DFEMA設(shè)計潛在失效模式及影響

1DFMEA－設(shè)計潛在的失效模式及后果分析

DesignPotentialFailureModeandEffectsAnalysis2FMEA和風(fēng)險的聯(lián)系什么是風(fēng)險?你的產(chǎn)品有風(fēng)險嗎?你的產(chǎn)品生產(chǎn)過程中有風(fēng)險嗎?這些風(fēng)險需要控制嗎?我們采取何種措施可以避免或者降低風(fēng)險?采取的措施得到有效實施了嗎?有新的風(fēng)險出現(xiàn)嗎?

3FMEA和風(fēng)險的聯(lián)系產(chǎn)品/過程的風(fēng)險是和產(chǎn)品/過程所要實現(xiàn)的功能想對應(yīng)?所要實現(xiàn)的功能/滿足的特性可通過質(zhì)量功能展開來確定(QFD).功能和特性定義得越明確,風(fēng)險識別就越容易.任何的風(fēng)險都對應(yīng)著失效

4何謂FMEA

FMEA是一組系統(tǒng)化的活動，其目的是發(fā)現(xiàn)、為確?？蛻魸M意評價產(chǎn)品／過程中潛在的失效及其后果。找到能夠避免或減少這些潛在失效發(fā)生的措施。書面總結(jié)上述過程。，這是對設(shè)計過程的完善。5這種系統(tǒng)化的方法與一個工程師在任何設(shè)計過程中正常經(jīng)歷的思維過程是一致的，并使之規(guī)范化、文件化。設(shè)計FMEA6潛在失效模式潛在失效后果嚴(yán)重度S級別潛在失效起因/機理頻度O現(xiàn)行控制探測度DRPN建議措施責(zé)任及目標(biāo)完成日期措施結(jié)果預(yù)防探測采取的措施SODRPN子系統(tǒng)功能要求功能、特性或要求是什么？會是什么問題？-無功能-部分功能/功能過強/功能降級-功能間歇-非預(yù)期功能后果是什么？有多糟糕？起因是什么？發(fā)生的頻率如何？怎樣能得到預(yù)防和探測？該方法在探測時有多好？能做些什么？-設(shè)計更改-過程更改-特殊控制-標(biāo)準(zhǔn)、程序或指南的更改7FMEA的時機成功實施FMEA項目的最重要因素之一是時間性。其含義是指“事件發(fā)生前”的措施，而不是“事實出現(xiàn)后”的演練。為實現(xiàn)最大價值，F(xiàn)MEA必須在產(chǎn)品或過程失效模式被納入到產(chǎn)品或過程之前進行。事先花時間很好地完成FMEA分析，能夠最容易、低成本地對產(chǎn)品或過程進行更改，從而最大程度地降低后期更改的危機。FMEA能夠減少或消除實施可能會帶來更大隱患的預(yù)防/糾正性更改的機會。應(yīng)在所有FMEA小組間提倡交流和協(xié)作。FMEA的全面實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行設(shè)計FMEA。8集體的努力

FMEA由負(fù)責(zé)設(shè)計工作的工程師主導(dǎo)，項目小組參與。相關(guān)部門的參與是FMEA的前提，這些部門應(yīng)包括(但不限于)：裝配、制造、材料、質(zhì)量、服務(wù)和供方，以及負(fù)責(zé)下一總成的設(shè)計部門。FMEA可成為促進有關(guān)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。此外，任何(內(nèi)部或外部的)供方設(shè)計項目應(yīng)向有關(guān)負(fù)責(zé)設(shè)計的工程師進行咨詢。9顧客的定義設(shè)計潛在FMEA中“顧客”的定義，不僅僅是“最終使用者”，并且包括車型設(shè)計或更高一級裝配過程設(shè)計的工程師們／設(shè)計組，以及在生產(chǎn)過程中負(fù)責(zé)生產(chǎn)、裝配和售后服務(wù)的工程師們，法律法規(guī)要求。10設(shè)計FMEA是一份動態(tài)文件：應(yīng)在一個設(shè)計概念最終形成之時/前開始，而且，在產(chǎn)品開發(fā)各階段中，當(dāng)設(shè)計有變化或得到其它信息時，應(yīng)及時，不斷地修改，并最終在產(chǎn)品加工圖樣完成之前全部結(jié)束?？紤]制造／裝配的要求是相互聯(lián)系的，設(shè)計FMEA在體現(xiàn)設(shè)計意圖的同時，還應(yīng)保證制造或裝配能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)計意圖。制造或裝配過程中可能發(fā)生的潛在失效模式分析不需包含在設(shè)計FMEA當(dāng)中，它們的識別，影響及控制由過程FMEA來解決。設(shè)計FMEA11設(shè)計FMEA不是靠過程程控制來克克服設(shè)計中中潛在的缺缺陷，但的的確要考慮慮制造／裝裝配過程中中技術(shù)的／／體力的限限制，例如如必要的拔模模(斜度)受限制的表表面處理裝配空間／／工具可接接近受限制的鋼鋼材硬度公差能力設(shè)計FMEA12設(shè)計FMEA的開發(fā)主管設(shè)計工工程師擁有有許多用于于設(shè)計FMEA準(zhǔn)備工作的的文件。設(shè)計FMEA應(yīng)從列出設(shè)設(shè)計希望做做什么及不不希望做什什么開始，，如設(shè)計意意圖。顧客客需求(正如由QFD之類活動所所確定的一一樣)、車輛要求求文件、已已知產(chǎn)品的的要求和制制造／裝配配要求都應(yīng)應(yīng)結(jié)合起來來。13設(shè)計FMEA應(yīng)從所要分分析的系統(tǒng)統(tǒng)、子系統(tǒng)統(tǒng)或零部件件的框圖開開始。給出了框圖圖的示例框圖說明了了分析中包包括的各項項目之間的的主要關(guān)系系，并建立立了分析的的邏輯順序序。用于FMEA的準(zhǔn)備工作作中這種框框圖應(yīng)伴隨隨FMEA過程。設(shè)計FMEA14圖115圖216圖31718定義失效:在規(guī)定條件件下(環(huán)境、操作作、時間)不能完成既既定功能。。在規(guī)定條件件下,產(chǎn)品參數(shù)值值不能維持持在規(guī)定的的上下限之之間。產(chǎn)品在工作作范圍內(nèi),導(dǎo)致零組件件的破裂、、斷裂、卡卡死等損壞壞現(xiàn)象。19為了便于將將潛在的失失效模式及及其影響后后果分析成成文，已設(shè)設(shè)計出專用用表格。下面介紹這這種表格的的具體應(yīng)用用，所述各各項的序號號都相應(yīng)標(biāo)標(biāo)在表上對對應(yīng)的欄目目內(nèi)，完成成的設(shè)計FMEA表格的示例例見附錄B：201)FMEA編號填入FMEA文件編號,以便查詢。。2）系統(tǒng)、、子系統(tǒng)或或零部件的的名稱及編號號注明適當(dāng)?shù)牡姆治黾墑e別并填入所分析系統(tǒng)、、子系統(tǒng)或或零件的名稱、編號213)設(shè)計責(zé)任填入整車廠廠（OEM）、部門和小小組,如果知道，，還應(yīng)包括括供方的名名稱。（（誰負(fù)責(zé)產(chǎn)產(chǎn)品設(shè)計））4）編制者者填入負(fù)責(zé)FMEA準(zhǔn)備工作的的工程師的的姓名、電電話和所在在公司的名名稱。225)年型/車型填入將使用用和/或正正被分析的的設(shè)計所影影響的預(yù)期期的年型及及車型（如如果已知的的話）6)關(guān)鍵日期填入FMEA初次預(yù)定完完成的日期期，該日期期不應(yīng)超過過計劃的產(chǎn)產(chǎn)品設(shè)計發(fā)發(fā)布的日期期。7)FMEA日期填入編制FMEA原始稿的日日期及最新新修訂的日日期8)核心小組列出有權(quán)確確定和/或或執(zhí)行任務(wù)務(wù)的責(zé)任部部門和個人人姓名（建建議所有參參加人員的的姓名、部部門、電話話、住址等等都應(yīng)記錄錄在一張分分發(fā)表上））23項目/功能填入被分析析項目的名名稱和其他他相關(guān)信息息（如編號號、零件級級別等）用盡可能簡簡明的文字字來說明被被分析項目目滿足設(shè)計計意圖的功功能，包括括該系統(tǒng)運運行環(huán)境（（規(guī)定溫度度、壓力、、濕度范圍圍、設(shè)計壽壽命）相關(guān)關(guān)的信息如果該項目目有多種功功能，且有有不同的失失效模式，，應(yīng)把所有有的功能單單獨列出24潛在失效模模式所謂潛在失失效模式是是指部件、、子系統(tǒng)或或系統(tǒng)有可可能會未達(dá)達(dá)到或不能能實現(xiàn)項目目/功能欄欄中所描述述的預(yù)期功功能的情況況（如預(yù)期期功能失效效）。這種種潛在的失失效模式可可能會是更更高一級的的子系統(tǒng)或或系統(tǒng)的潛潛在失效模模式的起因因或者是更更低一級的的部件的潛潛在失效模模式的影響響后果只可能出現(xiàn)現(xiàn)在特定的的運行條件件下（如熱熱、冷、干干燥、粉塵塵等）和特特定的使用用條件下（（如超過平平均里程、、不平的路路面、僅在在城市內(nèi)行行駛等）的的潛在失效效模式應(yīng)予予以考慮一般的失效效模式包含含下列各項項,但不限于此此:裂紋、變形形、松弛、、泄漏、粘粘結(jié)、生銹銹氧化、折折斷、不不能傳遞扭扭距失效模式應(yīng)應(yīng)表述為“物理的”或者技術(shù)上上的定義，，而不是對對于顧客可可感受的特特征25潛在失效后果顧客察覺在在功能特性性上失效模模式的后果果常見的失效效后果包括括:噪音、漏氣氣、操作費費力、電動動窗不作用用、剎車不不靈、跳動動、亂檔、、冷卻不夠夠、車輛性性能退化、、產(chǎn)生臭氣、、外觀不良、、違法法規(guī)規(guī)等。26圖427圖528嚴(yán)重重度度（（S））嚴(yán)重重度度是是一一給給定定失失效效模模式式最最嚴(yán)嚴(yán)重重的的影影響響后后果果的的級級別別嚴(yán)重重度度的的評評估估分分為為1到到10級級。。嚴(yán)嚴(yán)重重度度數(shù)數(shù)值值的的降降低低只只有有通通過過改改變變設(shè)設(shè)計計才才能能夠夠?qū)崒崿F(xiàn)現(xiàn)例如如，，““安安全全帶帶””可可以以減減輕輕車車輛輛碰碰撞撞的的嚴(yán)嚴(yán)重重程程度度29表2.推推薦薦的的DFMEA嚴(yán)重重度度評評價價準(zhǔn)準(zhǔn)則則后果判定準(zhǔn)則：后果的嚴(yán)重度級別無警告的嚴(yán)重危害這是一種非常嚴(yán)重的失效形式，它是在沒有任何失效預(yù)兆的情況下影響到行車安全或違反了政府的有關(guān)章程。10有警告的嚴(yán)重危害這是一種非常嚴(yán)重的失效形式，是在具有失效預(yù)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(guān)章程。9很高車輛(或系統(tǒng))不能運行，喪失基本功能。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，但舒適性或方便性部件不能工作，顧客不滿意。6低車輛(或系統(tǒng))能運行，但舒適性或方便性方面性能下降，顧客有些不滿意。5很低裝配和外觀/尖響聲和卡嗒響聲等項目不符合要求，大多數(shù)顧客發(fā)現(xiàn)有缺陷（多于75%）。4輕微裝配和外觀/尖響聲和卡嗒響聲等項目不符合要求，有50％的顧客發(fā)現(xiàn)有缺陷。3很輕微裝配和外觀/尖響聲和卡嗒響聲等項目不符合要求，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130分級產(chǎn)品品特特殊殊特特性性的的分分級級31潛在在失效效的的起起因因/機機理理潛在失效效起因是是指一個個設(shè)計薄薄弱部分分的跡象象，其作作用結(jié)果果就是失失效模式式。盡可能地地列出每每一失效效模式的的每一個個潛在起起因和/或失效效機理32潛在失效的起起因/機機理一般失效效原因包包括下列列,但但不局限限於此：錯誤的原原物料規(guī)規(guī)格不適當(dāng)?shù)牡脑O(shè)計壽壽命假設(shè)設(shè)超過壓力力潤滑能力力不足軟件規(guī)范范不合適適公差規(guī)定定不合理理33典型的失失效機理理包括,但不局限限于此化學(xué)氧化化金屬疲勞勞原物料材材質(zhì)不穩(wěn)穩(wěn)定磨損腐蝕潛在失效的起起因/機機理34圖635頻度（0）頻度是指指某一特特定失效效起因或或機理（（已列于于前欄目目中）出出現(xiàn)的可可能性發(fā)發(fā)生機會會:通過設(shè)計計變更或或者設(shè)計計過程變變更（如如建立設(shè)設(shè)計檢查查單，設(shè)設(shè)計指南南，設(shè)計計評審等等）來預(yù)預(yù)防或控控制失效效模式的的起因/機理是是影響頻頻度數(shù)降降低的唯唯一的途途徑。潛在失效效起因/機理出出現(xiàn)頻度度的評估估分為1到10級，在在確定這這個估計計值時，，需要考考慮下列列問題：36相似零件件或子系系統(tǒng)的服服務(wù)歷史史和相關(guān)關(guān)經(jīng)驗?是否類似似于前一一等級的的零件、、子系統(tǒng)統(tǒng)或系統(tǒng)統(tǒng)?相對于前前一等級級的零件件或子系系統(tǒng),改變的程程度大小小?零件與前前一等級級零件,基本上是是否有差差異?零件是否否為全新新的產(chǎn)品品?零件使用用條件是是否改變變?作業(yè)環(huán)境境是否改改變?是否有適適當(dāng)?shù)念A(yù)預(yù)防控制制措施？？是否運用用工程分分析（如如可靠性性）去估估計？頻度（0）37圖7第三版FMEA38現(xiàn)行設(shè)計計控制現(xiàn)行控制制是指已已被或正正在被同同樣或類類似的設(shè)設(shè)計所采采用的那那些措施施（如設(shè)設(shè)計評審審，失效效與安全全設(shè)計（（減壓閥閥），數(shù)數(shù)學(xué)研究究，臺架架/試驗驗室試驗驗，可行行性評審審，樣件件試驗，，道路試試驗，車車隊試驗驗）要考慮兩兩種類型型的設(shè)計計控制：：預(yù)防：防防止失效效的起因因/機理理或失效效模式出出現(xiàn)，或或者降低低其出現(xiàn)現(xiàn)的幾率率探測：在在項目投投產(chǎn)之前前，通過過分析方方法或物物理方法法，探測測出失效效的起因因/機理理或者失失效模式式39圖840不易探測測度（D）現(xiàn)行設(shè)計計/過程控制制條件下下發(fā)現(xiàn)潛潛在起因因/機理的能能力和探探測失效模模式的能能力41圖9第三版FMEA42風(fēng)險順序序數(shù)（RPN））風(fēng)險順序序數(shù)是嚴(yán)嚴(yán)重度數(shù)數(shù)(S),頻度數(shù)(0),不易探測測度數(shù)(D)等級的乘乘積。RPN=(S)××(0)××(D)是一項設(shè)設(shè)計風(fēng)險險指針,RPN取值在1至1000之之間。當(dāng)當(dāng)RPN較高時,設(shè)計小組組應(yīng)提出出糾正措措施來降降低RPN值。43建議措施施應(yīng)首先針針對高嚴(yán)重度度，高RPN值和小組組指定的的其它項項目進行預(yù)防防/糾正正措施的的工程評評價。任任何建議議措施的的意圖都都是要依依以下順順序降低低其風(fēng)險險級別：：嚴(yán)重度度、頻度度和探測測度。如：-修改設(shè)計計幾何尺尺寸和/或公差差；-修改材料料規(guī)范；；-試驗設(shè)計計（尤其其是存在在多重或或相互作作用的起起因時或或其它解解決問題題的技術(shù)術(shù)）；和和-修改試驗驗計劃只有設(shè)計計更改才才能導(dǎo)致致嚴(yán)重度度的降低低。只有有通過設(shè)設(shè)計更改改或者設(shè)設(shè)計過程程更改消消除或控控制失效效模式的的起因/機理才才能有效效地降低低頻度。。增加設(shè)設(shè)計確認(rèn)認(rèn)/驗證證措施將將僅能導(dǎo)導(dǎo)致探測測度值的的降低。。由于增增加設(shè)計計確認(rèn)/驗證不不是針對對失效模模式的嚴(yán)嚴(yán)重度和和頻度的的，所以以該種工工程措施施是不太太期望采采用的44圖104520)責(zé)任（對對建議