某公司FMEA制程潛在失效模式與影響分析講義(共47頁).ppt

1、本資料來源制程潛在失效模式和影響分析講義制程潛在失效模式和影響分析講義Potential Failure Mode and Effects Analysis - Third Edition 深圳市南晟德管理顧問有限公司深圳市南晟德管理顧問有限公司南晟德南晟德QS/TSQS/TS項目部項目部 專業(yè)專業(yè) 求實求實 嚴謹嚴謹 誠信誠信FMEA概要介紹FMEAFMEA是一組系統(tǒng)化的工作，其目的是：是一組系統(tǒng)化的工作，其目的是： 發(fā)現(xiàn)、評價產(chǎn)品/過程中潛在的失效及后果； 找到能夠避免或減少這些潛在失效的控制措施； 將以上過程文件化，作為過程控制計劃的輸入。FMEA概要FMEAFMEA歷史：歷史： FME

2、A起始于60年代航空航天工業(yè)項目。 1974年美海軍用于艦艇裝備的標準艦艇裝備的失效模式和后果分析實施程，首先將它用于軍事項目合約。 1970年晚期，汽車工業(yè)將FMEA作為在對其零件設(shè)計和生產(chǎn)制造的會審項目的一部分。 1980年初，產(chǎn)品事故責任的費用突升和不斷的法庭起訴事件發(fā)生，使FMEA成為降低事故的不可或缺的重要工具。并由開始的500多家公司擴展到其供應(yīng)商。 1993年包括美國三大汽車公司和美國質(zhì)量管理協(xié)會在內(nèi)的，美汽車工業(yè)行動集團組織采用、編制了FMEA參考手冊。2001年7月發(fā)布了FMEA第三版。FMEA概要介紹FMEAFMEA的應(yīng)用：的應(yīng)用： 設(shè)計FMEA： 針對產(chǎn)品本身，產(chǎn)品設(shè)計、

3、開發(fā)時期的分析技術(shù)。 主要是設(shè)計工程師和其小組應(yīng)用。 過程FMEA： 針對產(chǎn)品的實現(xiàn)過程，過程開發(fā)設(shè)計的分析技術(shù)。 主要是過程(制造)工程師和其小組應(yīng)用。 程序/項目 FMEA： 針對程序/項目，程序 /項目開發(fā)設(shè)計的分析技術(shù)。 FMEA概要介紹FMEAFMEA的實施：的實施： 應(yīng)該是“事前”行動，而非“事后”工作; 即，D-FMEA在設(shè)計(圖紙、規(guī)范)完成之前，P-FMEA在過程設(shè)計確定之前。 全面的事先FMEA分析，可容易、經(jīng)濟地進行早期更改。 即對產(chǎn)品規(guī)范/過程方案和控制進行較容易、低成本地修改，減輕事后修改的浪費，和對進度的影響。 FMEA是一個永不停止、相互作用的持續(xù)改進的過程。過程

4、開發(fā)和改進的基本模式過程開發(fā)和改進的基本模式過程驗證過程驗證編制編制作業(yè)指導(dǎo)書作業(yè)指導(dǎo)書編制編制控制計劃控制計劃開展開展P-FMEAP-FMEA生產(chǎn)工藝生產(chǎn)工藝流程圖流程圖持續(xù)改進持續(xù)改進P-FMEA過程失效模式和影響分析過程失效模式和影響分析P-FMEAP-FMEA的主要目的：的主要目的： 是在新車型或零件項目的制造策劃階段，是在新車型或零件項目的制造策劃階段，對新過程或修改的過程進行早期評審和分析，對新過程或修改的過程進行早期評審和分析，以便促進預(yù)測、解決或監(jiān)控潛在的過程問題，以便促進預(yù)測、解決或監(jiān)控潛在的過程問題，減少制造風(fēng)險。減少制造風(fēng)險。P-FMEA過程失效模式和影響分析過程失效模式

5、和影響分析P-FMEAP-FMEA建立建立/ /更新的時機：更新的時機：新的新的/ /更改的零部件；更改的零部件；在各個開發(fā)階段中，當產(chǎn)品在各個開發(fā)階段中，當產(chǎn)品/ /過程設(shè)計有變化或得到其它信息時；過程設(shè)計有變化或得到其它信息時；改進產(chǎn)品改進產(chǎn)品/ /過程設(shè)計時；過程設(shè)計時；D-FMEAD-FMEA要及時反映最新的產(chǎn)品更改級別，和最新的相關(guān)實施措施；要及時反映最新的產(chǎn)品更改級別，和最新的相關(guān)實施措施；客戶投訴時客戶投訴時對于新產(chǎn)品對于新產(chǎn)品/ /過程開發(fā)，其進度時間應(yīng)在可行性分析之前或之時，在過程開發(fā)，其進度時間應(yīng)在可行性分析之前或之時，在生產(chǎn)工裝準備之前；生產(chǎn)工裝準備之前；建立建立P-FM

6、EAP-FMEA時，要假定設(shè)計的產(chǎn)品會滿足設(shè)計要求，因設(shè)計缺陷產(chǎn)生的時，要假定設(shè)計的產(chǎn)品會滿足設(shè)計要求，因設(shè)計缺陷產(chǎn)生的失效模式不需包含，但也可包含，它們的影響及避免措施由失效模式不需包含，但也可包含，它們的影響及避免措施由D-FMEAD-FMEA來解來解決。決。P-FMEAP-FMEA：確定過程的功能作用和要求，幫助分析新確定過程的功能作用和要求，幫助分析新/ /更改更改( (或改進的需要或改進的需要) )的制的制造和裝配過程；造和裝配過程；確定潛在的與產(chǎn)品和過程相關(guān)的失效模式；確定潛在的與產(chǎn)品和過程相關(guān)的失效模式；評價潛在失效對顧客的影響。確定相應(yīng)關(guān)鍵特性和重要特性，并明確評價潛在失效對顧

7、客的影響。確定相應(yīng)關(guān)鍵特性和重要特性，并明確標示；標示；確定潛在的制造或裝配過程失效的起因，確定失效條件的降低發(fā)生頻確定潛在的制造或裝配過程失效的起因，確定失效條件的降低發(fā)生頻度或不可探測度的控制變量；度或不可探測度的控制變量；確定過程控制中的過程變量；確定過程控制中的過程變量；編制潛在失效模式分級表，然后建立過程改進的優(yōu)先順序，和所考慮編制潛在失效模式分級表，然后建立過程改進的優(yōu)先順序，和所考慮的預(yù)防的預(yù)防/ /糾正措施優(yōu)選體系；糾正措施優(yōu)選體系；文件化制造或裝配過程控制，為今后開發(fā)制造或裝配過程提供過程開文件化制造或裝配過程控制，為今后開發(fā)制造或裝配過程提供過程開發(fā)指導(dǎo)。發(fā)指導(dǎo)。P-FME

8、AP-FMEA過程失效模式和影響分析 P-FMEAP-FMEA制訂準備制訂準備成立CFT小組P-FMEAP-FMEA的輸入資料準備P-FMEAP-FMEA的建立的建立創(chuàng)造性創(chuàng)造性P-FMEA 是一個創(chuàng)造性的工作， 需要采用跨功能的小組。在開展以下工作時， 需要調(diào)查、分析和發(fā)揮創(chuàng)造力：3確定潛在失效模式、其影響和原因3提出建議措施以降低失效模式的風(fēng)險3量化嚴重度、頻度和不可探測度P-FMEAP-FMEA的建立的建立小組中有位小組中有位 FMEAFMEA經(jīng)驗的協(xié)調(diào)人是很有幫助的，除非經(jīng)驗的協(xié)調(diào)人是很有幫助的，除非責任責任 工程師有工程師有FMEAFMEA和小組協(xié)調(diào)經(jīng)驗；和小組協(xié)調(diào)經(jīng)驗；CFTCFT

9、小組應(yīng)是：小組應(yīng)是： 產(chǎn)品產(chǎn)品/ /制程設(shè)計人員制程設(shè)計人員 生產(chǎn)生產(chǎn)/ /品質(zhì)技術(shù)人員品質(zhì)技術(shù)人員 生產(chǎn)現(xiàn)場、有豐富生產(chǎn)經(jīng)驗的員工生產(chǎn)現(xiàn)場、有豐富生產(chǎn)經(jīng)驗的員工 客戶投訴處理人員客戶投訴處理人員PFMEAPFMEA建立工具建立工具 工具工具在開展過程 FMEA 時， 應(yīng)采用各種問題解決方和調(diào)查工具， 包括：3腦力風(fēng)暴 (Brain Storming)3因果圖(Fish bone)3試驗設(shè)計（DOE）3柏拉圖 （Pareto)3回歸分析(散布圖Scatter Chart)3其它方法P-FMEA過程分析過程分析P-FMEA輸入輸入編制P-FMEA，多功能小組可應(yīng)用的數(shù)據(jù)和參考文件： 過程FMEA

10、/3rd -AIAG參考手冊 特性矩陣 以往SPC記錄 保修信息 顧客抱怨和產(chǎn)品退回/招回數(shù)據(jù)資料 糾正或預(yù)防措施 過程流程圖、現(xiàn)場布置圖、操作描述 系統(tǒng)和/或設(shè)計FMEA 類似產(chǎn)品和過程的PFMEAP-FMEAP-FMEA輸出輸出 過程/零件潛在失效模式的清單。 潛在關(guān)鍵特性和重要特性清單。 消除或減少產(chǎn)品失效模式出現(xiàn)頻次的過程改進措施清單。 提供全面的過程控制策略。注：注： P-FMEAP-FMEA是以下方面的輸入：是以下方面的輸入： 控制計劃的編制。 初始過程能力研究計劃的編制。 產(chǎn)品和過程特殊特性的最終確定。 過程和監(jiān)控作業(yè)指導(dǎo)書(包括檢驗指導(dǎo)書)的編制。P-FMEAP-FMEA的輸出

11、的輸出 P-FMEAP-FMEA標準表格填寫說明標準表格填寫說明 表1表26過程過程FMEAFMEAP-FMEAP-FMEA表頭表頭 (1-8)(1-8) FMEAFMEA編號編號 (1)(1)用于追溯FMEA的內(nèi)部編號 項目項目 (2)(2)根據(jù)過程所屬的的系統(tǒng)、子系統(tǒng)或零部件進行分類，包括名稱和編號。 過程責任者過程責任者 (3)(3)整車廠商 (OEM)、部門和責任小組 編制編制 (4)(4)FMEA編制人的姓名、電話及所屬公司年型年型 / / 車型車型 (5)(5)汽車的年型和車型 (非汽車零件時用產(chǎn)品替代)關(guān)鍵日期關(guān)鍵日期 (6)(6)FMEA計劃完成日期，APQP進度計劃安排日期。

12、初始日期不能超過試生產(chǎn)日期FMEAFMEA日期日期 (7)(7)原始稿編制日期、修訂號和日期核心小組核心小組 (8)(8)FMEA跨部門評估小組名稱、部門過程過程FMEAFMEA的建立的建立 標識標識 (9)(9)可自左至右或自上而下地完成 FMEA。 過程功能過程功能 / / 要求要求 (9)(9)簡單描述被分析的過程或工序（如車/鉆/功絲/焊接/裝配）。盡可能簡單說明該過程/工序的目的，列出相應(yīng)的工序編號。若包含許多具有不同失效模式的操作，可將操作列為獨立的過程。小組應(yīng)評審適用的性能、材料、過程、環(huán)境、和安全標準。可增加一列：可增加一列： 產(chǎn)品特性編號產(chǎn)品特性編號 / / 說明說明 有助于

13、系統(tǒng)地分析所有特性的失效模式。備注：在“過程功能”和“PCID/說明”欄所需添入的內(nèi)容與工藝流程 文件相同。過程過程FMEAFMEA建立建立潛在失效模式潛在失效模式 (10)(10) 所謂潛在失效模式是指過程可能發(fā)生的不能滿足過程或 設(shè)計要求的狀況。是對某一作業(yè)可能發(fā)生的不符合性的描 述。 失效狀態(tài)是以作業(yè)為單元進行。 只有以作業(yè)為審查單元時，才能把失效模式與產(chǎn)品和過程特 性相聯(lián)系。 上游作業(yè)中的失效模式應(yīng)在那層進行表述。 在確定失效模式時，試問： 在這個作業(yè)過程中，什么情況下產(chǎn)品特性不能得到滿足？ 即使不考慮工程圖紙的要求， 顧客會提出什么樣的異議？潛在失效模式潛在失效模式 (10)(10)

14、 跨功能小組應(yīng)討論先前作業(yè)的失效模式，并假定先前的失效 模式不帶入本作業(yè)。 建立新產(chǎn)品的失效模式清單，是一種創(chuàng)造性和預(yù)防性的工作， 分析、評價各種可能發(fā)生的情況。 對現(xiàn)存產(chǎn)品而言，可從產(chǎn)品或作業(yè)的質(zhì)量記錄中列出符合實際 的失效模式清單。 可從標準表格中選出失效模式，以強調(diào)統(tǒng)一性。 此表可用作那些具有較長的描述失效模式的字首。 表格可以根據(jù)產(chǎn)品零件族而產(chǎn)生。 檢查工序可不考慮進行FMEA 分析。潛在失效模式潛在失效模式 (11)(11)表4.1: 典型的失效模式 變 曲 粘 合 起 泡 毛 刺 脆 化 損 壞 侵 蝕 斷 裂 變 形 臟 異 色 扭 曲 不 對 中 漏 打 孔 太 長 太 松 熔

15、 化 排 列 不 對 省 卻 斷 路 太 大 多 孔 短 太 緊 太 小 歪 斜 不 合 格 材 料 不 合 格 零 件 超 過 公 差 粗 糙 短 路 P-FMEAP-FMEA項目 過程責任部門 車身和總成 FM EA 編號 車型年/ 車輛類型： 編制人 核心小組 成套開發(fā)小組 關(guān)鍵日期 日期 日期（修改） 過程 功能 P C ID /描述 潛 在 失 效 模式 潛在失效影響 嚴重度 級別 C 4：內(nèi)徑 超差 （大） 零件故障 超差 （?。?O 5：深 超差 （大） 裝配對零件不匹配 7 D O 6： 倒角角度 超差 (大/小) 引起早期磨損 3 鉆孔 O 7： 倒角尺寸 超差 (大/小)

16、引起早期磨損 3 P-FMEAP-FMEA潛在影響、嚴重度和分級潛在影響、嚴重度和分級 (11-13)(11-13)失效模式的潛在影響失效模式的潛在影響 (11)(11) 潛在影響是指失效模式對顧客的影響。 顧客泛指指下步作業(yè)、后續(xù)作業(yè)、裝配廠、最終用戶和政 府法規(guī)。 當顧客是后續(xù)作業(yè)時，這種影響應(yīng)描述為過程的具體表現(xiàn)。 (如：粘著于模具、損壞夾具、裝配不上，危害操作者等等) 當顧客是最終用戶時，這種影響應(yīng)描述為產(chǎn)品或系統(tǒng)的具體 表現(xiàn)。 (如：外觀不良、噪音太大、系統(tǒng)不工作等)。 可可建立通常的潛在失效模式影響清單，有助于跨功能小組的 思考(腦力風(fēng)暴)。 若失效模式可能影響安全或?qū)е逻`反法規(guī)，

17、需清楚描述。潛在影響、嚴重度和分級潛在影響、嚴重度和分級 (11-13)(11-13) 表表 4.2 4.2 部分通常的潛在影響清單部分通常的潛在影響清單 確定這種影響需要了解產(chǎn)品，以及設(shè)計工程師的參與 同類產(chǎn)品 / 零件的 DFMEA 和 DFMEA 文件是有用的參考 資料。潛在影響、嚴重度和分級潛在影響、嚴重度和分級 (11-13)(11-13) 嚴重度嚴重度(12)(12)3 嚴重度僅針對“影響”。3 一般只有針對系統(tǒng)/子系統(tǒng)/零件的設(shè)計變更才能改變影響的嚴重度。3 嚴重度分為 1-10 級，對一個失效模式，嚴重度打分是針對指定的失 效模式，對顧客影響程度最為嚴重的評價。即對影響最大的進

18、行打分。3 嚴重度為9、10級的評分準則不要修改。1級不用進一步分析。 3 對那些超出小組成員經(jīng)驗和知識的評級，(如當顧客是裝配廠 或最終用戶時)，應(yīng)向設(shè)計 FMEA 人員、設(shè)計工程師和顧客咨詢。3 當為內(nèi)部顧客時， 小組應(yīng)聽取下游作業(yè)員的意見。3 嚴重度建立了失效模式與風(fēng)險等級之間的聯(lián)系，對高嚴重度的 關(guān)注，起到引導(dǎo)資源作用。 分級分級 (13)(13)3 用于區(qū)分另部件、子系統(tǒng)、系統(tǒng)特性(例如：關(guān)鍵、主要、重要、重點)表表 4.3 4.3 嚴重度評級嚴重度評級P-FMEAP-FMEA項目 過程責任部門 車身和總成 FMEA 編號 車型年/ 車輛類型： 編制人 核心小組 成套開發(fā)小組 關(guān)鍵日

19、期 日期 日期（修改） 過程 功能 PC I D / 描述 潛在失效模式 潛在失效影響 嚴重度 級別 C 4：內(nèi)徑 超差 （大） 總成泄漏 超差 （?。?O 5：深 超差 （大） 不易裝配或裝配不上 7 B O 6： 倒角角度 超差 (大/ 小) 引起早期磨損 3 鉆孔 O 7： 倒角尺寸 超差 (大/ 小) 引起早期磨損 3 P-FMEA: P-FMEA: 失效原因和頻度失效原因和頻度 (14-15)(14-15) 潛在失效原因潛在失效原因 / / 機理機理 (14)(14)3 列出失效模式的潛在原因 (如：裝備不當、軸承故障、設(shè)定不當)。 表表 4.4 4.4 一般原因一般原因3 列出小組

20、所知道的實際原因。不要太籠統(tǒng)(如：作業(yè)員錯誤)，而要具體。P-FMEA: P-FMEA: 失效原因和頻度失效原因和頻度 (14-15)(14-15) 頻度頻度 (15)(15)： 頻度是指失效原因/機理預(yù)計發(fā)生頻度，分1到10級； 對失效原因/機理的預(yù)防措施或控制可降低發(fā)生頻度； “可能的失效率”是根據(jù)過程實施中預(yù)計發(fā)生的失效來確定的； OCC可以是相對打分，可以不反映實際的發(fā)生頻度。 若可從類似的過程中獲得數(shù)據(jù)，可用統(tǒng)計數(shù)據(jù)來確定頻度的 級數(shù)。P-FMEA: P-FMEA: 失效原因和頻度失效原因和頻度 (14-15)(14-15) 表表 4.5 4.5 失效頻度分級表：失效頻度分級表：P-

21、FMEA: P-FMEA: 當前過程控制和不可探測度當前過程控制和不可探測度 (16-17)(16-17) 當前過程控制當前過程控制 (16)(16)指在產(chǎn)生過程 FMEA 時，對類似過程或已知的經(jīng)采用的過程控制方法。兩種方法：1）防止失效原因/機理或失效模式發(fā)生，或降低其比率或頻度；2）探測失效原因/機理或失效模式，且導(dǎo)致糾正措施。 不可探測度不可探測度 (17)(17)評估在零件離開制造現(xiàn)場前，現(xiàn)行控制方法對失效模式或失效模式的原因得到發(fā)現(xiàn)的可能性。 分為 1 到 10 級。 檢驗?zāi)芴岣呤Ｊ交蚴г虻奶綔y能力。P-FMEA: P-FMEA: 當前過程控制和不可探測度當前過程控制和不可

22、探測度 (16-17)(16-17)表表 4.6 4.6 不可探測度分級表：不可探測度分級表：A-A-防錯法防錯法 B-B-檢測檢測 C-C-人工檢驗人工檢驗P-FMEAP-FMEA：風(fēng)險順序數(shù)：風(fēng)險順序數(shù) (RPN) (18)(RPN) (18) RPN 的計算方法是： RPN = SEV OCC DET RPN 用于對失效模式排序。 采取措施降低 RPN。 不管RPN數(shù)值的大小，當失效模式的嚴重度數(shù)高時，就應(yīng) 特別引起重視。P-FMEA: P-FMEA: 措施措施 (19-26)(19-26)建議措施建議措施 (19)(19) 提高可探測度：提高可探測度： 這一方法是允許失效模式的出現(xiàn)，對

23、一旦出現(xiàn)的失效進行剔除，而不能根除原因。 例如象下列產(chǎn)品檢驗體系： 連續(xù)檢查體系連續(xù)檢查體系作業(yè)員在工作前對上道過程的產(chǎn)品進行檢驗。 自我檢查體系自我檢查體系作業(yè)人員在把零件發(fā)放給下道工序前，作100%的檢查。這種方法相對少費時，但因為“太熟悉”而影響檢驗質(zhì)量。P-FMEA: P-FMEA: 措施措施 (19-26)(19-26) 減少或杜絕減少或杜絕 ( (失效模式的失效模式的) )出現(xiàn)出現(xiàn)這類方式從短期看， 成本較高，但長期看更經(jīng)濟更理想。 包括：產(chǎn)品的重新設(shè)計產(chǎn)品的重新設(shè)計重新設(shè)計產(chǎn)品，使不良狀況不可能發(fā)生或很難發(fā)生。過程的重新設(shè)計過程的重新設(shè)計重新設(shè)計過程，使不良狀況不可能發(fā)生或很難發(fā)生。很多情況下需要改變工裝， 省卻或簡化過程步驟。防錯的檢驗體系防錯的檢驗體系在不合格產(chǎn)品產(chǎn)生現(xiàn)場應(yīng)用某種控制，以探測和根除可能導(dǎo)致不合格生產(chǎn)的原因。P-FMEA: P