都必須明確到個(gè)人，但是要完成fmea還得依靠集體協(xié)作，必須綜合每個(gè)人的智慧。例如，需要有設(shè)計(jì)、製造、裝配、售後服務(wù)、質(zhì)量及可靠性等各方面的專業(yè)人才。 及時(shí)性是成功實(shí)施fmea的最重要因素之一，它

3、是一個(gè)“事前的行為”，而不是“事後的行為,fmea的實(shí)施（續(xù),為達(dá)到最佳效益，fmea必須在設(shè)計(jì)或過程失效模式被無意地納入設(shè)計(jì)產(chǎn)品之前進(jìn)行。 事前花時(shí)間很好地進(jìn)行綜合的fmea分析，能夠容易、低成本地對產(chǎn)品或過程進(jìn)行修改，從而減輕事後修改的危機(jī)。 fmea能夠減少或消除因修改而帶來更大損失的機(jī)會(huì)。 適當(dāng)?shù)膽?yīng)用fmea是一個(gè)相互作用的過程，永無止境。（隨著新的失效模式的出現(xiàn) , fmea文件是一個(gè)動(dòng)態(tài)文件,fmea的實(shí)施（續(xù),失效的定義,失效 : 在規(guī)定條件下(環(huán)境、操作、時(shí)間)不能完成既定功能。 在規(guī)定條件下, 產(chǎn)品參數(shù)值不能維持在規(guī)定的上下限之間。 產(chǎn)品在工作範(fàn)圍內(nèi), 導(dǎo)致零組件的破裂、斷裂

4、、卡死等損壞現(xiàn)象,fmea的分類,設(shè)計(jì)fmea(dfmea) 過程fmea(pfmea) 系統(tǒng)fmea(sfmea,dfmea,設(shè)計(jì)fmea,簡介,設(shè)計(jì)潛在fmea是由“設(shè)計(jì)主管工程師小組”早期採用的一種分析技術(shù)，用來在最大範(fàn)圍內(nèi)保證已充份的考慮到並指明各種潛在失效模式及與其相關(guān)的起因機(jī)理。 應(yīng)評估最後的產(chǎn)品以及每個(gè)與之相關(guān)的系統(tǒng)、子系統(tǒng)和零部件,fmea以其最嚴(yán)密的形式總結(jié)了設(shè)計(jì)一個(gè)零部件、子系統(tǒng)或系統(tǒng)時(shí)，一個(gè)工程師和設(shè)計(jì)組的設(shè)計(jì)思想(其中包括，根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)對一些環(huán)節(jié)的分析)。 這種系統(tǒng)化的方法體現(xiàn)了一個(gè)工程師在任何設(shè)計(jì)過程中正常經(jīng)歷的思維過程，並使之規(guī)範(fàn)化、文件化,簡介,在設(shè)計(jì)階段

5、使用fmea時(shí)，能夠用以下方法降低產(chǎn)品的失效風(fēng)險(xiǎn) 有助於對設(shè)計(jì)要求的評估及對設(shè)計(jì)方案的相互權(quán)衡。 有助於對製造和裝配要求的最初設(shè)計(jì)。 提高在設(shè)計(jì)開發(fā)過程中已考慮潛在失效模式及其對系統(tǒng)和車輛運(yùn)行影響的(概率)可能性,簡 介,對制定全面、有效的設(shè)計(jì)試驗(yàn)計(jì)劃和開發(fā)項(xiàng)目，提供更多的信息。 根據(jù)潛在失效模式對“顧客”的影響，對其進(jìn)行排序列表，進(jìn)而建立一套改進(jìn)設(shè)計(jì)和開發(fā)試驗(yàn)的優(yōu)先控制系統(tǒng)。 為推薦和跟蹤降低風(fēng)險(xiǎn)的措施提供一個(gè)公開的討論形式。 為將來分析研究現(xiàn)場情況，評價(jià)設(shè)計(jì)的更改及開發(fā)更先進(jìn)的設(shè)計(jì)，提供參考,簡 介,顧客的定義,設(shè)計(jì)潛在fmea中“顧客”的定義，不僅僅是“最終使用者”，並且包括車型設(shè)計(jì)或更

6、高一級裝配過程設(shè)計(jì)的工程師們設(shè)計(jì)組，以及在生產(chǎn)過程中負(fù)責(zé)生產(chǎn)、裝配和售後服務(wù)的工程師們。 fmea的全面實(shí)施要求對所有新部件、更改過的部件以及應(yīng)用或環(huán)境有變化的沿用零件進(jìn)行設(shè)計(jì)fmea。 fmea由負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)工作的工程師制定，但對有專利權(quán)的設(shè)計(jì)來說，可由供方制定,集體的努力,在最初的設(shè)計(jì)潛在fmea過程中，希望負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)的工程師們能夠直接地、主動(dòng)地聯(lián)系所有有關(guān)部門的代表。這些部門應(yīng)包括(但不限於)：裝配、製造、材料、 質(zhì)量、服務(wù)和供方，以及負(fù)責(zé)下一總成的設(shè)計(jì)部門。 fmea可成為促進(jìn)有關(guān)部門間充分交換意見的催化劑，從而提高整個(gè)集體的工作水平。 此外，任何(內(nèi)部或外部的)供方設(shè)計(jì)項(xiàng)目應(yīng)向有關(guān)負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)

7、的工程師進(jìn)行諮詢,設(shè)計(jì)fmea是一份動(dòng)態(tài)文件，應(yīng)在一個(gè)設(shè)計(jì)概念最終形成之時(shí)或之前開始，而且，在產(chǎn)品開發(fā)各階段中，當(dāng)設(shè)計(jì)有變化或得到其它信息時(shí)，應(yīng)及時(shí)，不斷地修改，並最終在產(chǎn)品加工圖樣完成之前全部結(jié)束,集體的努力,考慮製造裝配的要求是相互聯(lián)係的，設(shè)計(jì)fmea在體現(xiàn)設(shè)計(jì)意圖的同時(shí)，還應(yīng)保證制造或裝配能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)計(jì)意圖。 但，製造或裝配過程中可能發(fā)生的潛在失效模式和或其原因機(jī)理不需包含在設(shè)計(jì)fmea當(dāng)中，此時(shí)，它們的識別，影響及控制是由過程fmea來解決,集體的努力,設(shè)計(jì)fmea不是靠過程控制來克服設(shè)計(jì)中潛在的缺陷，但的確要考慮制造裝配過程中技術(shù)的體力的限制（設(shè)計(jì)fmea要考慮可製造性和可裝配性），例

8、如 必要的拔模(斜度) 要求的表面處理 裝配空間工具可接近 要求的鋼材硬度 過程能力性能,集體的努力,設(shè)計(jì)fmea的開發(fā),設(shè)計(jì)fmea應(yīng)從列出設(shè)計(jì)希望做什麼及不希望做什麼開始，即設(shè)計(jì)意圖； 應(yīng)將通過質(zhì)量功能展開(qfd)、車輛要求文件、已知的產(chǎn)品要求和/或製造/裝配要求等的顧客需求綜合起來； 期待特性的定義越明確，就越容易識別潛在的失效模式，採取糾正措施。 設(shè)計(jì)fmea應(yīng)從所要分析的系統(tǒng)、子系統(tǒng)或零部件的框圖開始（如附錄a框圖的示例,目 的,生產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)初期, 分析產(chǎn)品潛在失效模式與相關(guān)產(chǎn)生原因提出未來分析階段注意事項(xiàng), 建立有效的質(zhì)量控制計(jì)劃,目 的,dfmea方塊圖,為了便于將潛在的失效

9、模式及其影響后果分析成文，已設(shè)計(jì)出專用表格。 下面介紹這種表格的具體應(yīng)用，所述各項(xiàng)的序號都相應(yīng)標(biāo)在表上對應(yīng)的欄目內(nèi)，完成的設(shè)計(jì)fmea表格的示例見附錄b,dfmea表格,fmea編號,填入fmea文件編號, 以便查詢,系統(tǒng)、子系統(tǒng)或零部件的名稱及編號,注明適當(dāng)?shù)姆治黾墑e并填入所分析系統(tǒng)、子系統(tǒng)或零件的名稱、編號,設(shè)計(jì)責(zé)任,填入整車廠（oem）部門和小組, 如果知道，還應(yīng)包括供方的名稱,4）編制者,填入負(fù)責(zé)fmea準(zhǔn)備工作的工程師的姓名、電話和所在公司的名稱,年型/車型,填入將使用和/或正被分析的設(shè)計(jì)所影響的預(yù)期的年型及車型（如果已知的話,關(guān)鍵日期,填入fmea初次預(yù)定完成的日期，該日期不應(yīng)超過

10、計(jì)劃的生產(chǎn)設(shè)計(jì)發(fā)布的日期,fmea日期,填入編制fmea原始稿的日期及最新修訂的日期,核心小組,列出有權(quán)確定和/或執(zhí)行任務(wù)的責(zé)任部門和個(gè)人姓名（建議所有參加人員的姓名、部門、電話、住址等都應(yīng)記錄在一張分發(fā)表上,項(xiàng)目/功能,填入被分析項(xiàng)目的名稱和編號, 盡可能簡潔地填入被分析項(xiàng)目的功能符號, 設(shè)計(jì)意圖。包括這個(gè)系統(tǒng)作業(yè)相關(guān)的資訊(如: 說明溫度、壓力、濕度範(fàn)圍)如果項(xiàng)目包含一個(gè)以上有不同潛在失效模式功能時(shí), 則列出所有個(gè)別功能,潛在失效模式,為零件、子系統(tǒng)或系統(tǒng)於符號設(shè)計(jì)意圖過程中可能失效的種類, 也可能是較高階子系統(tǒng)或系統(tǒng)之失效原因, 或較低階零組件的失效效應(yīng)。 列出特別項(xiàng)目和功能的每一潛在失

11、效模式。假設(shè)失效是將發(fā)生的但不是必須發(fā)生的, 潛在失效模式或儘可能發(fā)生於某些作業(yè)條件下(如: 熱、冷、乾燥、灰塵等)和某些使用條件下。 一般的失效模式包含下列各項(xiàng), 但不限於此: 裂紋、變形、松弛、洩漏、粘結(jié)、短路、生鏽氧化、斷裂,潛在失效后果,為被客戶察覺在功能特性上失效模式的后果, 也就是: 失效模式一旦發(fā)生時(shí), 對系統(tǒng)或裝備以及操作使用人員所造成的影響。 一般在討論失效后果時(shí), 先檢討失效發(fā)生時(shí)對幹部所產(chǎn)生的影響, 然後循產(chǎn)品的組合架構(gòu)層次, 逐層分析一直到最高層級人員, 裝備所可能造成的影響。 常見的失效后果包括: 噪音、漏氣、操作費(fèi)力、電動(dòng)窗不作用、煞車不靈、跳動(dòng)、亂檔、冷卻不夠、車

12、輛性能退化, 產(chǎn)生臭氣, 外觀不良等,嚴(yán)重度（s,嚴(yán)重度是潛在失效模式發(fā)生時(shí)對下序零件、子系統(tǒng)、系統(tǒng)或顧客影響后果的嚴(yán)重程度（列于前一欄中）的評價(jià)指標(biāo)。 嚴(yán)重度僅適用于后果 要減少失效的嚴(yán)重度級別數(shù)值，光能通過修改設(shè)計(jì)來實(shí)現(xiàn)，嚴(yán)重度的評估分為1到10級,嚴(yán)重度的等級,第二版，第32頁，共91頁,分級,這個(gè)欄位用來區(qū)分任何對零件、子系統(tǒng)或系統(tǒng)、將要求附加於制程管制的特殊產(chǎn)品特性(如關(guān)鍵的、主要的、次要的)。 任何項(xiàng)目被認(rèn)為是要求的特殊過程控制, 將被以適當(dāng)?shù)奶卣骰蚍柫腥朐O(shè)計(jì)fmea的分級欄位內(nèi), 並將於建議措施欄位被提出。 每一個(gè)於設(shè)計(jì)fmea列出的項(xiàng)目, 將在過程fmea的特殊過程管制中被列

13、出,潛在失效的起因/機(jī)理,潛在失效起因是指一個(gè)設(shè)計(jì)薄弱部分的跡象，其作用結(jié)果就是失效模式。 一般失效原因包括下列, 但不局限於此： 錯(cuò)誤的原物料規(guī)格。 不適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)壽命假設(shè)。 超過應(yīng)力。 潤滑或加油能力不足。 不適當(dāng)?shù)木S護(hù)作業(yè)。 缺乏環(huán)境保護(hù)。 錯(cuò)誤的算法,典型的失效機(jī)理可包括下列, 但不局限於此： 屈服； 金屬疲勞； 原物料材質(zhì)不穩(wěn)定； 蠕變； 磨損； 腐蝕,潛在失效的起因/機(jī)理,頻度（o,頻度是指某一特定失效起因或機(jī)理（已列于前欄目中）出現(xiàn)的可能性; 描述頻度級別數(shù)著重在其含義而不是具體的數(shù)。 通過設(shè)計(jì)變更來消除或控制一個(gè)或多個(gè)的失效起因/機(jī)理是降低頻度數(shù)的唯一途徑,潛在失效起因/機(jī)理出現(xiàn)

14、頻度的評估分為1到10級，在確定這個(gè)估計(jì)值時(shí)，需要考慮下列問題： 相似零件或子系統(tǒng)的過去服務(wù)取得資料和相關(guān)經(jīng)驗(yàn)? 零件、或前一等級類似零件或子系統(tǒng)是否漬銷? 從前一等級的零件或子系統(tǒng), 改變的程度大小? 零件與前一等級零件, 基本上是否有差異? 零件是否為全新的產(chǎn)品?零件使用條件是否改變? 作業(yè)環(huán)境是否改變? 是否運(yùn)用工程分析去評估, 實(shí)施執(zhí)行與期望發(fā)生比率可組相提並論,頻度（o）（續(xù),推薦的評估準(zhǔn)則,設(shè)計(jì)小組對評定準(zhǔn)則和分級規(guī)則應(yīng)意見一致，即使因?yàn)閭€(gè)別產(chǎn)品分析作了修改也應(yīng)一致,現(xiàn)行設(shè)計(jì)控制,列出利用預(yù)防, 設(shè)計(jì)驗(yàn)証/確認(rèn)或其他作業(yè)未確認(rèn)對失效模式設(shè)計(jì)適當(dāng), 和/或原因/機(jī)器設(shè)備均被考慮。常用

15、的控制(如: 道路試驗(yàn)、設(shè)計(jì)評審、運(yùn)算研究、可行性審查、樣件試驗(yàn)等)為一些已被或正在使用的相同或類似的設(shè)計(jì)。有三種設(shè)計(jì)管制或特征： 預(yù)防起因/機(jī)理, 或失效模式/后果的出現(xiàn)或降低發(fā)生比率。 查出起因/機(jī)理, 並提出糾正措施。 查出失效模式。 可能的話, 最好利用第1種控制方法; 再使用第2種控制方法; 最後才使用第3種控制方法,不易探測度 （d,不易探測度是指在零部件、子系統(tǒng)或系統(tǒng)投產(chǎn)之前，用第（2）種現(xiàn)行設(shè)計(jì)控制方法（列于第16欄）來探測潛在失效原因/機(jī)理（設(shè)計(jì)薄弱部分）能力的評價(jià)指標(biāo)或者用第（3）種設(shè)計(jì)控制方法探測可發(fā)展為后序的失效模式能力的評價(jià)指標(biāo),不易探測度等級,風(fēng)險(xiǎn)順序數(shù)（rpn,風(fēng)

16、險(xiǎn)順序數(shù)是嚴(yán)重度數(shù)(s), 頻率數(shù)(o), 不易探測數(shù)(d)等級的乘積。 rpn = (s) (0) (d) rpn是一項(xiàng)設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo), 取值在1至1000之間。當(dāng)rpn較高時(shí), 設(shè)計(jì)小組應(yīng)提出糾正措施來降低rpn值。 一般實(shí)務(wù)上, 較不注意rpn質(zhì)的結(jié)果, 通常嚴(yán)重度數(shù)（s）較高時(shí), 就會(huì)特別注意,建議措施,當(dāng)失效模式依rpn值排列其風(fēng)險(xiǎn)順序時(shí), 針對最高等級的影響和關(guān)鍵項(xiàng)目提出糾正措施, 任何建議措施的目的要清除任何的頻次, 嚴(yán)重度和/或不易探測度的等級。 增加設(shè)計(jì)驗(yàn)証或確認(rèn)作業(yè)的結(jié)果, 只可降低查出缺失的等級。 透過設(shè)計(jì)變更去除或控制某一或多個(gè)影響失效模式的起因/機(jī)理, 只能降低頻次數(shù)的等級。 只有設(shè)計(jì)變更能降低嚴(yán)重度等級,可以考慮下列的措施, 但不限於此: 試驗(yàn)設(shè)計(jì)。 修改試驗(yàn)計(jì)劃。 修改設(shè)計(jì)。 修改材料性能要求,建議措施（續(xù),責(zé)任（對建議措施,填入建議措施的負(fù)責(zé)單位或個(gè)人, 和預(yù)定完成的日期,采取的措施,完成糾正措施後, 填入簡短的執(zhí)行作業(yè)或生效日期,糾正后的rpn,將糾正措施實(shí)施後, 經(jīng)鑒定, 評估和記錄嚴(yán)重程度、出現(xiàn)頻次和不易