失效模式及后果分析-Failure-Mode-and-Effects-Analysis

FMEAFailure

ModeandEffect

Analysis失效模式及后果分析什么是

FMEA？FMEA的中文意思是失效模式及后果分析(FailureMode&EffectAnalysis);失效模式(FailureMode):指制造過程無法達(dá)到預(yù)定或規(guī)定的要求所表現(xiàn)出的現(xiàn)象；如：壞品、不良設(shè)備狀況等;后果(Effect):指失效模式在客戶處所造成的結(jié)果;失效的定義失效在規(guī)定條件下,(環(huán)境、操作、時間)不能完成既定功能。在規(guī)定條件下,產(chǎn)品參數(shù)值不能維持在規(guī)定的上下限之間產(chǎn)品在工作范圍內(nèi),導(dǎo)致零組件的破裂、斷裂、卡死、損壞現(xiàn)象FMEA的功能定位依照其發(fā)生在失效的風(fēng)險優(yōu)先排列并采取行動排除或降低其發(fā)生的可能;為使用和持續(xù)改進(jìn)提供文件化的預(yù)防經(jīng)驗(yàn)/方法;FMEA自身并不是問題的解決者，它通常與其它問題解決的工具聯(lián)合使用;(FMEA提出問題解決的時機(jī)并不是解決問題)

FMEA是先期質(zhì)量策劃中評價潛在失效模式及其起因的一種工具.FMEA的作用改進(jìn)質(zhì)量、生產(chǎn)率、可靠性和安全性改善企業(yè)形象，提高競爭力提高顧客的滿意度減少產(chǎn)品招回的風(fēng)險降低產(chǎn)品開發(fā)的時間和費(fèi)用對減少風(fēng)險的活動或措施進(jìn)行存檔和追蹤FMEA的發(fā)展歷史二十世紀(jì)五十年代初，美國格魯門飛機(jī)公司在研制飛機(jī)主操作系統(tǒng)時首次采用；二十世紀(jì)六十年代，Apoll項目，美國航天；1974年，MIL-STD-1629誕生，美國海軍；1976年，美國國防部確定FMEA所有武器采購的必要活動；七十年代后期，美國汽車工業(yè)采用FMEA作為風(fēng)險評估工具；八十年代中期，美國汽車工業(yè)采用過程FMEA（PFMEA）；1991年，ISO9000推薦；1994年，QS9000強(qiáng)制：是4.20統(tǒng)計技術(shù)要素中的首要審核項目.FMEA模型控制影響外部顧客或下工序原因故障模式(缺陷)工序材料或工程輸入FMEA模型控制影響外部顧客或下一工序原因故障模式(缺陷)工序材料或工程輸入Prevention檢測檢測檢測哪個是最好的情況？哪個是最壞的情況？FMEA應(yīng)用流程做什么樣的FMEA組建FMEN機(jī)構(gòu)確定參與人員確定產(chǎn)品流程分析產(chǎn)品失效模式確定各類失效的綜合影響確定分析過程結(jié)束完成整個FMEAFMEA分析思路風(fēng)險在那里？設(shè)計缺陷過程問題使用問題服務(wù)問題風(fēng)險的原因是什么？風(fēng)險的后果有多嚴(yán)重？發(fā)生幾率有多大？當(dāng)前控制措施是什么？風(fēng)險評價風(fēng)險排序要解決哪些風(fēng)險？控制措施是什么？效果如何？相對定量評價RPN｛風(fēng)險1、風(fēng)險2….｝排在前面的資源允許的可以解決的誰來做？什么時候做？預(yù)計效果試驗(yàn)效果實(shí)際效果FMEA開發(fā)過程工作表ABC潛在影響失效模式潛在的原因法機(jī)料人環(huán)境設(shè)計或過程功能FMEA的順序過程功能要求潛在失效模式潛在失效的后果嚴(yán)重度數(shù)S級別潛在失效的起因/機(jī)理頻度數(shù)現(xiàn)行設(shè)計控制不易探測度數(shù)D風(fēng)險順序數(shù)RPN建議措施責(zé)任和目標(biāo)完成日期措施結(jié)果預(yù)防探測采取的措施嚴(yán)重度數(shù)頻度數(shù)不易探測度數(shù)R.P.N功能、特征或要求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)期功能有多糟糕起因是什么后果是什么發(fā)生頻率如何怎樣預(yù)防和探測該方法在探測時有那些優(yōu)點(diǎn)能做些什么設(shè)計更改過程更改特殊控制采用新程序或指南的更改

跟蹤評審確認(rèn)控制計劃典型的FMEAs系統(tǒng)SFMEA設(shè)計DFMEA過程PFMEA部件子系統(tǒng)主系統(tǒng)注意：將系統(tǒng)的失效模式降為最小部件子系統(tǒng)主系統(tǒng)注意：將設(shè)計的失效模式降為最小目標(biāo)：最大化的產(chǎn)品質(zhì)量、可靠性和成本目標(biāo)：最大化的產(chǎn)品質(zhì)量、可靠性、成本和可維護(hù)性人機(jī)料法環(huán)測機(jī)器工具工作站生產(chǎn)線操作者培訓(xùn)過程測量注意：將全過程的失效模式降為最小，目標(biāo)最大化的全過程質(zhì)量、可靠性、成本和可維護(hù)性FMEAs和制造流程的關(guān)系DFMEA主要在設(shè)計階段，立足于零件結(jié)構(gòu)的可靠性與可加工性等，沒有考慮到制造流程的因素，此時就無需有生產(chǎn)流程圖；

但PFMEA主要的研究就是生產(chǎn)流程，以生產(chǎn)流程為載體逐步的分析其存在問題的可能性等并采取預(yù)防措施，這時加入流程分析是必要的。FMEAs的關(guān)聯(lián)失效模式后果原因SFMEA問題的分支問題問題產(chǎn)生的原因DFMEA問題產(chǎn)生的原因來自SFMEA準(zhǔn)確的后果定義來自SFMEA設(shè)計失效模式產(chǎn)生的原因PFMEA問題產(chǎn)生的原因來自DFMEA和DFMEA相同的后果詳細(xì)的過程失效模式產(chǎn)生的原因FMEAs的時間順序概念初始設(shè)計設(shè)計完成樣件制造設(shè)計/過程確認(rèn)生產(chǎn)開始DFMEAPFMEADFMEA

開始早于過程，完成時間在早期的圖樣完成但任何工具的制造開始之前.PFMEA

開始于基本的操作方法討論完成時，完成時間早于生產(chǎn)計劃制定和生產(chǎn)批準(zhǔn)之前.不要混淆DFMEA與PFMEA的起因和失效項目DFMEAPFMEA失效潤滑能力不足潤滑能力不足起因錯誤的原料說明錯誤的原料使用注意風(fēng)險優(yōu)先指數(shù)(RPN)

RiskPriorityNumber

=(S)x(O)x(D)S=Severity嚴(yán)重度O=LikelihoodofOccurrence頻度D=LikelihoodofDetection探測度RPN分值越高則該缺陷的失效風(fēng)險越大RPN風(fēng)險優(yōu)先指數(shù)(RPN)RPN評價理解或行動1<RPN<50對產(chǎn)品有較小的危害51<RPN<100對產(chǎn)品有中等的危害，需進(jìn)一步改善101<RPN<1,000對產(chǎn)品有嚴(yán)重危害，需深入調(diào)查分析RPN流程項目/功能潛在失效模式潛在失效后果嚴(yán)重度S級別潛在失效的起因/機(jī)理頻度O現(xiàn)行設(shè)計控制探測度DRPN項目/功能潛在失效模式潛在失效后果嚴(yán)重度S級別潛在失效的起因/機(jī)理頻度O現(xiàn)行設(shè)計控制探測度DRPNDFMEAPFMEA來自經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù)來自預(yù)測設(shè)計過程起因后果控制失效模式頻度嚴(yán)重度探測度嚴(yán)重性(S):

對應(yīng)于某潛在失效效應(yīng)的嚴(yán)重程度。發(fā)生概率(O):

對應(yīng)于原因與失效模式比例的評估。可測性(D):

在客戶方發(fā)生失效的可能性的等級。對工序或客戶無影響客戶可能忽略的失效對性能有微影響對性能有較影響對性能有影響工序/產(chǎn)品能會降低但安全工序/產(chǎn)品性能會降低很嚴(yán)重以致不可修復(fù)或無法使用非常嚴(yán)重(帶有警報提示的影響安全性或可靠性故障(不帶有警報提示的影響)

極為少<1in1,500,000小概率1in150,000失效較少1in15,000微量失效1in2,000偶然性失效1in500一般1in100較多1in50大量1in10非常多1in5幾乎全部>1in2可靠的測試控制比較可靠的測試控制良好的測試控制測試控制不完全的測試控制較低水平的控制低水平的控制難于控制很難控制幾乎無法控制FMEA定義概念性說明原因,失效模式,效應(yīng)和控制方案風(fēng)險評估分?jǐn)?shù)12345678910FMEA計分標(biāo)準(zhǔn)評估影響的嚴(yán)重程度

影響

危害的程度等級不帶有報警性提示的影響當(dāng)一個潛在的失效模式影響安全生產(chǎn)或不適應(yīng)所規(guī)定的控制要求---很高的危害性，失效的出現(xiàn)可能不帶有任何報警性的提示.10帶有報警性提示的影響當(dāng)一個潛在的失效模式影響安全生產(chǎn)或不適應(yīng)所規(guī)定的控制要求-----很高的危害性，失效的出現(xiàn)可能帶有報警性的提示9很高對產(chǎn)品生產(chǎn)線是主要的破壞因素，產(chǎn)品可能全部報廢，由于產(chǎn)品失了基本的功能需不能使用，客戶很不滿意8高對產(chǎn)品生產(chǎn)線有較高的破壞性影響，產(chǎn)品需要分類，部分有可能報廢，產(chǎn)品可以使用，但是由于性能降低而客戶不滿意7中等對產(chǎn)品生產(chǎn)線有較高的破壞性影響，部分有可能報廢但不需要分類，但是有諸多本該方便舒適的操作不能使用，使客戶覺得不方便6低對產(chǎn)品生產(chǎn)線有破壞性影響，產(chǎn)品有可能全部需要返工，在降低性能的情況下產(chǎn)品可以使用，但客戶還是感到不滿意5很低對產(chǎn)品生產(chǎn)線有較低的破壞性影響，產(chǎn)品可能需要分類,部分產(chǎn)品需要返工，產(chǎn)品的不足被許多客戶所注意4微小對產(chǎn)品生產(chǎn)線有較微小的破壞性影響，部分產(chǎn)品有可能需要在生產(chǎn)線返工，產(chǎn)品的不足被一般客戶所注意3很細(xì)微對產(chǎn)品生產(chǎn)線有較微小的破壞性影響，部分產(chǎn)品有可能需要在生產(chǎn)線返工，產(chǎn)品的不足被很敏銳的客戶所注意2無

1preparedbyliuliangcheng,Notcopywithoutpermission.可測度探測度準(zhǔn)則：設(shè)計控制可能探測出來的可能性探測度定級絕對不肯定設(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很極少設(shè)計控制只有很極少的機(jī)會能找出潛在的起因/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)會能找出潛在的起因/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)會能找出潛在的起因/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)會能找出潛在的起因/機(jī)理及后續(xù)的失效模式6中等設(shè)計控制有中等的機(jī)會能找出潛在的起因/機(jī)理及后續(xù)的失效模式5中上設(shè)計控制有中上多的機(jī)會能找出潛在的起因/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)會能找出潛在的起因/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)會能找出潛在的起因/機(jī)理及后續(xù)的失效模式2幾乎肯定設(shè)計控制幾乎肯定能找出潛在的起因/機(jī)理及后續(xù)的失效模式1過程FMEA事例控制計劃

控制計劃是控制生產(chǎn)流程的系統(tǒng)書面描述.控制計劃描述生產(chǎn)者為產(chǎn)品或流程的制訂的質(zhì)量計劃措施.控制計劃列出了所有要求特殊質(zhì)量計劃得到過程參數(shù)和零件特征,包括所有可適用的關(guān)鍵特性和重要性.控制計劃分類樣件控制計劃試生產(chǎn)控制計劃生產(chǎn)控制計劃設(shè)計目標(biāo)可靠性和質(zhì)量目標(biāo)控制計劃初步材料清單初步工藝流程圖DFMEN初步的潛在特殊性清單DFMEN和PFMEA樣件控制計劃工程和材料標(biāo)準(zhǔn)圖紙和標(biāo)準(zhǔn)變更新裝配、新工具和設(shè)施要求特殊產(chǎn)品和工藝要求量具和測試設(shè)備要求包裝要求生產(chǎn)和過程質(zhì)量檢查PFMEA工藝流程圖控制計劃表控制計劃表內(nèi)容說明（1）控制計劃表內(nèi)容說明（2）控制計劃表內(nèi)容說明（3）控制計劃表內(nèi)容說明（4）控制計劃檢查表設(shè)計潛在的失效模式及后果分析

DFMEADesign

FailureModeandEffect

AnalysisDFMEA簡介由“設(shè)計主管工程師／小組”采用的一種分析技術(shù)；以其最嚴(yán)密的形式總結(jié)了設(shè)計一個零部件、子系統(tǒng)或系統(tǒng)時，設(shè)計工程師／小組的設(shè)計思想；在最大范圍內(nèi)保證已充分地考慮到并指明潛在失效模式及其相關(guān)后果的起因／機(jī)理；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。DFMEA范圍新產(chǎn)品設(shè)計/樣圖完成前設(shè)計更改階段DFMEA小組成員(在籌備樣件期間開始)設(shè)計工程師—通常的小組領(lǐng)導(dǎo)檢驗(yàn)工程師可靠性工程師制造工程師最終服務(wù)工程師項目經(jīng)理體系工程師顧客聯(lián)系人其他，包括：銷售、采購、過程制造、QA/QC等DFMEA顧客的定義DFMEA“顧客”的定義，不僅僅指“最終使用者”，還包括產(chǎn)品設(shè)計或更高一級產(chǎn)品裝配過程設(shè)計的工程師/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。DFMEA在體現(xiàn)除設(shè)計意圖外，還應(yīng)保證制造和裝配能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)計意圖，例如：必要的拔模斜度(鑄件)表面處理要求(機(jī)械加工)裝配空間/工具可接近(制造過程)材料的性能要求(成本和性能)過程能力/性能(產(chǎn)品競爭力)DFMEA的拓展DFMEA的拓展還要考慮產(chǎn)品維護(hù)（服務(wù)）及回收的技術(shù)/身體的限制便利的維修工具簡便的診斷方法材料的分類符號（用于回收）設(shè)計控制和建議措施設(shè)計控制：可靠性檢驗(yàn)/樣件試驗(yàn)設(shè)計評審建議措施：修改設(shè)計幾何尺寸和/或公差修改材料規(guī)范試驗(yàn)設(shè)計修改試驗(yàn)計劃通用案例+-+-+-通用案例+-+-+-過程潛在的失效模式及后果分析

PFMEAProcess

FailureModeandEffect

AnalysisPFMEA簡介由“制造/裝配工程師／小組”采用的一種分析技術(shù)在最大范圍內(nèi)保證已充份的考慮到并指明潛在失效模式及與其相關(guān)的后果起因／機(jī)理以其最嚴(yán)密的形式總結(jié)了開發(fā)一個過程時，工程師／小組的設(shè)計思想在任何制造策劃過程中正常經(jīng)歷的思維過程是一致的，并使之規(guī)范化。PFMEA假定所設(shè)計的產(chǎn)品能夠滿足設(shè)計要求。PFMEA不依靠改變設(shè)計來克服過程中的薄弱環(huán)節(jié)。（PFMEA不涉及DFME的工作任務(wù)）PFMEA的前提PFMEA

小組成員過程工程師—通常的小組領(lǐng)導(dǎo)生產(chǎn)操作者工藝工程師設(shè)計工程師可靠性工程師加工工程師維修工程師項目經(jīng)理質(zhì)量工程師其他，包括：銷售、供應(yīng)商、QA/QC