潜在失效模式和后果分析.ppt

潜在失效模式和后果分析FMEA（Potential Failure Mode and Effects Analysis）1 1目录n 概述n DFMEAn PFMEA2 2概 述n术语 失效：功能降低或丧失 潜在：失效可能发生，但不一定发生 失效模式：失效的表现形式 n潜在失效模式和后果分析(FMEA) 提高产品的质量和可靠性的一种系统化的活动 时间：在产品/过程/服务的策划的阶段； 对象：产品的子系统、零件和过程的各工序逐一进行 分析； 目的：找出所有潜在的失效模式，并分析其可能的后 果，预先采取措施，减少其严重程度，降低其可能发 生的概率； 结果：使活动规范化和文件化3 3FMEA与FMA、FTAnFMEA与FMA(Failure Mode Analysis，即 失效模式分析) FMEA是事前行为； FMA是事后行为 nFMEA与FTA(Failure Tree Analysis，即失 效树分析) FMEA是从局部失效入手，分析其对上一级系 统、相关部分、下游程序及总成的后果； FTA一般由系统的失效模式入手，分析造成失 效产生的原因4 4FMEA的目的n发现、评价、消除/减少潜在的失效， 并记录之。

5 5FMEA的实施 n准备工作每项工作要落实到人，包括编制，完成要靠集体 协作，综合每个人的智慧——设计、分析/试验、 制造、装配、服务、回收、质量及可靠性等方面 有经验的专业人才 n及时性是成功实施 FMEA的重要因素之一，因 其是一项“事先的行为”，而不是“事后的行为 ”(FMA ) nFMEA是从分析零件/工序入手，分析对系统影响 的后果，是“由上而下”的分析途径而不是“自下 而上”失效树(FTA)的分析途径. nFMEA 可分为DFMEA PFMEA等 n建议根据FMEA的质量目标(见手册附录A和B)对 FMEA文件进行评审,包括管理评审.6 6FMEA分析的过程顺序功能、 特性或 要求是 什么？会有什么问 题？-无功能；-部分功能/ 功能过强/功 能降低；-功能间歇；-非预期功能后果 是什 么？有多糟 糕？能做些什 么？-设计更改-过程更改-特殊控制-标准、程 序或指南 更改起因 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？7 7DFMEA负责设计的工程师/小组主要采取一 种分析技术：—以最大限度地保证各种潜在的失效模式及 其相关的起因/机理已得到充分考虑和说明；—使之规范化和文件化。

8 8DFMEA的作用DFMEA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： n客观地评价设计，包括功能要求及设计方案； n评价为生产、装配、服务和回收要求所做的设计； n增加在设计阶段就考虑失效模式及后果的可能性； n为设计、开发和确认项目的策划提供更多的信息； n从顾客的观点出发，开发失效模式的排序，为设计改进、 开发和确认试验/分析建立一套优先控制系统；  注：顾客不仅是“最终使用者”，也包括负责整车或更高一层总成 设计的工程师/设计组及负责生产、装配和服务活动的生产/工艺 师 n对降低风险的措施进行跟踪和记录； n对今后的分析研究和设计是极好的参考； n记录DFMEA的结果；9 9nDFMEA不依靠过程来克服潜在的设计缺陷，但 要考虑制造/装配过程的技术/身体的限制，如：必要的拔摸斜度； 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 nDFMEA尚应考虑产品维修(服务)及回收的技术/身 体的限制，如： 工具的可接近性； 诊断能力； 材料分类符号(用于回收)1010谁来做FMEAn由设计责任工程师编制、启动，核心小组 参与； n对有专利权的设计，可由供方制定； n责任工程师应主动，直接地同有关部门的 代表联系：装配、制造、分析/试验、可靠 性、材料、质量、服务和供方、以及与之 相关的设计部门(高或低层次的总成或系统 、子系统或部件)。

1111什么时候做nDFMEA是一份动态文件，即反应最新状态： 新设计、新技术； 对现有设计的修改； 将现有的设计用于新的环境、场所 n开始于一个设计概念最终形成之时或之前； n在产品开发的各个阶段，发生更改或获得信息时 ，持续予以更新或评审(注意考虑对相关部分的影 响)； n在产品加工图样完成之前全部完成1212准备工作n成立小组； n必要的资料： 经由质量功能展开(QFD)而得到的设计要求； 产品的可靠性和质量目标； 产品的使用环境； 以往类似产品的失效分析(FMA)资料； 以往类似产品的DFMA资料； 初始工程标准； 初始特殊特性名细表； DFMA标准表格131314141515系统、子系统或零部件的框图举例：系统名称：闪光灯车型年： XX年产品FMEA编号：XX10D001开关开关开开/ /关关灯罩灯罩灯泡总成灯泡总成电池电池2 21 1极板极板+ +5 53 34 45 5弹簧弹簧- -4 4闪光灯各部件的之间连接方法：闪光灯各部件的之间连接方法：1 1 不连接（滑动配合）不连接（滑动配合）2 2 铆接铆接3 3 罗纹连接罗纹连接4 4 卡扣连接卡扣连接5 5 压紧连接压紧连接工作环境极限条件：工作环境极限条件： 温度：温度：-20~160F-20~160F 耐腐蚀性：试验规范耐腐蚀性：试验规范B B 冲击：冲击：6 6英尺下落英尺下落 外部物质：灰尘外部物质：灰尘 湿度：湿度：0~100%RH0~100%RH列举一种框图，列举一种框图，FMEAFMEA小组小组 也可以用其他形式的框也可以用其他形式的框 图阐明要分析中考虑的图阐明要分析中考虑的 项目。

项目n n标明信息、能量、力、流体等标明信息、能量、力、流体等 的流程的流程；；n n明确该系统的过程明确该系统的过程( (输入、输入、 功能、输出功能、输出) )；；n n表示系统内零部件的连接表示系统内零部件的连接 和关系和关系( (逻辑顺序逻辑顺序); );n n该图的复制件应伴随该图的复制件应伴随 DFMEADFMEA过程过程. .161617171818191920202121222223232424252526262727282829293030潜在失效后果n潜在失效后果：顾客感受道的失效模式对功能的影响或影 响安全性和法规的符合性 n失效链：一个潜在的失效事件的发生，如果没有采取或来 不及采取或事实上不可能采取措施，而引起下游系统/相 关系统产生连锁失效事件示例如下：道路不平引道路不平引 起的振动与起的振动与 车身扭转车身扭转水箱水箱支架支架断断列列水箱水箱与风与风扇碰扇碰撞撞水箱冷水箱冷却水管却水管被风扇被风扇刮伤刮伤水箱水箱冷却冷却液泄液泄露露冷却冷却系系过过热热发动机汽发动机汽缸损坏缸损坏水水箱箱后后倾倾汽汽车车停停驶驶环境条件环境条件伴生模式伴生模式最终模式最终模式根源模式根源模式中间模式中间模式最终模式最终模式3131n失效后果的分析要运用失效链分析方法， 分清直接后果、中间后果和最终后果。

n失效后果可从以下方面考虑： 对完成规定功能的影响； 对上一级完成功能的影响； 对系统内其它零件的影响； 对顾客满意的影响； 对安全和政府法规符合性的影响； 对整车系统的影响32323333后果评评定准则则：后果的严严重度严严重度 无警告的 严严重危害这这是一种非常严严重的失效形式，它是在没有任何失效预预兆的情况 下影响到行车车安全或不符合政府的法规规10有警告的 严严重危害这这是一种非常严严重的失效形式，是在具有失效预预兆的前提下所发发 生的，影响到行车车安全和/或不符合政府的法规规9很高车辆车辆 /项项目不能运行(丧丧失基本功能)8 高车辆车辆 /项项目可运行，但性能下降，顾顾客非常不满满意7 中等车辆车辆 /项项目可运行，但舒服性/方便性项项目不能运行，顾顾客不满满意6 低车辆车辆 /项项目可运行，但舒服性/方便性项项目的性能下降，顾顾客有些 不满满意5很低配合和外观观/尖响和咔哒咔哒 响等项项目不舒服大多数顾顾客(75%以上) 能感觉觉到有缺陷4轻轻微配合和外观观/尖响和咔哒咔哒 响等项项目不舒服50%的顾顾客能感觉觉到 有缺陷3很轻轻微配合和外观观/尖响和咔哒咔哒 响等项项目不舒服。

有辨别别能力的顾顾客 (25%以下)能感觉觉到有缺陷2无无可辨别别的后果1推荐的评价准则推荐的评价准则343435353636潜在失效起因/机理n典型的失效起因，如：材料选择不当、设计寿命 估计不足、应力过大、润滑不足、维修保养说明 不当、环境保护不够、计算错误、规定公差不当 、软件规范不当等 起因的评估可与制造/装配联系起来，归纳为：误操作 、技术与体力的限制、对变差的敏感： l与制造/装配无关的原因：当制造/装配符合规范的情况下，发 生了失效； l与制造/装配有关的原因：采用的制造/装配设计在技术或操作 者体力上的限制与难度，以及容易产生误操作而引起的潜在失 效既是与产品设计中可制造性、装配性有关的问题(纯属制 造与装配过程的问题原则上由PFMEA解决) n典型的失效机理：如，屈服、疲劳、材料不稳定 、蠕变、磨损、腐蚀、化学氧化等37373838失效发发生可能性可能的失效率频频度数 很高:持续续性失效 ≥100个 每1000辆车辆车 /项项目1050个 每1000辆车辆车 /项项目9 高:经经常性失效 20个 每1000辆车辆车 /项项目810个 每1000辆车辆车 /项项目7 中等:偶然性失效5个 每1000辆车辆车 /项项目6 2个 每1000辆车辆车 /项项目5 1个 每1000辆车辆车 /项项目4 低:相对对很少发发生的失效0.5个 每1000辆车辆车 /项项目3 0.1个 每1000辆车辆车 /项项目2 极低:失效不太可能发发生 ≤0.01个 每1000辆车辆车 /项项目1推荐的推荐的DFMEADFMEA频度评价准则频度评价准则39394040现行设计控制n目的：  对潜在的失效模式及其起因采取预防措施，防止其成为事实；  对目前已经用于相同或类似的设计中控制方法进行分析，评估其 有效性及其风险。

n两种类型的设计控制：  预防：防止失效的起因/机理或失效模式出现，或降低其出现的几 率；  探测：在项目投产之前，通过分析方法或物理方法，探测出失效 的起因/机理或失效模式 n如使用单栏表格，在列出的每一个预防控制前加上“P”、 在列出的每一个探测控制之前加“D” n一旦确定设计控制，应评审所有的预防措施以决定是否要 变化频度数 n用于制造/装配过程的检验/试验不能视为设计控制41414242探测测度准则则：设计设计 控制可能探测测出来的可能性探测测度定级级绝对绝对 不肯 定设计设计 控制将不能和/或不可能找出潜在的起因/机理及后续续的失效 模式,或根本没有设计设计 控制10很极少设计设计 控制只有很极少的机会能找出潜在的起因/机理及后续续的失 效模式9极少设计设计 控制只有极少的机会能找出潜在的起因/机理及后续续的失效 模式8很少设计设计 控制有很少的机会能找出潜在的起因/机理及后续续的失效模 式7少设计设计 控制有较较少的机会能找出潜在的起因/机理及后续续的失效模 式6中等设计设计 控制有中等机会能找出潜在的起因/机理及后续续失效模式5中上设计设计 控制有中上多的机会能找出潜在的起因/机理及后续续的失效 模式4多设计设计 控制有较较多的机会能找出潜在的起因/机理及后续续的失效模 式3很多设计设计 控制有很多机会能找出潜在的起因/机理及后续续的失效模式2几乎肯定设计设计 控制几乎肯定能找出潜在的起因/机理及后续续的失效模式1推荐的推荐的DFMEADFMEA探测度评价准则探测度评价准则43434444454。