FMEA失效模式与后果分析培训教材PPT.ppt

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1、1,失效模式及后果分析Failure Mode and Effects Analysis,2,理解FMEA 的作用 理解过程FMEA 的概念及技法 掌握FMEA 的制定 失误防止并应用FMEA,培训的目的和内容,3,4,FMEA怎样符合TQM的要求？顾客的要求 过程规格的要求 系统及部件的规格要求 过程及供应商的要求及管理 开发系统设计及生产的FMEA 调查潜在的故障 改善设计及制造 设计是致命的环节(Critical),5,什么是 FMEA？用于评价潜在失效模式及其原因的先进品质计划工具 根据其危险度及对策性决定有优先顺序的潜在失效,用于 调查及减少其发生的可能性 提供一种正式的方法来记录此

2、分析以备 以后分析及持续过程改善用 作为其本身,FMEA不是问题的解决者,它只是与其他解决问题的方法综合使用.“FMEA可以显示问题发生的机会,但不能解决问题”,6,FMEA的错误观念？小组单独的制定FMEA FMEA是为了满足顾客或第三方的要求,不是为了过程改善 FMEA在过程的后阶段进行,未包含在 制品/过程的改善过程中 FMEA不被认为是活性的工具,在制品的 生产中不对其进行检讨和改订,FMEA不但令人费解而且浪费时间,7,失效模式及后果分析-1960s and 70s 由可靠性过程师首次提出及使用 通过对过程/产品的潜在失效模式 及其对产品的影响的定义来决定 各组的行动 对一个产品/过

3、程的潜在失效模式 进行评价及定义。再决定可以消除 或减少潜在失效的对策,FMEA起 源,8,出处及理由 汽车工业QS 9000 4.2 AIAG APQP手册中引用 过程安全管理(PSM)CFR 1910.119999999列出FMEA作为评价危害的6种方法之一 VDA-GMPs应用于新设计检讨的几种方法之一,使用评价问题来进行 ISO 9001 要求预防措施FMEA作为持续改善工具可以满足ISO 9001 4.14的要求 ISO 14000可以用来评价潜在危害及其附加危险,9,系统,设计,过程,部件辅助系统主要系统,部件辅助系统主要系统,人力 机器方法 材料测定 环境,焦点使失效对系统影响最

4、小化目标使系统的品质/可靠性/成本/维持最大化,焦点使失效对设计影响最小化目标使设计的品质/可靠性/成本/维持最大化,焦点使失效对过程影响最小化目标使过程的品质/可靠性/成本/维持最大化,机器,工具/过程/生产线/教育/JIG,FMEAs的类型,10,FMEAs之间的关系,11,关键的FMEA术语 顾客输入 小组-小组选择(CFT)评级 优先顺序的危险度评价 设计过程 生产过程,12,FMEA:为按优先顺序进行改善对设计或制造阶段中的潜在失效模式 进行鉴别和评级的系统的技术。失效原因,潜在的:失效怎样会发生,使用可以进行改善或管理的术语 进行叙述。失效模式分析(FMA):正式的,组织的程序,用

5、于分析来自现在和过去的 失效模式以防止此类失效在将来发生。失效模式,潜在的:为了达到设计意图而存在的潜在类型,对规定过程的 不符合事项的叙述。FMEA,过程:由制造责任者/小组使用的分析技法,以保证所有潜在的 失效模式及关联原因以被考虑及定义。,FMEA&失效的术语,13,CONTROL PLAN:用来管理生产用资材及过程而进行的书面叙述的体系 书面定义出产品的重要特性及过程要求.,Control Plan 的定义,14,FMEA的时间安排 事前或事后?单独或小组?,15,工业典型的三步曲APQP时刻表过程流程图(包含全部过程),P FMEA(全部过程),关键特性&失效影响,P Control

6、 Plan(由FMEA得来的关键过程),关键特性&特性管理,D FMEA(使用意图),部分内容可以加入,16,列出过程流程,将每一重要过程填入FMEA,制定每一过程的FMEA(s),根据关键特性制定Control Plan,确认顾客要求,提出重要过程的评价意见,使用正确的RPN并根据其他的适当信息来决定关键特性,为关键特性制定管理计划,为Control Plan的制订提供恰当的信息,标准的制定,17,Control Plan/过程流程的复合例APQP时刻表列出过程流程 流程/Control Plan(包含全部过程)(包含全部“重要”过程),过程流程“变成”Control Plan,P FMEA

7、(所有重要过程),根据RPN来决定关键特性,D FMEA(使用意图),部分内容可以加入,DAPQP将“引发”此过程,18,列出过程流程,将每一重要过程填入Control Plan,制定C-Plan每一过程的 FMEA(s),根据关键特性改订Control Plan,确认顾客要求,提出重要过程的评价意见,使用正确的RPN并根据其他的适当信息来决定关键特性,为关键特性制定管理计划,为Control Plan的制订提供恰当的信息,Control Plan/过程流程的复合例标准的制定,19,设备或过程1,设备或过程3,设备或过程2,投入,包装出货,“段落=按设备或过程”,装备,技术或系列=“技术”或“

8、装备”的流程,内部或外部顾客,投入,包装出货,一个文件?或更多?,制造实体,20,ISO9000 vs FMEAs4.2.3-品质计划 Process FMEAs 过程FMEAs 要考虑到所有的特别特性。要努力 进行过程改善以达到预防不良而不是发现不良,21,ISO9000-Control Plans4.2.3 质量计划 The Control Plan 供应商要开发系统,辅助系统,资材等的Control Plan Control Plan要包含整个的生产过程 例如:铁板,塑料,喷涂等 设计阶段的输出即Control Plan.有的Control Plan 可以在原有的或成熟的产品基础上制定,

9、否则需要 制定新的Control Plan.,22,QS9000-Control Plans4.2.3-品质计划 The Control Plan(继续)Control Plan要包含以下3个阶段:Prototype-对发生在此阶段的尺寸 测定,材料及性能测试的叙述 Pre-launch-对在Prototype后量产前将发生的尺寸测定,材料,性能测试等内容进行叙述 Production-对发生在良产阶段的产品/过程特性,过程管理,检查 及测定系统的综合叙述文件,23,受益于FMEAs 预防的计划 识别变更的要求 成本降低 提高生产能力 降低浪费 降低保证成本 减少无附加值的作业,24,FMEA

10、的先决条件 选择适当的小组及有效率地组织成员 为每一产品内服务,过程/系统选择小组 建立一个评分体系 同意使用FMEA的样式 定义顾客及顾客的要求/期望 设计/过程的要求 开发过程的流程图(Process flow chart),25,小 组 小组?两人或两人以上,每人为完成一项任务 或目标执行一定业务 维持重心 为每一产品或项目建立独立的小组 Brainstorm:脑力风暴 其目的是为了尽量得到所有可能出现的可能性,26,小组的结构,一般的工作小组 FMEA小组,两种小组结构,成员,成员决定,课题选择,小组寿命,组长,27,成功的小组,管理层的指导及关注 建立其身份 有责任的及使用测定的方法

11、 有协作的领导 融入组织 协同功能,28,小组的基本纪律 如果有会议需要时要决定进行 决定参加人 提供事前准备 遵守时间及保存记录 建立基本规则 提供及遵守会议议程 会议评价 强调“无打断”,29,小组基本规则 基本规则的目的是“自律管理”小组必须开发自己的基本规则 一旦确立,每个人必须遵守 满足后可以修改或强调部分规则,30,小组会议责任 阐明 参与 聆听 概要 跟踪 时间管理 意见一致 评价会议过程,31,决策基准/模式 专人做决策 专人指导,然后做最后决策 在主要的规则或多数人同意的 基础上由小组来做决策,32,过程FMEA小组成员 技术过程师-一般是组长 作业者 制造过程师 设计过程师

12、 可靠性过程师 模具过程师 PM过程师 造型过程师 项目经理或代表 品质过程师 其他,包括供应商,营业,QA/QC,制造.,现在你们如何预防问题发生?,33,定义顾客过程FMEA的顾客 后续作业过程 最终使用者;使用产品的人,34,注 意!不要混淆设计故障&原因同过程故障&原因,设计故障,设计故障,润滑油能力不足,润滑油供应不充分,规定的资材不正确,使用的资材不正确,35,危险度评价(RPN)RPN=(S)X(O)X(D)S=Severity 严重度 O=likelihood of Occurrence 发生度D=Likelihood of Detection 检出度预防 vs 检出-期待内容

13、:最大1000,75认为“OK”最重要的是考虑最大值和最小值 概念导入,36,RPN,根据经验及资料,推测,过程,原因,影响,管理,失效模式,发生机会,严重度,未检出机会,37,过程 FMEA,38,39,过程 FMEA,识别关键的&重要的特性同时因此成为Control Plan的起点,样本数评价周期评价方法失控对策(OCAP),40,使用一个过程流程图因为 你需要了解目前的过程 你在寻找改善的机会 你想阐明一个潜在的解决方案 你已经改善了一个过程并且想定义新的过程让我们试一试过程流程图,41,生成一个过程流程图1.识别要分析的过程或任务.定义过程的范围很重要,因为它 将使你的改善努力不被白费

14、2.咨询最熟悉此过程的人员来帮助指定流程图3.先决定过程起 点和终点,定义过程的范围非常重要,不然任务会变得不适合4.决定制定内容的详细程度,最好在开始时不要太详细,当需要时再增加详细的内容,42,5.寻找改善的区域 过程标准化,或员工以不同的方式作业?重复或无序的过程?无附加价值的过程?经常发生错误的过程?再作业的循环?6.识别过程进行的顺序和步骤?7.构筑过程流程图,从左到右或从上到下,使用标准的计划 并且用箭头连接每过程8.分析其结果 再作业的循环?无附加价值的过程?现在过程与期望的目标过程的差别?,43,GM例:过程流程图,44,基本流程图例,45,如何使用流程图 决定过程中应该包含的

15、所有工作区域 作为工作的一个目的去提醒人们注意过程标准 当作确认表去收集过程问题发生的数据 去调查再作业总发生在特定场所或特定过程的原因 使用“理想的过程”流程图来连接你提议的解决方案,46,流程图的技巧 如果一个过程有两个输出箭头,考虑是否 需要一个决定框 注意,最接近过程的人最了解过程,确认制定 流程图时此人是否参加了 使用软件包使流程图的制定变的简单,47,过程潜在FMEA 识别潜在的产品关联失效模式 评价失效带来的对顾客的潜在影响 识别潜在的内外部制造或组装过程的原因,同时识别过程的 变动以便着眼于减少发生及检出不良的管理 开发潜在失效模式的评价表,同时考虑改正措施建立 有优先顺位的体

16、系 记录制造或组装过程的结果,48,过程潜在FMEA过程FMEA:由制造责任者/小组使用的分析技法,以保证所有 潜在的失效模式及关联原因以被考虑及定义 小组由过程作业者或了解过程的人员来运行 对规定作业定义不良的原因 在准备FMEA时,要假设接收及供应的资材是正确的 比较类似过程和检讨类似产品的顾客不满内容是建议的起点,需要了解设计的目的 在连续的过程中,上过程的潜在失效影响可能是下过程的原因,根据过程特性,特别作业中的任何潜在失效模式都要列出,49,收货,MOD1,MOD2,组装,包装,出货,CPFMEA,CPFMEA,CPFMEA,CPFMEA,责任=资材?IQC?,责任=MOD,责任=M

17、OD,责任=组装,仓库,CP&FMEA,顾客,FMEA的真空地带,真空地带,50,过程FMEA的焦点顾客包含:最终使用者 下一道过程 制造过程师 装配过程师 维修职能 测试过程师 产品分析员 分销商或其他销售渠道,51,过程FMEA的益处 作为一种有体系的研究方法,并联的/正式的/书面的 定义出一名过程师在设计过程正常进行的方式制造过程师 识别潜在的产品关联失效模式 评价失效带来的对顾客的潜在影响 识别潜在的内外部制造或组装过程的原因 识别过程的变动以便着眼于减少发生及检出不良的管理 开发潜在失效模式的评价表,同时考虑改正措施建立 有优先顺位的体系,52,关于过程FMEA 过程FMEA是活性的

18、标准 过程FMEA应考虑过程各阶段的变化进行持续的改订,一直到生产结束过程FMEA应从过程流程图开始-从接受到出货过程FMEA应涵盖生产/组装中可能发生的潜在失效模式/原因,但部分信息(严重度评级,部分影响的识别)可来自设计FMEA发生度的减低只能通过变更过程来控制或消除一个或多个失效模式的原因来达到,53,一般的过程FMEA基本内容,根据经验及资料,推测,顾客不满维修资料内部废弃再作业履历小组知识,文字很重要,54,PFMEA制定方法,55,PFMEA制定案例,56,1.FMEA编号 填入FMEA的管理编号(根据内部标准规定)2.项目 填入所分析的系统,子系统或产品的名称,编号3.FMEA责

19、任人 填入关联的小组,部门,必要时包含供应商4.制定者 填入FMEA负责过程师的姓名,电话及公司名称,PFMEA制定方法(1),57,5.年度/车型 关联的整车开始的年度及车型6.关键日期 填入初次制定FMEA预定的完成日期,该日期应在生产日之前7.FMEA日期 填入原始稿的日期及最新改订日期8.核心小组 填入有权确定及执行任务的责任部门及个人姓名(建议将所有 参加人员的姓名,部门,电话,住址等关联内容记录在另一表中),PFMEA制定方法(2),58,9.过程功能/要求 简单描述被分析的过程,尽可能的简单说明该过程的目的10.潜在失效模式 指该过程可能发生的不满足过程要求或设计意图的类型,是对

20、具体过程不符合要求的描述,它可能是引起下过程的 潜在失效模式,也可能是上过程的潜在失效的影响.但制定FMEA时要假设提供的资材/材料为合格品.本项目的前提是失效可能回发生,但不一定发生,参加人应提问:1)过程怎样不符合/满足要求?2)假设不考虑规格,顾客会有怎样的异议?在此过程应考虑类似制品的已发生的顾客问题并要了解设计目的,PFMEA制定方法(3),59,PFMEA制定方法(4),11.潜在失效模式 指对顾客的影响,顾客可以是下一过程,后续过程,或最终 使用者应在顾客使用的角度来描述失效的后果,对最终使用者来说失效的 后果应一律用产品或体系的性能来描述如:噪声,外观不良,异味,无作用等 对下

21、一过程来说,失效的后果应用过程性能来描述,如:无法固定,无法安装,配合不良等12.严重度 严重度仅适用于失效的后果,从 1到1013.级别 对特殊的特性进行标记(如关键,重点,重要,主要等),60,一般PFMEA的严重度,61,PFMEA制定方法(5),14.潜在失效原因/原理 针对每一失效模式,尽可能在广范围内列出可以想 到的失效原因.如果原因是唯一的,即如果改正了此原因对失效模式的影 响,意味着FMEA的考虑过程就完成了.但,一般来说,原因不是相互独立的,唯一的,要消除一个原因,需要考虑 各种方法来确定根本原因,或容易解决的原因,同时要仔细描述此类原因,以便可以制定有针对性的改正措施15.

22、发生度 指具体的原因/原理发生的频率,从1到10,62,1.过程遗漏2.过程失误3.JIG等设置失误4.资材漏装5.资材错误6.误作业7.调整失误8.设备设置不正确9.JIG等准备错误10.生产错误,11.指导书内容不充分12.PM不充分13.方法不好14.疲劳15.安全性不足16.硬件17.持续管理失误18.环境19.过负荷20.FMEA分析不足,过程失效原因,63,一般PFMEA的发生度,如果过程有SPC管理，或过去类似的过程有SPC管理，则SPC数据要用来决定发生度 如果无SPC数据时，可用文字 叙述的方式来定义发生度的 评价基准,64,PFMEA制定方法(6),16.现在的管理方法 是

23、对防止失效或发现失效的现在管理方法的描述,如FP,SPC等可以考虑3种过程管理方法/特点,即:1)防止失效原因/原理或失效影响的发生,或减少其发生率 2)调查原因/原理并发现改正措施 3)调查失效模式 应优先使用1),2)其次,3)再其次17.检出度 在离开此过程前被发现的程度,从1到10,65,过程管理例,1.标准化的作业指导书/程序2.夹具&JIG3.记数器4.机械感应器5.电子感应器6.工作表或过程管理标准集7.Bar Code系统8.Marking9.教育10.外观检查11.MSA12.预防保养(PM)13.自动化(即时管理),管理如 FP,SPC或后过程确认等可 成为过程管理.检查应

24、用于不独立的或连续的作业 时能够发现不独立的不良,66,一般PFMEA的检出度,先假设不良已发生，然后评价现有方法能够防止其出货的能力 随机检查时如不能发现某不良的存在，则其结果为微小 统计的采样是有效的检出管理 增加检出度只能通过过程管理改善来实现,67,PFMEA制定方法(7),18.风险系数(RPN)RPN=(S)X(O)X(D),从1到1000 如果RPN高,应立即采取改正措施,努力减少该值 但,不管RPN如何,严重度(S)高时,应给予特别关注,68,危险度评价(RPN)RPN=(S)X(O)X(D)S=Severity 严重度O=likelihood of Occurrence 发生

25、度D=Likelihood of Detection 检出度预防 vs 检出-期待内容:最大1000,75认为“OK”最重要的是考虑最大值和最小值 概念导入,69,19.建议事项 根据RPN排出优先顺序,应对排在前列的项目采取改善对策 如果原因不详,建议采用DOE的方法来确定 如果对某一特定原因无对策时要注明“无”,予以明确 为了减低发生度,需要改变过程或设计 为了减低严重度,需要改变过程或设计 为了增加检出度,需要改变过程或设计20.责任人 把负责实施对策的部门和个人以及预定的完成日期记入本栏,PFMEA制定方法(7),70,关于建议措施 对策应先实施在RPN高的项目 任何建议的对策内容应可

26、以减少发生度,严重度或检出度 如果对一个特定的原因无对策时需要解释 只有设计变更可以减少严重度 为减少发生度,需要过程变更或规格变更 为增加检出度需要改变过程管理或检查方法.改善检出度是典型的经济性方法 但需强调的是要用预防的方法来代替不良的检出,71,21.采取的措施 但实施一项对策后,简单记录具体的实施情况及生效日期22.措施后的RPN 但实施措施后,应重新评价并记录发生度,严重度及检出度 并计算RPN,如果未采取任何措施,则措施后的RPN为空白,PFMEA制定方法(8),72,Zero Defect Control,73,原因的线索 设备故障是否有影响?资材缺陷 人为失误?方法或程序?软

27、件能力?维护失误或维护缺乏?测定装置不准确或故障 环境如化学,灰尘,震动,冲击或温度?,74,失误 1几乎所有的失误是人为失误 健忘-精神不集中时有时会忘记一些事 例如:一个人常常忘记定闹钟时间 安全措施:建立一个包含睡觉前确认闹钟的程序 理解错误的失误-有时因为不熟悉情况而作出错误的结论 例如:一个人总是把刹车板当成前进挡 安全措施:事前教育/确认,作业程序标准化 认识失误-由于太快或太远有时会带来失误 例如:把1元当成10元 安全措施:教育,注意,警觉,75,失误 2 不专业引起的失误-由于缺乏经验有时会做错事 例如:新员工不懂作业内容或几乎不熟悉作业内容 安全措施:教育,技能培训,作业标

28、准化 任性的失误-有时因为我们决定无视规则行事而带来的失误 例如:红灯时,因为我们没看见汽车就过马路 安全措施:基本教育,经验 不注意的失误-有时由于心不在焉在不知不觉中发生错误 例如:过马路时,不仔细看红绿灯就穿行 安全措施:技能培养,作业标准化 缓慢的失误-有时因为晚做决定引起错误 例如:一个学车的人总是踩慢了刹车 安全措施:技能培养,作业标准化,76,失误 3 标准不充分引起的失误-标准内容不清楚或适当引起失误 例如:一次测定后就下判断 安全措施:作业标准化,作业指导书 惊讶间的失误-有时因为设备运转与期望不同时产生失误 例如:设备故障时无警报 安全措施:TPM,作业标准化 故意的失误-有的人小心的制造错误 例如:犯罪和破坏 安全措施:基本教育,纪律失误发生的原因很多,但如果我们花时间去分析其发生的时间和原因,并按Poka-Yoke方法的步骤去采取安全的预防措施,几乎所有的失误都可以预防,77,失误防止的5种方法 采用外观技术的识别 作业标准化和车间组织化 过程自检 Poka-Yoke 过程变动管理,78,强调预防 原则 基于过程内容设计过程 消除不注意的失误 停止做错误-第一次做正确 集中工作 发现真原因,案例 治工具等指导书 失误发现警报 限位开关 计数器 确认表,失误防止,