過程FMEA培訓教材

PFMEA過程潛在失效模式及后果分析PotentialFailureModeandEffectsAnalysis(FMEA)主講：王茂確利達顧問有限公司預防為主減少浪費持續(xù)改進滿足顧客質量管理觀念的核心內容過程FMEA的開發(fā)潛在生效模式及后果分析（FMEA）

極其重要的缺陷預防技術實現預防為主的重要手段過程FMEA的開發(fā)FMEA一組系統(tǒng)化的活動找出能夠避免或減少這些潛在失效發(fā)生的措施全部過程形成文件發(fā)現、評價產品/過程中潛在的失效及其後果什么是

FMEA？過程FMEA的開發(fā)FMEA是一個“事前的行為”,而不是“事後的行為”

(Tobea“before-the-event”action,notan“after-the-fact”exercise)

事前花時間很好地完成FMEA，能夠最容易、低成本地對產品或過程進行修改，從而最大限度降低時間和金錢的損失FMEA的特點(1)時間性過程FMEA的開發(fā)

雖然FMEA的編制責任通常都指派到某個人，但是FMEA的輸入應該是小組的努力。

小組成員應由知識豐富的人員組成（如設計、分析/試驗、制造、裝配、服務、質量及可靠性等方面的有豐富經驗的工程師）

FMEA的特點(2)協(xié)作性：過程FMEA的開發(fā)

即使是看來完全相同的產品/過程，將一個FMEA小組的評分與另一個FMEA小組的評分結果相比較也是不適宜的。

FMEA的特點(3)主觀性過程FMEA的開發(fā)

FMEA是動態(tài)文件，應始終反映最新水平以及最近的相關措施。FMEA的特點(4)動態(tài)性過程FMEA的開發(fā)（1）新設計、新技術或新過程（2）對現有設計或過程的更改（3）現有的設計或過程用于新的環(huán)境、場所或應用

什么情況下應用FMEA？過程FMEA的開發(fā)（局部示意圖）過程FMEA的開發(fā)

1）

FMEA編號

填入FMEA文件編號﹐以便查詢2）系統(tǒng)﹑子系統(tǒng)或零部件的名稱及編號

注明適當的分析級別并填入所分析系統(tǒng)﹑子系統(tǒng)或零部件的名稱﹑編號﹒過程FMEA的開發(fā)4）編制者

填入負責FMEA準備工作的工程師的姓名﹑電話和所在的公司的名稱﹒

過程FMEA的開發(fā)5）車型年／車輛類型

填入將使用和／或正被分析的設計所影響的預期的車型年及車輛類型(如果已知的話).過程FMEA的開發(fā)6)

關鍵日期

填入FMEA初次預定完成的日期﹐該日期不應超過計劃的生產設計發(fā)布的日期﹒過程FMEA的開發(fā)

7) FMEA日期

填入編制FMEA原始稿的日期及最新修訂的日期﹒過程FMEA的開發(fā)8)

核心小組

列出被授權確定和／或執(zhí)行任務的責任部門和個人姓名(建議所有參加人員的姓名﹑部門﹑電話﹑地址等都應記錄在一張分發(fā)表上).過程FMEA的開發(fā)9)

項目／功能過程FMEA的開發(fā)9)

項目／功能

填入被分析項目的名稱和編號﹒利用工程圖紙上標明的名稱并指明設計水平﹒在最初發(fā)布之前﹐應使用試驗性編號﹒用盡可能簡明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)境信息(如說明溫度﹑壓力﹑溫度范圍).如果該項目有多種功能﹐且有不同的失效模式﹐應把所有功能都單獨列出

過程FMEA的開發(fā)9)

項目／功能過程FMEA的開發(fā)10)潛在失效模式過程FMEA的開發(fā)10)潛在失效模式

所謂潛在失效模式是指過程發(fā)生的不滿足過程要求和/或設計意圖的形式﹒是對某工序不符合要求的描述，它可能是引起下一道工序的潛在失效模式的起因，也可能是上一道工序潛在失效的后果（應假定來料是合格的）

過程FMEA的開發(fā)10)潛在失效模式

確定潛在失效模式時應提問：1.過程/零件怎么不能滿足規(guī)范？2.假如不考慮工程規(guī)范，顧客會提出什么異議？過程FMEA的開發(fā)

10)潛在失效模式

典型的失效模式可以是但不限于下列情況：

彎曲粘合松動泄漏粘結短路氧化過程FMEA的開發(fā)毛刺斷裂變形開路短路不當調試安裝11)潛在失效后果過程FMEA的開發(fā)11)潛在失效后果

潛在失效的后果﹐就是失效模式對顧客的影響(在這里顧客可以是下一道工序或最終顧客)在評價潛在失效后果時,這些因素都必須考慮.過程FMEA的開發(fā)11)

潛在失效后果要根據顧客可能發(fā)現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﹒典型最終使用者來說失效的后果應一律用產品或系統(tǒng)的性能來描述,如:

過程FMEA的開發(fā)

噪聲工作不正常不良外觀不穩(wěn)定運行中斷粗糙不起作用異味功能減弱11)

潛在失效后果

如果顧客是下一道工序或工位,失效后果應用過程/工序性能來描述,如:過程FMEA的開發(fā)無法加工

無法噴油

不連接

包裝不良粗糙

無法緊固

損壞設備12）嚴重度(S)

嚴重度是潛在失效模式發(fā)生時對顧客的影響后果的嚴重程度的評價指標﹒

嚴重度僅適用于后果﹒要減少失效的嚴重度級別數值﹐只能通過修改設計來實現。

嚴重度的評估分為1到10級。過程FMEA的開發(fā)推薦的嚴重度評價準則小組對評定準則和分發(fā)規(guī)則應意見一致﹐即使因為個別產品分析對準則作了修改也應一致。過程FMEA的開發(fā)后果判定準則﹕后果的嚴重度嚴重度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安全運行和／或包含不符合政府法規(guī)項﹐嚴重程序很高﹒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安全運行和／或包含不符合政府法規(guī)項﹐嚴重程序很高﹒失效發(fā)生時有警告﹒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﹐喪失基本功能﹐顧客非常不滿﹒8高生產線破壞不嚴重﹐產品需篩選部分(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﹐部分(低于100%)產品報廢（不篩選）,車輛／系統(tǒng)能運行﹐但合適性或方便性項目失效﹐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﹐但有些合適性或方便性項目性能下降﹐顧客有些不滿意﹒5很低生產線破壞不嚴重﹐產品經篩選﹐部分(少于100%)需要返工﹐裝配和涂裝或尖響和卡嗒響等項目不符合要求﹐多數顧客發(fā)現有缺陷4輕微生產線破壞較輕﹐部分(少于100%)產品需要在生產線上其它工位返工﹐裝配和涂裝或尖響和卡塔響等項目不符合要求﹐有一半顧客發(fā)現有缺陷﹒3很輕微生產線破壞較輕﹐部分(少于100%)產品需要在生產線上原工位返工﹐裝配和涂裝或尖響等項目不符合要求﹐很少顧客發(fā)現有缺陷﹒2無沒有影響113）級別

本欄目可用于對需要附加過程控制的零部件,子系統(tǒng)或系統(tǒng)的一些特殊過程特性進行分級的(如關鍵主要重要重點等).如果在過程FMEA中確定了某一級別,應通知負責設計的工程師,并標識清楚.過程FMEA的開發(fā)14）潛在失效的起因/機理

潛在的失效起因是指失效是怎么發(fā)生的,并依據可以糾正或控制的原則來描述.針對每一個潛在失效模式,盡可能想到多個失效起因,過程FMEA的開發(fā)14）潛在失效的起因/機理

典型的失效起因可包括但不限于下列情況﹕

扭矩不正確—過大過小溫度過高.過低時間過長.過短潤滑不當或無潤滑零件漏裝或錯裝過程FMEA的開發(fā)15）頻度(O)

頻度是指某一特定失效起因/機理出現的可能性﹒描述頻度級別數重在其含義而不是具體的數值﹒過程FMEA的開發(fā) 潛在失效起因／機理出現頻度的評估分為1到10級﹐在確定這個估計值時﹐需要考慮下列問題﹕類似零部件或子系統(tǒng)的維修檔案及維修服務經驗如何?是否為沿用以前使用的零部件或子系統(tǒng)﹐還是與其相似?相對先前水平的零部件或子系統(tǒng)所作的變化有多顯著﹖是否與原有水平的零部件有根本不同﹖過程FMEA的開發(fā)推薦的PFMEA頻度(O)評價準則 小組對評定準則和分級規(guī)則應意見一致﹐即使因個別產品分析對準則作了修改也應一致過程FMEA的開發(fā)很高﹕失效幾乎是不可避免的失效發(fā)生的可靠性可能的失效率Cpk頻度≧1/21/3<0.3310≧0.339高﹕

一般與以前經常發(fā)生失效的過程相似的過程有關1/8≧0.5181/20≧0.6771/801/4001/2000≧0.836≧1.005≧1.174低﹕

很少幾次與相似過程有關的失效1/15000≧1.333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≦1/1500000≧1.671很高﹕失效幾乎是不可避免的中等﹕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過程有關

16）現行過程控制

現行過程控制是對盡可能阻止失效模式的發(fā)生，或者探測將發(fā)生的失效模式的控制的描述。這些控制方法可以是象防錯夾具之類的過程控制方法，或者統(tǒng)計過程控制（SPC），也可以是過程評價。評價可以在目標工序進行.過程FMEA的開發(fā)要考慮兩種類型的過程控制/特性：

（1）預防：防止起因/機理或失效模式/后果的出現﹐或降低它們出現的幾率﹔

（2）探測：在項目投產前，通過分析方法和物理方法，探測出失效的起因/機理或失效模式過程FMEA的開發(fā)17）探測度(D)

探測度是指在零部件離開制造工序或裝配工位之前﹐用第(2)種現行過程控制方法來找出潛在失效起因/機理(過程薄弱部分)的能力的評價指標.或者用第三種過程控制方法找出后序發(fā)生的失效模式的可能性的評價指標

過程FMEA的開發(fā)推薦的PFMEA探測度(D)評價準則小組對評定準則和分級規(guī)則應意見一致﹐即使因為個別產品分析對準則作了修改也應一致。過程FMEA的開發(fā)

探測性評價準則﹕在下一個或后續(xù)過程前﹐或零部件離開制造或裝配工位之前﹐利用過程控制方法找出缺陷存在的可能性探測度幾乎不可能沒有已知的控制方法能找出失效模式10很微小現行控制方法找出失敗模式的可能性很微小9微小現行控制方法找出失敗模式的可能性微小8很小現行控制方法找出失敗模式的可能性很小7小現行控制方法找出失敗模式的可能性小6中等現行控制方法找出失敗模式的可能性中等5中上現行控制方法找出失敗模式的可能性中等偏上4高現行控制方法找出失敗模式的可能性高3很高現行控制方法找出失敗模式的可能性很高2幾乎肯定現行過程控制方法幾乎肯定能找出失效模式﹐已知相似過程的可靠的探測探制方法118)

風險順序數(RPN)

風險順序數是嚴重度(S)﹑頻度(O)和探測度(D)的乘積﹐見公式﹕RPN=(S)×(O)×(D)

過程FMEA的開發(fā)風險順序數RPN作為S×O×D的乘積﹐是對過程風險性的度量﹒風險順序數應用于對過程中那些擔心的事項進行排序(如用排列圖).

RPN取值在1至1000之間﹐如果風險順序數很高﹐相關人員必須采取糾正措施﹐努力減小該值﹒在一般實踐中﹐不管RPN大小如何﹐當嚴重度(S)高時﹐就應予特別注意﹒

過程FMEA的開發(fā)19）建議措施當失效模式按RPN排出次序后﹐應首先對排列在最前面的問題和最關鍵的項目采取糾正措施﹒任何建議措施的目的都是為了減小頻度﹑嚴重度及探測度三者中的任何一個或所有的數值﹒(可通過DOE方法確定)

過程FMEA的開發(fā)增加過程確認/驗証工作只能減小探測度通過修改過程來消除或控制一個或多個失效模式的起因/機理才能有效降低頻度只有更改設計才能使嚴重度降低過程FMEA的開發(fā)應考慮但不局限于下列措施來降低風險順序數﹕?

試驗設計(特別是在多種或相互作用的起因存在時)﹔?

修改試驗計劃﹔?

修改設計幾何尺寸/公差﹔?

修改材料規(guī)范

如果對某一特定的原因沒有建議措施則在此欄內填寫“無”.

過程FMEA的開發(fā)20）責任（對建議措施）

把負責建議措施執(zhí)行的組織和個人及預計完成的日期填寫在本欄中

過程FMEA的開發(fā)21）采取的措施

當實施一項措施后﹐簡要記錄具體的措施和失效日期﹒

過程FMEA的開發(fā)22）措施后的RPN

當明確了糾正措施后,估算并記錄下措施后的嚴重度﹑頻度及探測度數值﹒計算并記錄RPN的結果﹒如沒采取什么糾正措施﹐將“措施后的RPN”欄及對應的取值欄空白即可﹒

所有的措施后的RPN都應評審﹐而且如果有必要考慮更進一步的措施﹐還應重復(19)到(22)的步驟﹒

過程FMEA的開發(fā)

跟蹤

負責的工程師應負責保証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﹐它不僅應體現最新的設計水平﹐還應體現最新的有關糾正措施﹐包括開始生產后發(fā)生的設計更改和措施﹒

過程FMEA的開發(fā)跟蹤

負責過程的工程師有幾種方式來保証找出了所擔心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﹕

?

保証達到