FMEA失效模式與后果分析培訓(xùn)課件

根據(jù)DaimlerChrysler,Ford,GM公司技術(shù)手冊編寫失效模式與后果分析FMEA第三版FMEA概述

FMEA（failuremode&effectanalysis）是一門事前預(yù)防的定性分析技術(shù)，自設(shè)計階段開始，就通過分析，預(yù)測設(shè)計、過程中潛在的失效，研究失效的原因及其后果，并采取必要的預(yù)防措施，以避免或減少這些潛在的失效，從而提高產(chǎn)品、過程的可靠性。FMEA分為設(shè)計FMEA（DFMEA）和過程FMEA（PFMEA）FMEA的歷史及現(xiàn)狀

20世紀(jì)50年代，美國格魯曼公司開發(fā)了FMEA，用于飛機(jī)制造業(yè)的發(fā)動機(jī)故障防范，取得較好成果。美國航空及太空總署（NASA）實施阿波羅登月計劃時，在合同中明確要求實施FMEA。FMEA現(xiàn)已被廣泛運(yùn)用于飛機(jī)制造、汽車制造等多個領(lǐng)域。

FMEA通過自下而上的系統(tǒng)分析方法進(jìn)行；

FMEA分析出系統(tǒng)的可靠性、維修性、安全性等所受到的影響，并確定可能導(dǎo)致重大故障或損失的零件或構(gòu)件；

FMEA故障對重要度加以量化，從而指明了改善的優(yōu)先順序；根據(jù)FMEA分析結(jié)果，進(jìn)行與品質(zhì)、可靠性、維護(hù)性、安全性等有關(guān)的設(shè)計、制造或系統(tǒng)上的改善，使目標(biāo)系統(tǒng)的相關(guān)品質(zhì)、技術(shù)參數(shù)和可靠性得到提高。FMEA還可用于故障診斷。

FMEA的分析對象一般為硬件，有時也可用于軟件及人為問題的分析。FMEA的作用

準(zhǔn)備FMEA的工作應(yīng)由負(fù)責(zé)設(shè)計或制造的工程師負(fù)責(zé)；要組成一個特定的團(tuán)隊，團(tuán)隊成員由具不同專業(yè)知識的人員所組成（cross-functionteam)，可能包括設(shè)計、制造、裝配、服務(wù)或品管等人員；

FMEA的基本概念是預(yù)防為主。要達(dá)成FMEA的最佳效果，一定要在任何未知的設(shè)計或制造的故障產(chǎn)生之前實施；

FMEA是一個重復(fù)的，周期性永不間斷的改進(jìn)程序。實施重點先期產(chǎn)品質(zhì)量規(guī)劃(APQP)時序圖

概念啟始認(rèn)可

1.規(guī)劃計劃認(rèn)可原型試作量試2.產(chǎn)品研發(fā)3.制程研發(fā)制程研發(fā)/驗證產(chǎn)品研發(fā)/驗證計劃/定義研發(fā)立案生產(chǎn)生產(chǎn)階段/回饋矯正產(chǎn)品/制程驗證4.產(chǎn)品/制程驗收規(guī)劃

5.回饋與矯正量產(chǎn)

DFMEAPFMEA預(yù)防尋找方法及解決問題FMEA設(shè)計驗證制造與裝配客戶投訴產(chǎn)品策劃設(shè)計生產(chǎn)應(yīng)用成本＄1失效(failure)：指產(chǎn)品喪失規(guī)定的功能的狀態(tài)，又譯為故障；2失效模式(failuremode)：產(chǎn)品失效的表現(xiàn)形式。如線路短路等；3潛在失效模式(potentialfailuremode)：指可能發(fā)生，但不一定非得發(fā)生的失效模式，也即平常所說的“可能存在的隱患”；4潛在失效后果(potentialeffectoffailure)：指潛在失效模式會給顧客(含外部顧客、內(nèi)部顧客)帶來的后果；5后果分析(effectanalysis)：研究潛在失效模式發(fā)生后給顧客帶來的危害性有多大。危害性可用三個方面來衡量：失效模式所產(chǎn)生后果的嚴(yán)重度、失效模式起因發(fā)生的頻度、失效模式起因不可探測的程度。術(shù)語

設(shè)計FMEA中“顧客”的定義，不僅僅是指“最終使用者”，還包括負(fù)責(zé)車輛設(shè)計或更高一級裝配過程設(shè)計的工程師/小組，以及在生產(chǎn)過程中負(fù)責(zé)制造、裝配和售后服務(wù)的工程師。

顧客的定義“系統(tǒng)”的概念1、“系統(tǒng)”。系統(tǒng)是指具有全部功能并可達(dá)成要求的任務(wù)的產(chǎn)品，如汽車、輪船、飛機(jī)等可以稱為機(jī)械系統(tǒng)；電腦、衛(wèi)星、移動等可稱為電子系統(tǒng)。2、子系統(tǒng)。子系統(tǒng)是系統(tǒng)的構(gòu)成部分，能達(dá)成系統(tǒng)的部分功能，如汽車的動力系統(tǒng)、電腦的顯示系統(tǒng)等。3、構(gòu)成件。構(gòu)成件是構(gòu)成子系統(tǒng)和系統(tǒng)的單元，可分為功能件、組件和零件。（1）功能件。功能件由零件組成，有獨(dú)立的功能，如汽車電瓶、電池等。（2）組件。組件是兩個以上零件的組合品，如汽車輪胎上的軸承。（3）零件。零件是非破壞條件下無法再分的單品，如汽車上的一個螺絲、墊片等。FMEA的分析層次

FMEA是一種確定系統(tǒng)或裝置等故障原因的方法，當(dāng)構(gòu)成系統(tǒng)的子系統(tǒng)或構(gòu)成發(fā)生故障時，F(xiàn)MEA可用來分析該故障對系統(tǒng)造成的影響，并確定造成重大影響的構(gòu)成件。確定分析層次對FMEA分析至關(guān)重要，圖1-1表示了FMEA的分析層次：構(gòu)成零件FMEA的分析層次組件功能件子系統(tǒng)系統(tǒng)人、環(huán)境等零件故障對組件的影響對人和環(huán)境等的影響圖1-1FMEA的影響分析層次對功能件的影響對子系統(tǒng)的影響對系統(tǒng)的影響硬件分析法是將設(shè)計的每一硬件項目列出，然后就每一項目進(jìn)行分析，將其所有的可能的失效模式項目找出。功能分析法是將設(shè)計的項目所能執(zhí)行的各種功能分類為不同的輸出列出，然后就每一輸出進(jìn)行分析將其所有的失效模式找出。當(dāng)設(shè)計為一復(fù)雜的系統(tǒng)時，F(xiàn)MEA可使用兩者綜合的分析方式。FMEA為分析架構(gòu)一般為由下至上。

分析方式（AnalysisApproach）小組練習(xí)（1）請小組組織討論，并按下面圖示要求畫出手電筒產(chǎn)品結(jié)構(gòu)組成。手電筒電源系統(tǒng)光學(xué)系統(tǒng)XX系統(tǒng)。。。電池。。。。。。個體練習(xí)（1）以個人（同一單位人員組成小組也可）為單位，并按下面圖示要求畫出本單位典型產(chǎn)品的某一個生產(chǎn)（作業(yè)）工藝（步驟）。零件清洗烘干系統(tǒng)測試。。。DFMEA（設(shè)計FMEA）

設(shè)計FMEA是在設(shè)計過程中采用的一種FMEA技術(shù)，用以保證已充分地考慮和指明設(shè)計中各種潛在的失效模式及其相關(guān)的起因/機(jī)理，并就此在設(shè)計上采取必要的預(yù)防措施。（1）以產(chǎn)品的元件或系統(tǒng)為分析對象，用表格的形式，從低層次開始逐步向高層次分析。（2）原則上是全面分析。然而，全而詳細(xì)分析所需工作量很大，因此對已有使用經(jīng)驗表明效果好的部分，可免于分析或者提高分析級別；反之，對新產(chǎn)品或研制內(nèi)容較多的部分，則應(yīng)詳細(xì)分析。（3）DFMEA由產(chǎn)品設(shè)計人員主持，生產(chǎn)、品管、使用等技術(shù)人員參與。（4）在設(shè)計過程中，應(yīng)根據(jù)獲得的新資料不斷改進(jìn)DFMEADFMEA的特征

（1）識別需采取預(yù)防措施的設(shè)計缺陷；（2）為制定或修改關(guān)鍵件清單提供依據(jù)；（3）為評價產(chǎn)品設(shè)計的可靠性及優(yōu)化設(shè)計方案提供依據(jù)；（4）為制定產(chǎn)品試驗計劃，確定產(chǎn)品、過程的質(zhì)量控制方案提供信息；（5）為故障診斷，制定維修方案提供信息；（6）為維修性分析、安全性及危險源分析、保障源分析等提供依據(jù)。DFMEA的用途DFMEA分析的對象

（1）新設(shè)計的產(chǎn)品、部件。（2）環(huán)境有變化的沿用零件。（3）發(fā)生了變化的材料和零件。（4）有重大設(shè)計更改的部件。

設(shè)計FMEA應(yīng)在設(shè)計意圖（設(shè)計意圖中包含對產(chǎn)品功能、性能等方面的要求）最終形成之時或之前開始，并貫穿在設(shè)計工作的全過程之中。在正式的產(chǎn)品圖樣完成之時或之前，設(shè)計FMEA應(yīng)全部結(jié)束。DFMEA分析的時機(jī)一般來說，風(fēng)險評估主要進(jìn)行兩種分析，即：“故障分析”、“后果分析”。-故障分析對各功能的可能出現(xiàn)故障情況進(jìn)行研究，利用故障樹分析詳細(xì)描述各種故障的失效模式。風(fēng)險評估故障樹分析故障樹分析（FTA）

FTA是應(yīng)用于可靠性和安全性分析的一種演繹技術(shù)，通常用在復(fù)雜動態(tài)系統(tǒng)中。FTA是一種模型，它通過邏輯和圖形化方式代表各種可能導(dǎo)致不希望發(fā)生的頂事件的事件組合，這些事件包含系統(tǒng)中非正常和正常事件。FTA通過樹的形式表示單個不希望發(fā)生事件（故障）和各種原因之間的因果關(guān)系。故障樹通過使用標(biāo)準(zhǔn)邏輯符號標(biāo)識從樹頂端的單個故障到故障樹底部各種根原因之間的邏輯關(guān)系。在建立故障樹和確認(rèn)根原因后，需要制定相應(yīng)糾正措施以防止和控制這些原因的發(fā)生。通常要研究不希望發(fā)生事件的發(fā)生概率。門的名稱門的符號輸入和輸出的關(guān)系與門當(dāng)n個輸入都發(fā)生時，輸出事件發(fā)生。或門n個輸入事件至少一個發(fā)生時，輸出事件就發(fā)生。n中取m表決門n個輸入事件至少m個發(fā)生時，輸出事件就發(fā)生。優(yōu)先與門當(dāng)所有n個輸入事件以特定的順序發(fā)生時，輸出事件才發(fā)生。異或門只有一個輸入事件發(fā)生時，輸出事件才發(fā)生。輸出1，2，…n輸入?輸出1，2，…n輸入+輸出1，2，…n輸入m輸出1，2，…n輸入輸出輸入故障樹的門符號電動機(jī)電路起火線圈絕緣體（提供燃火材料）線圈溫度過高（起火源）空氣（有氧氣提供）電動機(jī)短路以及CB和安全開關(guān)合并失敗電動機(jī)短路以及CB和延遲器接觸片合并失敗電動機(jī)短路CB關(guān)閉失敗開關(guān)關(guān)閉失敗電動機(jī)短路CB關(guān)閉失敗延遲器接觸片粘住FTA和FMEA（特定的故障模式）FMEA的因果模式1.設(shè)計不當(dāng)2.制造不當(dāng)3.使用不當(dāng)4.磨耗5.安裝不正確6.逐漸老化

1.實體破壞2.操作中失效3.功能退化4.功能不穩(wěn)定1.安全失效2.機(jī)能失效3.控制失效〈感覺、外觀〉人機(jī)料法環(huán)原因模式影響小組練習(xí)（3）請小組組織討論，采用故障樹的方法分析手電筒無法正常工作（不亮）的各種失效模式。個體練習(xí)（2）（可選擇）依據(jù)個體練習(xí)（1）的結(jié)果，采用故障樹的方法分析本企業(yè)生產(chǎn)過程中可能產(chǎn)生的各種失效模式。FMEA作業(yè)展開

任務(wù)確認(rèn)決定分析層級列舉故障模式機(jī)能方塊圖流程步驟分析表選定故障模式制作FMEA表列舉故障原因提出對策方案RPN評價選定對象故障事例試驗報告不良報告顧客抱怨

經(jīng)驗累積DFMEAPFMEA系統(tǒng)、子系統(tǒng)、零件

（1）定義產(chǎn)品。確定產(chǎn)品的要求，包括產(chǎn)品的功能、用途、性能、使用條件等。（2）劃分功能塊。系統(tǒng)可逐級分解直到最基本的零件、構(gòu)件。一般根據(jù)分析目的，可僅將系統(tǒng)分解到某一水平。將系統(tǒng)按功能分解為功能塊并繪出系統(tǒng)功能邏輯框圖，如圖:DFMEA分析的過程和方法

（3）列舉各功能塊所有失效模式、起因和潛在失效后果。失效模式應(yīng)與該功能塊所在級別相適應(yīng)。（4）進(jìn)行風(fēng)險分析。按失效影響的嚴(yán)重程度（嚴(yán)重度S）、發(fā)生的頻繁程度（頻度O）、發(fā)現(xiàn)的難易程度（發(fā)現(xiàn)難度D）估計風(fēng)險順序數(shù)。嚴(yán)重度S、頻度O、發(fā)現(xiàn)難度D均利用數(shù)字1到10來判斷其程度高低。各項數(shù)字的連乘積稱為風(fēng)險順序數(shù)RPN（RPN=S×O×D）。風(fēng)險順序數(shù)RPN越高，表示風(fēng)險越大。根據(jù)各失效模式的風(fēng)險順序數(shù)，即可突出那些必須改進(jìn)的關(guān)鍵方面。

（5）提出改進(jìn)措施。對那些風(fēng)險順序數(shù)較高的項目，應(yīng)提出改進(jìn)措施并實施。對于無法消除的故障，應(yīng)分配給高的可靠性指標(biāo)，必要時增加報警、監(jiān)測、防護(hù)等措施。（6）填寫DFMEA分析表格（見案例4-1之DFMEA規(guī)范表格）。（7）DFMEA跟蹤管理。對DFMEA分析中提出的改進(jìn)措施進(jìn)行跟蹤并對其效果進(jìn)行評審。特別提醒應(yīng)注意分析的范圍和分析的級別。對故障出現(xiàn)頻率低、影響小的零部件不必進(jìn)行FMEA分析。FMEA的邏輯順序功能要求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(jī)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)論預(yù)防控測采取的措施SODRPN功能，特性或要求是什么？會有什么問題？無功能部分功能/功能過強(qiáng)/功能降級功能間歇非預(yù)期功能后果是什么？有多糟糕？能做什么？-設(shè)計更改-過程更改-特殊控制-標(biāo)準(zhǔn)，程序或指南地更改起因是什么？發(fā)生的頻率如何？怎樣能得到預(yù)防和控制該方法在探測時有多好？范例

-FMEA展開失效原因1.設(shè)備(Machine)1.11.21.31.材料(Material)1.11.21.作業(yè)員(Man)1.11.21.方法(Method)1.11.2

失效原因失效模式1.2.3.4.1.環(huán)境Environment)1.11.2失效效應(yīng)當(dāng)下制程嚴(yán)重度嚴(yán)重度嚴(yán)重度嚴(yán)重度失效效應(yīng)下一制程失效效應(yīng)下游業(yè)者失效效應(yīng)最終顧客目前控制．．．發(fā)生度發(fā)生度探測度發(fā)生度項目(9)功能潛在失效模式(10)潛在失效后果(11)嚴(yán)重度(S)(12)分類(13)潛在失效起因/機(jī)理(14)頻度(0)(15)現(xiàn)行預(yù)防設(shè)計控制(16)左前車門H8HX-0000-A·上、下車·保護(hù)乘員免受天氣、噪聲、倒碰撞的影響車門內(nèi)板下部腐蝕車門壽命降低，導(dǎo)致：·因漆面生銹，使客戶對外觀不滿·損害車門內(nèi)附件之功能7車門內(nèi)板之上方邊緣保護(hù)蠟噴涂太低67蠟層厚度規(guī)定不足4潛在失效模式及后果分析（設(shè)計FMEA）

系統(tǒng)×子系統(tǒng)

零組件：01.03車身密封(2)設(shè)計責(zé)任：車身工程師(3)車型年度/車輛類型：199×/獅牌4門旅行車(5)關(guān)鍵日期：9×,03,01(6)核心小組：T.Fender-汽車產(chǎn)品部、C.Childers–制造部、J.Ford–總裝部(Dalton,Fraser,Henley總裝工廠)

(8)現(xiàn)行探測設(shè)計控制（16）探測度(D)(17)風(fēng)險順序數(shù)RPN(18)建議措施(19)責(zé)任和目標(biāo)完成日(20)措施執(zhí)行結(jié)果(22)采取的措施（21）嚴(yán)重度頻度探測度R.P.N整車耐久性試驗T-118T-109T-3017294增加試驗室加速腐蝕試驗A.Tate-－車身工程師8×,09,03根據(jù)試驗結(jié)果（1481號試驗），上方噴涂規(guī)格提高125mm整車耐久性試驗-同上7196增加試驗室加速腐蝕試驗就蠟層厚度進(jìn)行設(shè)計試驗分析結(jié)合試驗對蠟的上方邊緣的驗證，A.Tate－車身工程師9×,01,15試驗結(jié)果（試驗號1481）顯示要求的厚度是合適的。設(shè)計試驗分析顯示要求的厚度在25%范圍內(nèi)變化?？梢越邮蹻MEA編號：1234(1)

頁碼：第1頁共1頁編制者：A.Tate-×6412–車身工程師(4)FMEA日期：（編制）8×,03,22(修訂)8×,07,14(7)①FMEA編號（①為表格中的序號，以下類推）。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(dāng)?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。③設(shè)計責(zé)任。填入負(fù)責(zé)設(shè)計的廠家、部門和小組。④編制者。填入負(fù)責(zé)FMEA準(zhǔn)備工作的工程師的姓名、。⑤產(chǎn)品類別/產(chǎn)品型號填入將使用和/或正被分析的設(shè)計所影響的預(yù)期產(chǎn)品類別及型號（如果已知的話）。⑥關(guān)鍵日期。填寫FMEA初次預(yù)定完成的日期，該日期不應(yīng)超過計劃的正式設(shè)計完成的日期。⑦FMEA日期。⑧核心小組。列出被授權(quán)確定和/或執(zhí)行任務(wù)的責(zé)任部門和個人姓名（建議將所有參加人員的姓名、部門、、地址等都記錄在一張分發(fā)表上）。⑨項目。填入被分析項目（零件/部件/子系統(tǒng)/系統(tǒng)）的名稱和編號。⑩功能。說明被分析項目的功能，包括該系統(tǒng)運(yùn)行的環(huán)境信息（如溫度、壓力、濕度范圍）。如果該項目有多種功能，且有不同的失效模式，應(yīng)把所有功能都單獨(dú)列出。潛在失效模式。列出分析對象可能發(fā)生的失效模式，即沒達(dá)到設(shè)計的意圖和要求功能所呈現(xiàn)的方式（注：某一級系統(tǒng)的失效模式可能是更高一級子系統(tǒng)、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。）11典型的失效模式

裂紋、變形、松動、泄漏、粘結(jié)、短路、氧化、斷裂、疲勞、腐蝕、變質(zhì)、斷路、硬化、泄露、剝落、褪色、抱軸、振動、過早磨損、發(fā)熱等。典型的失效后果（失效效應(yīng)）

噪聲、工作不正常、不良外觀、不穩(wěn)定、運(yùn)行中斷、粗糙、不起作用、異味、工作減弱、污染、運(yùn)行間斷、裝置失控、不安全、操作力過大，運(yùn)行障礙等。潛在失效后果。主要描述失效模式一旦發(fā)生后對系統(tǒng)所造成的影響。如果故障影響涉及到用戶申訴、索賠、違背有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)或法規(guī)要求，應(yīng)明確指出。失效后果包括局部效應(yīng)（對所分析的子系統(tǒng)造成的影響）、最終效應(yīng)（對最終產(chǎn)品（系統(tǒng)）造成的影響）。12嚴(yán)重度S（Severity）。

嚴(yán)重度表征失效后果的嚴(yán)重性。只有通過設(shè)計更改，才能改善嚴(yán)重度，DFMEA分析用嚴(yán)重度數(shù)可按表4-1選用。13表4-1設(shè)計FMEA分析用嚴(yán)重度數(shù)S后果評定準(zhǔn)則：后果的嚴(yán)重度嚴(yán)重度數(shù)無警告的嚴(yán)重危險這是一種非常嚴(yán)重的失效形式，它是在沒有任何失效預(yù)兆的情況下影響到操作安全和/或不符合政府的法規(guī)。10有警告的嚴(yán)重危險這是一種非常嚴(yán)重的失效形式，是在具有失效預(yù)兆的前提下發(fā)生的，并影響到操作安全和/或不符合政府的法規(guī)。9很高產(chǎn)品（或系統(tǒng)）不能運(yùn)行，喪失基本功能8高產(chǎn)品（或系統(tǒng)）能運(yùn)行，但性能下降，顧客很不滿意7中等產(chǎn)品（或系統(tǒng)）能運(yùn)行，但舒適性或方便性項目不能工作，顧客感覺不舒服6低產(chǎn)品（或系統(tǒng)）能運(yùn)行，但舒適性或方便性項目性能下降，顧客感覺很不舒服5很低配合、外觀或尖響、卡嗒響等項目不符合要求，大多數(shù)顧客發(fā)現(xiàn)有缺陷4輕微配合、外觀或尖響、卡嗒響等項目不符合要求，有一半顧客發(fā)現(xiàn)有缺陷3很輕微配合、外觀或尖響、卡嗒響等項目不符合要求，但很少有顧客發(fā)現(xiàn)有缺陷2無無影響1級別（分類Class）

本欄目可用于以零件、子系統(tǒng)或系統(tǒng)產(chǎn)品的特性進(jìn)行分級（如關(guān)鍵、主要、重要、重點等）。分級可參考表4-2進(jìn)行。14表4-2質(zhì)量特性重要性分級定義特性分級分級定義1級特性（關(guān)鍵特性）如果超過規(guī)定的特性值要求，將直接影響產(chǎn)品的安全性或?qū)е庐a(chǎn)品整機(jī)功能喪失2級特性（重要特性）如果超過規(guī)定的特性值要求，將造成產(chǎn)品部分功能喪失3級特性（次要特性）如果超過規(guī)定的特性值要求，將會出現(xiàn)產(chǎn)品功能逐漸喪失典型的失效原因

規(guī)定的材料不正確，設(shè)計壽命估計不足，應(yīng)力過大，潤滑不足，維修保養(yǎng)說明不當(dāng)，環(huán)境保護(hù)不夠，計算錯誤，濫用或誤操作等。失效機(jī)理

屈服、疲勞、材料不穩(wěn)定性、蠕變、磨損和腐蝕。潛在失效的起因/機(jī)理。對每一失效模式，都應(yīng)分析并列出造成故障的原因。有些故障原因是多層次的或者幾個原因相關(guān)聯(lián)的，此時應(yīng)結(jié)合應(yīng)用故障樹分析法（FTA）找到引起故障的主要原因或直接原因。列出的原因應(yīng)盡可能完整和簡明，以便能采取針對性的糾正和預(yù)防措施。15頻度O——發(fā)生概率。

頻度用來表征失效原因發(fā)生的可能性。通過設(shè)計更改來消除或控制一個或更多的失效起因/機(jī)理是降低頻度數(shù)的唯一途徑。設(shè)計FMEA用頻度數(shù)見表4-3。16表4-3設(shè)計FMEA分析用嚴(yán)重度數(shù)S失效發(fā)生可能性可能的失效率頻度數(shù)很高：失效幾乎是不可避免的≥1/2101/39高：反復(fù)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1/15000001表3.推薦的DFMEA頻度評價準(zhǔn)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／每千輛車1050件／每千輛車9高：反復(fù)發(fā)生的失效20件／每千輛車810件／每千輛車7中等：偶爾發(fā)生的失效5件／每千輛車62件／每千輛車5低：相對很少發(fā)生的失效1件／每千輛車40.5件／每千輛車3極低：失效不太可能發(fā)生0.1件／每千輛車2≤0.010件/每千輛車1現(xiàn)行設(shè)計控制。列出現(xiàn)行控制方法或注明“未控制”?？刂品椒ㄓ蓄A(yù)防措施、設(shè)計確認(rèn)／驗證或其他活動。選擇方法可考慮：

●

防止失效起因／機(jī)理或失效模式／后果的出現(xiàn)，或減少它們的出現(xiàn)率。

●

查出失效起因／機(jī)理并就此找出糾正措施。

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查明失效模式17發(fā)現(xiàn)難度D。

Detection，又譯為探測度，發(fā)現(xiàn)難度表征對失效模式以及失效的潛在原因的可知程度。設(shè)計FMEA分析用發(fā)現(xiàn)難度數(shù)見表。18設(shè)計FMEA分析用發(fā)現(xiàn)難度數(shù)D探測性評價準(zhǔn)則：由設(shè)計控制可探測的可能性發(fā)現(xiàn)難度數(shù)絕對不肯定設(shè)計控制將不能和／或不可能找出潛在的起因／機(jī)理及后續(xù)的失效模式，或根本沒有設(shè)計控制10非常不肯定設(shè)計控制只有很少的機(jī)會能找出潛在原因／機(jī)理及后續(xù)的失效模式9極少設(shè)計控制只有極少的機(jī)會能找出潛在起因／機(jī)理及后續(xù)的失效模式8很少設(shè)計控制有很少的機(jī)會能找出潛在起因／機(jī)理及后續(xù)的失效模式7少設(shè)計控制有較少的機(jī)會能找出潛在起因／機(jī)理及后續(xù)的失效模式6探測性評價準(zhǔn)則：由設(shè)計控制可探測的可能性發(fā)現(xiàn)難度數(shù)中等設(shè)計控制有中等機(jī)會能找出潛在起因／機(jī)理及后續(xù)的失效模式5中上設(shè)計控制有中等以上的機(jī)會能找出潛在起因／機(jī)理及后續(xù)的失效模式4多設(shè)計控制有較多的機(jī)會能找出潛在起因／機(jī)理及后續(xù)的失效模式3很多設(shè)計控制有很多的機(jī)會能找出潛在起因／機(jī)理及后續(xù)的失效模式2幾乎肯定設(shè)計控制幾乎肯定能夠找出潛在起因／機(jī)理及后續(xù)的失效模式1風(fēng)險順序數(shù)RPN風(fēng)險順序數(shù)是嚴(yán)重度S、頻度O、發(fā)現(xiàn)難度D的乘積；RPN=S×O×DRPN是對設(shè)計風(fēng)險的度量，用于對設(shè)計中的那些擔(dān)心事項進(jìn)行排序。RPN=1~1000。RPN越大，越應(yīng)優(yōu)先采取預(yù)防措施，一般RPN≥85~125就應(yīng)采取措施。一般實踐中，不管RPN大小如何，當(dāng)嚴(yán)重度S高時（S＞7），就應(yīng)予以特別注意。19建議措施應(yīng)簡要的列出所建議的糾正措施。任何建議措施的目的都是為了減少頻度、嚴(yán)重度及發(fā)現(xiàn)難度三者中的任何一個或所有數(shù)值。RPN排出次序后，應(yīng)首先對級數(shù)最高和最關(guān)鍵的項目采取糾正措施。增加設(shè)計確認(rèn)/驗證工作只能減少發(fā)現(xiàn)難度。要降低頻度只能通過修改設(shè)計來消除或控制一個或多個失效模式的起因／機(jī)理來實現(xiàn)。只有修改設(shè)計才能使嚴(yán)重度減少。建議的糾正措施包括：運(yùn)用實驗設(shè)計（DOE）、修改試驗計劃、修改設(shè)計、修改材料性能要求、增加檢測工作等。20責(zé)任和目標(biāo)完成日期。把負(fù)責(zé)建議措施執(zhí)行的組織和個人及預(yù)計完成的日期填寫在本欄中。責(zé)任的措施。當(dāng)實施一項措施后，要簡要記錄具體的措施和生效日期。措施后的RPN。

當(dāng)明確了糾正措施后，應(yīng)估算并記錄下措施后的嚴(yán)重度、頻度及發(fā)現(xiàn)難度數(shù)值，計算并記錄RPN的結(jié)果。如沒有采取什么糾正措施，則將“措施后的RPN”欄及對應(yīng)的取值欄空白即可。所有措施后的RPN都應(yīng)評審。如果需要考慮更進(jìn)一步的措施，還應(yīng)重復(fù)到的步驟。2122232320FMEA與控制計劃（ControlPlan)關(guān)系分析理念嚴(yán)重度難檢度過程控制計劃失效模式失效原因建議措施（治本）失效效應(yīng)發(fā)生率目前措施（治標(biāo)）過程控制計劃RPN=MAX.嚴(yán)重度(1-10)*MAX.發(fā)生率(1-10)*MAX.難檢度(1-10)

嚴(yán)重度x發(fā)生率安全/法規(guī)

PFMEA（過程FMEA）是在產(chǎn)品的制造和裝配過程中采用的一種FMEA技術(shù)，用以保證已充分地考慮和指明制造和裝配過程中各種潛在的失效模式及其相關(guān)的起因／機(jī)理，并就此采取必要的預(yù)防措施。PFMEA（過程FMEA）PFMEA分析的目的

（1）確定與產(chǎn)品相關(guān)的過程潛在失效模式；（2）評價失效對顧客的潛在影響；（3）確定潛在制造或裝配過程失效的起因；（4）確定減少失效發(fā)生或找出失效條件的過程控制變量；（5）編制潛在失效模式分級表，然后建立考慮糾正措施的優(yōu)先體系；（6）將控制制造或裝配過程的措施編制成文件。PFMEA分析對象

（1）新的部件／過程；（2）更改的部件／過程；（3）應(yīng)用或環(huán)境有變化的原有部件／過程。PFMEA說明（1）過程FMEA是在假定所設(shè)計的產(chǎn)品會滿足設(shè)計要求的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。設(shè)計缺陷造成的影響及其避免措施由設(shè)計FMEA來解決。（2）PFMEA應(yīng)在制造策劃階段、生產(chǎn)工裝準(zhǔn)備之前、過程可行性分析階段或之前開始。（3）應(yīng)考慮從單個零件到總成的所有制造工序（過程）。（4）PFMEA是一個動態(tài)文件，隨后的新變化、發(fā)現(xiàn)的不足都將會導(dǎo)致其更新。（5）PFMEA須發(fā)揮集體的努力，相關(guān)部門之間的溝通、合作是不可少的。PFMEA分析程序

（1）確定產(chǎn)品制造、裝配過程流程。繪制過程流程圖或工藝過程卡確定每個工序的內(nèi)容、工藝要求（5M1E），包括產(chǎn)品／過程特性參數(shù)、工序生產(chǎn)應(yīng)達(dá)到的質(zhì)量要求。（2）確定需進(jìn)行PFMEA分析的工序。對過程中的各工序進(jìn)行風(fēng)險評估。經(jīng)過風(fēng)險評估，將各工序分成低風(fēng)險、中等風(fēng)險、高風(fēng)險工序，只對高風(fēng)險工序進(jìn)行PFMEA分析。

（3）列舉每一高風(fēng)險工序的潛在失效模式、起因和潛在失效后果?！癫涣计樊a(chǎn)生的原因是應(yīng)該考慮的潛在失效模式?！窬唧w工序的潛在失效模式可能是引起下一道（下游）工序的潛在失效模式的起因，也可能是上一道（上游）工序潛在失效的后果?！裥枳⒁獾氖?，在PFMEA分析中，應(yīng)假定提供的零件／材料是合格的。

（4）進(jìn)行風(fēng)險分析。按失效影響的嚴(yán)重程度（嚴(yán)重度S）、發(fā)生的頻繁程度（頻度O）、發(fā)現(xiàn)的難易程度（發(fā)現(xiàn)難度D）估計風(fēng)險順序數(shù)。嚴(yán)重度S、頻度O、發(fā)現(xiàn)難度D均利用數(shù)字1到10來判斷其程度高低。各項數(shù)字的連乘積稱為風(fēng)險順序數(shù)RPN（RPN=S×O×D）。風(fēng)險順序數(shù)RPN越高，表示風(fēng)險越大。根據(jù)各失效模式的風(fēng)險順序數(shù)，即可突出那些必須改進(jìn)的關(guān)鍵方面。

（5）提出改進(jìn)措施。對那些風(fēng)險順序數(shù)較高的項目，應(yīng)提出改進(jìn)措施并實施。對于無法消除的故障，應(yīng)增加報警、監(jiān)測、防護(hù)等措施。（6）填寫PFMEA分析表格（見案例4-2之PFMEA規(guī)范表格）。（7）PFMEA跟蹤管理。對PFMEA分析中提出的改進(jìn)措施進(jìn)行跟蹤并對其效果進(jìn)行評審。潛在過程失效模式及后果分析（過程FMEA）過程功能要求（9）潛在失效模式(10)潛在失效后果(11)嚴(yán)重度(S)(12)分類(13)潛在失效起因/機(jī)理(14)頻度(0)(15)現(xiàn)行預(yù)防設(shè)計控制(16)車門內(nèi)部人工涂蠟為覆蓋車門內(nèi)側(cè)面，車門下層表面涂以最小厚度的蠟，以延緩腐蝕在指定的表面涂蠟不足車門壽命降低，導(dǎo)致：·使用一段時間后生銹，使顧客對外觀不滿意·車門內(nèi)附件功能損害7人工插入噴頭不夠深入87噴頭堵塞－粘度太高－溫度太高－壓力太低5在開始和停機(jī)后試驗噴霧形狀，按照預(yù)維護(hù)程序清洗噴頭7因撞擊使噴頭變形2使預(yù)防維護(hù)程序維護(hù)噴頭項目名稱：左前門/H8HX-000-A(2)過程責(zé)任部門：車身工程部/裝配部(3)車型年度/車輛：199×/獅牌4門/旅行車(5)關(guān)鍵日期：9×,03,019×,0826工序#1(6)核心小組：A.Tade–車身工程師J.Smith–作業(yè)控制R.James–維修部(8)現(xiàn)行探測設(shè)計控制（16）探測度(D)(17)風(fēng)險順序數(shù)RPN(18)建議措施(19)責(zé)任和目標(biāo)完成日(20)措施執(zhí)行結(jié)果(22)采取的措施（21）嚴(yán)重度頻度探測度R.P.N每小時進(jìn)行目測檢查，每班檢查一次噴膜厚度（深度計）和范圍5280給噴蠟槍加裝深度限位器制造工程9×,10,15增加限位器，在線上檢查噴蠟槍72570使噴蠟作業(yè)自動化制造工程9×,12,15由于同一條線上不同的門其復(fù)雜程度不同，因此拒絕該項每小時進(jìn)行目測檢查，每班檢查一次噴膜厚度（深度計）和范圍5175使用設(shè)計試驗確定粘度、溫度和壓力制造工程9×,10,01確定溫度和壓力限值，并安裝限值控制器?？刂茍D顯示過程已受控制。CPK=1.8571535每小時進(jìn)行目測檢查，每班檢查一次噴膜厚度（深度計）和范圍570無FMEA編號：1450(1)

頁碼：第1頁共1頁編制者：J.Ford-×6512–裝配部門(4)FMEA日期：（編制）9×,05,77(修訂)9×,11,06(7)①FMEA編號（①為表格中的序號，以下類推）。填入FMEA文件編號，以便查詢。②項目。填入所分析系統(tǒng)、子系統(tǒng)或零部件的名稱、編號。③過程責(zé)任。填入負(fù)責(zé)過程設(shè)計的部門（以O(shè)EM廠家而言，可能是外來廠家）和小組。④編制者。填入負(fù)責(zé)FMEA工作的工程師的姓名、。PFMEA標(biāo)準(zhǔn)表格的使用⑤產(chǎn)品類別/產(chǎn)品型號填入將使用和/或正被分析的設(shè)計所影響的預(yù)期產(chǎn)品類別及型號（如果已知的話）。⑥關(guān)鍵日期填寫初次FMEA預(yù)定完成的日期，該日期不應(yīng)超過計劃開始生產(chǎn)的日期。⑦FMEA日期填入編制FMEA原始稿的日期及最新修訂的日期。⑧核心小組列出被授權(quán)確定和/或執(zhí)行任務(wù)的責(zé)任部門和個人姓名（建議將所有參加人員的姓名、部門、、地址等都記錄在一張分發(fā)表上）。⑨項目填入被分析的過程名稱和編號。⑩過程功能簡單描述被分析的過程或工序，盡可能簡單地說明該過程或工序的目的。如果過程包括許多具有不同潛在失效模式的工序，那么可以把這些工序作為獨(dú)立過程列出。潛在失效模式所謂潛在失效模式是指過程可能發(fā)生的不滿足過程要求和/或設(shè)計意圖的形式，是對某具體工序不符合要求的描述。它可能是引起下一道（下游）工序的潛在失效模式的起因，也可能是上一道（上游）工序潛在失效的后果。需注意的是，在FMEA準(zhǔn)備中，應(yīng)假定提供的零件/材料是合格的。11過程工程師／小組應(yīng)能提出并回答下列問題：

●過程／零件為什么不能滿足規(guī)范？

●假設(shè)不考慮工程規(guī)范，顧客（最終使用者、后續(xù)工序或服務(wù)）會提出什么異議？在確定潛在失效模式時，建議把對相似過程的比較和顧客（最終用戶和后續(xù)工序）對類似零件的索賠情況的研究作為出發(fā)點。此外，對設(shè)計目的的了解也很必要。典型的失效模式可能是但不局限于下列情況：彎曲、粘合、毛刺、轉(zhuǎn)運(yùn)損壞、斷裂、變形、臟污、安裝調(diào)試不當(dāng)、接地、開路、短路、工具磨損等。潛在失效后果。主要描述失效模式一旦發(fā)生后對系統(tǒng)所造成的影響。顧客可以是下一道工序、后序工序、代理商和客戶。對最終使用者來說，失效的后果應(yīng)用產(chǎn)品或系統(tǒng)的性能缺陷來描述。如：噪音、工作不正常、不起作用、不穩(wěn)定、外觀不良、粗糙、費(fèi)力、異味、工作減弱、間歇性工作等。對下一道工序或后序工序來說，失效的后果應(yīng)用過程/工序性能缺陷來描述。如：無法固定、無法鉆孔、無法安裝、無法加工表面、危害操作者、不配合、不連接、不匹配、損壞設(shè)備等。12嚴(yán)重度S（Severity）。

嚴(yán)重度是評價潛在失效模式對顧客的影響后果的嚴(yán)重程度的指標(biāo)。嚴(yán)重度僅適用于失效的后果。過程FMEA分析用嚴(yán)重度數(shù)可按表4-5選用。13表4-5過程FMEA分析用嚴(yán)重度數(shù)S后果判定準(zhǔn)則：后果的嚴(yán)重度嚴(yán)重度無警告的嚴(yán)重危險可能危害機(jī)器或裝配操作者。潛在失效模式嚴(yán)重影響產(chǎn)品安全運(yùn)行或包含不符合政府法規(guī)的事項，嚴(yán)重程度很高。失效時無警告10有警告的嚴(yán)重危險可能危害機(jī)器或裝配操作者。潛在失效模式嚴(yán)重影響產(chǎn)品安全運(yùn)行或包含不符合政府法規(guī)的事項，嚴(yán)重程度很高。失效發(fā)生時有警告9后果判定準(zhǔn)則：后果的嚴(yán)重度嚴(yán)重度很高生產(chǎn)線嚴(yán)重破壞，可能100%的產(chǎn)品得報廢，產(chǎn)品/系統(tǒng)無法運(yùn)行，喪失基本功能，顧客非常不滿8高生產(chǎn)線破壞不嚴(yán)重，產(chǎn)品需篩選部分（低于100%）報廢，產(chǎn)品能使用，但性能下降，顧客不滿意7中等生產(chǎn)線破壞不嚴(yán)重，部分（低于100%）產(chǎn)品報廢（不篩選），產(chǎn)品/系統(tǒng)能運(yùn)行，但舒適或方便性項目失效，顧客感覺不舒適6低生產(chǎn)線破壞不嚴(yán)重，產(chǎn)品需要100%返工，產(chǎn)品或系統(tǒng)能運(yùn)行，但有些舒適或方便性項目性能下降，顧客有些不滿意。5后果判定準(zhǔn)則：后果的嚴(yán)重度嚴(yán)重度很低生產(chǎn)線破壞不嚴(yán)重，產(chǎn)品經(jīng)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(shù)顧客發(fā)現(xiàn)有缺陷8輕微生產(chǎn)線破壞較輕，部分（少于100%）產(chǎn)品需要在生產(chǎn)線上其它工位返工。裝配和涂裝或尖響和卡嗒響等項目不符合要求，有一半顧客發(fā)現(xiàn)有缺陷7很輕微生產(chǎn)線破壞很輕微，部分（少于100%）產(chǎn)品需要在生產(chǎn)線上原工位返工。裝配和涂裝或尖響和卡嗒響等項目不符合要求，很少顧客發(fā)現(xiàn)有缺陷6無沒有影響5級別

本欄目是用來對需要附加特殊過程控制的零部件、子系統(tǒng)或系統(tǒng)的一些特殊過程特性進(jìn)行分級的（如關(guān)鍵、主要、重要、重點等）。如特殊過程、關(guān)鍵過程。可用適當(dāng)?shù)淖帜福ㄈ纾篈——關(guān)鍵過程；B——重要過程；C——次要過程，次要過程一般不作標(biāo)志）或符號表示“級別”。如果在過程FMEA中確定了某一級別，則應(yīng)通知負(fù)責(zé)設(shè)計的工程師，因為它可能會影響有關(guān)確定控制項目標(biāo)識的設(shè)計、工藝文件。14關(guān)鍵工序與特殊工序

（1）關(guān)鍵工序（過程）的設(shè)置原則。①對最終產(chǎn)品的性能、可靠性等方面直接影響的工序；②產(chǎn)品質(zhì)量特性形成的工序；③工藝難度大，質(zhì)量較易波動或問題發(fā)生較多的工序。（2）特殊工序（過程）的設(shè)置原則。①工序結(jié)果不能通過其后的檢驗和試驗加以驗證；②工序結(jié)果的缺陷僅在后續(xù)的過程乃至在產(chǎn)品使用后才顯露出來；③工序結(jié)果需實施破壞性測試或昂貴的測試才能獲得證實。潛在失效起因/機(jī)理。潛在失效起因是指失效是怎么發(fā)生的，應(yīng)依據(jù)可以糾正或控制的原則來描述潛在失效起因。典型的失效起因包括但不限于：

●扭矩不正確——過大、過??；

●焊接不正確——電流、時間、壓力不正確；

●測量不精確；

●熱處理不正確——時間、溫度有誤；

●澆口/通風(fēng)不正確；●零件漏裝或錯裝。列表時應(yīng)明確記錄具體的錯誤或誤操作情況（例如操作者未裝密封墊），而不應(yīng)用一些含糊不清的詞語（如操作者錯誤、機(jī)器工作不正常）。15頻度O——發(fā)生概率。

頻度用來表征失效起因/機(jī)理發(fā)生的可能性（頻率）。頻度的分級重在其含義而不是具體數(shù)值。過程FMEA用頻度數(shù)見表。16表4-6過程FMEA用頻度數(shù)O失效發(fā)生的可能性可能的失效率CPK頻度很高：失效幾乎是不可避免的≥1/2＜0.33101/3≥0.339高：一般與以前經(jīng)常發(fā)生失效的過程相似的過程有關(guān)1/8≥0.5181/20≥0.677失效發(fā)生的可能性可能的失效率CPK頻度中等：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(guān)1/80≥0.8361/400≥1.0051/2000≥1.174低：很少幾次與相似過程有關(guān)的失效1/15000≥1.333很低：很少幾次與幾平完全相同的過程有關(guān)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現(xiàn)行過程控制。現(xiàn)行的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像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。評價可在目標(biāo)工序進(jìn)行，也可在后續(xù)工序進(jìn)行。選擇過程控制方法時應(yīng)考慮：a）阻止失效起因／機(jī)理或失效模式／后果的發(fā)生，或減小其出現(xiàn)率；b）查明起因／機(jī)理并找到糾正措施；