潛在失效模式及後果分析

1、潛在失效模式及後果分析第1頁，共83頁，2022年，5月20日，13點35分，星期四什么是FMEAFMEA可以描述為一組系統(tǒng)化的活動，其目的是：發(fā)現(xiàn)和評價產品/過程中潛在的失效及其失效后果；找到能夠避免或減少這些潛在失效發(fā)生的措施；將上述整個過程文件化。它是對設計過程的更完善化，以明確必須做什么樣的設計和過程才能滿足顧客的需要。第2頁，共83頁，2022年，5月20日，13點35分，星期四何謂“失效”？在規(guī)定條件(環(huán)境、操作、時間)下不能完成既定的功能。在規(guī)定的條件下，產品特性不能維持在規(guī)定的上限和下限之間。產品在工作范圍內導致零組件的破裂、斷裂和卡死等損壞現(xiàn)象。第3頁，共83頁，2022年，

2、5月20日，13點35分，星期四失效模式失效效應FMEA模式一般是發(fā)生在產品上一般是指對下工程或最終顧客的影響失效原因材料不對結合方式不對公差不對原理不對第4頁，共83頁，2022年，5月20日，13點35分，星期四現(xiàn)行預計的設計可能產生的失效模式分析分析對顧客或系統(tǒng)的影響哪些原因可能造成此失效模式采取可行的對策第5頁，共83頁，2022年，5月20日，13點35分，星期四FMEA發(fā)展歷史雖然許多工程技術人員早已在他們的設計或制造過程中應用了FMEA這一分析方法。但首次正式應用FMEA技術則是在六十年代中期航天工業(yè)的一項革新。第6頁，共83頁，2022年，5月20日，13點35分，星期四FME

3、A的實施由于盡可能地持續(xù)改進產品和過程是企業(yè)普遍的趨勢，所以應用FMEA技術，以識別并幫助減少潛在的隱憂一直是非常重要的。對車輛抱怨的研究結果表明，全面實施FMEA能夠避免許多抱怨事件的發(fā)生。雖然在FMEA的編制工作中，必須明確地指派每個人的職責，但是FMEA的輸入還是依靠小組努力。小組應該由知識豐富的人員組成(如：設計、分析/測試、制造、裝配、服務、回收再利用、質量及可靠性等方面的工程人員)。第7頁，共83頁，2022年，5月20日，13點35分，星期四設計思想擔心問題過去經驗顧客反應可能的失效模式解決方案集體智慧的萬丈光芒！第8頁，共83頁，2022年，5月20日，13點35分，星期四適時

4、性是成功實施FMEA的最重要因素之一，它是一個“事發(fā)前”的行為，而不是“后見之明”的行動。為達到最佳效益，F(xiàn)MEA必須在設計或過程失效模式被無意地納入產品或過程之前進行。事先花時間適當?shù)赝瓿蒄MEA分析，能夠更容易、低成本地對產品/過程進行修改，從而減輕事后修改的危機。FMEA能夠減少或消除因進行預防/糾正而帶來更大損失的機會。FMEA小組應該有充分的溝通和整合。第9頁，共83頁，2022年，5月20日，13點35分，星期四第10頁，共83頁，2022年，5月20日，13點35分，星期四FMEA的三種基本案例：新設計、新技術或新過程。修改現(xiàn)有的設計或過程(假設現(xiàn)有的設計或過程已經有一個FMEA

5、)。在一個新的環(huán)境、地點或應用上，利用了現(xiàn)有的設計或過程(假設現(xiàn)有的設計或過程已經有一個FMEA)。第11頁，共83頁，2022年，5月20日，13點35分，星期四跟蹤采取有效的預防/糾正措施，以及針對這些措施的跟蹤是需要的，但不用過分強求。應該和所有被影響的單位溝通措施行動。一個徹底周詳考慮和充分開發(fā)的FMEA如果沒有實際且有效的預防/糾正措施，則其價值將有限。擔當責任的工程師負責確保所有的建議措施都已經實施或充分說明。FMEA是一份動態(tài)文件(living document)，應該始終反映出最終的評估，以及最終的適當措施，包括那些在開始生產之后所發(fā)生的措施。擔當責任的工程師有許多方法來確保那

6、些建議措施被實施，它們包括但不限于： a. 評審設計、過程和圖樣，以確保建議措施已經被實施， b. 確認該項編入設計/組裝/制造文件中，以及 c. 評審設計/過程FMEA、特別的FMEA應用和控制計劃。第12頁，共83頁，2022年，5月20日，13點35分，星期四潛在設計失效模式及后果分析（設計FMEA）第13頁，共83頁，2022年，5月20日，13點35分，星期四簡介設計FMEA主要是由負責設計的工程師/小組采用的一種分析技術，用來保證在可能的范圍內已充分地考慮到，并指明各種潛在的失效模式及其相關的起因/機理。應該評估最終的產品以及每個與之相關的系統(tǒng)、子系統(tǒng)和零組件。FMEA以其最嚴密的

7、形式總結了設計一個零部件、子系統(tǒng)或系統(tǒng)時，一個工程師和設計小組的設計思想(包括：根據(jù)以往的經驗和教訓，對可能出現(xiàn)問題的項目的分析)。這種系統(tǒng)化的方法體現(xiàn)了一個工程師在任何設計過程中正常經歷的思維過程，并使之規(guī)范化、文件化。第14頁，共83頁，2022年，5月20日，13點35分，星期四系統(tǒng)結構圖子子系統(tǒng)1子子系統(tǒng)2子子系統(tǒng)3子系統(tǒng)1子系統(tǒng)2子系統(tǒng)3系統(tǒng)第15頁，共83頁，2022年，5月20日，13點35分，星期四設計FMEA能夠通過以下幾方面支持設計過程，以降低失效風險：有助于對設計要求和設計方案進行客觀評價；有助于制造、裝配、服務和回收要求的最初設計；提高在設計/開發(fā)過程中，考慮潛在失效模

8、式及其對系統(tǒng)和車輛運行影響的可能性；為全面、有效的設計試驗和開發(fā)項目的策劃，提供更多的信息；根據(jù)潛在失效模式對“顧客”的影響，對其進行分級列表，進而建立一套設計改進、開發(fā)和驗證試驗的優(yōu)先控制系統(tǒng)；為建議和跟蹤降低風險的措施，提供一個公開的討論形式；為將來分析研究售后市場關切情況、評價設計更改及展開更先進的設計提供參考(如：學到的經驗)。第16頁，共83頁，2022年，5月20日，13點35分，星期四顧客的定義設計FMEA中“顧客”的定義，不僅僅是指“最終使用者”，還包括負責車輛設計或更高一級裝配過程設計的工程師/小組，以及在生產過程中負責制造、裝配和售后服務的工程師。第17頁，共83頁，202

9、2年，5月20日，13點35分，星期四更高一級系統(tǒng)汽車制造商使用者都是DFMEA所要考慮的對象，但最主要的是針對使用者本設計可能的失效模式制造工程師第18頁，共83頁，2022年，5月20日，13點35分，星期四新的零部件更改的零部件應用環(huán)境有變化的零部件第19頁，共83頁，2022年，5月20日，13點35分，星期四小組努力在最初的設計FMEA過程中，負責設計的工程師被預期能夠直接地、主動地聯(lián)系所有有關部門的代表。這些專家和負責的領域應該包括，但不限于：裝配、制造、設計、分析/試驗、可靠性、材料、質量、服務和供方，以及負責下一個較高階或低階的組裝、系統(tǒng)、子系統(tǒng)或零組件的設計部門。FMEA應該

10、成為促進相關部門間充分交換意見的催化劑，從而提高整個集體的工作水平。除非負責工程師具有FMEA和小組協(xié)助經驗，在活動中擁有一位有經驗的FMEA專家以協(xié)助該小組是有一定幫助的。第20頁，共83頁，2022年，5月20日，13點35分，星期四設計FMEA是一份動態(tài)文件，且應該：在一個設計概念最終形成之時或之前開始，在產品開發(fā)各階段中，當設計有變更或獲得信息增加時，要及時、不斷地修改，以及在最終在產品加工圖樣完成之前全部結束。第21頁，共83頁，2022年，5月20日，13點35分，星期四考慮到制造/裝配的要求是相互聯(lián)系的，設計FMEA在體現(xiàn)設計意圖的同時，還要保證制造/裝配能夠實現(xiàn)設計意圖。對于制

11、造或裝配過程中可能發(fā)生的潛在失效模式和/或其起因/機理，當過程FMEA已包括了它們的識別、后果和控制時，則不需包含在設計FMEA中，但也可包含。第22頁，共83頁，2022年，5月20日，13點35分，星期四設計FMEA不是靠過程控制來克服設計中潛在的缺陷，但的確要考慮制造/裝配過程中技術的/物質的限制。例如：必要的拔模斜度表面處理的限制裝配空間/工具可加工性鋼材硬度的限制公差/過程能力/性能第23頁，共83頁，2022年，5月20日，13點35分，星期四設計FMEA也可以考慮到產品維護(服務)和回收利用技術的/物質的限制。例如：工具的可獲得性診斷能力材料分類符號(回收利用)第24頁，共83頁

12、，2022年，5月20日，13點35分，星期四設計FMEA的開發(fā)負責設計的工程師擁有許多用于設計FMEA準備工作的文件。設計FMEA開始于列出設計希望做什么？及不希望做什么？如設計意圖。顧客要求和需求可能是通過質量功能展開(QFD)、車輛要求文件、已知的產品要求和/或制造/裝配/服務/回收利用要求等信息來源，應該綜合地考慮。期望特性的定義越明確，就越容易識別潛在的失效模式，以采取預防/糾正措施。第25頁，共83頁，2022年，5月20日，13點35分，星期四設計FMEA應該從系統(tǒng)、子系統(tǒng)或零部件的框圖開始分析。框圖可用來說明分析中包括的各項目之間的主要關系，并建立分析的邏輯順序。用于FMEA準

13、備工作的這種框圖的文件應該隨附于FMEA。為了便于將潛在的失效及其后果的分析和流程形成文件，已設計出專用表格，見下一張。第26頁，共83頁，2022年，5月20日，13點35分，星期四第27頁，共83頁，2022年，5月20日，13點35分，星期四第28頁，共83頁，2022年，5月20日，13點35分，星期四FMEA編號系統(tǒng)、子系統(tǒng)或零部件名稱及編號設計責任編制者車型年度/項目關鍵日期填入FMEA文件編號，以便查詢。注明適當?shù)姆治黾墑e并填入所分析系統(tǒng)、子系統(tǒng)或零部件的名稱、編號。填入整車廠(OEM)、部門和小組。如果適用，還要包括供方的名稱。填入負責FMEA準備工作的工程師姓名、電話和所在公

14、司的名稱。填入將使用和/或將被分析的設計影響的預期車型年度/項目(如果已知的話)。填入FMEA初次預定完成的日期，該日期不應該超過計劃的生產設計發(fā)布的日期。第29頁，共83頁，2022年，5月20日，13點35分，星期四關鍵日期關鍵日期生產設計發(fā)布日期第30頁，共83頁，2022年，5月20日，13點35分，星期四FMEA日期核心小組項目/功能潛在失效模式填入編制FMEA原始稿的完成日期及最新修訂的日期。列出被授權以確定和/或執(zhí)行任務的責任個人和部門名稱(建議所有小組人員的姓名、部門、電話、地址等都記錄在一張分發(fā)表上)。填入將被分析項目的名稱和其它適當?shù)男畔?如編號、零件等級等)。利用工程圖紙

15、上標明的名稱并指明設計等級。在最初發(fā)布之前(如在概念形成階段)，應該使用臨時性編號。填入時，用盡可能簡潔的文字來說明被分析項目要滿足設計意圖的功能，包括該系統(tǒng)運行的環(huán)境相關信息(如指定溫度、壓力、濕度范圍、設計壽命等)。如果該項目有多種功能，且有不同的失效模式，要把所有功能都單獨列出。所謂潛在失效模式是指系統(tǒng)、子系統(tǒng)或零部件有可能未達到或未完成在項目/功能欄中所描述設計意圖的種類(如預期的功能喪失)。第31頁，共83頁，2022年，5月20日，13點35分，星期四FMEA日期第一版第二版第三版原始稿日期最新修訂日期第32頁，共83頁，2022年，5月20日，13點35分，星期四這潛在失效模式可

16、能是更高一級子系統(tǒng)或系統(tǒng)的潛在失效模式的起因，也可能是比它低一級的零部件潛在失效模式的后果。對一個特定項目及其功能，列出每一個潛在失效模式。前提是這種失效可能發(fā)生，但不是一定發(fā)生。建議將以往運行不良(TGR, things-gone-wrong)的研究、關注點、問題報告以及小組的“頭腦風暴”的評審作為出發(fā)點。潛在失效模式可能只發(fā)生在特定的運行環(huán)境條件下(如熱、冷、干燥、灰塵等)，以及在特定的使用條件下(如超過平均里程、不平的路段、僅在城市行駛等)，應該都考慮。典型的失效模式可以是，但不限于下列情況： 破碎 粘結 滑動(無法保持全扭力) 脫離過快 EMC/RFI 變形 氧化 無法支撐(構造的)

17、信號不適當 漂移 松動 斷裂 支撐不足(構造的) 間歇信號 泄露 無法傳遞扭力 粗糙的接合 無信號注：應該用“物理的”、專業(yè)性的術語來描述潛在失效模式，而不同于顧客所見的 現(xiàn)象。第33頁，共83頁，2022年，5月20日，13點35分，星期四潛在失效后果潛在失效的后果就是失效模式對功能的影響，就如顧客感受的一樣。要根據(jù)顧客可能發(fā)現(xiàn)或經歷的情況來描述失效的后果，要記住顧客可能是內部的顧客，也可能是外部最終的顧客。要清楚地說明該失效模式是否會影響到安全性，或與法規(guī)不符。該后果應該依據(jù)所分析的具體系統(tǒng)、子系統(tǒng)或零部件來說明。還要記住不同級別的系統(tǒng)、子系統(tǒng)和零部件之間還存在著系統(tǒng)層次上的關系。比如，一

18、個零件的斷裂可能引起總成件的振動，從而導致系統(tǒng)運行的中斷。這種系統(tǒng)運行的中斷會引起性能下降，最終導致顧客不滿。因此就需要根據(jù)小組的知識程度，盡可能預見失效的后果。典型的失效后果可能是，但不限于： 噪音 外觀不良 間歇運行 粗糙 不適的異味 發(fā)熱 運行不良 不穩(wěn)定 泄露 無法運作 運行減損 定期的不符合第34頁，共83頁，2022年，5月20日，13點35分，星期四嚴重度(S)嚴重度是對一個已假定失效模式的最嚴重影響的評價等級。嚴重度是在單獨FMEA范圍內的一個比較級別。要減少失效嚴重度級別數(shù)值，只能通過設計變更來實現(xiàn)。嚴重度應該使用下一張的指南來評價：推薦的評價準則小組應該對評價準則與級別系統(tǒng)

19、有一致的共識，即使是對個別的產品分析而對準則作了修改(見下一張)。注：對級別數(shù)值為9和10，不建議修改其判定準則。當某失 效模式的嚴重度的級別為1時，不應該再被分析。注：高嚴重度級別有時候通過設計修改來降低，其能抵消 或減輕失效產生的嚴重度。例如，“降低胎壓”能減輕 突然爆破的嚴重度，“安全帶”可以減輕車輛撞擊的嚴 重度。第35頁，共83頁，2022年，5月20日，13點35分，星期四推薦的DFMEA嚴重度評價準則后果判定準則：后果的嚴重度級別無警告的嚴重危害嚴重級別很高。潛在失效模式影響車輛安全運行和/或包含不符合政府法規(guī)情形。失效發(fā)生時無預警。10有警告的嚴重危害嚴重級別很高。潛在失效模式

20、影響車輛安全運行和/或包含不符合政府法規(guī)情形。失效發(fā)生時有預警。9很高車輛/系統(tǒng)無法運行(喪失基本功能)。8高車輛/系統(tǒng)能運行，但性能下降。顧客很不滿意。7中等車輛/系統(tǒng)能運行，但舒適性/方便性方面失效。顧客不滿意。6低車輛/系統(tǒng)能運行，但舒適性/方便性方面性能下降。顧客有些不滿意。5很低裝配和外觀/尖響聲和卡塔聲不符合要求，多數(shù)顧客發(fā)現(xiàn)有缺陷(多于75%)。4輕微裝配和外觀/尖響聲和卡塔聲不符合要求，50%的顧客發(fā)現(xiàn)有缺陷。3很輕微裝配和外觀/尖響聲和卡塔聲不符合要求，有辨識能力的顧客發(fā)現(xiàn)有缺陷(少于25%)。2無沒有可識別的影響。1第36頁，共83頁，2022年，5月20日，13點35分，

21、星期四盡可能地思考： 這臺汽車上可能出現(xiàn)哪些故障呢？ 這些故障對顧客有什么影響呢？第37頁，共83頁，2022年，5月20日，13點35分，星期四分類潛在失效起因/機理本欄位可用來對需要附加設計或過程控制的零部件、子系統(tǒng)或系統(tǒng)的任何特殊產品特性等級加以分類(如關鍵、主要、重要、重點等)。如果小組發(fā)現(xiàn)這是有幫助的或內部管理的需求，本欄位還可用來為工程評審強調其高優(yōu)先的失效模式。具體產品或過程特殊特性符號及其使用是由特定的公司政策所規(guī)定，在本文中不另做標準化。所謂潛在失效起因是指一個設計弱點的跡象，其結果就是失效模式。在盡可能發(fā)生的范圍內，列出對每個失效模式的所有可以想到的失效起因和/或機理。應該

22、盡可能簡明扼要、完整地將起因/機理列出來，使得對相應的起因能采取適當?shù)募m正措施。第38頁，共83頁，2022年，5月20日，13點35分，星期四失效模式A原因B原因C原因D原因潛在失效起因/機理第39頁，共83頁，2022年，5月20日，13點35分，星期四潛在失效起因/機理(續(xù))頻度(O)典型的失效起因可包括，但不限于下列情況： 規(guī)定的材料不正確 軟件規(guī)范錯誤 設計壽命估計不足 表面加工規(guī)范錯誤 壓力過大 流程規(guī)范錯誤 潤滑能力不足 規(guī)定的摩擦材料不當 維修保養(yǎng)說明不適當 過熱 演算法不適當 規(guī)定的公差不當 維修保養(yǎng)說明錯誤典型的失效機理可包括，但不限于： 屈服 蠕變 化學性氧化 疲勞 磨損

23、 電位移 材料不穩(wěn)定 腐蝕頻度是指在設計的壽命中某一特定失效起因/機理發(fā)生的可能性。描述頻度級別數(shù)是重在其含義，而不是具體的數(shù)值。通過設計更改或設計過程更改(如設計檢查表、設計評審、設計指南)來預防或控制該失效模式的起因/機理是降低頻度級別數(shù)的唯一途徑(見推薦的DFMEA頻度評價準則)。第40頁，共83頁，2022年，5月20日，13點35分，星期四頻度(O) (續(xù))潛在失效起因/機理出現(xiàn)頻度的評估分為1到10級，在確定這個估計值時，應該要考慮下列問題：類似零部件、子系統(tǒng)或系統(tǒng)的維修服務歷史/經驗如何？零部件是否為沿用或相似于以前版本的零部件、子系統(tǒng)或系統(tǒng)？相對先前版本的零部件、子系統(tǒng)或系統(tǒng)，

24、所作的變更有多顯著？是否與先前版本的零部件有根本不同？是否是全新的零部件？零部件的用途有無變化？有哪些環(huán)境改變？針對該用途，是否作了工程分析(如可靠度)來估計其預期可比較的頻度？是否加入了預防控制？一個一致的頻度級別系統(tǒng)應該確保其能持續(xù)地被使用。頻度級別數(shù)是在FMEA范圍中的一個比較的等級，其可能無法反映出真實發(fā)生的可能性。推薦的評價準則小組應該對一個評價準則和級別系統(tǒng)有一致的共識，即使是對個別的產品分析而對準則作了修改(見下一張)。發(fā)生頻度應該使用下一張的指南來評價。注：級別為1的數(shù)值是為“極低：失效不太可能發(fā)生”所保留。第41頁，共83頁，2022年，5月20日，13點35分，星期四推薦的

25、DFMEA頻度評價準則失效發(fā)生可能性可能的失效率級別很高：持續(xù)性發(fā)生的失效100件/千輛車1050件/千輛車9高：反復發(fā)生的失效20件/千輛車810件/千輛車7中等：偶爾發(fā)生的失效5件/千輛車62件/千輛車5低：相對很少發(fā)生的失效1件/千輛車40.5件/千輛車3極低：失效不太可能發(fā)生0.1件/千輛車20.01件/千輛車1第42頁，共83頁，2022年，5月20日，13點35分，星期四失效模式A原因B原因C原因D原因頻度？頻度？頻度？頻度？第43頁，共83頁，2022年，5月20日，13點35分，星期四現(xiàn)行設計控制列出預防措施、設計確認/驗證(DV)或其它活動，這些活動的完成或承諾將確保該設計對

26、于所考慮的失效模式和/或機理來說是充分的。現(xiàn)行的控制方法(比如設計評審、如減壓閥的失效/安全設計、數(shù)學研究、臺架/試驗室試驗、可行性評審、樣件試驗、道路試驗和使用試驗等)指的是那些已經用于或正在用于相同或相似設計中的那些方法。小組應該一再地把重點放在設計控制的改進上；例如，在實驗室進行新系統(tǒng)試驗或創(chuàng)建新的系統(tǒng)模型型化運算法等。下列有兩種類型的設計控制特性可考慮： 預防：預防失效起因/或失效模式的出現(xiàn)，或減少它們的頻度； 探測：在該項目投產之前，以任何解析的或物理的方法，查出 失效或失效模式的起因/機理。如有可能，優(yōu)先運用第1種的預防控制方法，讓預防控制方法作為設計意圖的一部分，因為其將影響到最

27、初的頻度；最初的探測度將基于對失效起因/機理探測或對失效模式探測的設計控制。第44頁，共83頁，2022年，5月20日，13點35分，星期四現(xiàn)行設計控制(續(xù))對設計控制，在這里，設計FMEA表中有兩個欄位，其有助于小組對這兩種設計控制能有清楚的辨識(如將預防控制和探測控制區(qū)分為兩個欄位)，這將是為了對兩種設計控制已經做了考慮的一種快速的目視確定。這兩個欄位格式的使用是更好的方式。注：在此所舉出的例子，很清楚地看到小組并未鑒別出任何預防 控制，這可能是由于預防控制沒有被用在相同或相似的設計 上。如果一個欄位(對設計控制)的格式被使用，則應該采用下列的方式：對預防控制，每一項列出的預防控制前要注明

28、一個“P”；對探測控制，每一項列出的探測控制前要注明一個“D”。一旦這設計控制被鑒別，如果任何頻度等級被更改時，要評審所有的預防控制以供確認。第45頁，共83頁，2022年，5月20日，13點35分，星期四探測度(D)探測度是結合了列在設計控制中最佳的探測控制等級。探測度是在單獨FMEA范圍中的一個比較的等級。為了取得較低的探測度數(shù)值，計劃的設計控制(如確認和/或驗證等活動)需要不斷地改進。推薦的評價準則小組應該對一個評價準則和級別系統(tǒng)有一致的共識，即使是對個別的產品分析而對準則作了修改。適當?shù)脑谠O計開發(fā)過程中加入預防控制是最好的，并且愈早愈好。注：作成探測度等級之后，小組應該評審頻度級別，并

29、確保該 頻度級別仍是適當?shù)?。探測度應該使用推薦的DFMEA探測度評價準則的指南來評價。注：級別為1的數(shù)值是為“幾乎肯定”所保留。第46頁，共83頁，2022年，5月20日，13點35分，星期四推薦的DFMEA探測度評價準則探測度評價準則：被設計控制探測的可能性級別幾乎不可能設計控制將不能和/或不可能找出潛在的起因/機理及后續(xù)的失效模式；或根本沒有設計控制10很微小設計控制只有很極少的機會能找出潛在起因/機理及后續(xù)的失效模式9微小設計控制只有極少的機會能找出潛在起因/機理及后續(xù)的失效模式8很小設計控制有很少的機會能找出潛在起因/機理及后續(xù)的失效模式7小設計控制有較少的機會能找出潛在起因/機理及后

30、續(xù)的失效模式6中等設計控制有中等的機會能找出潛在起因/機理及后續(xù)的失效模式5中上設計控制有中上多的機會能找出潛在起因/機理及后續(xù)的失效模式4高設計控制有較多的機會能找出潛在起因/機理及后續(xù)的失效模式3很高設計控制有很多機會能找出潛在起因/機理及后續(xù)的失效模式2幾乎肯定設計控制幾乎肯定能夠找出潛在起因/機理及后續(xù)的失效模式1第47頁，共83頁，2022年，5月20日，13點35分，星期四已經發(fā)生失效起因已經發(fā)生失效模式運用查出失效起因和失效模式的方法顧客漏網之魚有多少不易探測度第48頁，共83頁，2022年，5月20日，13點35分，星期四風險順序數(shù)(RPN)建議措施風險順序數(shù)是產品嚴重度(S)

31、、頻度(O)和探測度(D)的乘積。 (S) (O) (D)=RPN在單獨的FMEA范圍之中，該值(1至1000之間)可被用來對設計中關注的等級排序。為預防/糾正措施的工程評審應該對高嚴重度、高RPN值和其它被指定的項目，視為首要注意方向。任何糾正措施的意圖是要減少下列的級別：嚴重度、頻度和探測度。在一般的實施中，不論RPN大小如何，當嚴重度為9或10，必須要予以特別注意，以確保通過現(xiàn)存的設計控制或預防/糾正措施已經滿足了該風險。在所有的狀況下，當一個已被鑒別的潛在失效模式的后果可能對最終使用者產生危害的時候，應該考慮預防/糾正措施，以排除、減輕或控制該起因來避免失效模式的發(fā)生。第49頁，共83

32、頁，2022年，5月20日，13點35分，星期四建議措施(續(xù))在對9或10等級嚴重度特別的關切之后，小組繼續(xù)針對其它的失效模式，滿足減少嚴重度、頻度，然后探測度的目的。措施行動應該考慮，但不限于下列： 修改設計幾何尺寸和/或公差， 修改材料規(guī)范， 試驗設計(特別是在多種或相互作用的起因存在時)或其它解決問 題的技巧，以及 修改試驗計劃。建議措施主要的目的是經由設計改進來增進顧客滿意度。只有設計修改才能使嚴重度級別減小。要降低頻度級別只能通過設計修改來消除或控制一個或多個失效模式的起因/機理來實現(xiàn)。增加設計確認/驗證措施只能減小探測度級別。增加設計確認/驗證措施是一項不會令人滿意的工程措施，因為

33、它不是針對失效模式的嚴重度或頻度。如果工程評審對某一特定的失效模式/起因/控制組合沒有建議措施，則在此欄內填寫“無”。第50頁，共83頁，2022年，5月20日，13點35分，星期四RPN的Pareto分析RPN值項目第51頁，共83頁，2022年，5月20日，13點35分，星期四責任和目標完成日期采取的措施措施執(zhí)行后的RPN把負責每一項建議措施執(zhí)行的組織和個人名稱，以及預計完成的日期填在本欄中。當已經實施一項措施后，簡要記錄具體的措施和生效日期。當確認了預防/糾正措施后，估算并記錄執(zhí)行措施后的嚴重度、頻度和探測度數(shù)值。計算并記錄RPN的結果。如未采取措施，將相關的級別欄位空白即可。所有更改后

34、的級別都應該被評審，而且如果有必要，考慮進一步的措施，重復該分析。重點應該隨時放在持續(xù)改進上。第52頁，共83頁，2022年，5月20日，13點35分，星期四跟蹤行動負責設計的工程師負責確保所有的建議措施已被實施或已妥善地落實。FMEA是一個動態(tài)文件，它不僅應該隨時體現(xiàn)最新的設計版本，還應該體現(xiàn)最新的有關糾正措施，包括開始量產后發(fā)生的事件。負責設計的工程師有幾種方式來確保已經鑒別了所顧慮的問題以及建議措施的實施，這些方式包括但不限于下列情況： 確保達到設計要求； 評審工程圖樣和規(guī)范； 確認與裝配/制造文件的結合和一致性； 評審過程FMEA和控制計劃。第53頁，共83頁，2022年，5月20日，

35、13點35分，星期四潛在制造和裝配過程失效模式及后果分析（過程FMEA）第54頁，共83頁，2022年，5月20日，13點35分，星期四簡介過程FMEA主要是由負責制造的工程師/小組采用的一種分析技術，用來保證在可能的范圍內已充分地考慮到，并指明各種潛在的失效模式及其相關的起因/機理。FMEA以其最嚴密的形式總結了設計一個零部件、子系統(tǒng)或系統(tǒng)時，一個工程師和設計小組的設計思想(包括：根據(jù)以往的經驗和教訓，對可能出現(xiàn)問題的項目的分析)。這種系統(tǒng)化的方法體現(xiàn)了一個工程師在任何制造策劃過程中正常經歷的思維過程，并使之規(guī)范化。第55頁，共83頁，2022年，5月20日，13點35分，星期四過程FMEA

36、：確定過程的功能和要求，確定潛在的失效產品和過程相關的失效模式，評審潛在失效對顧客的影響，確定潛在的制造或裝配過程失效的起因，以及為頻度減少或失效情況探測而關注的控制過程變量，確定出在重點過程控制上的變量，展開潛在失效模式的分級列表，然后建立一個預防/糾正措施的優(yōu)先系統(tǒng)，以及將制造或裝配過程的結果形成文件。第56頁，共83頁，2022年，5月20日，13點35分，星期四顧客的定義過程FMEA中“顧客”的定義，一般應該是指“最終使用者”，但也可以是后續(xù)或下游制造或裝配作業(yè)、服務工作以及政府法規(guī)。第57頁，共83頁，2022年，5月20日，13點35分，星期四小組努力在最初的過程FMEA開發(fā)中，負

37、責的工程師被預期能夠直接地和主動地聯(lián)系所有部門的代表。這些部門應該包括但不限于：設計、裝配、制造、材料、質量、服務、供方以及負責下一道裝配的部門。過程FMEA應該成為促進不同部門之間充分交換意見的催化劑，從而提高整個小組的工作水平。除非負責工程師具有FMEA和小組協(xié)助經驗，在活動中擁有一位有經驗的FMEA專家以協(xié)助該小組是有一定幫助的。第58頁，共83頁，2022年，5月20日，13點35分，星期四過程FMEA是一份動態(tài)文件，應該起始于：在可行性分析階段或之前開始，在為生產的工裝準備之前，要考慮從個別零組件到總成的所有制造作業(yè)。第59頁，共83頁，2022年，5月20日，13點35分，星期四在

38、新車型或零組件項目的制造策劃階段中，及早對新過程或修改的過程進行評審和分析，能夠促進預測、解決或監(jiān)控潛在過程問題。過程FMEA假定所設計的產品會滿足設計要求。設計缺陷所產生的潛在失效模式也可能包含在過程FMEA中，它們的后果及避免措施由設計FMEA來涵蓋。過程FMEA并不是依靠產品設計變更來克服過程缺陷的，但它要考慮與已策劃的制造或裝配過程有關的產品設計特性，以便最大限度地確保產品能滿足顧客的要求和期望。第60頁，共83頁，2022年，5月20日，13點35分，星期四過程FMEA的開發(fā)負責過程的工程師擁有許多用于過程FMEA準備工作的文件。過程FMEA開始于列出過程希望做什么？及不希望做什么？

39、即過程意圖。過程FMEA應該從整個過程的流程圖開始。流程圖應該確定與每個作業(yè)有關的產品/過程特性。如果可能的話，還應該包括從相應的設計FMEA來確定某些產品影響后果。用于FMEA準備工作的流程圖的復件應該隨附于FMEA。為了便于分析潛在失效模式及其影響后果，并使之形成為正規(guī)的文件，已經開發(fā)了標準的過程FMEA表格，見下一張。第61頁，共83頁，2022年，5月20日，13點35分，星期四第62頁，共83頁，2022年，5月20日，13點35分，星期四第63頁，共83頁，2022年，5月20日，13點35分，星期四FMEA編號項目名稱過程責任部門編制者車型年度/項目關鍵日期填入FMEA文件編號，

40、以便查詢。填入將要被分析的系統(tǒng)、子系統(tǒng)或零組件的過程名稱、編號。填入整車廠(OEM)、部門和小組。如果適用，還要包括供方的名稱。填入負責FMEA準備工作的工程師的姓名、電話和所在公司的名稱。填入將使用和/或將被分析的設計影響的預期車型年度/項目(如果已知的話)。填入FMEA初次預定完成的日期，該日期不應該超過計劃的開始生產的日期。第64頁，共83頁，2022年，5月20日，13點35分，星期四FMEA日期核心小組過程功能/要求潛在失效模式填入編制FMEA原始稿的完成日期及最新修訂的日期。列出被授權以確定和/或執(zhí)行任務的責任個人和部門名稱(建議所有參加小組人員的姓名、部門、電話、地址等都記錄在一

41、張分發(fā)表上)。簡單描述將被分析的過程或作業(yè)(如車、鉆、攻絲、焊接、裝配)。建議記錄下該將被分析的步驟的相關過程/作業(yè)編號。小組應該評審可適用的性能、材料、過程、環(huán)境和安全標準。盡可能簡單地說明該將被分析的過程或作業(yè)的目的，包括關于系統(tǒng)、子系統(tǒng)或零組件設計的信息。如果過程包括許多具有不同潛在失效模式的作業(yè)(例如裝配)，那么可以把這些作業(yè)以獨立項目來列出。所謂潛在失效模式是指過程可能潛在不滿足過程要求和/或設計意圖的種類，其已描述在過程功能/要求欄中，是對某具體作業(yè)不符合要求的描述。它可能第65頁，共83頁，2022年，5月20日，13點35分，星期四是引起下一道(下游)作業(yè)的潛在失效模式的起因，

42、也可能是上一道(上游)作業(yè)潛在失效的后果。但是，在FMEA準備中，要假定提供的零件/材料是合格的，除非這可以被FMEA小組由歷史的數(shù)據(jù)指出這缺陷是屬于進貨零件的質量問題。根據(jù)零組件、子系統(tǒng)、系統(tǒng)或過程特性，對特定的作業(yè)列出每一個潛在失效模式，前提是假設這種失效可能發(fā)生，但不一定必然發(fā)生。過程工程師/小組應該要能提出并回答下列問題： 過程/零件怎么不能滿足要求？ 若不考慮工程規(guī)范，顧客(最終使用者、后續(xù)作業(yè)或服務)會提出什么建議？把相似過程的比較和顧客(最終使用者和后續(xù)作業(yè))對類似零組件的投訴情況的研究作為出發(fā)點。此外，對設計目的的了解也很必要。典型的失效模式可能是，但不限于下列情況： 彎曲 斷

43、裂表面 孔太淺 太平滑 開路 毛刺 孔未加工 孔太深 臟污 短路 變形 孔位錯誤 表面太粗糙 搬運損壞 未貼標簽注：應該用物理的、專業(yè)性的術語來描述潛在失效模式，而不同于顧客所見的 現(xiàn)象。第66頁，共83頁，2022年，5月20日，13點35分，星期四潛在失效后果潛在失效的后果是指失效模式對顧客的影響。依據(jù)顧客可能注意到的或經歷的情況來描述失效的后果。在這里，顧客可以是內部顧客和最終使用者。如果該失效模式可能影響到安全或造成違反法規(guī)，則要清楚陳述。這里，顧客可能是下一個作業(yè)、后續(xù)的作業(yè)或地點、銷售商、和或車主。當評審潛在的失效模式，每一個都必須考慮。對最終使用者來說，失效的后果應該一律用產品或

44、系統(tǒng)的性能來描述，例如： 噪音 異味 漏水 粗糙 不穩(wěn)定 過度 作業(yè)不正常 作業(yè)減弱 車輛控制減弱 過度 阻力 返工/返修 費力 間歇性作業(yè) 顧客不滿意 不起作用 外觀不良第67頁，共83頁，2022年，5月20日，13點35分，星期四潛在失效后果(續(xù))嚴重度(S)如果顧客是下一道作業(yè)/后續(xù)作業(yè)/地點，該后果應該以過程/作業(yè)性能來描述。例如： 無法緊固 無法安裝 無法鉆孔/攻絲 無法接合 無法設置 無法配合 無法加工表面 導致工具過度磨損 損壞設備 危害操作者嚴重度是對一個已假定失效模式的最嚴重影響的評價等級。嚴重度是在單獨FMEA范圍內的一個比較級別。要減少嚴重度級別數(shù)值，只能通過系統(tǒng)、子系

45、統(tǒng)或零組件的設計變更，或對該過程重新設計來實現(xiàn)。如果受失效模式影響的顧客是制造廠、裝配廠或產品使用者，嚴重度的評價可能超出了本過程工程師/小組的經驗或知識范圍。在這種情況下，應該與設計FMEA、設計工程師和/或后續(xù)制造廠或裝配廠的過程工程師進行協(xié)商、討論。第68頁，共83頁，2022年，5月20日，13點35分，星期四嚴重度(S) (續(xù))推薦的評價準則小組應該對評價準則與級別系統(tǒng)有一致的共識，即使是對個別的產品分析而對準則作了修改(見下一張)。嚴重度應該使用下一張的指南來評價。注：對級別數(shù)值為9和10，不建議修改其判定準則。當某失 效模式的嚴重度的級別為1時，不應該再被分析。第69頁，共83頁

46、，2022年，5月20日，13點35分，星期四推薦的PFMEA嚴重度評價準則后果判定準則：后果的嚴重度這級別導致當一個潛在失效模式造成了在最終顧客和/或制造/裝配廠的缺陷。應該隨時首先考慮到最終顧客。如果在兩者都發(fā)生缺陷，則采用兩者中較高的嚴重度。級別(顧客后果)(制造/裝配后果)無警告的嚴重危害嚴重級別很高。潛在失效模式影響車輛安全運行和/或包含不符合政府法規(guī)情形。失效發(fā)生時無警告?；?，可能危及作業(yè)員(機器或組裝)而無警告。10有警告的嚴重危害嚴重級別很高。潛在失效模式影響車輛安全運行和/或包含不符合政府法規(guī)情形。失效發(fā)生時有警告?；?，可能危及作業(yè)員(機器或組裝)但有警告。9很高車輛/系統(tǒng)無

47、法運行(喪失基本功能)?；?，產品可能必須要100%丟棄，或車輛/系統(tǒng)要在修理部門花上多于一小時來加以修理。8高車輛/系統(tǒng)能運行，但性能下降。顧客非常不滿意?；?，產品可能必須要篩選，且一部分(少于100%)被丟棄，或車輛/系統(tǒng)要在修理部門花上半小時到一小時來加以修理。7中等車輛/系統(tǒng)能運行，但舒適性/方便性項目失效。顧客不滿意。或，可能有一部分(少于100%)的產品不經篩選地被丟棄，或車輛系統(tǒng)要在修理部門花上少于半小時來加以修理。6低車輛/系統(tǒng)能運行，但舒適性/方便性項目運行性能下降?；?，100%的產品需要返工，或車輛/系統(tǒng)要下生產線修理，但不用到修理部門。5很低裝配和外觀/尖響聲和卡塔聲等項目

48、令人不舒服。大多數(shù)(大于75%)顧客發(fā)現(xiàn)有缺陷?；颍a品可能必須要篩選，沒有被丟棄，但一部分(少于100%)需要返工。4輕微裝配和外觀/尖響聲和卡塔聲等項目令人不舒服。有50%顧客發(fā)現(xiàn)有缺陷?；?，一部分(少于100%)產品必須要在生產線上的工站外返工，而沒有被丟棄。3很輕微裝配和外觀/尖響聲和卡塔聲等項目令人不舒服。很少(25%)顧客發(fā)現(xiàn)有缺陷?；?，一部分(少于100%)產品必須要在生產線的工站上返工，而沒有丟棄。2無沒有可識別的影響。或，輕微的對作業(yè)或作業(yè)員不方便，或沒影響。1第70頁，共83頁，2022年，5月20日，13點35分，星期四分類潛在失效起因/機理本欄位可用來對需要附加過程控制

49、的零部件、子系統(tǒng)或系統(tǒng)的一些特殊過程特性 (如關鍵、主要、重要、重點等)進行分類。本欄位另可用來在工程評審強調其高風險的失效模式。如果在過程FMEA中鑒定了某一分類，要通知負責設計的工程師，因為它可能會影響有關控制項目標識的工程文件。具體產品或過程特殊特性符號及其使用是由特定的公司政策所規(guī)定，在此不另做標準化。所謂潛在失效起因是指失效是怎么發(fā)生的，并依據(jù)可以被糾正或被控制的原則來描述。針對每一個失效模式，在盡可能延伸的范圍內，列出每個可以想到的失效起因。如果起因對該失效模式來說是唯一的，也就是說如果糾正該起因是對該失效模式有直接的影響，那么這FMEA考慮的一部分過程就完成了。但是在許多情況下，

50、失效的許多起因第71頁，共83頁，2022年，5月20日，13點35分，星期四潛在失效起因/機理(續(xù))并不是相互排斥的，要糾正或控制一個起因，需要考慮諸如試驗設計之類的方法，來明確哪些來源的起因是主要的貢獻者，哪些來源的起因容易得到控制。應該描述這些起因，以便針對那些相關的因素采取糾正措施。典型的失效起因包括但不限于： 扭矩不正確過大、過小 定位器磨損 焊接不正確電流、時間、壓力不正確 工具磨損 量具不精確 定位器有缺口 熱處理不正確時間、溫度有誤 破孔 澆口/通氣口不正確 機器設置不正確 潤滑不當或無潤滑 錯誤的程序設計 零件漏裝或錯裝列表時應明確記錄具體的錯誤或誤操作情況(如：操作者未裝密

51、封墊)，而不應該用一些含糊不清的詞語(如：操作者錯誤、機器工作不正常)。第72頁，共83頁，2022年，5月20日，13點35分，星期四頻度(O)頻度是指在具體的失效起因/機理發(fā)生的可能性。頻度級別數(shù)重在其相關含義，而不是具體的數(shù)值。通過設計更改或設計過程更改來預防或控制該失效模式的起因/機理是降低頻度級別數(shù)的唯一途徑。潛在失效起因/機理出現(xiàn)頻度可能性的評估分為1到10級。一個一致的頻度級別系統(tǒng)應該確保其能持續(xù)地被使用。頻度級別數(shù)是在FMEA范圍中的一個比較的等級，其可能無法反映出真實發(fā)生的可能性。“可能的失效率”是根據(jù)在過程實施中預計發(fā)生的失效來確定的。如果能從類似的過程中獲取統(tǒng)計數(shù)據(jù)，那么

52、可以用該數(shù)據(jù)來確認該頻度級別。在所有情況下，可以用中表左測欄位中的文字描述和任何適用于類似過程的歷史數(shù)據(jù)來進行主觀評估。第73頁，共83頁，2022年，5月20日，13點35分，星期四頻度(O) (續(xù))推薦的評價準則小組應該對一個評價準則和級別系統(tǒng)有一致的共識，即使是對個別的產品分析而對準則作了修改(見下一張)。發(fā)生頻度應該使用下一張的指南來評價。注：級別為1的數(shù)值是為“極低：失效不太可能發(fā)生”所保留。第74頁，共83頁，2022年，5月20日，13點35分，星期四推薦的PFMEA頻度評價準則失效發(fā)生可能性可能的失效率級別很高：持續(xù)性發(fā)生的失效100件/1000件1050件/1000件9高：反

53、復發(fā)生的失效20件/1000件810件/1000件7中等：偶爾發(fā)生的失效5件/1000件62件/1000件5低：相對很少發(fā)生的失效1件/1000件40.5件/1000件3極低：失效不太可能發(fā)生0.1件/1000件20.01件/1000件1第75頁，共83頁，2022年，5月20日，13點35分，星期四現(xiàn)行過程控制現(xiàn)行過程控制是對盡可能阻止失效模式或失效起因/機理的發(fā)生，或者探測將發(fā)生的失效模式或失效起因/機理的控制的描述。這些控制可以是防錯、統(tǒng)計過程控制(SPC)或也可以是加工后評價的過程控制。該評價可在某目標作業(yè)進行，也可在后續(xù)作業(yè)進行。有兩種類型的過程控制要考慮，即： 預防：預防失效起因/

54、或失效模式的出現(xiàn)，或減少它們的出現(xiàn)率； 探測：探測失效或失效模式的起因/機理，并引導至糾正措施。如有可能，優(yōu)先運用第1種的預防控制方法，讓預防控制方法作為過程意圖的一部分，因為其將影響到最初的頻度；最初的探測度將基于對失效起因/機理探測或對失效模式探測的過程控制。第76頁，共83頁，2022年，5月20日，13點35分，星期四現(xiàn)行設計控制(續(xù))對過程控制，這里的過程FMEA表中有兩個欄位，其有助于小組對這兩種設計控制能有清楚的辨識(如將預防控制和探測控制區(qū)分為兩個欄位)，這將是為了對兩種過程控制已經做了考慮的一種快速的目視確定。這兩個欄位格式的使用是更好的方式。如果一個欄位(對過程控制)的格式

55、被使用，則應該采用下列的方式：對預防控制，每一項列出的預防控制前要注明一個“P”；對探測控制，每一項列出的探測控制前要注明一個“D”。一旦這過程控制被鑒別，如果任何頻度等級被更改時，要評審所有的預防控制以供確認。第77頁，共83頁，2022年，5月20日，13點35分，星期四探測度(D)探測度是結合了列在過程控制中最佳的探測控制等級。探測度是在單獨的FMEA范圍中的一個比較的等級。為了取得較低的探測度數(shù)值，計劃的過程控制需要不斷地改進。假設失效已發(fā)生，然后評審所有“現(xiàn)行過程控制”預防有該失效模式或缺陷的零件交運出去的能力。不要擅自推斷：因為頻度低，探測度也低(如使用“控制圖”時)。一定要評審過程控制以找出不常發(fā)生的失效模式的能力或預防它們在過程中進一步蔓延的能力。隨機質量抽查不大可能去探測某一孤立存在的缺陷，也不應該影響探測度等級。以統(tǒng)計原理為基礎的抽樣檢查是一種有效的探測度控制。推薦的評價準則小組應該對一個評價準則和級別系統(tǒng)有一致的共識，即使是對個別的產品分析而對準則作了修改(見下一張)。適當?shù)脑谠O計開發(fā)過程中加入預防控制是最好的，并且愈早愈好。探測度應該使用推薦的PFMEA探測度評價準則的指南來評價。注：級別為1的數(shù)值是為“幾乎肯定”所保留。第78頁，共83頁，2022年，5月20日，13點35分，星期四推薦的PFMEA探測度評價準則探