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1、1,FMEA,失效模式效应分析Failure Mode&Effects Analysis,2,Unit1 失效模式效应分析(FMEA)的描述,1.1 什么是FMEA、起源、分类和实施原则1.2 FMEA的要素及实施的前期准备 1.3 流程图与因果分析1.4 系统与子系统,3,1.1 什么是FMEA？,失效模式效应分析 Failure Mode&Effects Analysis 在设计和制造产品时，通常有三道控制缺陷的防线：避免或消除故障起因、预先确定或检测故障、减少故障的影响和后果。FMEA正是帮助我们从第一道防线就将缺陷消灭在摇篮之中的有效工具。FMEA实际是一组系列化的活动，其过程包括：找
2、出产品/过程中潜在的故障模式；根据相应的评价体系对找出的潜在故障模式进行风险量化评估；列出故障起因/机理，寻找预防或改进措施。因此。,4,1.1 她的历史及起源。,FMEA技术的应用发展十分迅速。50年代初，美国第一次将FMEA思想用于一种战斗机操作系统的设计分析，到了60年代中期，FMEA技术正式用于航天工业（Apollo计划）。1976年，美国国防部颁布了FMEA的军用标准，但仅限于设计方面。70年代末，FMEA技术开始进入汽车工业和医疗设备工业。80年代初，进入微电子工业。80年代中期，汽车工业开始应用过程FMEA确认其制造过程。到了1988年，美国联邦航空局发布咨询通报要求所有航空系统
3、的设计及分析都必须使用FMEA。1991年，ISO-9000推荐使用FMEA提高产品和过程的设计。1994年，FMEA又成为QS-9000的认证要求。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。,5,1.1 FMEA分类,设计FMEA：针对产品本身，产品设计、开发时期的分析技术；主要是设计工程师和其小组应用；系统FMEA：针对产品系统，考虑系统和系统之间相互作用；过程FMEA：针对产品的实现过程，过程开发设计的分析技术；主要是过程（制造）工程师和其小组应用。程序/项目FMEA：针对程序/项目，程序/项目开发设计的分析技术。,6,1.2 FMEA的实施原则,项目小组的人员要求 职
4、能分布;工作经验;组织形式、活动时间等；以产品为主线确定项目;领导支持等。,7,1.2 FMEA的要素及实施的前期准备,FMEA的要素 要求；潜在失效模式；潜在失效后果；潜在失效起因/机理；严重度 S；频度 O；探测度 D；等等DFMEA/PFMEA中的填写内容。,8,1.2 FMEA的实施的前期准备,成立项目小组 FMEA培训 选题/立项 选择FMEA形式,9,1.3 流程图与因果分析,流程图 流程图就是将一个过程（如工艺过程、检验过程、质量改进过程等）的步骤用图的形式表示出来的一种图示技术。通过一个过程中各步骤之间的关系的研究，能发现故障存在的潜在原因，知道哪些环节需要进行质量改进。一般常
5、用的符号 开始和结束活动说明 决策 过程流程的流向,10,1.3 例 流 程 图,准备,接受文件,输入复印份数,开始,机器是否正常运行？,重新开始,装订,装订文件,整理,结束,纠正错误,是,是,否,否,复印文件的流程图,11,1.3 因果分析,(其中采用方法之一:鱼刺图又称特性要因图，石川图)用图解法对影响过程或产品质量问题的各种因素 进行全面系统的观察和分析，找出其因果关系 使小组能集中于问题的实质，围绕问题产生集体 智慧和意见 集体智慧的火花集中于问题的原因而不是问题的 现状,12,1.3 因果图的基本结构,13,1.3 因果图示例,14,1.4 系统与子系统,接口和交互作用,系统,整机部
6、件零件的展开,15,Unit2 FMEA类型及展开,2.1 设计FMEA 2.2 过程FMEA 2.3 系统FMEA,16,2.1 设计FMEA,DFMEA：针对产品本身，产品设计、开发 时期的分析技术。主要是设计工程师和其小组应用。,17,FMEA：针对产品的实现过程，过程开发设计的分析技术。主要是过程（制造）工程师和其小组应用。,2.2过程FMEA,18,2.3 系统FMEA：,针对产品系统，考虑系统和系统间接口和交互作用。(产品的构成是一个主系统，它由各个子系统组合而成的，而每个子系统又可能由更低一级的分系统组成，依次分解最后达到构成系统的所有基本单元。）主要是设计工程师和其小组应用。,
7、19,2.4 程序/项目FMEA：,针对程序/项目，程序/项目开发设计的分析技术。项目小组,20,Unit3 FMEA的实施步骤（程序）,设计FMEA,过程FMEA,功能/性能,失效模式,影响,原因,现行控制（DVP&R）,设计问题,历史资料,保修外部质量问题内部质量问题,制造问题,现行测试,零件,过程,失效模式,影响,原因,现行控制（DVP&R）,设计/过程/系统之间的关系举例,21,结合DFMEAPFMEA的实例讲解（附件1、2、3）,建立FMEA活动小组；DFMEA/PFMEA针对每个潜在失效模式及后果确定 潜在危害性（、O、D）；列出每个原因的目前控制；RPN风险优先数量运算；严重度、
8、频度、不易探测度 的评价。PFMEA,FMEA,22,D-FMEA表头（18）,FMEA编号（1）用于追溯FMEA的内部编号 系统、子系统、零件名称和编号（2）系统/子系统/零件的划分由小组确定。设计责任（3）设计方、部门和责任小组 编制人（4）FMEA编制人的姓名、电话及所属公司 产品（5）产品类型 关键日期（6）FMEA计划完成日期 FMEA日期（7）原始FMEA编制日期、修订日期 核心小组（8）设计FMEA小组名称、部门和电话,23,项目/功能（9）,填入被分析项目名称、功能和编号，零件有 哪些作用？（与工程图纸上标明一致）分列每个功能 应采用标准/统一的术语描述功能：粘结 支撑护罩等等
9、,24,潜在失效模式（10）,是指由于设计，系统、子系统或零部件可能发生的不能 满足功能要求或设计意图的状况的不符合描述。可能是高一级系统、子系统的潜在失效模式的起因，也 可能是低一级系 统、零部件潜在失效模式的后果。即使不考虑图纸的要求，顾客会提出什么样的异议？规范语言，举例：Mold。不良，solder ball。不良，saw 以各工序不良为列举功能减弱、影响美观、不能上锁、不能紧固、不可显示、色差、配合不畅顺等等。,25,潜在失效后果（11）,潜在失效后果应针对不同的对象考虑和描述：（例）从顾客的角度 功能丧失、性能不稳定、噪音、外官不良、误动作等；从下一道工序考虑 无法加工表面、无法安
10、装、损毁设备等；从安全考虑 危害使用者/操作者、高压失败、绝缘破坏等；从法规考虑 不符合法律条款等；产品涉及的其他对象。,26,严重度/s（12）（严重度表见下一页）,通常，只有设计变更才能改变严重度；严重等级分为1-10级，9或10级的应特别关注/建议不考虑方案，1级不用进 一步分析；对那些超出小组成员经验和知识的评级，应向设计 FMEA人员、设计工程师或顾客咨询；当为内部顾客时，小组应听取下游作业员的意见。,27,DFMEA的严重度/s分级表（12）,28,级别（13）/(仅起提示作用，该项目大多数企业不用)DFMEA,用于区分设计或过程控制中 的零件/子系统/系统的特殊产品特性;（例如：
11、安全性/关键、重要、一般）符号及其是否选用此项目按各自组织的规定，在本文件中不予以标准化。,29,潜在失效原因/机理（14）DFMEA,潜在失效原因是指设计薄弱或设计缺陷；尽量列出每一失效模式的每一个潜在起因或机理,以便 有针对性地采取补救的措施;规范语言，举例：规定的材料不正确、设计寿命设想不足、应力过大、维护说明书不充分、软件规范不当、表面精加工规范不 当、屈服、化学氧化、疲劳、电移、材料不稳定性、蠕变、磨损、腐蚀等。,30,频度/O（15）DFMEA,评估每个失效具体的原因发生的概率。推荐110个等级。,31,现行设计控制/（16）特别注意：与P-FMEA区别很大 DFMEA,目的采取设
12、计控制以根除原因，或降低出现频率；（）增加被探测出的机会；（）方法 推荐采用：预防性控制/、探测性控制/（单一或组合选用）预防性控制（Prevent）在产品设计正式完成之前做；探测性控制（Detect)在项目正式生产之前做,32,不易探测度（17）(反映了现行控制的有效程度)不易探测度分级指南DFMEA,33,风险顺序数（RPN）（18）/(对那些担心的事项进行排序)DFMEA,RPN的计算方法是：RPN=SOD(严重度频度不容易探测度)用于对失效模式排序:优先对高RPN项采取纠正措施，以降低RPN值:不管RPN数值的大小，当失效模式的严重度S数高时，就应特别引起重视:特别关注严重度的单项值（
13、S8）,34,建议措施（19）DFMEA,对于高RPN值（包括高S）、应采取措施以降低S、O、D。,35,责任及目标完成日期（20）DFMEA,要点！落实改进项目责任人；详细的可操作的项目方案；具体的分阶段的时间表；确定验证项目的人员等。,36,采取的措施（21）DFMEA,在措施实施之后，填入实际措施的简要说明以及生效日期。,37,措施结果（22）DFMEA,纠正后重新计算的：S O D RPN关注的焦点始终是持续改进！,效果如何？,38,PFMEA在新产品形成过程中的前后次序,D-FMEA,图 纸,样品,P-MEA,工艺流程,工装,批量试产,编制 CP,编制 WI,过程验证,持续改进,（根据新产品的难易程度可能会交叉或调整次序）,39,P-FMEA的要点：,与D-FMEA的主要不同之处：,失效模式的用语有所不同 失效起因/机理的用语有所不同 推荐的PFMEA严重度评价准则 推荐的PFMEA探测度评价准则,主要不同？,40,推荐的PFMEA严重度评价准则,41,推荐的PFMEA探测度评价准则,42,相关附件,The end,严重度S,探测度D,频度O,43,
