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1、（潜在）失效模式与效应分析（Potential）Failure Mode and Effects Analysis,主讲：吴逸东2012年09月23日,案例：哈尔滨阳明滩大桥坍塌,2012年8月24日晨5点30分许，哈尔滨阳明滩大桥引桥发生坍塌，四辆大型货车坠桥，目前已致3人遇难5人受伤。据悉，阳明滩大桥是省、市城建重点大项目，始建于2009年12月5日，2011年11月6日建成通车，估算总投资18.82亿元，为哈尔滨市首座悬索桥。,案例：铁岭钢水事件,通报道，2007年4月18日7时45分，辽宁省铁岭市清河特殊钢有限责任公司生产车间，一个装有约30吨钢水的钢包在吊运至铸锭台车上方2-3米高度
2、时，突然发生滑落倾覆，钢包倒向车间交接班室，钢水涌入室内，致使正在交接班室内开班前会的32名职工当场死亡，另有6名炉前作业人员受伤，其中2人重伤。,案例：一段足球录像,问题：1)上面这些问题哪些是可以避免的,为什么?2)请问你在设计/组织一件事或日常生活中，系统考虑过可能发生的风险吗？估计过风 险的大小吗？,思考,FMEA,书面记录以供客户参考,自我诊断,风险评估,经验传承,制订控制重点,预防措施,实施FMEA的好处,防患于未然,有一种工具能够帮助我们在这方面进行系统思考-FMEA,目 录,案例、讨论,4,概念介绍,1,组建FMEA小组,2,FMEA的运用,3,1.概念介绍,1.1 FMEA的
3、定义1.2 FMEA的分类1.3 FMEA的重要特征及一些重要概念1.4 为什么进行FMEA1.5 认识误区1.6 FMEA在业界的应用情况,1.1 FMEA的定义,FMEA的起源：,美国Grumman飞机公司,飞机主操纵系统的失效分析,1950年,有效性评价得到肯定,1957年,美国Boeing和Martin Marietta公司,工程手册正式列出FMEA程序,1.1 FMEA的定义,FMEA的演变：,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60年代初期，美太空总署将FMECA成
4、功应用于太空计划。美军同时也开始应用FMECA技术，并于1974年出版MIL-STD-1629 FMECA作业程序。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 修改而成。FMEA 是QS 9000五大工具之一，并且FMEA已成为QS-9000的认证要求。,1950,1957,60年代,1974,1985,当前,什么是FMEA？,先看一个简单的例子,Potential Failure Mode and Effects Analysis,FMEA的中文意思是：“潜在失效模式及后果分析”,潜在失效模式,潜在失效后果,后果分析,1.1
5、FMEA的定义,案例,有个小孩在爬墙,他母亲看见了,当心！摔下来！,摔下来，摔痛！,摔下来，摔死你！,潜在失效模式,潜在失效后果,后果分析,FMEA是一种使用十分普遍的思维方法日常生活中几乎每人都在使用这种方法问题在于:自觉与不自觉科学法则与自然法则注意性与随意性,如果这种思维方式是自觉的、科学的注意于我们的产品，则,1.1 FMEA的定义,不合格品报告单,纠正/预防措施处理单,失效模式,起因/机理,案例,失效模式,失效：,失效模式：,潜在失效模式,潜在失效模式：,1.1 FMEA的定义,指产品丧失规定功能的状态，又称为故障。,指产品失效的表现形式，如线路短路等。,指可能发生，但不一定非得发生
6、的失效模式，即“可能存在的隐患”。,后果分析：,研究潜在失效模式发生后，给顾客带来的危害性有多大。危害性可从三个方面来衡量：失效模式所产生后果的严重度（S）；失效模式起因发生的频度（O）；失效模式起因探测的难易程度（D）。,潜在失效后果：,指潜在失效模式会给予顾客（含外部顾客、内部顾客）带来的后果。,1.1 FMEA的定义,1.1 FMEA的定义,水烧干了，没发现！,过热可能产生火灾？,怎么办？,1.从水壶的设计上考虑2.从烧水的过程上考虑,1.1 FMEA的定义,FMEA：潜在失效模式及其后果分析，是一门事前预防的定性分析技术，自设计阶段开始，就通过分析，预测设计、过程中潜在的失效，研究失效
7、的原因及其后果，并采取必要的预防措施，以避免或减少这些潜在的失效，从而提高产品、过程的可靠性。,增加震片,1.1 FMEA的定义,FMEA的实质：,1.这种产品会发生何种故障？2.产生这些故障的原因是什么？3.倘若发生这些故障，其后果将会怎样？4.如何改进产品，才能消除产生这些故障的可能性？5.假如无法消除这些故障，则如何才能使其后果所造成的影响为最小？,五个问题？,1.2 FMEA的分类,FMEA,DFMEA,PFMEA,特征1：防患于未然,1.3 FMEA的重要特征,设计时预见水烧干了，没发现！,设计时增加震片报警,开始烧水时预见水烧干了，没发现！,增加每5分钟就去看一次的步骤,特征1：防
8、患于未然,1.3 FMEA的重要特征,失效发现得太迟的后果？,特征2：团队活动,1.3 FMEA的重要特征,一个足球队有：教练员，前锋，中场，后卫，守门员,FMEA是：由一个特定的小组来完成,特征3：涉及到产品、过程和服务的整个流程,1.3 FMEA的重要特征,不仅仅关注产品设计，还包括过程设计，服务设计的整个流程的潜在失效模式和后果分析预防！,时间性,所有的FMEA都关注设计，无论是产品设计或者是过程设计。,预防,整个生命周期持续的、动态的产生文件记录。,全生命周期动态,特征4：对风险和失效模式发生后的后果进行评估,1.3 FMEA的重要特征,水烧干了，没发现！,发生火灾！,严重吗？有多严重
9、？,特征5：分析结果要写成报告存档，并动态升级,1.3 FMEA的重要特征,初始FMEA,修正FMEA1,DFMEA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：,功能：在设计、过程和服务各个阶段所起的作用,1.3 FMEA的相关概念,设计时考虑汽车有什么作用？,1.载人、载物2.代步行，高速行动3.调节温度4.多媒体,失效模式：（产品）设计、过程和服务中发生的故障后果：当故障发生后产生的负面影响,1.3 FMEA的相关概念,手机没有显示，没有声音，按键没有功
10、能等等,手机没有声音,无法听电话,严重度S：描述发生故障后带来的后果有多严重原因：导致故障发生的因素,1.3 FMEA的相关概念,手机没有声音,无法听电话,丧失基本功能,多严重,1.3 FMEA的相关概念,频度O：（也称发生度）导致故障发生的频繁程度大概多久发生一次？现行控制：现有的预防和探测故障流至客户端的方法 现行控制是指已被或正在被同样或类似的设计所采用的那些措施探测度D：（也称检出度、难检度）描述故障发生后被探测到的可能程度,1.3 FMEA样稿,1.3 FMEA示例,1.4 为什么进行FMEA,目的：使用系统性FMEA方法减少潜在的失效模式和与之相关的各种原因从而达到降低或消除过程、
11、产品和服务中各类潜在问题带来的负面影响。,负面影响,失效模式,原因1,原因2,原因3,1.4 为什么进行FMEA,问题：1、某机型计划在下个月导入一种新主板，不知走目前的导入流程/测试项目是否能保证其导入后不出现质量波动?,FMEA为什么？,2、针对今年即将推出的新机型，我们对试产、制造、配送等流程进行了梳理，变化较大，说实话对新流程是否能顺利保障产品质量和上市时间，我们心里不太有底?,3、这次组织公司高层的团队活动，由于一些人出差没有收到邮件、一些人临时请假等原因，只有40%的人参加！？,你设计的产品？制订的标准/流程？组织的活动？,失败/失效的：,1.4 为什么进行FMEA,FMEA是QS
12、9000 APQP过程中的重要环节,1.4 为什么进行FMEA,FMEA应用的必要性外部压力：技术进步与复杂化；产品的功能失效的后期探测难度大；产品功能失效发生的后果灾难性严重；客户对组织 控制、解决产品问题能力的信心需要。,不只考虑正向好处，应考虑负向后果,1.4 为什么进行FMEA,FMEA应用的必要性内部动力：预知缺陷、主动改善，减小风险和损失，降低成本；为未来设计的更改以及开发更先进的设计提供最佳参考；加强员工质量意识，加强各部门和各专业之间的信息和经验的交流；建设性地批评自身工作和成果,更是一种管理模式和文化；,工程师知识转化为公司知识,1.4 为什么进行FMEA,通过对过程、产品和
13、服务中潜在的失效模式进行评估，优化使用管理和技术、时间、人力和其他资源；使用团队合作和持续改善方法得到更加卓越的产品。好处：降低设计、开发和制造费用实现技术领先（通过各种途径来评估制造、设计和服务过程中可能发生的各类故障）实现产品和服务创造性的突破（持续降低故障发生的频度和减少故障发生后带来的负面影响）,-提高客户满意度-缩短产品上市时间-锻炼新的团队成员，提供了一个锻炼新团队成员的机会-提高质量、生产力和利润,1.4 为什么进行FMEA,1.5 认识误区,个人（VS.团队）解决问题的方法随机解决问题分析在问题发生后进行,1.5 认识误区,过程识别不全 FMEA没有反映现行的控制方案 跟踪落实
14、不足 记录文件存档不全,FMEA应用中常出现的问题,1.5 认识误区,FMEA实施的一些障碍,FMEA的方法太主观过分强调FMEA的力量是来自于小组成员中具备不同 经验和专业技能的专家我们没有办法提供人员给FMEA小组 FMEA不可能只靠一个人去做。我们没有充足的时间去做FMEA 实际上，FMEA从长远来看可以节省时间。,1.6 业界应用情况,1960,1974,1976,70后期,80前期,80中期,1991,1994,被使用在航空工业,美国海军制定了FMEA标准,美国国防部采纳了FMEA标准,汽车工业开始使用FMEA,微电子工业应用FMEA来提高存储器件的产量,汽车工业在制造流程中应用FM
15、EA,ISO9000推荐采用FMEA,FMEA成为QS-9000认证要求,1.6 业界应用情况,目前，FMEA已在工程实践中形成了一套科学而完整的分析方法。世界著名的国际公司,如通用汽车、波音、SONY、Ford、Intel、Motorola、Dell公司等等，都将FMEA作为控制、改善其设计和制程的一种可靠性系统技术，不仅如此，他们还将FMEA纳入其供应商的评价管理系统。,目 录,案例、讨论,4,概念介绍,1,组建FMEA小组,2,FMEA的运用,3,2 组建FMEA小组,2.1 进行FMEA的时机2.2 管理层的作用2.3 FMEA小组组建的要点2.4 FMEA团队成员的职责,2.1 进行
16、FMEA的时机,情形1：新设计、新技术或新过程。情形2：对现有设计或过程的修改。（假设对现有设计或过程已有FMEA）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）,2.1 进行FMEA的时机,FMEA对工艺过程及设计改变的影响,2.1 进行FMEA的时机,预防观念：,2.1 进行FMEA的时机,2.2 管理层的作用,2.3 FMEA小组组建的要点,2.3 FMEA核心成员的组成,由小组组长选择4-6人为小组核心成员 核心成员中通常应包含来自设计、制造、质量部门的各类技术人员和客户、供应商以及直接操作人员；要吸纳专家加入；另外的小组成员可以视需要临时增加
17、,把握目标和期望确定成员整理实施计划主持会议确保所需要的数据的收集监控活动拟订进展报告与管理层沟通,2.4 FMEA团队成员的职责,积极主动参与活动；遵守原则；分享知识、经验和技能；参与讨论；按计划完成承担的任务,组员职责,组长职责,目 录,案例、讨论,4,概念介绍,1,组建FMEA小组,2,FMEA的运用,3,3.1 FMEA的运用（PFMEA为例）,1.识别关键步骤和失效模式,2.失效模式分类,3.识别后果,4.确定严重度等级,5.列原因和现行预防方法,6.确认频度等级,7.确定现行探测方法,8.确定探测等级,9.确定RPN,10.完成FMEA,3.1 FMEA的运用,案例：“王老五的第9
18、99次约会”,3.1 FMEA的运用,王老五,媒 婆,第999个约会对相,主题：确保玫瑰之约，取得一见钟情，相见恨晚的效果,3.1 FMEA的运用,案例：“王老五的第999次约会”,1、项目名称：王老五的第999次约会2、类型：玫瑰之约3、核心小组：王老五 王媒婆 前女友 帅哥 倩妹 七姑 八姨 狐朋 狗友 月老 红娘4、过程责任部门：王老五5、关键日期：2010.9.226、FMEA编号：FMEA-WANG9997、编制：帅哥8、FMEA编制日期：2010.08.22,Step1、识别关键步骤和失效模式,3.1 FMEA的运用（PFMEA为例）,画出总体流程,画出该步骤的详细流程图,脑力激荡
19、列出失效模式和原因,确认要改善的关键步骤,Step1、识别关键步骤和失效模式,案例：“王老五的第999次约会”,识别关键步骤：,电话预约,赴 约,互相介绍,亲密交谈,下次预约,道 别,潜在失效模式：,没有留下美好的回忆,例如：车门内部涂蜡（关键步骤）详细流程,3.1 FMEA的运用（PFMEA为例）,从夹具上取下喷蜡器杆,打开车门,在使用三个通道时，插入杆并拉闸柄12秒种,松开闸柄，等3秒钟,移动喷蜡器杆,关车门,高风险步骤，脑力激荡,失效模式：指定的表面涂蜡不足规定,1.人工插入喷头不够深入 2.喷头堵塞：粘度太高温度太低压力太低3.因冲击喷头变形 4.喷蜡时间不足,Step2、失效模式分类
20、不能实现正常功能的各类失效模式不能很好地实现正常功能的失效模式 不能实现预期功能的失效模式,3.2 FMEA的运用（PFMEA为例）,Step2、失效模式分类,案例：“王老五的第999次约会”,Step3、识别后果 列出每个失效模式会对客户端产生哪些不良影响，包括了对流程的影响和对产品功能的影响。,3.3 FMEA的运用（PFMEA为例）,指定的表面涂蜡不足规定,车门寿命下降导致：1.由于生锈使顾客对外观不满意；2.车内门附件功能下降,Step3、识别后果,案例：“王老五的第999次约会”,潜在失效模式：,没有留下美好的回忆,约会失败,影响约会气氛,影响好感/第一印象,影响约会进行,不能增进了
21、解和共鸣,不能增进好感,不能增进感情,影响下一步交往,识别后果：,Step4、确定严重度等级（S）每一个后果的严重度定级也是从1到10，严重度等级评定标准（注意：对于产品和过程的后果评定取更悲观的）,3.4 FMEA的运用（PFMEA为例）,Step4、确定严重度等级,案例：“王老五的第999次约会”,例：,3.5 FMEA的运用（PFMEA为例）,Step5、列出起因/机理和现行控制预防方法 针对每一个失效模式，列出它的原因和现行控制方法（比如：过程控制文件、目视检查、统计过程控制（SPC）,3.5 FMEA的运用（PFMEA为例）,1.人工插入喷头不够深入 2.喷头堵塞：粘度太高温度太低压
22、力太低3.因冲击喷头变形 4.喷蜡时间不足,1.无2.按照预防维护程序清洗喷头 3.按预防维护程序维护喷头 4.无,起因/机理,现行控制预防办法,Step5、列出原因和现行控制预防方法,案例：“王老五的第999次约会”,Step5、列原因和现行控制预防方法,案例：“王老五的第999次约会”,提前两天电话预约说服临时请假提前两小时出发记在“日历本”电话通知在安静幽雅的公园里买些饮料记在“手心里”尽量避免,现行控制预防方法：,Step5、列原因和现行控制预防方法,案例：“王老五的第999次约会”,选择在安静幽雅的公园里自吹自擂，随心所欲谈创业/汽车/电脑不拘细节有电话就接尽量控制实话实说填鸭式严肃
23、的问答当对方要求时才去做规规矩矩尽量回避命令式规规矩矩当对方要求时才去做,现行控制预防方法：,Step6、确认频度等级（O）针对每一个原因，都要确定它发生后引起失效模式的频度，频度等级从1到10，参见表,3.6 FMEA的运用（PFMEA为例）,例：,3.7 FMEA的运用（PFMEA为例）,3.7 FMEA的运用（PFMEA为例）,Step7、确定探测方法 识别出所有可以探测失效模式或其原因发生的方法 探测的方法分为以下两类：针对原因和针对失效模式的。,1.人工插入喷头不够深入 2.喷头堵塞：粘度太高温度太低压力太低3.因冲击喷头变形 4.喷蜡时间不足,1.每班检查一次深度仪和范围2.试验喷
24、雾形状3.无4.抽样检查喷蜡范围,起因/机理,探测方法,Step6、确认频度等级,案例：“王老五的第999次约会”,Step8、确定探测等级（D）针对每一个可以探测到失效模式及其原因发生的方法，确定它的探测度等级，从1到10，见附表,3.8 FMEA的运用（PFMEA为例）,例：,3.8 FMEA的运用（PFMEA为例）,Step7-8、确定探测方法，确定探测等级,案例：“王老五的第999次约会”,打电话问她的朋友打电话到公司无打电话问媒婆调查她的背景无打电话问媒婆调查她的作息习惯打电话到公司听交通台广播无核对事先记录无无察言观色对对方的感觉无,现行探测方法：,案例：“王老五的第999次约会”
25、,现行探测方法：,感觉无了解对方嗜好习惯了解对方嗜好习惯无了解对方嗜好习惯了解对方嗜好习惯了解对方嗜好习惯无了解对方嗜好习惯察言观色调查她的作息习惯了解对方嗜好习惯了解对方嗜好习惯了解对方嗜好习惯了解对方嗜好习惯,Step7-8、确定探测方法，确定探测等级,Step9、确定RPN（参见PFMEA范例1）RPN计算公式：RPN=S*O*D 通过改善流程设计来降低严重度等级 通过提高要求或规格的预防来降低频度等级 通过设计一些探测性方法来降低探测度等级,3.9 FMEA的运用（PFMEA为例）,案例：“王老五的第999次约会”,Step9、确定RPN,Step10、完成FMEA确定改善计划将要采取
26、的行动1.只要S（严重度）8，不管RPN的数值多少,都应该提出措施2.不论严重度多少，只要RPN100，及严重性为9分和10分时必须采取预防/纠正行动3.依严重度，频度，探测度顺序来评估 4.客户特别要求的分析所需要的投入确定行动计划给相关人员分配任务检查改善计划实施后所获得的数据确定新的RPN值以采取更进一步的行动,3.10 FMEA的运用（PFMEA为例）,案例：“王老五的第999次约会”,Step10、完成FMEA,FMEA Check List,3.10 FMEA的运用,FMEA的实施,3.10 FMEA的运用,目 录,案例、讨论,4,概念介绍,1,组建FMEA小组,2,FMEA的运用
27、,3,FMEA案例步骤,2,1,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,DFMEA案例,DFMEA案例,DFMEA案例,DFMEA案例,DFMEA案例,DFMEA案例,DFMEA案例,DFMEA案例,DFMEA案例,DFMEA案例,DFMEA案例,DFMEA案例,PFMEA案例,PFMEA案例,PFMEA案例,PFMEA案例,PFMEA案例,PFMEA案例,PFMEA案例,PFMEA案例,PFMEA案例,PFMEA案例,PFMEA案例,PFMEA案例,案例练习、讨论,各小组讨论、制定FMEA,案例一：“组织一个会议”是我们工作中最常见的例子之一，请你 对组织一个会议的过程进行FMEA分析。案例二：“外出旅游”是我们生活中最常见的例子之一，请你对外出旅游的过程进行FMEA分析。,注意事项,准备到什么程度可以开始FMEAFMEA一定要尽早开展,尽管我们还没有了解所有的事实收集所有的数据。如果一定要等到收集到所有信息后才开始,那么你将永远不会开展FMEA,因为你永远不会等到那一天。,让精益思想 贯穿企业的每一个角落,
