FMEA讲解.ppt
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1、2022/12/292022/12/29潜在潜在失效模式失效模式及后果及后果分析分析F F M E AM E A质量管理提升训练班质量管理提升训练班http:/ 评估金融大楼高度所以没有所以没有 影响飞机安全我先我先设计电脑放火墙所以没有所以没有 被骇客入侵我先我先作好桥梁设计所以没有所以没有 造成重庆彩虹大桥倒塌有些我先我先是必需的!有些所以没有所以没有是可预期避免的核电厂、水库、卫星、飞机、十大召回事件有效运用FMEA可减少事后追悔82022/12/292022/12/29二、FMEA的基本概念及时性是成功实施FMEA的最重要因素之一。它是“事前的预防”而不是“事后的追悔”。事先花时间进行
2、FMEA分析,能够容易且低成本地对产品设计或制程进行修改,从而减轻事后修改的危机。FMEA能够减少或消除因修改而带来更大损失的机会,它是一个相互作用的过程,永无止境的改善活动。92022/12/292022/12/29二、FMEA的基本概念FEMA内容:内容:利用表格方式协助工程师进行工程分析,使其在工程设计早期发现潜在缺陷及其影响程度,及早谋求解决之道,以避免失效之发生或降低其发生时产生之影响。失效模式分析(FailureModeanalysis)FM由下而上分析,即由零、组件至系统,确定在系统内不同结构层或功能层次的失效模式。失效效应分析(Failureeffectanalysis)EA对
3、每一个失效模式,确定其失效对其上一层模组及最终系统的失效影响,了解其组件界面失效关联性,作为改进的依据。关键性分析(Criticalanalysis)CA对每一个失效模式,依其严重等级和发生几率综合评估并予以分类,以便确定预防或改正措施的内容和优先顺序。102022/12/292022/12/29二、FMEA的基本概念失效的定义:失效的定义:根据據Collins(1981)的定义失效为一件装备,装备的组件或一件结构发生任何形状、尺度或材料性质的变化,造成这些物品处于无法充分地执行其特定的功能的状态。规格:对于系统或装备的性能或功能范围,必须验证时可以测量。GOOD/NOGOOD计数型:较易研究
4、判定计量型:功能与规格界限不易确定112022/12/292022/12/29二、FMEA的基本概念物品直接表现失效的形式如下:物品直接表现失效的形式如下:1、实体破坏:硬式失效2、操作功能终止3、功能退化软式失效4、功能不稳定24项物品机能因老化(Aging)、退化(Degradation)或不稳定(Unstable)而不能满足原设定的要求标准,所以失效现象及研判准则必须量化。122022/12/292022/12/29二、FMEA的基本概念将失效依照其应用的目的或特性加以分类将失效依照其应用的目的或特性加以分类:1、依失效发生原因分类2、依失效发生的时间情况分类先天性弱点的失效突发性失效误
5、用失效渐次性失效3、依失效范围程度分类4、依失效根源分类局部性失效老化、组件、环境、人员全面性失效132022/12/292022/12/29二、FMEA的基本概念列出极板的失效定义(附录列出极板的失效定义(附录C)(功能、外观、尺寸)列出下列系统对极板的特殊功能需求车用电池灯罩有否见过有否见过极板极端失效的情况极端失效的情况142022/12/292022/12/29二、FMEA的基本概念Connector failure modePoorwettingOpencircuitPoorcoplanarityOvergap152022/12/292022/12/29二、FMEA的基本概念FMEA
6、的演变的演变:1、FMEA的前身为FMECA,是在1950由格鲁曼飞机提出,用在飞机主控系统的失效分析2、波音与马丁公司在1957年正式编订FMEA的作业程序,列在其工程手册中3、60年代初期,美太空总署将FMECA成功的应用于太空计划。美军同时也开始应用FMECA技术,并于1974年出版MIL-STD-1629FMECA作业程序。4、1985由国际电工委员会(IEC)出版的FMECA国际标准(IEC812),即参考MIL-STD-1629A加以部分修改而成。162022/12/292022/12/29二、FMEA的基本概念国际间采用国际间采用FMEA的状况的状况:1、ISO90048.5节F
7、MEA作为设计审核的要项,另FTA、EN1441风险分析亦是。2、CE标志,以FMEA作为安全分析方法。3、ISO14000,以FMEA技术作为重大环境影响面分析与改进方法。4、TS16949/QS9000以FMEA作为设计与制程失效分析方法。172022/12/292022/12/29二、FMEA的基本概念典型汽车工业开发三步骤典型汽车工业开发三步骤:APQP Timeline过程流程图过程流程图(包含所有流程)(包含所有流程)过程过程/流程控制计划流程控制计划(所有主要流程)(所有主要流程)由由APQP 程序启动过程程序启动过程 有些要素可能含在关键特性与失效影响讲题制程制程FMEA(在所
8、有流程)在所有流程)过程控制计划关键特性与特性控制讲题设计设计FMEA(包含所有流程)(包含所有流程)182022/12/292022/12/29二、FMEA的基本概念汽车文件发展汽车文件发展:发展过程流程清单将流程清单主要的流程填入FMEA表格内运用FMEA思索每一过程的要素针对关键特性发展控制计划检查顾客需求仔细考量什麽是主要的过程使用RPN指标及相关咨询决定关键特性对关键特性发展合适的控制机制仔细考量每一阶段的控制计划PrototypePre-launchProduction192022/12/292022/12/29二、FMEA的基本概念FMEA的功用的功用:阶阶 段段1、设计阶段2、
9、开发阶段3、制造阶段4、客户服务/抱怨阶段 功功 用用1、发掘所有可能的失效模式2、依固有的技术进行设计变更3、必要时,采用可靠性高的零组件1、明确把握失效原因,并实施适当改善2、零件安全的宽放确认的确定3、寿命、性能、强度等1、活用工程设计,进而改善制程上的弱点2、利用FMEA的过程制定必要1、不同环境产生的失效,以FMEA克服2、不同使用法产生的失效,以FMEA克服202022/12/292022/12/29二、FMEA的基本概念FMEA的特征:的特征:1、是一项以失效失效为讨论重点的支援性与辅助性的可靠度可靠度技术。2、用表格表格方式进行工程分析,使产品在设计与制程设计与制程规划时,早期
10、发现缺陷及影响程度以便及早提出解决之道。3、是一种系统化系统化的工程设计辅助工具。4、FMEA因分析对象不同分成“设计FMEA”及“过程FMEA”,而MIL-STD-1629A因分析项目缺少现行控制方法,故适合设计时使用。FMEA为归纳法应用,根据零组件的失效资料,由下而上推断系统的失效模式及其效应,是一种向前推演的方法。212022/12/292022/12/29二、FMEA的基本概念FMEA的开发时机:的开发时机:在进行FMEA时有三种基本的情形,每一种都有其不同的范围或关注焦点:情形1:新设计、新技术或新过程。FMEA的范围是全部设计、技术或过程。情形2:对现有设计或过程的修改(假设对现
11、有设计或过程已有FMEA)。FMEA的范围应集中于对设计或过程的修改、由于修改可能产生的相互影响以及现场的历史情况。情形3:将现有的设计或过程用于新的环境、场所或应用(假设对现有设计或过程已有FMEA)。FMEA的范围是新环境或场所对现有设计或过程的影响。222022/12/292022/12/29二、FMEA的基本概念FMEA的开发小组共同努力:的开发小组共同努力:虽然FMEA的编制责任通常都指派到某个人,但是FMEA的输入应是小组的努力。小组应由知识丰富的人员组成(如设计、分析/试验、制造、装配、服务、回收、质量及可靠性等方面有丰富经验的工程师)。FMEA由责任单位的工程师开始启动,责任单
12、位可能是原设备制造厂(OEM,即生产最终产品)、供方或分承包方。即使产品/过程看起来完全相同,将一个小组FMEA的评分结果与另一个小组FMEA的评分结果进行比较也是不适宜的,因为每个小组的环境是不同的,因而各自的评分必然是不同的(也就是说,评分是带有主观性的)。建议根据FMEA的质量目标(见附录A和附录B)对FMEA文件进行评审,包括管理评审。232022/12/292022/12/29二、FMEA的基本概念FMEA的跟踪:的跟踪:采取有效的预防/纠正措施并对这些措施加以适当的跟踪,对这方面的要求无论怎样强调也不算过分。措施应传递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
13、有积极有效的预防/纠正措施,其价值将是非常有限的。责任工程师负责确保所有的建议措施都得到实施或充分的强调。FMEA是动态文件,应始终反映最新水平以及最近的相关措施,包括开始生产以后发生的。责任工程师有几种方法来确保建议的措施得到实施,包括但不限于以下几种:a.对设计、过程及图样进行评审,以确保建议措施得到实施;b.确认更认更改已纳入到设计/装配/制造文件中;c.对设计/过程FMEA、FMEA的特殊应用以及控制计划进行评审。242022/12/292022/12/29二、FMEA的基本概念初始FMEA修正FMEA1DFMEA必须在计划的生产设计发布前PFMEA必须在计划的试生产日期前各项未考虑的
14、失效模式的发现、评审和更新修正FMEA2时间各项未考虑的失效模式的发现、评审和更新FMEA动态文件:动态文件:252022/12/292022/12/29二、FMEA的基本概念FMEA表及开发顺序:表及开发顺序:潜在失效模式潜在失效后果严重度S级别潜在失效起因/机理频度O现行控制探测度DRPN建议措施责任及目标完成日期措施结果预防探测采取的措施SODRPN子系统功能要求功能、特性或要求是什么?会是什么问题?-无功能-部分功能/功能过强/功能降级-功能间歇-非预期功能后果是什么?有多糟糕?起因是什么?发生的频率如何?怎样能得到预防和探测?该方法在探测时有多好?能做些什么?-设计更改-过程更改-特
15、殊控制-标准、程序或指南的更改262022/12/292022/12/29二、FMEA的基本概念MLD-STD-1629A FMECA:272022/12/292022/12/29易腾企业管理之质量管理精英提升班设计中的设计中的潜在失效模式和后果分析潜在失效模式和后果分析(设计(设计FMEA)282022/12/292022/12/29设计FMEA是由负责设计的工程师/小组主要采用的一种分析技术,用以最大限度地保证各种潜在的失效模式及其相关的起因/机理已得到充分的考虑和说明。对最终的项目以及与之相关的每个系统、子系统和部件都应进行评估。FMEA以最严密的方式总结了设计一个部件、子系统或系统时小
16、组的设计思想(其中包括根据以往的经验可能会出错的一些项目的分析)。这种系统化的方法体现了一个工程师在任何设计过程中正常经历的思维过程,并使之规范化和文件化。设计FMEA为设计过程提供支持,它以如下的方式降低失效(包括产生不期望的结果)的风险:为客观地评价设计,包括功能要求及设计方案,提供帮助;三、设计FMEA开发292022/12/292022/12/29评价为生产、装配、服务和回收要求所做的初步设计;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;为完整和有效的设计、开发和确认项目的策划提供更多的信息;根据潜在失效模式后果对“顾客”的影响,开发潜在失效模式的排序
17、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;为推荐和跟踪降低风险的措施提供一个公开的讨论形式;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(如获得的教训)。三、设计FMEA开发302022/12/292022/12/29现行预计的设计可能产生的失效模式分析分析对顾客的影响那些原因可能造成这个失效模式每个原因造成这个失效模式的的可能性采取可行的对策三、设计FMEA开发312022/12/292022/12/29顾客的定义顾客的定义设计FMEA中“顾客”的定义,不仅仅是“最终使用者”,而且也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
18、务活动的生产/工艺工程师。小组的努力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能够直接地、主动地联系所有有关部门的代表。这些专长和责任领域应包括(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应成为促进各相关部门之间相互交换意见的一种催化剂,从而推进小组协作的工作方式。三、设计FMEA开发322022/12/292022/12/29更高一层系统 汽车制造商最终使用者都是DFMEA所要考虑的对象,但最主要的是针对最终使用者。本设计可能产生的失效模式的影响三、设计FMEA开发332022/
19、12/292022/12/29除非负责的工程师有FMEA和团队工作推进经验,否则,由一位有经验的FMEA推进员来协助小组的工作是非常有益的。设计FMEA是一份动态的文件,应:在一个设计概念最终形成之时或之前开始;在产品开始的各个阶段,发生更改或获得更多的信息时,持续予以更新;在产品加工图样完工之前全部完成。考虑到制造/装配需求已经包容在内,设计FMEA针对设计意图并且假定该设计将按此意图进行生产/装配。制造或装配过程中可能发生的潜在失效模式和/或其原因/机理不需、但也可能包括在设计FMEA当中。当这些未包含在设计FMEA当中时,它们的识别、后果及控制应包括在过程FMEA当中。三、设计FMEA开
20、发342022/12/292022/12/29设计FMEA不依靠过程控制来克服潜在的设计缺陷,但是它的确需要考虑制造/装配过程的技术/身体的限制,例如:必要的拔模(斜度);表面处理的限制;装配空间/工具的可接近性;钢材淬硬性的限制;公差/过程能力/性能。设计FMEA还应考虑产品维护(服务)及回收的技术/身体的限制,例如:工具的可接近性;诊断能力;材料分类符号(用于回收)。三、设计FMEA开发352022/12/292022/12/29负责设计的工程师掌握一些有益于设计FMEA准备工作的文件是有帮助的。设计FMEA从列出设计期望做什么和不期望做什么的清单,即设计意图开始。顾客的希望和需求可通过质
21、量功能展开(QFD)、车辆要求文件、已知的产品要求和/或制造/装配/服务/回收要求等确定。期望特性定义的越明确就越容易识别潜在的失效模式,以便采取预防/纠正措施。设计FMEA应从所要分析的系统、子系统或零部件的框图开始框图开始。附附录录C C给出了框图的一个示例;框图还可以指示信息、能源、力、流体等的流程。其目的是要明确向方框交付的内容(输入),方框中完成的过程(功能)以及由方框所交付的内容(输出)。框图说明了分析中的各项目之间的主要关系,并建立了分析的逻辑顺序。在FMEA准备工作中所有的框图的复制件应伴随FMEA过程。为了便于潜在的失效模式及其影响后果分析的文件化,附附录录D D给出了设计F
22、MEA的空白表。三、设计FMEA开发362022/12/292022/12/29三、设计FMEA开发372022/12/292022/12/29三、设计FMEA开发钝化液钝化液的的特性矩阵图特性矩阵图382022/12/292022/12/29三、设计FMEA开发钝化液钝化液的的特性矩阵图特性矩阵图392022/12/292022/12/29402022/12/292022/12/29附录附录D:设计设计 FMEA的标准表的标准表潜在失效模式潜在失效后果严重度S级别潜在失效起因/机理频度O现行控制-预防-探测探测度DRPN建议措施责任及目标完成日期措施结果采取的措施SODRPN子系统功能要求潜
23、在失效模式及后果分析潜在失效模式及后果分析(设计(设计FMEA)FMEA编号:共页,第页编制人:FMEA日期(编制)(修订)系统子系统部件设计责任年车型年/车辆类型关键日期年核心小组等412022/12/292022/12/29附录附录D:设计设计 FMEA的标准表的标准表潜在失效模式潜在失效后果严重度S级别潜在失效起因/机理频度O现行控制探测度DRPN建议措施责任及目标完成日期措施结果预防探测采取的措施SODRPN子系统功能要求潜在失效模式及后果分析潜在失效模式及后果分析(设计(设计FMEA)FMEA编号:共页,第页编制人:FMEA日期(编制)(修订)系统子系统部件设计责任年车型年/车辆类型
24、关键日期年核心小组等422022/12/292022/12/291)FMEA编号编号 填入FMEA文件编号,以便查询。注:1-22项的举例见表1。2)系统、子系统或零部件的名称及编号)系统、子系统或零部件的名称及编号注明适当的分析级别并填入被分析的系统、子系统或部件的名称及编号。FMEA小组必须为他们特定的活动确定系统、子系统或部件的组成。划分系统、子系统和部件的实际界限是任意的并且必须由FMEA小组来确定。下面给出了一些说明,具体示例见附录F。三、设计FMEA开发432022/12/292022/12/29附录F系统FMEA为帮助示意系统、子系统和部件FMEA的含义,以下提供两个示例,如图F
25、1(关于接口和交互作用)和图F2(关于项目、功能和失效模式)。例1:接口和交互作用系统环境子系统D子系统B子系统C子系统A图F1接口和交互作用FMEA小组负责确定相关FMEA的范围。图F1的示例表明小组已确定了在进行系统FMEA时必须考虑的子系统A、B、C和D,以及在完成系统FMEA必须考虑构成该系统一部分的外围环境。442022/12/292022/12/29接口接口 子系统之间通过接口直接连接子系统之间通过接口直接连接。图F1示意了子系统之间的接口,子系统A与子系统B接触(连接),B与C接触,C与D接触,A与D,且B与D接触。环境也与图F1中列出的每一个子系统相连接,这就要求在进行FMEA
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