FMEA的改版(2).pptx
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1、 FMEA Potential Failure Mode and Effects Analysis Etbest Consulting Corporation讲师:郑寅歌讲师:郑寅歌1/21/20221FMEA的改版2001-07-01开始使用第三版1/21/20222改版的主要内容表单修订,把现行控制区分为预防和探测,不再二项合并在一起。严重度的评分标准,发生度的评分标准,不易探测度的评分标准做了调整。一些部份的描述及说明做了调整。1/21/20223课程目录I 概要II 设计FMEAn简介n设计FMEA的开发(122)n跟踪措施III 过程FMEAn简介n过程FMEA的开发(122)n跟踪
2、措施1/21/20224SECTION I概 要1/21/20225何谓FMEAFMEA是一组系统化的活动,其目的是:n发现、评价产品过程中潜在的失效及其后果。n找到能够避免或减少这些潜在失效发生的措施。n书面总结上述过程。它是对设计(产品/过程)过程的完善,以明确什幺样的设计才能满足顾客要求。1/21/20226FMEA发展历史虽然许多工程技术人员早已在他们的设计或制造过程中应用了FMEA这一分析方法。但首次正式应用FMEA技术则是在六十年代中期航天工业的一项革新。1/21/20227FMEA的实施注意事项由于不断追求产品质量是一个企业不可推卸的责任,所以应用FMEA技术来识别并消除潜在隐患
3、有着举足轻重的作用。对车辆回收的研究结果表明,全面实施FMEA能够避免许多事件的发生。虽然FMEA的准备工作中,每项职责都必须明确到个人,但是要完成FMEA还得依靠集体协作,必须综合每个人的智能。例如,需要有设计、制造、装配、售后服务、质量及可靠性等各方面的专业人才。1/21/20228FMEA的实施注意事项及时性是成功实施FMEA的最重要因素之一,它是一个“事前的行为”,而不是“事后的行为”,为达到最佳效益,FMEA必须在设计或过程失效模式被无意纳入设计产品之前进行。事前花时间很好地进行综合的FMEA分析,能够容易、低成本地对产品或过程进行修改,从而减轻事后修改的危机。FMEA能够减少或消除
4、因修改而带来更大损失的机会。适当的应用FMEA是一个相互作用的过程,永无止境。1/21/20229要做的事可能会发生的问题事先分析了解原因已做的事发生了什么事什么原因1/21/202210预防观念问题总数产品设计过程开发试生产量产问题总数产品设计过程开发试生产量产优质企业劣质企业1/21/202211FMEA的实施注意事项不适合将一个小组的FMEA分数和其它组的FMEA分数进行比较,因为即使设计或过程是一样的,但由于每个状况不一样所以打出来的分数也会不一样。后图描述了进行FMEA的顺序。这并不是简单地填写一下表格,而是要理解FMEA的过程,以便消除风险并策划适宜的控制方法以确保顾客满意。1/2
5、1/202212失效模式失效效应FMEA模式一般是发生在产品上一般是指对下工程或最终顾客的影响失效原因材料不对结合方式不对公差不对原理不对1/21/202213现行预计的产品/过程可能产生的失效模式分析分析对顾客或下工程的影响哪些原因可能造成这个失效模式采取可行的对策FMEA 执行顺序执行顺序制定1/21/202214 F FMME EA A 执执行行顺顺序序 现行控制 執 行 結 果 项目 功能 潜在失效模式 潜在失效后果 严重度 等级 ? 在失效 起因/机理 发生度 预防 探测 难 检 度 RPN 建议措施 责任及目标完成日 采取措施 S O What are theFunctions,F
6、eatures orRequirementsWhat can go wrong?-No function-Partial/Over/DegradedFunction-Unintended FunctionWhatAre theEffect(S)?HowBadIs itWhatAre theCause(s)How oftenDoes itHappenHow can this bePrevented andDetected?How goodIs this methodAt detecting itWhat can be done?-design change-process changes-spe
7、cial control-changes to standards,Procedures, orguides1/21/202215应用FMEA的三种典型时机新设计、新技术或新制程新设计、新技术或新制程,这时的FMEA是完整的设计、技术、或制程。修改现有的设计或制程修改现有的设计或制程(假设其设计或制程FMEA已存在)这时的FMEA的焦点在修改的设计、制程,以及由于修改设计、制程而导致的相互作用。使用现有的设计或过程于新的环境、地点使用现有的设计或过程于新的环境、地点(假设其设计或制程FMEA已存在),这时的FMEA范围是针对环境、地点对现有的设计、过程的影响。1/21/202216追踪为了确保
8、所采取的预防措施是有效的,应对这些行动进行追踪,对这方面的要求无论怎样强调也不过分。措施应传达到所有受影响的部门。一个经过彻底思考、周密开发的FMEA,如果没有积极有效的预防措施,其价值时非常有限的。责任工程师应确认建议的措施已被执行或评估,FMEA是一份动态的文件,必须是最新的状况,以及最新的相关活动,包括在开始生产后才发生的活动。1/21/202217追踪责任工程师有多种方式来确认建议的措施是否实施,它们包含但不限于下列:n对设计、制程、图面进行评审,以确保建议的措施得到实施;n确认各项的变更已纳入到设计、制程、组装的文件中;n对设计fmeas 、过程fmeas,fmea的特殊应用以及控制
9、计划进行评审。1/21/202218SECTION IIDFMEA1/21/202219简介设计潜在FMEA是由“设计工程师小组早期采用的一种分析技术,用以最大限度地保证各种潜在失效模式及其相关的起因机理已得到充分的考虑和说明。应评估最后的产品以及每个与之相关的系统、子系统和零部件。FMEA以其最严密的形式总结了设计一个零部件、子系统或系统时,一个工程师和设计小组的设计思想(其中包括,根据以往的经验和教训对一些环节的分析)。1/21/202220简介这种系统化的方法与一个工程师在任何设计过程中正常经历的思维过程是一致的,并使之规范化、文件化。设计FMEA为设计过程提供支持,它以如下方法降低产品
10、的失效风险:n为客观地评价设计、包括功能要求及设计方案,提供帮助。n评价为生产、装配、服务和回收要求所做的初步设计。n提高潜在失效模式及其对系统和车辆运行影响已在设计和开发过程中得到考虑的可能性。1/21/202221简介n对完整和有效的设计、开发和确认项目的策划提供更多的信息。n根据潜在失效模式对“顾客”的影响,开发潜在失效模式的排序清单,从而为设计改进、开发和确认试验/分析建立一套优先控制系统。n为推荐和跟踪降低风险的措施提供一个公开的讨论形式。n为将来分析研究现场情况,评价设计的更改及开发更先进的设计,提供参考。1/21/202222顾客的定义设计FMEA中“顾客”的定义,不仅仅是“最终
11、使用者”,而且包括负责整车或更高一层总成设计的工程师设计组,以及负责生产、装配和服务活动的生产/工艺工程师们。1/21/202223更高一层系统汽车制造商使用者都是FMEA所要考虑的对象但最主要的是针对使用者本设计可能产生的失效模式顾客的定义1/21/202224小组的努力在最初的设计FMEA过程中,希望负责设计的工程师们能够直接地、主动地联系所有有关部门的代表。这些部门应包括(但不限于):装配、制造、设计、分析/试验、可靠性、材料、 质量、服务和供方,以及负责更高或更低一层次的总成或系统、子系统或部件的设计领域。FMEA可成为促进有关部门间充份交换意见的催化剂,从而提高整个集体的工作水平。除
12、非负责的工程师有FMEA和团队工作推进经验,否则,有一位由经验的FMEA推进员来协助小组的工作时非常重要的。1/21/202225DFMEA 执行时间设计FMEA是一份动态文件。n在一个设计概念最终形成之时或之前开始。n在产品开发各阶段中,当设计有变化或得到其它信息时,应持续及时地予以更新。n在产品图样完成之前全部结束。1/21/202226初始FMEA修正FMEA1必须在产品加工图样完成前,工装准备前以及试生产前各项未考虑的失效模式发现以及讨论修正FMEA2各项未考虑的失效模式发现以及讨论TIME动态的FMEA文件产品加工图样1/21/202227考虑到制造装配的要求相互联系的,设计FMEA
13、在体现设计意图的同时,还应保证制造或装配能够实现设计意图。对于制造或装配过程中可能发生的潜在失效模式和或其原因机理,当过程FMEA包括了它们的识别、影响及控制时,则不需包含,但也可包含在DFMEA中。1/21/202228设计FMEA不是靠过程控制来克服设计中潜在的缺陷,但的确要考虑制造装配过程中技术的体力的限制,例如n必要的拔模(斜度)n表面处理的限制n装配空间工具可接近n钢材硬度的限制n公差/过程能力性能设计FMEA同时应当考虑产品维修上及回收的技术身体的限制,例如:n工具的可接近性n诊断能力n材料分类符号(为了回收)1/21/202229设计FMEA的开发负责设计工程师拥有许多用于设计F
14、MEA准备工作的文件是有帮助的。设计FMEA应从列出设计希望做什幺及不希望做什幺开始,及设计意图。顾客的希望和需求可通过质量功能展开(QFD)、车辆要求文件、已知产品的要求和/或制造装配服务回收要求等确定,应把包括在内。期待特性的定义越明确,就越容易识别潜在的失效模式,以便于采取预防措施。1/21/202230框图设计FMEA应从所要分析的系统、子系统或零部件的框图(见后页)开始。框图也可指出信息、能量、力、流体等的流程。其目的是要明确向方框交付的内容(输入),方框图中完成的过程(功能),以及由方框图所交付的内容(输出)。框图说明了分析中包括的各项目之间的主要关系,并建立了分析的逻辑顺序。在F
15、MEA的准备工作中这种框图的复制件应伴随FMEA过程。为便于潜在失效模式及其影响后果分析的文件化,后图给出了设计FMEA的空白表。1/21/202231开 关开 / 关C灯罩A灯泡总成D极板E电 池B弹 簧F21455431/21/202232 设计设计 FMEA FMEA 表表 FMEA 编 号:_ 页次:_ 项 目 设计责任者 车型 / 年份 关 键 日 期 核心小组 FMEA 制订日期 FMEA 修订日期 核 准 审 核 制 订 执 行 结 果 项目 功能 潜在 失效 模式 潜失 模在 效应 严 重 度 等 级 潜 在 的 失 效原因或机制 发 生 度 预防 措施 侦测 措施 难 检 度
16、 风险 优先 数 建议 措施 负责人 与 日期 采行 措施 S O D RPN 1/21/202233目的新产品设计开发初期, 分析产品潜在失效模式与相关产生原因提出未来分析阶段注意事项, 建立有效的品质控制计划1/21/202234失效定义失效 :在规定条件下(环境、操作、时间)不能完成既定功能。在规定条件下, 产品参数值不能维持在规定的上下限之间。产品在工作范围内, 导致零组件的破裂、断裂、卡死等损坏现象。1/21/202235设计FMEA产品:橡胶油封失效模式:外围渗漏原因:材料之耐久性;效应:污染;目前之控制方法:加速寿命试验。原因:材料之兼容性;效应:污染;目前之控制方法:产品兼容性
17、研究原因:允容设定;效应:污染;目前之控制方法:最差的公差设定研究1/21/202236设计FMEA分析方法硬件法针对零件清单上的每一个零件,一次一个的逐个分析,直到整个产品分析完。功能法针对该产品之所有功能予以列表出来,然后逐个功能项目来加以分析。功能块法成组的零件组成次组成或子系统结合成功能块其对功能之影响性,影响性最大者将得到较多的注意和优先权。1/21/202237可靠度块法将产品组合成可靠度块,然后依据其重要性来分析每一个区块。由上而下法由最上层分析到最下层由下而上法由最下层分析到最上层1/21/2022381.FMEA编号填入FMEA文件编号, 以便可以追踪使用设计FMEA表编号如
18、下 :编号 - 项目号 (从01-09循环使用)月份公历年的末两位1/21/2022392.系统、子系统或零件名称及编号填入将被分析的系统、子系统或零件名称和编号1/21/2022403.设计责任者填入OEM、部门和小组, 也包括供货商名称(如果适用时)。1/21/2022414.Prepared by(编制者)填入负责编制FMEA的工程师的姓名、电话和所在公司的名称。1/21/2022425.车型年/项目填入想要使用的或将受到设计影响分析/制造的车型年/项目(如已知的话)。1/21/2022436.关键日期填入初次fmea应完成的日期,它不可以超过计划生产设计发行日期。1/21/202244
19、FMEA日期填入编制FMEA原始稿的日期和最新被修订日期1/21/202245核心小组列出有权确定和/或执行任务的负责部门的名称和个人的姓名(建议将所有小组成员名字、部门、电话号码、地址等另行列表) 。1/21/202246项目功能填入被分析项目的名称和编号。利用工程图纸上标明的名称并指明设计水平,在最初发布之前,应使用试验性编号。用尽可能简明的文字来说明被分析项目要满足设计意图的功能,包括该系统运行的环境(如说明温度、压力、湿度范围)。如果该项目有多种功能,且有不同的失效模式,应把所有功能都单独列出。1/21/202247潜在失效模式所谓潜在失效模式是系统、子系统或零部件有可能未达到设计意图
20、的形式。它可能会是更高一级子系统、系统的潜在模式的起因或者是更低一级的零部件潜在失效的影响后果。对每一个特定项目及其功能,列出每一个潜在对每一个特定项目及其功能,列出每一个潜在失效模式。前提是这种失效可能发生,但不是失效模式。前提是这种失效可能发生,但不是一定发生一定发生。可以将以往TGW(运行不良)的研究、疑虑、报告和小组的头脑风暴结果的评审做为出发点。1/21/202248潜在失效模式只可能在特定的运行环境条件下(如热、冷、干燥、灰尘等)以及特定的使用条件下(如超过平均里程、不平的路段、仅在城市行驶等)发生的潜在失效模式也应当考虑。典型的失效模式可以是但不限于下列情况:裂纹、变形、松动、泄
21、漏、粘结、短路、氧化、断裂、报发、电磁干扰、没有支持、没有信号等潜在失效模式应以规范化或技术术语来描述,不必与顾客察觉的现象相同。1/21/202249潜在失效效应潜在失效的后果,就是失效模式对系统功能的影响,就如顾客感受的一样。要根据顾客可能发现或经历的情况来描述失效的后果,要记住顾客可能是内部的顾客,也可能是外部最终顾客。要清楚地说明该功能是否会影响到安全性或与法规不符。失效的后果必须依据所分析的具体系统、子系统或零部件来说明。还应记住不同级别系统、子系统和零件之间还存在着系统层次上的关系。例如,一个零件的断裂可能引成总成的振动,从而导致系统间歇性的运行。这种间歇性的运动会引性能下降,最终
22、导到顾客的不满。因此就需要集体的智能尽可能预见失效的后果。1/21/202250潜在失效效应常见的失效效应包括: 噪音、泄漏、操作费力、电动窗不作用、煞车不灵、跳动、乱档、冷却不够、车辆性能退化, 产生臭气, 外观不良、不稳定、粗糙等。1/21/202251严重度严重度是相应于失效模式所引起的最严重效应的评分。严重度对每个FMEA是相对的分数。要要降低严重度分数只能透过设计变更,降低严重度分数只能透过设计变更,严重度应用下表来估计。推荐的评价准则:小组对评定准则和分级规则应意见一致,即使因为个别产品分析做了修改也应一致。n备注:不建议修改评分准则打分为9,10的值,失效模式其严重度为1分的不需
23、要更进一步的分析。1/21/202252严重度后果评定准则:后果的严重度严重度无警告的严重危害这是一种非常严重的失效形式,它是在没有任何失效预兆的情况下影响到行车安全或违反了政府的有关章程10有警告的严重危害这是一种非常严重的失效形式,是在具有失效预兆的前提下所发生的,并影响到行车安全或违反了政府的有关章程9很高车辆(或系统)不能运行,丧失基本功能8高车辆(或系统)能运行,但性能下降,顾客不满意7中等车辆(或系统)能运行,但舒适性或方便性项部件不能工作,顾客感觉不舒服6低车辆(或系统)能运行,但舒适性或方便性项目性能下降,顾客感觉有些不舒服5很低配合、外观或尖响、卡嗒响等项目不符合要求,大多数
24、顾客发现有缺陷(大于75%)4轻微配合、外观或尖响、卡嗒响等项目不符合要求,有一半顾客发现有缺陷3很轻微配合、外观或尖响、卡嗒响等项目不符合要求,但很少顾客发现有缺陷(少于25%)2无无影响11/21/202253等级这个字段用来区分任何对零件、子系统或系统、可能要求附加于设计或制程管制的特殊产品特性(如关键的、主要的、次要的)。如果小组认为是有帮助或局部管理需要它,那幺这个字段可以用来标示高优先度的失效模式。特殊的产品/过程特性符号以及它们的使用直接依公司的特定要求指导,在本文件不做规定。1/21/202254潜在失效原因/机理所谓潜在失效起因是指一个设计薄弱部份的迹所谓潜在失效起因是指一个
25、设计薄弱部份的迹象,其作用结果就是失效模式。象,其作用结果就是失效模式。在尽可能广的范围内,列出每个失效模式的所有可以想到的失效起因和/或机理。尽可能简明扼要而全面地列出,使得对相应的起因能采取适当的补救措施。典型的失效起因可能包括但不限于下列情况:n规定的材料不符n设计寿命估计不当n应力过大n润滑不足1/21/202255潜在失效原因/机理n维修保养说明不当n环境保护不够n计算错误。典型的机理可能包括但不限于n屈服n疲劳n材料不稳定性n蠕变n磨损和腐蚀1/21/202256频度频度:是指某一特定失效起因或机理出现在设是指某一特定失效起因或机理出现在设计生命周期中的可能性。计生命周期中的可能性
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