FMEA表格講解

1、潛在的失效模式及后果分析FMEA 第1章概論1.1 什么是FMEA?潛在的失效模式及后果分析英文：Potential Failure Mode and Effects Analysis.簡稱 FMEA.是在產品/過程/效勞等的籌劃設計階段,對構成產品的各子系統(tǒng),零部件,對構成過程,效勞的各個程序逐一進行 分析,找出潛在的失效模式,分析其可能的后果,評估其風險,從而預先采取舉措,減少失效模式的嚴重程 度,降低其可能發(fā)生的概率,以有效地提升質量與可靠性,保證顧客滿意的系統(tǒng)化活動.FMEA是一種系統(tǒng)化的工作技術和模式化的思考形式.FMEA就是及早地指出根據(jù)經驗判斷出的弱點和可能產生的缺陷,及其造成的

2、后果和風險,并在決策過 程中采取舉措加以消除.FMEA是一個使問題系統(tǒng)地得到合理化解決的工具,實際上也是目前全世界行之有效的預防手段,實施 FMEA就是根據(jù)經驗和抽象思維來確定缺陷,在研究過程中系統(tǒng)地剔除這些缺陷的工作方法,它可劃分為三 個方面：SFMEA 系統(tǒng) FMEADFMEA 設計 FMEAPFMEA 過程 FMEA1.2 FMEA的歷史世界上首次采用 FMEA這種概念與方法的是在本世紀 60年代中期美國的航天工業(yè).進入 70年代,美國 的海軍和國防部相繼應用推廣這項技術,并制訂了有關的標準.70年代后期,FMEA被美國汽車工業(yè)界所引用,作為設計評審的一種工具.1993年2月美國三大公司

3、聯(lián)合編寫了 FMEA手冊,并正式出版作為 QS9000質量體系要求文件的參考手冊之一,該手冊于1995年2月出版了第2版.1994年,美國汽車工程師學會 SAE發(fā)布了 SAE J1739潛在失效模式及后果分析標準.FMEA還被廣泛應用于其他行業(yè),如糧食、衛(wèi)生、運輸、燃氣等部門.1.3 為什么要進行 FMEA?工程中大量的事實證實,由于籌劃設計階段疏忽,分析缺乏,舉措不夠,以至造成產品/過程/效勞等 投入運行時嚴重程度不同的失效,給顧客帶來損失,甚至產生諸如“挑戰(zhàn)者號航天飛機爆炸的慘痛事故. 因此,事先花必要的時間對產品/過程進行充分的潛在失效模式與后果分析,能夠大大減少事后產生失效而 帶來的風

4、險與損失.FMEA有助于對設計中問題的早期發(fā)現(xiàn),從而預防和減少晚期修改帶來的損失,使開發(fā)的本錢下降.產品設計的FMEA還有助于可制造性和裝配性的早期考慮,利于實施同步工程技術.FMEA有助于采用更有利的設計限制方法,為制訂試驗方案,質量限制方案提供正確的、恰當?shù)母鶕?jù).由多方面人員組成的小組所進行的FMEA能夠發(fā)揮集體的經驗與智慧,使設計表現(xiàn)出組織的最正確水平,提供了 一個公開討論的時機.FMEA是一個組織的經驗積累,為以后的設計開發(fā)工程提供了珍貴的參考.FMEA還是識別特殊特性的重要工具.FMEA的結果也是用來制訂質量限制方案.FMEA給出的失效模式的風險評估順序,提供改良設計的優(yōu)先限制系統(tǒng),

5、從而引導資源去解決需要優(yōu)先 解決的問題.FMEA的文件化,使它成為重要設計文件之一,并成為設計評審的重要內容.因此,FMEA已成為現(xiàn)代質量籌劃的重要工具,而被廣泛應用.1.4 由誰來做FMEA?FMEA既然是設計工作的一局部,自然應該由負責設計的工程師或工程師小組負責.但要完成好FMEA工作,非常關鍵的是要發(fā)揮集體的智慧.因此, FMEA的成功必須依靠小組的共同努力.必須組成一個包括 設計、制造、裝配、售后效勞、質量及可靠性等方面的專家小組.與設計有關的上游如下一個相關系統(tǒng)的 設計師的部門也將被吸收參加小組的工作.1.5 什么時候做FMEA?FMEA旨在及早識別出潛在的失效,因此愈早開始愈好.

6、一般來說,在一個設計概念形成,設計方案初 步確定時應該開始 FMEA初稿的編制.隨著設計活動的展開,在設計的各個重要階段,對 FMEA的初稿進行評審,不斷進行修改.FMEA作為設計活動的一局部,應該在設計任務完成如設計圖樣完成,過程設計文件完成之時完成 FMEA工作.FMEA是一個動態(tài)文件,在整個產品壽命周期內,根據(jù)反應信息,在進行設計修改時對FMEA進行重新評審和修改.要注意,任何為改良系統(tǒng)某一問題而進行的設計修改活動,都要謹慎地評審它對系統(tǒng),對相關 的局部的影響.因此對相關的FMEA DFMEA , PFMEA等都要進行重新評審,并做必要的修改.1.6 失效鏈一個潛在的失效事件的發(fā)生, 統(tǒng)

7、或相關系統(tǒng)產生鏈瑣失效事件,如果沒有采取或來不及采取或事實上不可能采取舉措,而使之引起下游系O中間模我們稱之為“失效鏈根源模式最終模式可以看出：水箱支架強度缺乏而造成的支架斷裂是這個失效鏈的根源.但不能視為失效的內在原因.由于道路不平引起的車體振動與扭轉是引起支架斷裂的環(huán)境條件, 汽車在不平道路上行駛是正常的輸入條件. 失效鏈中,上一個失效模式是下一個失效模式的起因,下一個失效模式是上一個失效模式的后果.在沒有任何舉措情況下,失效將開展到最終的模式.最有效的舉措是不讓支架斷裂這一根源模式 發(fā)生.在失效鏈中任何環(huán)節(jié)采取“切斷舉措,如在水箱與發(fā)動機假設風扇安裝在發(fā)動機上 之間增加撐桿,保證風扇不與

8、水箱碰撞,可以預防失效鏈的開展.但這種舉措是否合理要認真評 審.失效鏈的開展常常會有分支,有時分支的鏈也會產生更加嚴重的后果失效模式.以上這些概念對進行 FMEA活動時,將十分有幫助.1.7 顧客的廣義概念在FMEA中,多處要涉及“顧客的概念.廣義的“顧客.包括:最終顧客：產品/效勞的使用者.直接顧客：下一道工序或用戶.中間顧客：下游工序或用戶.其他但凡產品/效勞受益或受損害者均在廣義顧客概念之中.1.8 DFMEA 與 PFMEA 的聯(lián)系DFMEA與PFMEA既有明確的分工,又有緊密的聯(lián)系,有以下幾點需要注意：產品設計部門的下一道工序是過程設計,產品設計應充分考慮可制造與可裝配性問題,由于產

9、品設計中沒有適當考慮制造中技術與操作者體力的限制,可能造成過程失效模式的發(fā)生.產品設計FMEA不能依靠過程檢測作為限制舉措. PFMEA應將DFMEA 作為重要的輸入.對 DFMEA 中標明的特殊特性也必須在PFMEA中作為重點分析的內容.第2章產品設計FMEA DFMEA 2.1 DFMEA的準備工作建立小組.必需的資料,例如：經由質量功能展開QFD而得到的設計要求；產品可靠性和質量目標；產品的使用環(huán)境；以往類似產品的失效分析FMA 資料；以往類似產品的 DFMEA資料；初始工程標準；初始特殊特性明細表.連接方法1 .不連接滑動配合2 .刈接3 .螺紋連接4 .卡扣裝接5 .壓緊裝接A.燈罩

10、B.電池2節(jié)電池C.開/關開關D.燈泡總成E.電極F.彈簧 所要分析的系統(tǒng)、子系統(tǒng)或零部件的邏輯框圖.它標明信息、能量、力、流體等的流程.明確該系統(tǒng)的輸入、過程及輸出.表示系統(tǒng)內零部件的聯(lián)接和關系.附錄1是QS9000中推薦的DFMEA表格.本教材以該表格為根底,詳細介紹DFMEA的具體應用.在進行DFMEA之前,填寫好該表格表頭的各項內容,它們是：FMEA編號系統(tǒng)、子系統(tǒng)或零部件的名稱及編號設計責任部門,包括供方名稱編制者姓名、部門、 等年型/車型該系統(tǒng)/零部件應用的年型/車型關鍵日期預定 FMEA完成的日期,不應超過設計圖樣完成日期FMEA日期初稿日期與最新修訂日期小組成員組長、成員的姓名

11、、單位、 等2.2 系統(tǒng)/子系統(tǒng)/零部件的功能傳統(tǒng)的產品可靠性的定義指出：可靠性是指產品在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時間內完成規(guī)定功能的水平.不能完成規(guī)定的功能就稱失效.因此FMEA ,必須從搞清功能開始.所謂功能,通俗地說,就是：設計這個系統(tǒng)/子系統(tǒng)/零部件做什么？也就是根據(jù)顧客需要,經過QFD明確的設計要求.或者說為滿足設計意圖,該“產品的具體的要求是什么？一個零部件或子系統(tǒng),或系統(tǒng)的功能往往是多項的.這種情況下,必須把所有的功能全部列出,不能遺漏.例如一個變速箱功能應包括：汽車起步時輸出的扭矩,汽車行駛過程中,通過合理的速比滿足整個行駛速度范圍內的扭矩輸出,倒車時,改變傳動方向,發(fā)動機制動狀態(tài)

12、下,傳遞相反方向的扭矩,提供方便舒適的變速操作,空檔,卡車變速箱有的還要有功率輸出功能.給出完成這些功能的重要的環(huán)境條件,如大氣溫度、濕度、大氣壓、道路、灰塵和腐蝕介質等.如變速 箱的潤滑系統(tǒng)的正常工作與環(huán)境溫度有重要關系.給出設計要求的壽命.以上這些要求都應盡可能給出可度量的即定量的的要求.如各檔速比,傳遞的扭矩、功率、工作溫除滿足最終顧客的要求而確定的功能外,還要考慮滿足直接顧客和中間顧客的要求.其中可制造性和裝 配性的要求尤為重要.一個產品在產生滿足顧客期望的功能的同時,有時還會產生顧客非期望的功能.這些非期望功能常常與 平安及政府法規(guī)的符合性相關.諸如噪聲、振動、電磁干擾、環(huán)境污染、能

13、源消耗、材料回收再循環(huán)等.如 變速箱的噪聲、潤滑油泄漏的要求也應明確列入功能要求中.許多產品對維修性、效勞和后勤保證性還有重要的要求,也應列入功能工程之中.2.3 潛在失效模式所謂失效,就是喪失功能.而失效模式,就是失效表現(xiàn)的形式.這里,我們說的是“潛在的,意思是,這些失效可能發(fā)生,但不一定發(fā)生.廣義的說,失效模式有兩大類型.I型失效模式,指的是不能完成規(guī)定的功能.這類失效的典型模式,可舉例如下：突發(fā)型：斷裂、開裂、碎裂、彎曲、塑性變型、失穩(wěn)、短路、斷路、擊穿、泄漏、松脫,等等.漸變型：磨損、腐蝕、龜裂、老化、變色、熱衰退、蠕變、低溫脆變、性能下降、滲漏、失去光 澤、褪色,等等.II型失效模式

14、,指的是產生了有害的非期望功能.典型的這類失效模式有：噪聲、振動、電磁干擾、有害排放、等等.當出現(xiàn)這類失效時,要返回功能描述局部,看是否已有限制要求,如果沒有,是否應加以補充.在描述失效模式時,要注意使用普遍使用的術語,預防使用地方性、行業(yè)性哩語.2.4 潛在失效后果潛在的失效后果,是指失效模式可能帶來的對完成規(guī)定功能的影響,以致帶來顧客的不滿意,和不符安 全和政府的法規(guī).失效后果的分析,要運用失效鏈分析方法,搞清楚直接后果、中間后果和最終后果.失效后果可以從以下幾方面考慮： 對完成規(guī)定功能的影響； 對上一級系統(tǒng)完成功能的影響； 對系統(tǒng)內其他零件的影響； 對顧客滿意的影響；對平安和政府法規(guī)符合

15、性的影響； 對整車系統(tǒng)的影響.舉例來說,發(fā)動機進氣閥閥座燒蝕這一失效模式,其直接后果是造成氣閥密封不嚴；其中間后果是造成 壓縮壓力下降,燃燒狀況惡化；最終后果是發(fā)動機功率下降,燃油消耗增加,排氣有害物增加,引起顧客不 滿,甚至不符合政府法規(guī).2.5 后果嚴重性評估嚴重度S為了對失效模式的后果之嚴重程度進行評估,把對后果的定性描述作成某種數(shù)量化的評價,以便于工程 中的交流,從而產生了對嚴重程度進行打分的方法.習慣的打分方法是,分數(shù)愈高,后果愈嚴重.曾經采用 過的有3分制,5分制,10分制等.QS9000手冊采用的是10分制.后果評定準那么：后果的嚴重度嚴重度無警告的 嚴重危害這是一種非常嚴重的失

16、效形式,它是在沒有 任何失效預兆的情況下影響到行車平安或 違反了政府的有關法規(guī).10有警告的 嚴重危害這是一種非常嚴重的失效形式,是在具有失 效預兆的前提下所發(fā)生的,并影響到行車安 全或違反了政府的有關法規(guī).9很高車輛或系統(tǒng)不能運行,喪失根本功能.8高車輛或系統(tǒng)能運行,但性能下降,顧客 不滿意.7中等車輛或系統(tǒng)能運行,但舒適性或方便性 工程性能下降,顧客感覺有些不舒服.5低車輛或系統(tǒng)能運行,但舒適性或方便性 部件不能工作,顧客感覺不舒服.5很低配合、外觀或尖響、卡嗒響等工程不符合要 求,大多數(shù)顧客發(fā)現(xiàn)有缺陷.3稍微配合、外觀或尖響、卡嗒響等工程不符合要 求,有一半顧客發(fā)現(xiàn)有缺陷.3很稍微配合、

17、外觀或尖響、卡嗒響等工程不符合要 求,但很少有顧客發(fā)現(xiàn)有缺陷.2無無影響.12.6 失效模式重要程度等在QS9000中,突出了對產品/過程特殊特性的注意.所謂特殊特性是指：顯著影響平安和政府法規(guī)符合性的特性；顯著影響顧客滿意的特性.在FMEA中,要突出對特殊特性的關注.因此,專門設置一個欄目,用以標記所分析的失效模式是否屬于特殊特性,并且使用顧客規(guī)定的符號進行標注.如：平安和/或政府法規(guī)定符合性特性克萊斯勒公司Safety Item 符號S與盾形福特公司Critical Characteristic 符號通用公司 Safety/Compliance Key Product Characteri

18、stic 符號S/C或重要性能、配合或外觀特性克萊斯勒公司Critical Characteristic 符號或DCritical Verification 符號口或P福特公司Significant Characteristic通用 Fit/Function Key Product Characteristic 符號或F/F特殊特性一般由特殊特性初始明細表給出.同時,當嚴重度?8時,應確認為特殊特性,當嚴重度為 認為重要特性.FMEA也是發(fā)現(xiàn)潛在特殊特性的工具之一.58,而頻度3 頻度的含義卜面將表達時,可確2.7 潛在的失效起因/機理研究失效可能的原因與機理,是為了能夠正確采取限制舉措,預防

19、失效的發(fā)生或減少基發(fā)生的可能性.在DFMEA中,我們所要研究的失效原因與機理,是指引起失效模式的可能的設計薄弱點.注意,不要 把產品的工作環(huán)境如道路產生的振動、沖擊、氣溫的變化、濕度、粉塵、電磁干擾等作為我們的分析目 標.工作環(huán)境是造成失效的重要外因,但它是客觀存在的,難以限制的.我們要分析的是,在外因作用下的 內因.造成一種失效模式的潛在的原因或機理有時是多種的.這時,我們要把它們一一分別列出.原因/機理的評估可以包括以下兩個方面： 與制造、裝配無關的原因,亦即,當制造與裝配符合技術標準的情況下,發(fā)生了失效.分析潛在失效原因/機理可以采用以下途徑：現(xiàn)有的類似產品的 FMA資料,應用失效鏈,找

20、出直接原因,中間原因和最終原因,應用“五個為什么？根據(jù)經驗連問“五個為什么？,一般都有可能找到根源原因.例如：門鎖扣不上,為什么？鎖舌與鎖座錯位.為什么？車門下沉.為什么？門錢鏈變位.為什么？固定門校鏈的框架變形.為什么？框架剛度缺乏.應用因果圖,從人、機、料、法、環(huán)等方面分析,應用排列圖,相關分析,試驗設計等方法,從可能的多因素原因中找出主要原因,應用失效分析FTA找出復雜系統(tǒng)的失效原因與機理.充分發(fā)揮小組的經驗,采用頭腦風暴法,對可能的原因進行歸納分析. 與制造/裝配有關的原因. 這里主要是指由于所擬定采用的制造/裝配設計在技術上或操作者體力上的限制與難度,以及容易產生誤操作而引起的潛在失

21、效.也就是說是與產品設計中可制造性與裝配性有關的問題.純屬制造與裝配過程有關的問題,原那么上可由PFMEA來進行.下面是一些典型的例子：零件正反面均可裝入,左右相近的零件無明顯標志引起誤裝配而造成失效,缺乏適宜的對中設計,使對中困難,容易對中錯誤,技術標準要求與現(xiàn)有的過程水平不協(xié)調,材料熱處理標準使零件外表過硬,致機械加工困難,用手舉起裝配的零件過重,使操作者易疲勞,或難以正確安裝,設計的加工裝配、空間過小,使工具無法操作,接近性差,拆裝,維修困難.加注液體的口,經常需要檢查、調整、保養(yǎng)的局部難以接近,可視性差.產品設計對制造/裝配的變差過于敏感.綜上所述,在產品設計的 FMEA中對制造/裝配

22、問題的考慮,可以歸納為：a.誤操作,b技術與體力的PM制,c.對變差的敏感性.一個好的產品或系統(tǒng)設計,應考慮對制造中各種因素或構成系統(tǒng)、總成的零件、元件的 變差的容忍必性,不敏感性,也就是提升產品設計的健壯性.2.8 失效模式出現(xiàn)可能性大小的評估一一頻度 O某種失效模式可能產生,也可能不產生,究竟產生的可能性有多大？對出現(xiàn)可能性大的,當然要格外引起重視,說明其風險大.在QS9000的DFMEA手冊中,引入了從110的所謂的頻度O,英文Occurrenceo表中的頻度估計是 跟隨著原因/機理,相對于一個原因/機理,有一個頻度.注意的是,這里講的頻度是指由于該原因/機理 而產生的失效模式出現(xiàn)的可能

23、性.下表是手冊中推薦的頻度數(shù)估計參考表失效發(fā)生可能性可能的失效率頻度數(shù)很高：失效幾乎是不可預防的> 1/2101/39高：反復發(fā)生的失效1/881/207中等：偶爾發(fā)生的失效1/8061/40051/20004低：相對很少發(fā)生的失效1/1500031/1500002極低：失效不太可能發(fā)生P < 1/15000001頻度的估計可以參考以下資料：類似零件或子系統(tǒng)的維修資料；設計的零件與過去零件的差異；使用條件有否變化；有關新設計或修改設計的工程分析資料.2.9 現(xiàn)行的設計限制對潛在的失效模式及其起因,重要的是采取預防舉措.以預防這些失效模式成為事實.為此,我們要首 先對目前已經用于相同

24、或相似設計中的限制方法進行分析,評估這些方法的有效性及其風險.我們也可以把 設計限制比喻成預防潛在失效變成現(xiàn)實或減少其出現(xiàn)可能性的防線.典型的設計限制有：工程計算、材料試驗、設計評審、臺架試驗、可行性評審、各種設計驗證方法, 樣件制造與試驗、道路試驗、車隊試驗,等等.我們可以把設計限制按優(yōu)先采用的順序,分成三種,或者形象地比喻為三道防線.優(yōu)先采用的第一種方法,即第一道防線是：預防失效模式的原因/機理發(fā)生,或減少它出現(xiàn)的可能性. 例如,通過工程分析,使零件具備充分的合理的強度、剛度、壽命等；通過材料試驗與分析,使材料具有良 好的耐腐蝕性；通過實體仿真,模擬制造和裝配過程,觀察分析是否存在可能的失

25、效,等等.第二種方法,即第二道防線是：在只知失效模式,而對造成該失效模式的原因/機理不清的情況下,找 出造成該失效模式的潛在原因/機理.例如,通過臺架試驗找出造成齒輪外表損壞的原因,找出發(fā)動機早期 磨損的原因,等等；通過試驗設計等方法找出各種因素變差對系統(tǒng)變差的影響,從而找出預防失效的優(yōu)化方 案等.第三種設計限制,即第三道防線是：在不清潛在的失效模式情況下,找出可能的失效模式.最典型的 這類方法是汽車的整車道路試驗.道路試驗對于產品設計的最后驗證是十分重要的,但由于其粗糙性與綜合 性,依靠它進行設計限制的風險是很大的.綜上所述,應優(yōu)先采用第一種方法,其次是第二種方法,第三種方法只能做為最后一道

26、防線.當然, 沒有任何設計限制,設計將具有很大盲目性,風險極大.從時間角度考慮,設計限制采取的越早越好.這將有利于失效的早期識別和預防,降低開發(fā)本錢,縮 短開發(fā)周期,降低風險.需要加以強調的是,用于制造、裝配過程的檢驗和試驗不能視為設計限制.2.10 設計限制方法有效性的評估一一探測度D所謂探測度是指所采用的第2種設計限制方法能探測出潛在失效模式的原因/機理,或且,采用第 3種設計限制方法探測出潛在的失效模式的有效性.D是英文Detection 字首.探測度也是用110分來評估.下表列出 QS9000FMEA手冊中推薦的探測度打分表.探測性評價準那么：由設計限制可探測的可能性探測度絕對不肯定設

27、計限制將不能和/或不可能找出潛在的原因/機理及后續(xù)的失效模式, 或根本沒有設計限制10很極少設計限制只有很極少的時機能找出潛在原因/機理及后續(xù)的失效模式9極少設計限制只有極少的時機能找出潛在原因/機理及后續(xù)的失效模式8很少設計限制有很少的時機能找出潛在原因/機理及后續(xù)的失效模式7少設計限制有較少的時機能找出潛在原因/機理及后續(xù)的失效模式6中等設計限制有中等時機能找出潛在原因/機理及后續(xù)的失效模式5中上設計限制有中上多的時機能找出潛在原因/機理及后續(xù)的失效模式4多設計限制有較多的時機能找出潛在原因/機理及后續(xù)的失效模式3很多設計限制有很多時機能夠找出潛在原因/機理及后續(xù)的失效模式2幾乎肯定設計限

28、制幾乎肯定能夠找出潛在原因/機理及后續(xù)的失效模式1評估探測度時,首先確定現(xiàn)有的設計限制是否能用來檢出失效模式的原因/機理.如果可以,它將可能減少失效模式出現(xiàn)的可能性,亦即將降低頻度.如果現(xiàn)有的設計限制不能用來檢出失效模式的原因,那么應評 價其檢出失效模式的有效性,或且,根本沒有設計限制.試驗條件的正確選擇,增加試驗樣品的數(shù)量,能提升設計限制方法的有效性.以下我們舉兩個例子.例一,擬采用試驗臺試驗來找出失效模式的原因,試驗條件與現(xiàn)有零件的試驗條件相似,該試驗對現(xiàn)有零件是有效的.而該零件與現(xiàn)有零件只有小修改.試驗樣品的數(shù)量為40.經小組分析,探測度為3.例二,某一零件的設計有明顯的改變.采用的設計

29、限制方法是：4輛汽車各裝1個樣件進行道路耐久性試驗.經小組評估,探測度為6.2.11 潛在失效的風險評估一一風險順序數(shù)失效模式的潛在后果嚴重度 S,失效模式的可能頻度 O,設計限制方法對檢出失效模式及其原因的探測度 D,聯(lián)合構成潛在失效模式對產品設計質量的風險.聯(lián)合上述三個評估分數(shù)的常用方法是,將它們連乘,得到 所謂的風險順序數(shù).當 S=10, O=10, D=10 時,PRN= 1000;當 S=1, O = 1, D=1 時,RPN=1.顯然, RPN越大,意味著設計的風險越大,越需要采取舉措.究竟RPN降到多少,該失效模式的風險是可以接受的？這要根據(jù)企業(yè)的經驗來確定.例如,據(jù)資料介紹,有

30、的企業(yè)將 RPN劃成三個線：紅線 RPN為125 相當于5*5*5,風險嚴重；黃線 RPN為64 相 當于4*4*4,風險較大；綠線一一 RPN為27 相當于3*3*3,風險較小.可供參考.RPN值的大小, 也為我們確定了解決問題的優(yōu)先順序提供參考.當 RPN相近的情況下,應優(yōu)先注意 S 大的失效模式,以及 S和O都較大的失效模式.S大的失效模式,哪怕出現(xiàn)的概率很小,一旦發(fā)生,后果就 很嚴重,因此,始終要引起重視.2.12 建議舉措根據(jù)對失效模式風險評估結果,經過小組討論,決定是否要采取舉措,采取哪些舉措.我們所指的舉措是針對產品設計的舉措.產品設計的FMEA中的舉措不應包括在制造、裝配過程的

31、舉措,更不能依賴過程檢驗的強化舉措.采取舉措的目標是降低潛在失效風險,即降低失效模式的嚴重度 S、頻度O和探測度D.降低嚴重度S,只有通過修改設計,使失效模式改變或不出現(xiàn).例如：改變水箱支架結構的聯(lián)接方式,大 大降低支架的應力,使之斷裂失效不會產生.降低頻度 O,也只有通過修改設計消除失效原因或減少其原因發(fā)生.如改良材料的標準,通過有限元分 析改良結構,改良外表處理提升耐腐蝕性,等.要降低探測度 D,應采取更有效的設計限制方法,由第三種限制方法改變?yōu)榈诙N限制方法,由第二、 三種方法改變?yōu)榈谝环N限制方法.如除道路試驗外,增加臺架試驗,增加材料試驗,采取試驗設計方法找出 各設計因素變差的影響與優(yōu)

32、化方案,增加試驗的樣本數(shù)和試驗周期等等.2.13 對被采用的舉措的評價當建議舉措被實施并驗證后 ,小組將最終確定采取的設計舉措設計改良和新的限制舉措.然后對之進行新的風險評估,即估計采取新舉措后的S、O和D,并計算RPN.如果風險評估結果仍末到達預期效果,小組將進入新的一輪建議舉措的研究一一驗證一一評估,一直到可接受為止.2.14 跟蹤建議舉措的落實是十分重要的,任何建議舉措都應有具體的負責人和規(guī)定的完成日期,小組和主管設計 的人員要對此負責到底.DFMEA還應該是一種動態(tài)文件,它應表達最新的設計思想,包括投產后發(fā)現(xiàn)問題而采取的設計修改而進 行新的FMEA .第3章制造與裝配過程的潛在 FME

33、A PFMEA 3.1 PFMEA的準備工作PFMEA原那么上是在設計能夠滿足顧客需要的前提下,對過程中的潛在失效模式進行分析.也就是說,DFMEA的工作不包含在PFMEA中.但是,由于設計中可制造性和裝配性設計的缺陷可能造成過程潛大失效模式的發(fā)生.因此,PFMEA有可能成為設計 FMEA中對可制造性和裝配性問題的補充,應該反應到DFMEA 中去.PFMEA的準備工作可以包括:建立小組必要的資料,如:過程流程圖,過程特性矩陣表,現(xiàn)有的類似的過程 FMEA資料, 現(xiàn)有的類似的過程 FMA資料, 特殊過程特性明細表, 工程標準.PFMEA表格PFMEA采用的表格同 DFMEA表格.表格表頭各項內容

34、的含義也與DFMEA大體相同.需要說明的是,所謂關鍵日期是指初次完成PFME日期,該日期的限期是正式生產之前.以下對表格中各欄目的含義、考慮方法及填寫內容作介紹.3.2 過程的功能與要求所謂過程的功能,是指該過程或工序的目的是什么？例如車削軸的外徑,將A零件焊接到B零件上,裝配某總成,淬火處理,等等.如果過程涉及到數(shù)個操作如總成裝配,應分別把這些工序作為獨立的過程列出.如中間軸裝入變速箱箱體,把變速箱蓋裝上變速箱箱體,等.3.3 潛在的失效模式所謂的潛在的過程失效模式是指,過程不能到達過程功能要求或過程設計意圖的問題的表現(xiàn)形式.一般 情況下,它是指按規(guī)定的操作標準進行操作時的潛在失效問題,但由

35、于過程設計中對技術與體力的水平考慮 缺乏而造成的失效,或容易產生誤操作的問題也是潛在失效模式考慮的范圍.失效模式有兩種類型：I型：不能完成規(guī)定的功能,如零件超差,錯裝.II型：產生了非期望功能,如加工過程使操作者或機器受到傷害、損壞,產生有害氣體、過大的噪聲、 振動,過高的溫度、粉塵、刺限的光線,等等.對有非期望功能發(fā)生的情況下,應檢查在功能欄中是否對非期望功能的限值已列出.在考慮過程潛在失效模式時,我們常常使用“零件為什么會被拒收？的思考方法.例如焊接過程零件 被拒收可能由于“焊不透、“焊穿、“焊接后零件變形,等等,那么,這些就是潛在的失效模式.又例如, 一個箱體與箱蓋裝配后被拒收的潛在原因

36、是：“不密封、“漏裝零件、“未注潤滑劑等.對于試驗、檢驗過程可能的失效模式有兩種：接受不合格的零件和拒收合格的零件.零件被拒收,既要考慮最終顧客不接受,也要考慮下一道工序及下游工序不接受的問題.如鑄件的偏差 使機械加工產生不合格,使動平衡量過大等.這里,我們同樣可以運用如下的原理：上游工序的失效模式可 能是下游工序的失效原因,下游工序的失效模式可能是上游工序失效模式的后果.在產品設計FMEA中已經分析的失效模式原那么上不需在PFMEA中重復.但由于產品設計中對制造性與裝配性考慮的不夠充分,對制造裝配過程容易產生誤操作的防錯舉措考慮的不夠充分,而可能造成過程失效 模式可以列出.下面舉出一些過程失

37、效模式的例子,供參考：零件變形,鉆孔偏心,鑄件氣孔,鑄件壁厚不均,鑄件金屬缺乏,鑄件組織疏松,鍛件裂紋,淬透層厚度缺乏,零件外表硬度不適宜過硬或過軟,零件外表光潔度低,外觀粗糙,零件玷污,零件喪失,零件外表碰傷,零件落地,零件腐蝕,總成泄漏,零件有毛刺,定位 錯誤,少裝零件,緊固缺乏,調整不正確,工具在零件外表留下刻痕,涂漆外表淚點,涂漆外表不清潔,未 焊透,焊穿,焊接后變形,焊縫外觀差,注塑不充足,注塑件外觀差,注塑件尺寸偏差,電路斷路,短路.由于設備、工裝設計中的問題而引起制造、裝配過程的失效原那么上也應包括在PFMEA中.也可以由設備、工裝的FMEA來實施.在 QS9000的工具與裝備補

38、充手冊中規(guī)定了有關的要求.3.4 潛在的失效后果潛在的失效后果是指該失效模式可能帶來的對顧客的影響.顧客的影響.顧客是廣義的,包括最終顧客、直接顧客下一道工序,中間顧客下游工序.失效模式的后果還包括對過程本身有關組成的影響如對 操作者與設備,對環(huán)境的影響.描述失效的后果,盡可能采用表達顧客關注和感受的詞匯.如：操作者眼睛受傷害,零件破損將機器損 壞,外觀不良,無法裝配,等等.對最終顧客的影響應使用與產品的性能有關的術語來描述,如噪聲、振動、 工作不正常、停止工作、工作不穩(wěn)定、操作力過大、異味、性能衰退、外觀不良、褪色,等等.對下一道工序或下游工序的后果應使用過程、工序的性能術語來描述,如無法緊

39、固,無法加工,無法裝 配,無法對中,無法焊接,無法平衡,危害操作人,損壞設備等等.3.5 嚴重度S后果嚴重性的評估嚴重度是指失效后果的嚴重程度.嚴重度采用10分制進行打分.下表為 QS9000推薦的打分表.當一個失效模式有假設干可能的后果,嚴重度將列出危害程度最大的那個后果的嚴重度分數(shù).后果判定準那么：后果的嚴重度嚴重度數(shù)無警告的 嚴重危害可能危害機器或裝配操作者.潛在失效模式嚴重影響車輛平安運行和/或包含不符 合政府法規(guī)項,嚴重程度很高.失效發(fā)生時無警告.10有警告的 嚴重危害可能危害機器或裝配操作者.潛在失效模式嚴重影響車輛平安運行和/或包含不符 合政府法規(guī)項,嚴重程度很高.失效發(fā)生時有警

40、告.9很高生產線嚴重破壞,可能 100%的產品得報廢,車輛/系統(tǒng)無法運行,喪失根本功能, 顧客非常不滿.8高生產線破壞不嚴重,產品需篩選局部低于100%報廢,車輛能運行,但性能下降,顧客不滿意7中等生產線破壞不嚴重,局部低于100%產品報廢不篩選,車輛/系統(tǒng)能運行,但舒適性或方便性工程失效,顧客感覺不舒適.6低生產線破壞不嚴重,產品需要100%返工,車輛或系統(tǒng)能運行,但有些舒適性或方便性工程性能下降,顧客有些不滿意5很低生產線破壞不嚴重,產品經篩選,局部少于100%需要返工,裝配和涂裝或尖響和卡嗒響等工程不符合要求,多數(shù)顧客發(fā)現(xiàn)有缺陷4稍微生產線破壞較輕,局部少于100%需要在生產線上其它工位

41、返工.裝配和涂裝或尖響和卡嗒響等工程不符合要求,有一半顧客發(fā)現(xiàn)有缺陷.3很稍微生產線破壞稍微,局部少于 100%產品需要在生產線上原工位返工,裝配和涂 裝或尖響和卡嗒響等工程不符合要求,很少顧客發(fā)現(xiàn)有缺陷.2無沒有影響13.6 失效模式重要性等級這里指的是被顧客如三大汽車公司定義的特殊特性.如果該失效模式所涉及的過程特性屬于特殊特性如關鍵特性、主要特性、重要特性等,要用相應規(guī)定的符號在欄目中標出.詳見 DFMEA相關內容中的說明.同樣,PFMEA也是識別與確定特殊特性的重要工具.3.7 潛在的失效原因/機理所謂的失效原因/機理是指使失效模式發(fā)生的原因,這些原因的消除,可以使失效模式得到糾正或限

42、制.一個失效模式可能只有一個可能的原因,也能有假設干個可能的原因,都應該考慮到.在考慮失效原因時,首先考慮的是輸入本過程的零件/材料是正確的情況下可能的原因是什么？然后,再考慮由于輸入資源的不正確的情況下可能的原因是什么？記住：上一道工序的失效模式可能是下一道工序的失效原因；下一道工序的失效模式可能是上一道工序 失效模式的后果.誤操作人的誤操作,機器的誤操作是失效模式的可能原因之一.卜面列舉一些典型的過程失效原因:測量數(shù)據(jù)不正確,焊接電流不適合,加熱時間過長,加熱溫度過高或缺乏,通風缺乏,潤滑缺乏,零件 喪失,刀具調整錯誤,刀具易磨損,擰緊力矩過大或過小,機床轉速不穩(wěn)定,定位錯誤,定位肖易磨損

43、,噴 咀堵塞,材料過硬或過軟,板材厚度變差過大,毛坯組織疏松與氣孔等等.分析失效原因的方法,應使用現(xiàn)有類似過程的失效分析資料,同時應用工序上下的關系,應用“五個為 什么？方法,應用因果圖、排列圖等方法.復雜的多因素問題還可以采用正交試驗方法,找出引起失效的 主要因素.3.8失效模式出現(xiàn)可能性大小的評估一一頻度O頻度是指由某一原因使失效模式發(fā)生的可能性大小的評估.頻度采用10分制.QS9000的打分表如下:失效發(fā)生的可能性可能的失效率CPK頻度數(shù)很高：失效幾乎是不可預防的>1/2<0.3310 J1/3>0.339 1高:一般與以前經常發(fā)生失效的過程相似的工藝有關1/8>

44、0.5181/20>0.677:中等:一般與以前時有失效發(fā)生,但不占主要比例的過程相類 似的工藝有關1/80>0.8361/400>1.0051/2000>1.174低:很少幾次與相似過程有美的失效1/15000>1.3331很低:很少幾次與幾乎完全相同的過程有關的失效1/150000>1.502極低:失效不大可能發(fā)生.幾乎完全相同的過程也未有過失效工 1/1500000>1.671頻度評估的依據(jù)主要參考已有過程或類似過程的統(tǒng)計資料,如過程的CPK值,PPM值,故障率等.對于無歷史資料參考的過程,根據(jù)小組的經驗,工程判斷來估計.3.9 現(xiàn)行的過程限制所

45、謂現(xiàn)行的過程限制是指目前采用的預防失效模式及其原因發(fā)生,或降低其發(fā)生的可能性,或在過程中 查出這些失效模式以采取舉措預防不合格品產生或流入下游工序的舉措.過程限制方法,同設計限制方法一樣,有三種不同深度的方法,或稱三道防線.第一種方法：預防失效原因/機理的發(fā)生,或減少其發(fā)生的可能性.如采取有效的防錯設計,預防錯裝、漏裝發(fā)生錯裝、漏裝情況下,過程不能進行.第二種限制方法是找出失效的原因/機理,從而找出糾正舉措.例如,通過初始過程水平研究,找出變 差的特殊原因,從而采取舉措,使過程受控.利用排列圖法,找出造成缺陷與拒收的主要原因,次要原因, 采取舉措.第三種限制方法是查明失效模式.例如利用產品的最

46、終檢驗抽樣檢驗或100%檢驗查出缺陷即失效模式,再采取糾正舉措.優(yōu)先采用的限制方法是第一種,其次是第二種,最后是第三種.當然最差的是沒有任何過程限制.依靠檢驗,剔除不合格品,或對不合格品采取返工的過程限制方法是一種事后舉措,它成認會產生不合 格,也就是成認浪費.抽樣檢驗還相當?shù)娘L險.從這點考慮,在過程中限制舉措采取的越早越好.3.10 過程限制方法有效性的評估一一探測度 D探測度是指零件在離開該制造工序或裝配工序之前,采用上述的第二種限制方法找出失效模式原因/機理,和第三種限制方法找出失效模式的可能性大小.換句話說：假設發(fā)生了某一失效模式缺陷,在該失效缺陷零件離開該過程之前,現(xiàn)行的過程限制方法發(fā)現(xiàn)出該失效模式,阻止它發(fā)送到下一道工序,阻止這種失效模式在過程繼續(xù)開展的水平,定義做探測度.隨機抽查,很容易讓個別缺陷遺漏過去,這種方法不能改善探測度.以統(tǒng)計原理的抽樣檢測那么是有效改 善探測度的舉措,增加樣本