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1、ISO/TS16949 五种工具介绍,潜在失效模式及后果分析FMEA(第四版）,2,菲利普.克劳斯比 1926年出生质量是免费的（1979年）质量没有眼泪（1984年） 2001年8月18日因病去世 质量成本的定义 零缺陷理念：“预防更胜于治疗”克劳斯比曾经提出“零缺点”的观念与计划，并因此于1964年获得美国国防部的奖章。,3,引言,引言,克劳士比说：质量是免费的，只要我们按已达成的要求去做，第一次就把事情做对，才是成本的真谛。而常规的成本中却包含并认可了返工、报废、保修、库存和变更等不增值的活动，反而掩盖了真正的成本。第一次没做对，势必要修修补补，做第二次、第三次。这些都是额外的浪费，是“
2、不符合要求的代价”。统计表明，在制造业，这种代价高达销售额的2025%，而服务业则高达3040%！,11/19/2022,4,FMEA的定义,失效 （Failure）： 实体全部或部分失去了完成其功能的能力。其中实体是指产品、过程或系统。潜在失效：有可能发生有可能不发生的失效。,5,第一章：FMEA通用指南,失效及损失,失效=不合格吗？,失效=故障？,故障：产品不能执行规定功能的状态,失效现象,6,失效,在規定条件下, (环境、操作、时间)不能完成既定功能。,在規定条件下, 产品参数值不能维持在規定的上下限之间,产品在工作范围內, 导致零组件的破裂、断裂、卡死、損坏現象,第一章：FMEA通用指
3、南,失效模式（Failure Mode） 失效的表现形式（即失效类型） 系统、子系统、零件未达到设计意图的形式 过程不满足过程要求的形式 典型的设计和制造过程失效模式：,裂纹、变形、松动、泄漏、粘结、短路、氧化、断裂,尺寸超差、硬度超差、漏装、缩痕、气孔、错位、飞边过大、表面划伤,失效后果（Failure Effect） 指对系统功能的影响失效给顾客带来的影响,典型的失效后果：噪声、工作不正常、不良外观、不稳定、间歇性工作粗糙、无法紧固、无法钻孔、无法攻丝,FMEA的定义,潜在失效模式及后果分析（Potential Failure Mode and Effects Analysis）是一种系统
4、化的可靠性定性分析方法，通过对系统各组成部分进行事前分析，发现、评价产品/过程中潜在的失效模式，查明其对系统的影响程度，以便采取措施进行预防的分析方法。,ISO31000:2009(2009.11.31) 风险管理原则和指导方针所有类型和规模的组织都面临内部和外部因素的影响，使得它不能确定及何时实现其目标。“风险”不确定性对目标的影响。“风险管理”包括对所所在风险的识别、分析、评价及处理。,10,11,第二章：FMEA的策划、实施,FMEA的流程,12,第二章：FMEA的策划、实施,FMEA的种类： SFMEA-系统FMEA DFMEA-设计FMEA PFMEA-过程FMEA 设备维护FMEA
5、 行政管理FMEA 。,谁参加？,小组的努力,初始FMEA,修正FMEA1,DFMEA必须在计划的设计发布前PFMEA必须在计划的试生产日期前,各项未考虑的失效模式的发现、评审和更新,修正FMEA2,时间,动态的FMEA文件,各项未考虑的失效模式的发现、评审和更新,16,第三章：DFMEA,17,表Cr2推荐的DFMEA发生频度评估标准,第三章：DFMEA,18,20,第四章：PFMEA,21,DFMEA案例PFMEA案例DFMEA、PFMEA常见问题,产品质量先期策划和控制计划（APQP） 第二版,2022/11/19,23,一、概 述,1. 什么是“APQP”？ APQP是Advanced
6、 Product Quality Planning 的英文缩写。它是由“美国三大公司”即“通用、福特和戴姆勒-克莱斯勒”共同发布的通用产品实现策划方法指南。 它是一种结构化的方法，用来明确并建立确保产品使顾客满意所需的工作步骤，即总体规定了一个产品从概念开发到批量生产所需经历的各个阶段及每个阶段的工作任务。,2022/11/19,24,一、概 述,2产品质量先期策划的目的和意义产品质量先期策划是确保新产品达到顾客满意的重要手段，因此全球汽车主要公司均发布有类似的文件，例如：- 德国汽车工业联合会：批量投产前的质量保证项目策划（VDA4.3）- 雷诺日产公司 ： 联合新产品质量程序 （ANPQP
7、）- 标致雪铁龙公司 ：先期质量管理策划程序（AQMPP）,2022/11/19,25,整车产品开发项目管理： 贯彻产品质量先期策划的理念。美国通用系统： GVDP:全球整车开发过程。福特系统： FPDS:福特产品开发系统。,SGM GVDP 流程框图 1.0,4 生产准备,3 工程,2 开发,1 提案,买零件,CS,VPI,CSO,VDR,CVER 模具及零件制造,设计、制造、调试,零件,关键试验,TA,112,51,58,47,114,104,101,DSO,125,FIVC,PQRRVPI,134,PQRRCSO,108,PQRRVDR,89,SVER,104,(LL),IVER,93,
8、(LL),IVER,85,100%,SORP,可驾驶/不可驾驶骡子车,VAV,9,完成分析BOM,CV (-130), SV (-125), IV (-107),MC,PA,MS,PA,数模 FE,VSVAC,107,VIVAC,89,81,134,125,93,65% PTCal,74,100% PTCal,24,Init. PTCal,90,Exp. PTCal,PBO0,PPAP (FE不交样 ),31,21,合同确认,确认的数模发布,合同签署,开始正式生产,造型签署,主题批准,89,虚拟评估,方案指示,AD,144,概念指示,CD,148,DSI,虚拟车归档,100% P,51,100
9、% U,103,100% T,85,Verification/Learning,集成制造流程,设计及发布,原车型停产,CVER,114,134,158,MSV,130,原型车要求到货日期,技术转让协议,TTA,133,造车,模型(内外饰),关键试验,122,135,148,TSC,PR,0,MPCF,-8,MVNS,MVS,FE 交样零件 PPAP,43,11,VTC21,28,FE2BIW,48,FE1,50,20,10,Validation Test Complete,制造工艺更改冻结,制造系统认证,46,造车,关键试验,21,43,FOVC,49,FE2GA,FE3BIW,FE3GA,4
10、4,43,40,24,25,22,FEOL2,FEOL1,21,20,18,OTS 车,VCC118,首辆OTS车完成,造车,73,ST,AC,集成车,绩效审核,CC,108,136,150,TS-030-003-ATT11.0002/17/2005,SVER 模具及零件制造,IVER 模具及零件制造,PQRRMVS,11,PQRRProd,1,PQRRIV,47,PQRRSTC,PQRRMVNS,21,PQRROTS,34,立项建议书,整车项目启动,合同签署,确认数模发布,集成车,制造系统认证非销售,制造系统认证可销售,投产发运,集成车工程发布,项目质量审核,概念车工程发布,结构车工程发布,
11、Production Design Release Schedule产品设计发布计划,Concept VehicleProduction Release概念车产品发布,Structure VehicleProduction Release结构车产品发布,Integration VehicleProduction Release整车集成产品发布,Architecture Underbody Structure构造性下车体,Remaining Architecture Subsystems其他构造性子系统,Styled Surface Related Sheet Metal & Interior
12、Trim风格化表面、钣金、内饰,Concept Design,Structure Design,Integration Design,APQP产品质量策划进度图表,概 念 计划和 产品设计 过程设计 产品和 反馈、评定 提出/批准 确定项目 和验证 和验证 过程确认 和纠正措施,2022/11/19,29,策 划,产品设计和开发,过程设计和开发,产品和过程确认,生 产,反馈、评定和纠正措施,策 划,项目批准,样件,试生产,投产,让我们来试试同步工程,2022/11/19,30,2022/11/19,31,APQP的目的,阶段1,输入：顾客的呼声-市场调研-保修记录小组经验业务计划/营销策略产品
13、/过程基准数据产品/过程设想产品可靠性研究顾客输入,输出：设计目标可靠性和质量目标初始材料清单初始过程流程图特殊产品和过程特性的初始清单产品保证计划管理者支持,输入 输出,设计目标 设计失效模式和影响分析 (DFMEA) 可靠性和质量目标 可制造性和装配设计 初始材料清单 设计验证初始生产流程图 设计评审初始产品与过程特殊特性清单 样件制作 - 控制计划产品保证计划 工程图样 （包括数学数据）管理层的支持 工程规范 材料规范 图样与规范更改 新设备、工装及设施的要求 产品和过程特殊特性 量具/测试仪器要求 小组可行性承诺与管理者支持,阶段2,输入 输出, 设计失效模式和影响分析 (DFMEA)
14、 包装标准 可制造性和装配设计 产品/过程质量系统审核 设计验证 过程流程图 设计评审 车将平面布置图 样件制作 - 控制计划 特性矩阵表 工程图样 （包括数学数据） 过程失效模式和影响分析 工程规范 试生产控制计划 材料规范 过程操作指导 图样与规范更改 测量系统分析计划 新设备，工装及设施的要求 初始过程能力研究计划 产品和过程特殊特性 包装规范 量具/测试仪器要求 管理者支持 小组可行性承诺与管理者支持,阶段3,输入 输出, 包装标准 试生产 产品/过程质量系统审核 测量系统分析 过程流程图 初始过程能力研究 厂房布置图 生产件批准 特性矩阵表 生产确认试验 过程失效模式和影响分析 (P
15、FMEA) 包装评价 试生产控制计划 生产控制计划 过程操作指导 质量策划认定 测量系统分析计划 初始过程能力研究计划 包装规范 管理者支持,阶段4,输入 输出, 试生产 减少变差 测量系统分析 提高顾客满意 初始过程能力研究 改进交付和服务 生产件批准 汲取的教训/最佳实践的有效使用 生产确认试验 包装评价 生产控制计划 质量策划认定和管理者支持,阶段5,控制计划方法,控制计划是：对零件和过程变差的控制体系的书面描述APQP过程的重要输出编写过程工作指导书的基础，但是，不能替代包含在详细的作业指导书中的信息一个单一的控制计划可以适用于以相同的过程、相同的原料生产出来的一组和一系列产品；控制计
16、划是一个动态文件，反映当前使用的控制方法和测量系统，如果生产过程发生改变，控制计划也必须进行相应的更新。,2022/11/19,37,2022/11/19,38,控制计划文件编号: CP- 0518 第 页，共 页,控制计划方法,控制计划可分为三个阶段：样件控制计划 - 在样件制造过程中，对尺寸测量和材料与性能试验的描述。试生产控制计划 - 在样件试制后，全面生产之前所进行的尺寸测量材料与性能试验的描述。生产控制计划 - 在大批量生产过程中，对产品过程特性、过程控制、试验和测量系统作出的书面描述,2022/11/19,40,FMEA 与“过程流程图”和“控制计划”的关系：,生产件批准程序 PP
17、AP,PPAP的目的是确定供方是否理解顾客工程设计记录和规范的所有要求,并且确定生产过程是否有潜力以在实际生产过程中按规定的生产节拍来生产满足顾客要求的产品不同的顾客有着不同的生产件批准方法、流程和内容,生产件是指在生产现场，使用生产工装、量具、过程、材料、操作者、环境和过程参数(例如：进料量、速度、循环时间、压力、温度)制造的零件。用于生产件批准递交的零件应取自有效的生产过程一小时到八个小时的生产连续生产至少300 件产品其他数量由顾客给出书面认可对于多线、多腔产品，每一线、腔的产品都应进行测量，代表性零件进行试验散装材料无数量规定，如果要求提交样品, 那么样品的选取必须能够保证代表“稳定的
18、”加工过程.,设计记录任何受权的工程更改需要时的工程批准DFMEA过程流程图PFMEA尺寸结果材料/性能测试记录初始能力研究测量系统分析,合格的实验室文件控制计划零件提交保证书(PSW)外观件批准报告(AAR)散装材料要求检查清单生产样件标准样件检验辅具顾客特殊要求,无论顾客是否要求提交，组织必须在需要时对PPAP文件中所有适用的项目进行评审和更新，以反映生产过程的情况：新的零件或产品对以前提交零件的不符合进行纠正关于生产产品/零件编号的设计记录，技术规范或材料方面的工程变更只对散装材料：组织在产品上采用了以前未采用过的新的过程技术,供方必须将下表中列出的任何设计、过程和现场变更通知给经授权的
19、顾客代表，顾客代表批准及变更实施后，都要求提交PPAP，除非另有规定和以前被批准的零件或产品相比，使用了其它不同的结构或材料使用了新的或改进的工装（不包括易损工装）、模具、成型模、样板模型等，包括附加的或替换用的工装在对现有的工装或设备进行升级或重新布置后进行生产由转移到不同工厂的工装和设备进行生产或由一个新增厂址进行生产。对零件，非等效材料或服务（如热处理、电镀）的供应商的变更,6. 在工装停止批量生产达到或者超过12个月以后重新启用而生产的产品7. 涉及由内部制造或由供方制造的生产件部件的过程和产品的变化，而这些变化会影响到售后产品的装配性、成型、功能和/或耐久性8. 试验/检验方法的变更
20、-新技术的采用（不影响其接受准则）仅适用于散装材料 9. 新的或现有供方提供的新原材料10. 产品外观属性的变化(通常这些变更会对产品性能有影响）,提交等级供方必须按顾客要求的等级,提交该等级规定的项目和/或记录:等级 1 仅向顾客提供保证书; 等级 2 向顾客提交保证书和产品样品及有限的相关支持资料;等级 3 - 向顾客提交保证书和产品样品及完整的相关支持资料; 等级 4 提交保证书和顾客规定的其他要求;等级 5 - 提交保证书和产品样品,并在供方制造厂备有完整的相关支持性数据以供评审.,无论提交等级如何,生产件批准记录(见报1.2.2)的保存时间必须为该零件的有效时间加一个日历年供方必须确
21、保在新零件的PPAP文件中,包括或引用了来自被替代零件PPAP文件中的适用PPAP记录顾客不要求递交PPAP，并不代表内部不需要进行PPAP,统计过程控制SPC,Statistical Process Control,2022/11/19,引言:我们首先要牢记的一句口号！,2022/11/19,过程控制的需要检测容忍浪费预防避免浪费,2022/11/19,每件产品的尺寸与别的都不同,2022/11/19,但它们形成一个模型，若稳定，可以描述为一个分布,2022/11/19,2022/11/19,对过程的控制,2022/11/19,2022/11/19,与PPM的关系： 规范等于 不合格品率PP
22、M 1 317310.5 2 45500.3 3 2699.8 4 63.342 5 0.5733 6 0.002 （3.3976),2022/11/19,据国际航空运输协会的年度报告，2008年全球共发生109起商业飞机机毁事故，比2007年增加了9起， 2007 年殉难旅客692人2008年殉难旅客502人，即百万分之0.13。,6质量的意义,2022/11/19,2022/11/19,过程优劣的识别：,1类：过程受控、能力高2类：过程受控、能力低3类：过程不受控、有时能力高4类：过程不受控、能力低,控制图原理正态分布, ,=0.4,=1.0,=2.5,99.73%,0.135%,0.13
23、5%, + 3, - 3,正态曲线随着标准差的()变化图,直方图趋近光滑曲线,正态曲线随着平均值的()变化图,正态曲线下的面积图,2022/11/19,控制图原理控制图的形成,首先把图按顺时钟方向转90 ，如图所示。由于图中数值上小、下大不符合常规，故将图(a)上下翻转180 ，成为(b)，这样就得到一张控制图，具体说是单值（X)控制图，参见下图。图中的UCL= +3,为上控制限，CL= 为中心线，LCL= - 3为下控制限。控制图的演变图X控制图, - 3, + 3, - 3, + 3,图(a),图(b),UCL,CL,LCL,2022/11/19,P(-1X 1)=0.683P(-2X 2
24、)=0.954P(-3X 3)=0.997P(-1.64X 1.64)=0.90P(-1.96X 1.96)=0.95P(-2.58X 2.58)=0.99,控制图原理正态分布与合格率对照图,2022/11/19,计量数据计量数据的数据信息量多，但一般情况下获得成本比较高，计量数据最常见是服从正态分布 。,2022/11/19,2022/11/19,计数数据（计件）计数数据数据信息量少，但一般情况下获得成本比较低，其中计件数据一般服从二项式分布，计点数据一般服从泊松分布。二项式分布假定的总体不合格品率为p，n为总体中抽取的样本，d为抽到的不合格品的数量。P(X)为抽到d个不合格品的概率。该分布
25、的均值是np，方差是np(1-p),2022/11/19,2022/11/19,2、计数数据（计点）泊松分布假定的平均不合格数为，d为抽到的不合格的数量。P(X)为抽到d个不合格的概率。该分布的均值是 ，方差也是。,2022/11/19,X-R 均值和极差图,2022/11/19,2022/11/19,过程能力指数（Process Capability Index）Cp和Cpk：,2022/11/19,过程能力解释（续）过程能力指数（Process Capability Index） Cp和Cpk ：Cpk的计算：,2022/11/19,过程能力解释（续）过程能力指数（Process Capa
26、bility Index） Cp和Cpk ：Cpk的另一种计算：,2022/11/19,P 控制图的作法举例,2022/11/19,过程能力解释 用平均的不合格品率来表示的过程的能力。,2022/11/19,如何作不合格品率图？计算控制限：注意：P图的控制限随着样本ni的变化凹凸变化，当ni的变化不超过25%时，可以用平均样本大小来代替ni。,2022/11/19,点超出控制限，概率P=(1) = 0.135% 。,控制图异常判定 1,控制图异常判定 2,点子呈“链状”排列在中心线一侧连续出现7点或多于7点；在一侧出现7点的概率P=(7) =0.78%,2022/11/19,2022/11/1
27、9,控制图异常判定 3,第三种情况，连续6点上升或下降。(0.273%),2022/11/19,控制图异常判定 4,连续14点相邻点交替上下。,控制图异常判定 5,点子经常出现在控制界限附近连续3点中有2点接近控制界限（0.525%）；连续7点中有3点接近控制界限（0.24%）；连续10点中有4点接近控制界限（0.058%）。,2022/11/19,2022/11/19,控制图异常判定 6,连续5点中有4点落在中心线同一侧的C区以外。,2022/11/19,控制图异常判定 7,连续15点在C区中心线上下。,2022/11/19,控制图异常判定 8,连续8点在中心线两侧，但无一在C区。,90,M
28、easurement System Analysis (第四版）,测量系统分析,先来思考以下问题：为什么我们每次用同样的量具测量同样零件的同一特性，测量的结果有时会不一样？为什么不同的检验员用同样的量具测量同样零件的同一特性，测量的结果有时也会不一样？我们测量到的数值是产品特性的真实值吗？ MSA就是来研究这些问题。,91,量具：任何用来获得测量结果的装置，经常用来特指用在工厂现场的装置，包括计数型量具，如通止规。测量系统：用来对被测特性定量测量或定性评价的仪器、量具、标准、操作、方法、夹具、软件、人员、环境和假设的集合。用来获得测量结果的整个过程。通常研究对象是“控制计划”当中涉及的测量系统
29、。,92,测量系统,93,测量数据变差的来源(S、W、I、P、E):,测量系统的五性：偏倚(Bias)重复性( Repeatability )再现性( Reproducibility )稳定性( Stability )线性（Linearity）,偏倚：(测量系统变差的位置）是测量结果的观测平均值与基准值的差值，由测量系统的系统误差所构成。基准值，也称为可接受的基准值或参考值，是充当测量值的一致认可的基准，一个基准值可以通过采用更高级别的测量设备（例如，计量实验室或全尺寸检验设备）进行多次测量，取其平均值来确定。,96,重复性(测量系统变差的宽度）重复性是由一个评价人，采用一种测量仪器，多次测量
30、同一零件的同一特性时获得的测量值变差。 通常被称为E.V-设备变差，系统内部变差。,97,再现性(测量系统位置的变化）再现性是由不同的评价人，采用相同的测量仪器，测量同一零件的同一特性时测量平均值的变差。通常被称为A.V-操作者变差，子系统（条件）的误差。,98,线性(测量系统位置的变化）线性是在量具预期的工作范围内，偏倚值的差值。是测量系统的系统误差所构成。,99,稳定性(测量系统位置的变化）稳定性（或飘移），随时间变化的偏差值，是测量系统在某持续时间内测量同一基准或零件的单一特性时获得的测量值总变差。一个稳定的测量过程在位置方面是处于统计上受控状态。,100,偏倚评价方法：重复性再现性评价方法：稳定性评价方法：线性评价方法：计数性量具评价方法：破坏性检验测量系统评价方法：,谢 谢 大 家 ！,2022/11/19,问题与讨论,
