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1、2023/7/6,1,潜在失效模式与后果分析 Potential Failure Mode and Effects Analysis,2023/7/6,2,1.这次汶川大地震，给灾区造成巨大的损失：特别是很多学校和农房都倒塌了2.1979年5月25号美国芝加哥发生191空难，机上270多人遇难；原因是一次不规范的保养和应急操作指南不合理造成；导致麦道公司股票下降20%，后被波音公司收购3.一场战斗的胜负，很多时候取决于战斗的布置和各种可能发生的情况应对方案,2023/7/6,3,FMEA案例,约会FMEA,2023/7/6,4,主要内容,CH1 引言CH2 FMEA基础知识CH2 DFMEA应
2、用与实施CH3 PFMEA应用与实施,2023/7/6,5,1.何谓失效,在规定条件下(环境、操作、时间)不能完成既定功能在规定条件下，产品参数值不能维持在规定的上下限之间；产品在工作范围内，导致零组件的破裂、断裂、卡死等损坏现象。,2023/7/6,6,2.后果应关注的内容,功能、性能方面可靠性、维护性方面安全性方面经济性方面操作性方面修复性方面环境方面公共安全方面废弃方面等,后果的种类,2023/7/6,7,3.什么是FMEA,Potential Failure Mode and Effects Analysis潜在 失效 模式 及 后果 分析,FMEA：是通过对可能发生的(和/或已经发生
3、的)失效模式进行分析与判断其可能造成的后果而产生的风险程度的一种量化的定性分析计算方法，并根据风险的大小，采取有针对性的改进，从而了解产品设计和制造过程设计能力，达成一种事先预防并实施改进措施的方法工具。,2023/7/6,8,3.对FMEA的作用,预见风险，防止失败，促进提升 周全考虑，应变风险，事半功倍,2023/7/6,9,主要内容,CH1 引言CH2 FMEA基础知识CH2 DFMEA应用与实施CH3 PFMEA应用与实施,2023/7/6,10,1.FMEA的理解,FMEA是一组系统化的活动，其目的是：发现、评价产品/过程中潜在的失效及其后果找到能够避免或减少这些潜在失效发生的措施书
4、面总结上述过程它是对设计(产品/过程)过程的完善，以明确什么样的设计才能满足顾客要求所以FMEA重点在于设计，无论是设计开发产品，还是过程,2023/7/6,11,已做的事,发生了什么事,什么原因,要做的事,可能会发生的问题,事先分析原因,2.面对问题时FMEA应发挥的作用,主动的,被动的,2023/7/6,12,3.FMEA解决问题的逻辑思路,2023/7/6,13,4.TS16949-FMEA类型,依据产品实现阶段不同可分为：设计DFMEA过程PFMEA依据产品复杂程度不同可分为：系统FMEA子系统FMEA零件FMEA材料FMEA,FMEA分析的程度：越细越好，重复没关系，但不要漏项,20
5、23/7/6,14,DFMEA：产品设计工程师所采用的一种工具考虑的是产品设计造成的失效为产品设计的策划和试验提供信息PFMEA：工艺工程师所采用的一种工具考虑的是制造过程中造成的失效为制造工艺的控制提供信息,2023/7/6,15,5.FMEA实施的时间与时机,DFMEA,PFMEA,DFMEA：开始早于过程，完成时间在早期的图样完成但任何工具的制造开始之前PFMEA：开始于基本的操作方法讨论完成时，完成时间早于生产计划制定和生产批准之前,2023/7/6,16,5.FMEA实施的时间与时机,新设计、新技术或新制程，这时的FMEA是完整的设计、技术、或制程。修改现有的设计或制程(假设其设计或
6、制程FMEA已存在)这时的FMEA的焦点在修改的设计、制程，以及由于修改设计、制程而导致的相互作用。使用现有的设计或过程于新的环境、地点(假设其设计或制程FMEA已存在)，这时的FMEA范围是针对环境、地点对现有的设计、过程的影响。,2023/7/6,17,6.FMEA分析步骤流程,实施前准备确定FMEA评分标准实施FMEA分析讨论、总结和评估分析结果实施改进对策进行追踪确认效果,2023/7/6,18,6.FMEA分析步骤流程,分析过程特性,定义制造流程,分析产品特性,分析失效模式,分析失效原因,分析现行控制方法,分析失效后果,分析频度,分析探测度,分析严重度,计算风险优先数,决定优先改善的
7、失效模式,建议改善措施,改善实施,2023/7/6,19,7.FMEA实施过程中注意事项-阶段,FMEA应用于组织产品活动中的各个阶段：包括从系统-子系统-零件的策划、开发阶段有计划地展开，由设计阶段延伸到制造和应用阶段；（全过程）在设计阶段，改进的重点是用于指出设计上的问题点，改进设计，用以确认产品设计是否满足顾客要求；（关注客户要求）在制造阶段，改进的重点是用于指出加工、装配、生产、设计方面的问题点，反推至前一过程或前一阶段，要求进行必须的改进。,2023/7/6,20,7.FMEA实施过程中注意事项-责任,明确分析的责任；要完成FMEA还得依靠集体协作。,FMEA的评审是至关重要的,20
8、23/7/6,21,7.FMEA实施过程中注意事项及时性,及时性是成功实施FMEA最重要因素之一，它是一个“事前的行为”(“机会之窗”关闭前实施)，不是“事后的行为”，为达到最佳效益，FMEA必须在设计或过程失效模式被无意纳入设计产品之前进行；事前花时间很好地进行综合的FMEA分析，能够容易、低成本地对产品或过程进行修改，从而减轻事后修改的危机适当应用FMEA是一个相互作用的过程，永无止境,2023/7/6,22,7.FMEA实施过程中注意事项-关于分值,同一小组分值要一样；分析前的培训和思路的统一很重要；不同过程分值可以不同（设计过程与制造过程）,2023/7/6,23,8.FMEA分值制定
9、,成立一个分值制定小组；分析产品特性和失效机理；结合产品的使用方向的实际；充分评审的确认，要相对的稳定；,2023/7/6,24,这是一张典型的DFMEA的表格,如果你是用于TS,那么就必须完全使用它!,如果你是用于其他场合,完全可以由你自己设计,2023/7/6,25,计算Risk Priority Number(RPN),RPN=S*O*D,衡量风险大小,进行排序,供采取措施决策时用,2023/7/6,26,9.FMEA实施措施后追踪,为了确保FMEA所采取的预防措施是有效的，所以应对这些行动进行追踪，对这方面的要求无论怎样强调都不过份，一个经过彻底思考，周密开发的FMEA，如果没有积极有
10、效的预防/纠正措施其价值将是非常有限的。责任工程师应确认建议的措施已被执行或评估，FMEA是一份动态的文件，必须是最新的状况，以及最新的相关活动，包括在开始生产后才发生的活动。,相对“动态”,2023/7/6,27,9.FMEA实施措施后追踪,责任工程师有多种方式来确认建议的措施是否实施，它们包含但不限于下列：评审设计、制程、图面以确认建议的措施是否已实施；确认各项的设计、制程、组装的变更是否已整合到相关的文件中；评审设计FMEA、过程FMEA，系统FMEA的应用以及控制计划。,2023/7/6,28,10.FMEA的收益,预防计划识别改变需求降低成本减少浪费降低保证成本降低无增值操作,202
11、3/7/6,29,10.FMEA的收益,避免采用不良率高的设计和制程；集中资源，循序改善产品设计和制程；循环改善，不断提升设计和制程可靠度；设计改进；制程检验，测试标准，检验程序、规范等；下次FMEA分析；产品可靠性，制程安全性，环保的评估；工程师训练。,2023/7/6,30,主要内容,CH1 引言CH2 FMEA基础知识CH2 DFMEA应用与实施CH3 PFMEA应用与实施,2023/7/6,31,1.DFMEA实施前准备,期望特性的定义越明确，就越容易识别潜在的失效模式,确定期望,顾客的期望(QFD),产品要求的信息资料,产品制造服务回收要求,2023/7/6,32,1.DFMEA实施
12、前准备,DFMEA应从系统、子系统或零部件的框图开始(见下页案例)，通过框图明确设计输入、设计输出以及设计过程的活动，并建立各项目的逻辑关系顺序，作为DFMEA分析的依据，此框图应附于DFMEA文件中。考虑到设计的系统性，DFMEA分析可从最底层零件(甚至于材料选择)设计开始分析。,2023/7/6,33,产品或系统,每一部分功能,失效模式分析,依FMEA表逐项分析,2.DFMEA分析步骤过程,2023/7/6,34,3.DFMEA分析方法,硬件法针对零件清单上的每一个零件，一次一个的逐个分析，直到整个产品分析完功能法针对该产品之所有功能予以列表出来，然后逐个功能项目来加以分析功能块法成组的零
13、件/组成/次组成或子系统结合成功能块其对功能之影响性，影响性最大者将得到较多的注意和优先权,2023/7/6,35,产品：电机失效模式：原因：,3.DFMEA分析方法案例,2023/7/6,36,4.DFMEA栏位项目介绍,FMEA编号系统、子系统、零件名称设计责任编制者车型年度/项目关键日期FMEA日期核心小组,2023/7/6,37,建议措施降低分数的排序如下：首先是严重度，再来是频度，最后是探测度在一般的实践中当严重度是9或10时，不管RPN是如何都必须特别注意确认是否已利用现行的设计控制或预防/纠正措施措施行动应考虑，但不局限于：修改设计几何尺寸和/或公差修改材料规范试验设计或其解决问
14、题的技巧修改试验计划,2023/7/6,38,建议措施主要目的是经由设计改进来增加顾客满意度只有设计修改才能使严重度级别减小只能通过设计修改来消除或控制一个或多个失效模式的起因/机理来实现降低频度级别增加设计确认/验证措施只能减小探测度级别,2023/7/6,39,当实施一项措施后，简要记录具体的措施和生效日期，包括措施的证据资料的索引等,2023/7/6,40,当明确了预防/纠正措施后，估算并记录下严重度、频度及探测度数值所有的更改后的等级都应该被评审。如果有必要考虑更进一步的措施，还应重复分析。焦点始终在持续改进,2023/7/6,41,5.DFMEA的跟踪行动,负责设计的工程师负责确保所
15、有的建议措施已被实施或已妥善地落实。FMEA是一个动态的文件，不仅应该随时体现最新的设计版本，还应该体现最新的有关纠正措施，包括开始量产后发生的事件,2023/7/6,42,5.DFMEA的跟踪行动,确保达到设计要求评审工程图样和规范确认与装配/制造文件的结合和一致性评审过程FMEA和控制计划,2023/7/6,43,主要内容,CH1 引言CH2 FMEA基础知识CH2 DFMEA应用与实施CH3 PFMEA应用与实施,2023/7/6,44,1.PFMEA目的,确定过程功能和要求确定与产品和过程相关的潜在失效模式评价潜在失效模式对顾客产生的后果确定潜在制造或装配过程起因并确定要采用控制来降低
16、失效产生的频度或失效探测度的过程变量确定过程变量以此聚焦于过程控制编织一个潜在失效模式分级表，以便建立一个考虑预防/纠正措施的优选体系记录制造或装配过程的结果,2023/7/6,45,2.PFMEA是集体的努力的结果,在最初PFMEA中，负责的工程师要直接地、主动地组织所有相关部门的代表。PFMEA是不同部门之间充份交换意见的结果不是一个人可以搞出来。一位有经验的FMEA组织推进员非常关键,2023/7/6,46,3.PFMEA关注的重点,PFMEA假定所设计的产品能够满足设计要求，其潜在失效模式可能会因设计弱点而包括在过程FMEA中，它们的影响及避免措施由设计FMEA来解决。因设计缺陷所产生
17、失效模式可包含在过程FMEA中,设计不足对加工的影响加工过程导致产品的失效,2023/7/6,47,过程FMEA并不是依靠改变产品设计来克服过程缺陷的，但它要考虑与计划的制造或装配过程有关的产品设计特性参数，以便最大限度地保障产品能满足顾客的要求和期望,顾客,设计,生产,出货,不设计不良品,不生产不良品,不流出不良品,3.PFMEA关注的重点,不依赖改变设计主要考虑过程,2023/7/6,48,3.PFMEA关注的重点,FMEA也有助于新机器或设备的开发。其方法是一样的，只是应将所设计的机器或设备当作一种产品来考虑。在确定了潜在的失效模式之后，就可以着手采取预防措施消除潜在失效模或不断减小它们
18、发生的可能性,推进技术和设备的更新,2023/7/6,49,3.PFMEA关注的重点,FMEA是一份动态的文件，应该起始于：在可行性分析阶段或之前开始在为生产的工装准备之前要考虑从个别零组件到总成的所有制造作业,相对动态,2023/7/6,50,4.PFMEA实施准备：创建流程图,1)、识别过程和任务：你希望分析、定义重要的过程范围以便从不适的管理中识别改进的动力2)、请教熟悉过程的人员帮助建立流程图3)、对过程流程的起始和结束点形成一致,过程流程图检查表,2023/7/6,51,4.PFMEA实施准备：创建流程图,4)、关注改进提高的区域 过程是否符合标准，或者操作者是否使用相同的方法进行操
19、作？操作步骤是否重复或无序？操作步骤是否为无增值劳动？操作步骤是否频繁出现错误？操作步骤是否循环返工？,2023/7/6,52,4.PFMEA实施准备：创建流程图,5)、识别顺序和过程中的搬运步骤6)、创建流程图 从左到右、从上到下，有标准的符号和箭头连接每个步骤7)、结果分析哪些操作步骤循环返工哪些操作步骤为无增值输出哪些操作步骤循环返工与当前和期望之间有什么差异,2023/7/6,53,5.PFMEA表格填写说明,确定与产品相关的过程潜在失效模式评价失效对顾客的潜在影响确定潜在制造或装配过程失效的起因，确定减少失效发生或找出失效条件的过程控制变量编制潜在失效模式分级表，然后建立考虑纠正措施的优选体系将制造或装配过程的结果编制成文件,2023/7/6,54,这是一张典型的PFMEA的表格,FMEA编号：:页码:第 页 共 页项目名称:过程责任部门:编制者:车型年度/车辆类型:关键日期:FMEA日期:(编制)(修订)核心小组：,潜在失效模式及后果分析PFMEA,2023/7/6,55,还有什么问题？,
