失败模式及效应分析 （fmea）.ppt

六西格玛方法论,失败模式及效应分析 (FMEA),目标,理解 FMEA的用途 识别风险来源 介定不同类型的 FMEA 学习制作流程FMEA的步骤 创建一个 FMEA,流程改善指引,,控制阶段,对流程能力及稳定性进行持续验证,确定流程控制计划,分析阶段,完成初步的 FMEA 并评估控制计划,完成多变量分析以识别潜在关键输入,审核数据并区分关键输入变量的优先顺序,测量阶段,计划项目并识别关键流程输入/输出变量,进行短期流程能力分析并建立控制计划,对基本的测量系统进行量具研究,改善阶段,用 DOE验证关键输入,确定最优运行窗口,更新控制计划,定义阶段,,,,,,,,,,,,,,,,,定义 - FMEA,一种结构化的方法: 识别产品或流程失效的方式 估计与特定原因相关的风险 对应采取的减少风险的措施进行排序 评估设计验证计划 (产品) 或当前控制计划 (流程) 主要作用: 识别产品或流程可能失效的方式，并消除或减少错误的风险,风险来自何处?,模糊的工艺标准,不良的控制计划和SOP’s,,原材料变异,设定不当的规格限,测量系统的变异（和 QC）,机器的可靠性,潜在的安全危险,模糊的客户期望,D. H. Stamatis, FMEA:FMEA from Theory to Practice, Quality Press, 1995,不良的流程能力,历史,1960年代首先应用于美国阿波罗计划期间的航空航天工业 1974 海军制定关于应用FMEA的军用标准 MIL-STD-1629 1970年代末应用于汽车领域,缺陷,产品不合格是因为产品： 偏离制造商的要求条件 生产相当好，但由于设计缺陷带来的危险 不合要求的性能水平 因为产品缺少足够的警告和指引所带来的危险 设计缺陷 影响整条生产线 制造缺陷 原材料含有缺陷 生产错误 服务缺陷 服务无法满足设计和客户界定的标准,FMEA类型,系统 – 用于早期概念设计阶段的系统和子系统分析 关注由设计引起的与系统功能有关的潜在失败模式 评估产品如何与其它产品和环境互相影响 设计 – 用于投产前分析产品设计 关注产品功能 流程 – 用于分析制造和装配流程 关注流程输入,流程 FMEA的角色,流程小组可运用的关键工具，采用 预防性 (错误产生之前)方法改善流程 可用于对资源进行排优，确保流程改善的努力可以帮助客户带来收益 可用于结案项目的归档 应当是 动态文件，持续评审、修改、更新,流程FMEA目的,分析 新流程 识别 流程控制计划中的不足 建立 行动优先顺序 评估 流程改变的风险 确定 用于多变量和DOE 分析的潜在变量 指导 新流程的开发 帮助 奠定突破性改善的基础,,因果矩阵,流程改善回顾,FMEA 的输入与输出,输入 流程图 (流程少，输入少) C&E 矩阵 历史流程 流程的技术性程序 输出 预防原因发生或侦测失败模式的行动列表 过往采取的行动,FMEA 团队,团队方法是必要的 团队由负责的黑带/绿带领导 建议代表： 设计 生产员工/主管 品质 可靠性 物料 测试 供应商 客户 安全专业人员 其它 – 代表跨职能区域,包括的关键术语,失败模式 效应 原因 当前控制 严重度、发生度、侦测度 风险优先系数(RPN) 现在我们将探究这些术语,失败模式,失败模式 ：一个具体流程输入失效的方式 – 如果没被发现并予以纠正或消除，它将会导致效应产生 与某个缺陷（在不连续的制造中）或落在规格外的流程输入变量相关 任何操作员认为错误的东西都可看成是失败模式 例子 温度太高 不正确的PO 编号 表面污染 未接 (客户服务) 涂层太薄,效应,效应 – 对客户要求的影响 – 通常针对外部客户而言，但也可包括下游流程 例子:,原因,原因 导致失败模式产生的流程变异来源 例子,当前控制,当前控制 设置的系统化方法／装置，以预防或发现失败模式或原因（效应产生之前） 防错系统 (Poka Yoke)、自动控制和设定验证 包括稽查、检查表、检查、实验室测试、培训、SOP等在内的控制 哪个对流程改善更重要? 预防或检测?,,FMEA的动态特征,,,,,,,,,,,,失掉 钉子,失掉 马掌,失掉 战马,失掉 骑士,失掉战争,为何军队失掉战争,将失败模式与效应关联起来,注意失败模式与效应之间不总是1对1的关系,,丢失汽车钥匙,没汽油,不能启动汽车,,,将失败模式与效应关联起来,注意失败模式与效应之间不总是1对1的关系,,,不能启动汽车,不能进入房间,,,,,丢失钥匙,风险优先系数(RPN),FMEA 的输出是 风险优先系数 RPN 是基于以下信息而计算出的 潜在失败模式 效应 当前流程在失败模式到达客户之前发现错误的能力 它是根据三个定量评分的乘积计算而来的，每个评分分别与效应、原因及控制有关:,RPN = 严重度 X 发生度 X 侦测度,风险优先系数,风险优先系数并非神圣不可侵犯 严重度、发生度及侦测度的评分量表可依情况进行设定 可增加其它评分指标 例如, 一名工程师在RPN中增加了一个影响评分，以此估计流程中潜在失败模式的整体影响,RPN术语的定义,严重度 (效应) –如果失败模式发生，对客户需求影响的重要性-也可能与安全及其它风险有关 (1=不严重, 10=非常严重) 发生度(原因) – 导致失败模式的原因的发生频率 (1=不可能, 10=非常可能) 侦测度(当前控制能力) – 当前控制系统发现和预防下列情况的能力： 失败模式发生前的原因 产生效应前的失败模式 1=极可能发现, 10=根本不可能发现,评分标准,评分标准范例,花一分钟评估以下分值及应采取的措施，准备讨论你们的答案,小测试!,FMEA 表格,FMEA 表格 – 初始评估,.,,FMEA 表格 – 长期历史,.,,哲学方法,关注安全问题 假设来料是好的，而流程不好 假设流程是好的，而来料不好,方法论,两种方法: 从因果矩阵开始 从流程图直接进入 FMEA（当输入较少时） 我们将采用因果矩阵的方法来讲述，尽管两者非常相似 电子数据表格已准备好，以便于你完成FMEA FMEA Form.xls (包括3个表格 - Worksheet, FMEA, 评分标准),FMEA 方法论 从因果矩阵开始,优点：因果矩阵已通过排序帮助团队确定了FMEA应分析的重要问题 重要客户要求 流程输入对这些客户需求存在潜在影响 依关键流程输入对输出变量的影响，对关键流程输入进行排序 (首先关注对很多输出存在影响的输入) C&E 矩阵图也提供定量输出，可用来在下阶段准备FMEA过程中决定严重度的评分,FMEA – 步骤,1. 确定每个流程输入的失败模式 – 流程输入可能出错的方式 2. 确定每个失败模式对客户带来的效应 记得内部客户! 3. 确定引起每个失败模式产生的潜在原因 4. 列出对每个失败模式的当前控制 5. 制定严重度，发生度，侦测度评分标准 6. 对每一原因进行严重度，发生度 及 侦测度 评分 7. 计算每一原因的 RPN 8. 确定建议措施 以降低高RPN 9. 采取适当措施并重新计算 RPN,流程图例子,,Outputs,Outputs,,,制造业例子,Input Type,Input Type,C&E 矩阵例子,这是来源于先前流程图的因果矩阵，其中关键输入已按总分进行分类 我们仅将排在前面的几项放入FMEA进行初步分析,,FMEA 工作表,在进入实例之前，让我们看看FMEA工作表 然后将此表中的信息转入FMEA 表格 此工作表的目的在于将团队的注意力集中在FMEA的输入上，而不是评分 评分在基本输入完成后进行,FMEA Form.xls ( Worksheet tab ),1. 对每个流程输入，确定其可能出错的方式 （失败模式）,我们将仅对由因果矩阵图选出的头几个关键输入变量，即熔炉、操作员和电子化全面质量检测 (ETQC)进行分析 我们先列出流程步骤“Connect”种的 “熔炉”,2. 对输入的失败模式，确定其效应,这些效应是下一流程步骤的内部需求或最终客户需求,3. 识别每个失败模式的潜在原因,在大多数案例中，一个失败模式会有一个以上的原因，不过在此练习中，我们采用简单化的处理,4. 列出每一原因的当前控制措施,为每个失败模式/原因列出我们是怎样来预防 原因或侦测 失败模式的。

如有SOP，列出流程编号,,通过当前控制计划，FMEA可帮助我们找出漏洞- 项目小组可以马上着手解决这些漏洞,,,,5. 创建严重度、发生度及侦测度的评分标准,评分标准,6. 对每个原因的严重度、发生度、侦测度进行评分,现在准备把工作表的输入转到FMEA表格 把工作表列里的内容复制粘贴到FMEA表格相应的列中 然后团队开始对每行进行评分以确定严重度、发生度、侦测度的分值 (1-10 的规格),6. RPN各组成部分的赋值,,.,7. 计算 RPN,将FMEA中每行的严重度，发生度及侦测度的分值相乘 ( Excel 表格为你计算) 然后将所有行的RPN 按降序排列,.,按降序排列,,哲学方法,关注安全问题 发生度可能会低（但对安全来说这只是理论上的） 侦测度高 严重度高 在FMEA中包含安全问题,练习例子,RPN 评审,一旦为每个失败模式/原因/控制组合计算完成RPN，你需对结果进行评估并分析背后的意义 实际评估 – 各项的优先顺序是否合理? 如果不合理，整个FMEA练习的评分可能不一致 决定可能的下步: 数据收集 实验 流程改善 执行流程控制,8. 建议改善措施以降低高RPN,针对RPN得分较高的项，填写建议的改善措施,仅对高RPN项建议改善措施 关键是抓重点!,,9. 采取适当措施 (改善阶段) 并重评 RPN,我们记录下已采取的措施及对RPN的影响 注意:这是一个跟踪过去行动的非常好的方法 当有新的建议措施产生、完成并记录下时，FMEA 应重新评估,非制造业例子,准备FMEA 的方法,方法一 （C&E 矩阵聚焦法） 从C&E 矩阵分析中评得高分的关键输入开始 把这些输入填入FMEA 工作表 计算 RPN及对高 RPN项建议改善措施 完成其它输入的流程FMEA,,准备FMEA 的方法,方法二 （以客户为导向） 填写工作表的失败模式和效应列，再复制到FMEA表格并进行严重度评分。

对严重度评分高的项，列出其原因并对每一原因的发生度评分 对严重度 × 发生度评分较高的失败模式，评估当前控制 对高 RPN项建议改善措施,准备FMEA 的方法,方法三 (全面) 对有较少步骤的流程是不错的方法 来自流程图的输入直接进入FMEA (跳过 C&E 矩阵) 从第一个流程步骤到最后一个 ( 输入所有的 ) 对所有原因进行严重度、发生度及侦测度的评分 对高RPN项建议改善措施,做FMEA 的方法,方法四（超级聚焦法） 挑选出排在前列的缺陷或潜在失败模式 仅对这些缺陷或失败模式做FMEA 目的：消除此失败模式,概述,输入是什么,输入可能出现什么错误?,,,,FMEA 为控制计划提供输入,FMEA 可帮助识别需要控制的关键变量，它是当前控制计划初步评估的主要来源,一个非常棒的流程 FMEA!!,附录,,需作进一步分析的输入,,,安全/风险降低- C&E 矩阵图,安全 –风险降低 FMEA,严重度,1 = Minor or None, Near miss incident possible 2 = Slight, First aid injury possible 5 = Moderate, Medical treatment injury possible 8 = Severe, Restricted duty or lost workday case possible 10 = Catastrophic, Fatality possible,发生度,1 = Almost Never 2 = Occasionally 5 = Frequently 8 = Very Frequently 10 = Almost Always,当前控制效力,1 = Cont。