德国汽车工作质量标准体系培训VDA4.2 FMEA 批量投产前的质量保证系统FMEA

Quality pays,1,批量投产前的质量保证,系统FMEA,Quality pays,2,是D-FMEA和P-FMEA的进一步发展。 揭示了在项目的所有关键部位按项目进度如何通过经验、计算、试验和检验降低已有的风险或将来的风险。 是一种重要的支持跨部门合作的管理方法。 结构化的记录可以被后续活动所使用。,系统FMEA,Quality pays,3,FMEA及系统FMEA概述 产品和过程的系统FMEA的基础 实施系统FMEA的五个步骤 系统FMEA的表格 系统FMEA的组织流程 与其他方法之间的关系,系统FMEA,Quality pays,4,FMEA及系统FMEA概述,最初是在美国的航天工业界率先使用。 随着FMEA的成功使用，逐渐被其他行业接受，并在全球推广实施。 美国福特、通用和克莱斯勒三大汽车公司将FMEA纳入QS-9000体系中，逐步成为行业标准。,FMEA的发展过程,Quality pays,5,FMEA及系统FMEA概述,提高产品的功能保证和可靠性 降低担保费用与折扣费用 缩短开发过程 减少批量投产时的问题 提高准时供货信誉 实现更经济的生产 改进服务 改善内部信息流,系统FMEA的目的,Quality pays,6,FMEA及系统FMEA概述,进行设计FMEA时，只考虑各个构件的缺陷，而没有系统地所有构件之间的功能关系。 进行过程FMEA时，只考虑单个过程潜在的缺陷，没有系统地分析整个生产过程。必要时还需考虑工装设备的设计制造。 进行FMEA分析时只使用FMEA表格，没有关于功能与失效功能之间关系的系统的描述。,FMEA方法的进一步发展,Quality pays,7,产品和过程系统FMEA基础,将研究的系统结构化，并分成系统单元，说明各单元间的功能关系。 从已描述的功能中导出每一系统单元的可想象的失效功能（潜在缺陷）。 确定不同系统单元失效功能间的逻辑关系，以便能在系统FMEA中分析潜在的缺陷、缺陷后果和缺陷原因。,系统FMEA定义,Quality pays,8,产品和过程系统FMEA基础,产品系统FMEA,设计FMEA的缺陷分析内容： 构件缺陷 缺陷原因 缺陷后果,Quality pays,9,产品和过程系统FMEA基础,产品系统FMEA,系统缺陷 系统缺陷原因 缺陷（在系统中造成的）后果,考虑整个产品钳子的失效功能，需要时才考虑到构件的故障类型。,Quality pays,10,产品和过程系统FMEA基础,产品系统FMEA,有失效功能的整车系统结构,Quality pays,11,产品和过程系统FMEA基础,过程系统FMEA,P-FMEA研究每道工序中存在的缺陷，在过程系统FMEA中，根据系统单元“人、机、料、法、环”使生产过程结构化，并对生产过程加以描述。 每一道工序被理解为系统单元的任务/功能。 需要时，将功能研究与缺陷研究延伸到生产设备的设计数据中去。,Quality pays,12,产品和过程系统FMEA基础,过程系统FMEA,有失效功能的整个过程的系统结构,Quality pays,13,实施系统FMEA的五个步骤,第一步,第二步,第三步,第四步,第五步,准备,Quality pays,14,实施系统FMEA的五个步骤,图纸 实验报告 产品建议书 质量规定 可比较的系统单元的缺陷表 售后市场经验,搜集,准备,法律条文 官方规定 安全规章 标准化资料 过程计划 装配计划 检验计划等,Quality pays,15,实施系统FMEA的五个步骤,用系统单元描述系统结构（结构树）是对每个系统单元按其功能及失效功能进行分析的基础。 在一个系统结构中，系统单元按结构设置与排序，体现在总系统中的结构关系。 系统结构的安排是从顶层系统单元到不同的结构层次，进而描述每一系统单元与其他系统单元之间通过交接点形成的联系。 在每个系统单元下设置的结构是独立的分结构。,系统结构与系统单元,第一步,Quality pays,16,实施系统FMEA的五个步骤,系统结构与系统单元,第一步,Quality pays,17,实施系统FMEA的五个步骤,功能与功能结构,系统单元的功能,第二步,Quality pays,18,实施系统FMEA的五个步骤,功能与功能结构,功能结构,第二步,可以用功能结构图（功能树/功能网）来描述多个系统单元对某一输出功能的共同作用。 在确定某一系统单元的功能结构时必须考虑相关的输入功能与内部功能。 共同描述一项功能的各个分功能在功能结构中按逻辑关系彼此相连。,Quality pays,19,实施系统FMEA的五个步骤,功能与功能结构,功能结构,第二步,Quality pays,20,实施系统FMEA的五个步骤,缺陷分析,第三步,所考虑的系统单元的潜在缺陷是指：从已知功能中导出和描述的失效功能，如没有完成功能或功能受到限制。 潜在缺陷原因：下一级系统单元及通过交接点所涉及的系统单元的所有可以想象的失效功能。 潜在缺陷后果：对上一级系统单元及通过交接点所涉及的系统单元所造成的失效功能。,Quality pays,21,实施系统FMEA的五个步骤,缺陷分析,第三步,Quality pays,22,实施系统FMEA的五个步骤,缺陷分析,第三步,潜在失效后果,潜在缺陷,潜在缺陷原因,Quality pays,23,实施系统FMEA的五个步骤,风险评价,第四步,风险评价的尺度：风险顺序数RPN,要素组成： 严重度S 用来评价缺陷后果的严重性 频度P 用来评价缺陷原因发生的概率 不可探测度D 用来评价缺陷原因、缺陷或缺陷后果 发生后被发现的概率,RPNS×P ×D,Quality pays,24,实施系统FMEA的五个步骤,风险评价,第四步,严重度S 根据缺陷后果对整个系统以及外部顾客所产生的影响来确定S值的大小 也可以从内部顾客的观点出发按相似的评价准则确定,Quality pays,25,实施系统FMEA的五个步骤,风险评价,第四步,频度P 应考虑所制订的所有的预防措施； 可以根据经验值来推测； 如果在一个新系统中包含有已评价的子系统，应根据可能已改变的边界条件来验证评价结果。,Quality pays,26,实施系统FMEA的五个步骤,风险评价,第四步,不可探测度D 应考虑所制订的所有发现缺陷和/或缺陷后果的措施及其有效性； 如果在一个新系统中包含有已评价的子系统，应根据可能已改变的边界条件来验证评价结果； 在原因链/影响链中尽可能早地发现缺陷是有重要意义的。,Quality pays,27,产品系统FMEA评分判据,Quality pays,28,产品系统FMEA评分判据,Quality pays,29,过程系统FMEA评分判据,Quality pays,30,过程系统FMEA评分判据,Quality pays,31,实施系统FMEA的五个步骤,优化,第五步,设计更改，以消除缺陷原因或降低缺陷后果的严重度； 提高设计的可靠性，以降低缺陷原因的发生频度； 采用有效的发现缺陷原因的措施（尽可能避免额外的检验）。,Quality pays,32,实施系统FMEA的五个步骤,注意事项,提高可靠性或增加发现率的措施确定后，需要重新进行临时的风险分析； 实施规定的措施并验证其有效性后，应通过确定新的RPN值来进行最终的风险评价； 当设计发生重大更改时应按上述五个步骤对涉及的零件重新进行系统FMEA； 把某一RPN值作为控制界限是没有意义的，因为各个系统FMEA的评价标准可能不同。,Quality pays,33,系统FMEA的表格,Quality pays,34,系统FMEA的表格,Quality pays,35,实施系统FMEA的组织流程,在跨部门工作组中制定系统FMEA,可以利用许多人知识和经验； 增加系统FMEA结果的认知度； 促进跨部门的联系和合作； 通过方法专家的支持保证系统化、有效的工作。,Quality pays,36,实施系统FMEA的组织流程,系统FMEA工作组的组成,项目责任人,专业部门,方法专家,技术专家,开发员、设计员、策划员、营销员,开发员、设计员、实验工程师、策划员、生产人员、实验员、工装策划员、检验策划员、工长、工人等,Quality pays,37,实施系统FMEA的组织流程,工作组的任务分配,专业部门（项目总负责） 决定实施 支持信息的收集 决策采取措施 批准系统FMEA 演示系统FMEA 验证措施的实施,Quality pays,38,实施系统FMEA的组织流程,工作组的任务分配,系统FMEA项目负责人 参与系统FMEA的准备（限定题目、定义交接点、组建工作组） 参加系统描述、缺陷分析以及优化措施的确定 提供现有过程的经验值 参与措施的选择 演示系统FMEA,Quality pays,39,实施系统FMEA的组织流程,工作组的任务分配,技术专家 在系统FMEA工作组中说明开发/策划状态 提供现有过程的经验值 参加系统描述、缺陷分析以及优化措施的确定 把已决定的优化措施进一步转化为策划状态,Quality pays,40,实施系统FMEA的组织流程,工作组的任务分配,方法专家（也可兼为技术专家及负责人） 收集必要的数据材料 准备系统FMEA（限定题目、定义交接点、组建工作组） 引导实施系统描述、缺陷分析、风险评价以及优化措施的确定 需要时做好系统FMEA会议的前导与后续工作 主持系统FMEA小组的工作 评价系统FMEA，建议采取措施 保证FMEA工作的记录存档 在企业内部协调工作,Quality pays,41,与其他方法之间的关系,质量机能展开（QFD） 故障树分析（FTA） 事件流程分析（EA） 统计过程控制（SPC） 价值分析（WA） 实验设计（DoE）,Quality pays,42,定义和方案 阶段,产品系统FMEA,可制造性研究、QFD,项目小组,开发的协调,产品DOE、同步工程,FTA,开发和生产 策划阶段,采购和小批试生产阶段,批生产 阶段,生产策划的协调,设计评审,过程系统FMEA,过程能力调查,SPC,过程DOE,Quality pays,43,第一步,汽车,车身,传动系统,发动机,离合器*,传动器,传动器壳体,中间轴,主轴/从动轴,输入轴总成,油封*,润滑材料*,汽车系统结构（部分）,* 外协件,系统结构与系统单元,案例产品系统FMEA,Quality pays,44,第一步,传动器,滚珠轴承轴承座,滑动油封,传动器壳体,中间轴,主轴/从动轴,输入轴总成,油封*,润滑材料*,传动器系统结构,系统结构与系统单元,轴承座特性,轴承座设计数据,滑动油封的特性,滑动油封设计数据,轴承座曲轴,常数齿轮（五档）,花键轴截面形状,案例产品系统FMEA,Quality pays,45,第二步,汽车 保证符合产品建议书要求的无故障/经济行驶,车身 ,传动系统 保证汽车的驱动 ,发动机 ,离合器* 保证传递/切断发动机与传动器间的驱动功率 ,传动器 保证有利于环境且无 故障的运行 保证各档位的扭矩变 换/转速变换 ,汽车系统结构及功能,案例产品系统FMEA,Quality pays,46,传动器 保证有利于环境且无故障的运行 保证各档位的扭矩变换/转速变换 ,滚珠轴承轴承座,滑动油封 确保油封上达到油膜结构 ,传动器壳体 ,中间轴 ,主轴/从动轴 ,输入轴总成 通过油封达到符合功能的密封 ,油封* 无渗漏地封闭油室 ,滑动油封的特性 符合磨损率要求 ,滑动油封设计数据* 直径 Rz 硬度 圆度公差 滑动面宽度 耐腐性 ,轴承座曲轴,常数齿轮（五档）,花键轴截面形状,传动器系统结构及功能,案例产品系统FMEA,Quality pays,4