1、 失效模式和后果分析(FMEA)课程目的掌握FMEA的概念和运用时机发现、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面总结上述过程FMEA发展简史Failure Model And Effect AnalysisqFMEA应用的主要行业 - 航空业 复杂的体系，产品和过程，小批量生产 - 汽车业复杂的体系，产品和过程，大批量生产 - 其它行业FMEA发展简史正式使用FMEA技术是美国六十年代的阿波罗登月计划。能否预测人类第一次登月会出现的后果以及提前采取对策。FMEA基本概念FMEA避免晚期更改，节避免晚期更改，节约约90%的开发成本的开发成本多专业、跨多专业
2、、跨部门合作部门合作及时性、动及时性、动态、沟通态、沟通请使用成本核算的原理会出现什么样的结果。举例说明批量的不合格与10个工程师的薪资比较，成本？FMEA介绍为什么进行FMEA顾客期望设计的可靠性持续改进，减少制造成本和最大限度顾客期望设计的可靠性持续改进，减少制造成本和最大限度减少服务失误减少服务失误通过减少设计和制造过程中的风险可以达到上述目标通过减少设计和制造过程中的风险可以达到上述目标减少减少失效失效风险风险满足顾满足顾客要求客要求保持竞保持竞争力争力改进产改进产品质量品质量DFMEAPFMEAFMEA实施 FMEA介绍-团队方法q设计及制造等相关工作人员q团队要求 - 经验/过去问
3、题的知识，个人的能力与经验转变为公司的无形资产； - 有效的团队管理； - 对所有活动的观测结果文件化；q多方参与应用FMEA的方法有助于理清产品和过程分析和评审的思路失效的定义失效在在规定规定条件条件下下, (环境、环境、操作、时间操作、时间)不能完成既不能完成既定功能。定功能。在在 规 定 条 件规 定 条 件下下, 产品参数产品参数值 不 能 维 持值 不 能 维 持在 規 定 的 上在 規 定 的 上下限之间下限之间产品在工作范产品在工作范围內围內, 导致零组导致零组件的破裂、断件的破裂、断裂、卡死、損裂、卡死、損坏現象坏現象FMEA介绍-提供改进的机会q所有的制造问题中，有80%是由
4、糟糕的设计引起的q制造停工使英国每年损失470万生产小时q对于许多制造过程，缺陷产品仍然以百分数来测量，而不是以百万件中缺陷产品数来测量设计造成80%失效的情况在近40年中没有改变，好的设计仍然是支持改进的第一位的机会对停工期数字可能大大的低估了，自动化的过程经常具有70%的停工期FMEA使用情况新设计、新技术或新过程新设计、新技术或新过程对现有设计或过程的修改对现有设计或过程的修改将现有的设计或过程用于将现有的设计或过程用于新的环境、场所或应用新的环境、场所或应用设计FMEA过程FMEAFMEA实施说明FMEA介绍-APQP过程图 策划策划 产品设计和开发产品设计和开发 过程设计和开发过程设
5、计和开发 产品与过程确认产品与过程确认生产生产概念提出和批准项目批准样件试生产投产计划和确定计划和确定项目项目产品设计和开产品设计和开发验证发验证过程设计和开过程设计和开发验证发验证产品和过程确认产品和过程确认DFMEAPFMEAFMEA介绍-总原则总原则：每一个设计或过程功能总原则：每一个设计或过程功能/ /模式，对模式，对“失效的结果失效的结果”分分析应能量化失效模式没有纠正导致的风险析应能量化失效模式没有纠正导致的风险设计或过程功能设计或过程功能潜在失效模式潜在失效模式失效的潜在后果失效的潜在后果潜在原因潜在原因现有设计或过程控制现有设计或过程控制确定严重确定严重度度确定频确定频度度确定
6、不确定不易探测易探测度度FMEA的顺序过程功能要求潜在失效模式潜在失效的后果严重度数S级 别潜在失效的起因/机理频 度 数现行设计控制不易探测度数D风险顺序数RPN建议措施责任和目标完成日期措施结果预防探测采取的措施严重度数频度数不易探测度数R.PN功能、特征或要求会有什么问题无功能部分功能功能过强功能降级功能间歇非预期功能有多糟糕起因是什么后果是什么发生频率如何怎样预防和探测该方法在探测时有多好能做些什么设计更改过程更改特殊控制采用新程序或指南的更改 跟踪评审确认控制计划设计潜在的失效模式及后果分析设计FMEA（DFMEA）DFMEA簡介由由“设计主管工设计主管工程师小组程师小组”采采用的一
7、种分析技用的一种分析技术术在最大范围內保证已在最大范围內保证已充份的考虑到并指明充份的考虑到并指明潜在失效模式及与其潜在失效模式及与其相关的后果起因机相关的后果起因机理理以其最严密的形式以其最严密的形式总结了设计一个零总结了设计一个零部件、子系统或系部件、子系统或系统时，工程师小统时，工程师小组的设计思想组的设计思想在任何设计过程中正常经历的思维过程是一致的，并使之规范化。DFMEA范围新产品设计阶段设计更改阶段DFMEA的目的为客观评价设计、包括功能要求及设计方案提供帮助评价对制造、装配、服务、回收要求所作的最初设计提高在设计/开发过程中已考虑潜在失效模式及其对系统和车辆运行影响的可能性（概
8、率）为全面和有效的设计、开发和确认项目的策划，提供更多的信息。根据潜在失效模式对“顾客”的影响，对其进行排序列表，进而建立一套改进设计和开发试验的优先控制系统。为推荐和跟踪降低风险的措施提供一个公开的讨论形式为将来分析研究现场情况，评价设计的更改及开发更先进的设计，提供参考。DFMEA的目的DFMEA顾客的定义DFMEA“顾客”的定义，不仅仅指“最終使用者”，并且包括车型设计或更高一级装配过程设计的工程师/设计组，以及在生产过程中负责生产、装配和售后服务的工程师。DFMEA集体的努力在最初的DFMEA 中，希望负责设计的工程师希望负责设计的工程师能夠直接地、主动地联能夠直接地、主动地联系所有相
9、关部门的代表系所有相关部门的代表。 FMEA应成为促进不同部门之间充份交換意見的催化剂，从而提高整高集体的工作水平。在设计概念最终形成之时或之前开始，在产品开发各阶段中，当设计有变化或得到其他信息时，应及时、不断地修改最终在产品加工图样完成前全部结束动态的DFMEADFMEA在体现设计意图时，还应保证制造和装配能够实现设计意图 例如：n必要的拔模（斜度）n要求的表面处理n装配空间/工具可接近n要求的钢材强度n过程能力/性能DFMEA的拓展DFMEA的拓展还要考虑产品维护（服务）及回收的技术/身体的限制n便利的维修工具n简便的诊断方法n材料的分类符号（用于回收）DFMEA的第一步希望、不希望顾客
10、的期望（QFD）车辆要求的文件产品的制造/装配/服务/回收要求期望特性的定义越期望特性的定义越明确，就越容易识明确，就越容易识别潜在的失效模式别潜在的失效模式 DFMEA第二步系统、子系统和零部件框图。灯罩A开/关C灯泡总成D极板E电池B弹簧F243155系统名称：闪光灯系统名称：闪光灯工作环境极限条件工作环境极限条件温度：温度：-20160F耐腐蚀性：规范耐腐蚀性：规范B冲击：冲击：6英尺下落英尺下落外部物质：灰尘外部物质：灰尘湿度：湿度：0100RH可燃性：可燃性： 1.不连接（滑动）不连接（滑动）2.铆接铆接3.螺纹连接螺纹连接4.卡扣连接卡扣连接5.压紧连接压紧连接不属于此FMEA设计
11、FMEA事例项目/功能列出被分析项目的名称和其他相关信息（如编号、零件级别、设计水平）同简洁的文字说明满足设计意图的功能，包括运行环境（温度、压力、湿度、寿命等），度量/测量变量如项目有多种功能，则分别列出失效模式潜在失效模式列出所有失效，不一定肯定发生利用经验和头脑风暴在特殊情况下的失效应予以考虑（客户的营销战略、产品定位）失效模式用规范化的技术术语，不必与顾客的感觉现象吻合严重度后果评定准则：后果的严重度严重度无警告的严重危害这是一种非常严重的失效形式，它是在没有任何失效预兆的情况下影响到行车安全或不符合政府的法规。10有警告的严重危害这是一种非常严重的失效形式，是在具有失效预兆的前提下所
12、发生的，影响到行车安全和/或不符合政府的法规。9很高车辆/项目不能运行（丧失基本功能）8高车辆/项目可运行，但性能下降，顾客非常不满意7中等车辆/项目可运行，但舒适性/方便性项目不能运行，顾客不满意6低车辆/项目可运行，但舒适性/方便性项目的性能下降，顾客有些不满意5很低配合和外观/尖响和卡嗒响等项目不舒服。大多数顾客（75%以上）能感觉到有缺陷。4轻微配合和外观/尖响和卡嗒响等项目不舒服。50%的顾客能感觉到有缺陷。3很轻微配合和外观/尖响和卡嗒响等项目不舒服。有辨识能力的顾客（25%以下）能感觉到有缺陷。2无无可辨别的后果1实效的潜在起因/机理起因起因机理机理规定材料不正确设计寿命设想不足
13、应力过大润滑能力不足维护说明书不充分算法不正确表面精加工规范不当形成规范不足规定的摩擦材料不当过热公差不当屈服 化学氧化疲劳 电移材料不稳定 蠕变磨损 腐蚀频度失效发生可能性可能的失效率频度很高：持续性失效100个，每个1000辆车/项目1050个，每个1000辆车/项目9高：经常性失效20个，每个1000辆车/项目810个，每个1000辆车/项目7中等：偶然性失效5个，每个1000辆车/项目62个，每个1000辆车/项目51个，每个1000辆车/项目4低：相对很少发生的失效0.5个，每个1000辆车/项目30.1个，每个1000辆车/项目2极低：失效不太可能发生0.010个，每个1000辆车
14、/项目1探测度探测度准则：设计控制可能探测出来的可能性探测度定级绝对不肯定设计控制将不能和/或不可能找出潜在的起因/机理及后续的失效模式，或根本没有设计控制10很极少设计控制只有很极少的机会能找出潜在的起因/机理及后续的失效模式9极少设计控制只有极少的机会能找出潜在的起因/机理及后续的失效模式8很少设计控制有很少的机会能找出潜在的起因/机理及后续的失效模式7少设计控制有较少的机会能找出潜在的起因/机理及后续的失效模式6中等设计控制有中等的机会能找出潜在的起因/机理及后续的失效模式5中上设计控制有中上多的机会能找出潜在的起因/机理及后续的失效模式4多设计控制有较多的机会能找出潜在的起因/机理及后
15、续的失效模式3很多设计控制有很多的机会能找出潜在的起因/机理及后续的失效模式2几乎肯定设计控制几乎肯定能找出潜在的起因/机理及后续的失效模式1建议的措施修改设计几何尺寸和/或公差修改材料规范试验设计修改试验计划过程潜在的失效模式及后果分析过程FMEA（PFMEA）PFMEA簡介由“制造/装配工程师小组”采用的一种分析技术在最大范围內保证已充份的考虑到并指明潜在失效模式及与其相关的后果起因机理以其最严密的形式总結了开发一个过程时，工程师小组的设计思想在任何制造策划过程中正常经历的思维过程是一致的，并使之规范化。PFMEA的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对顾客
16、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失效产生的频度或失效条件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PFMEA顾客的定义PFMEA“顾客”的定义，通常指“最終使用者”， 也可以是随后或下游制造、装配工序，维修工序或政府法规。PFMEA集体的努力在最初的PFMEA 中，希望负责的工程师能夠希望负责的工程师能夠直接地、主动地联系所直接地、主动地联系所有相关部门的代表有相关部门的代表。 FMEA应成为促进不同部门之间充份交換意見的催化剂，从而提高整高集体的工作水平。一位有经验的FM
17、EA推进员非常关键在可行性阶段或之前进行在生产用工装到位前考虑到从单个部件到总成的所有的制造工序。 动态的PFMEAPFMEA假定所设计的产品能够满足设计要求。PFMEA不依靠改变设计来克服过程中的薄弱环节。PFMEA的前提PFMEA的第一步工序号制造移动储存检测返工操作说明标识关键产品特性/KCC标识关键过程性能/KPC5钢板材质检测储存从库房转运至剪板机剪板尺寸检查10152025通用案例过程FMEA事例潜在失效模式列出所有失效，不一定肯定发生利用经验和头脑风暴 过程/零件怎样不满足要求无论工程规范如何，顾认为的拒收条件是什么典型的失效模式弯曲弯曲 毛刺毛刺 孔错位孔错位断裂断裂 转运损坏
18、转运损坏 漏开孔漏开孔脏污脏污 变形变形 表面太光滑表面太光滑短路短路 开路开路表面粗糙表面粗糙 开孔太深开孔太深 失效模式应以规范化技术术语描述，不同于顾客察觉的现象潜在失效的后果噪音 粗糙 费力工作不正常 异味渗漏 不能工作报废 外观不良 无法紧固 不能配合不能连接 无法安装损坏设备 危害操作者工装过度磨损对最终使用者对下道工序严重度后果评定准则：后果的严重度当潜在失效模式导致最终顾客和/或一个制造/装配厂产生缺陷时便得出相应的定级结果。最终顾客永远是要首先考虑的。如果两种可能都存在的，采用两个严重度值中的较高者。（顾客的后果）评定准则：后果的严重度当潜在失效模式导致最终顾客和/或一个制造
19、/装配厂产生缺陷时便得出相应的定级结果。最终顾客永远是要首先考虑的。如果两种可能都存在的，采用两个严重值中的较高者。（制造/装配后果）严重度级别无警告的危害当潜在的失效模式在无警告的情况下影响车辆安全运行和/或涉及不符合政府法规的情形时，严重度定级非常高。或可能在无警告的情况下对（机器或总成）操作者造成危害10有警告的危害当潜在的失效模式在有警告的情况下影响车辆安全运行和/或涉及不符合政府法规的情形时，严重度定级非常高。或可能在有警告的情况下对（机器或总成）操作者造成危害9很高车辆/项目不能工作（丧失基本功能）或100%的产品可能需要报废，或者车辆/项目需在返修部门返修1个小时以上。8高车辆/
20、项目可运行但性能水平下降。顾客非常不满意。或产品需进行分检、一部分（小于100%）需报废，或车辆项目在返修部门进行返修的时间在0.5-1小时之间。7严重度中等车辆/项目可运行，但舒适性/便利性项目不能运行。顾客不满意。或一部分（小于100%）产品可能需要报废，不需分检或者车辆/项目需在返修部门返修少于0.5小时。6低车辆/项目可运行，但舒适性/便利性项目性能水平有所下降。或100%的产品可能需要返工或者车辆/项目在线下返修，不需送往返修部门处理。5很低配合和外观/尖响和卡嗒响项目不舒服。多数（75%以上）顾客能发觉缺陷。或产品可能需要分检，无需报废，但部分产品（小于100%）需返工。4轻微配合
21、和外观/尖响和卡嗒响项目不舒服。50%的顾客能发觉缺陷。或部分（小于100%）的产品可能需要返工，无需报废，在生产线上其它工位返工。3很轻微配合和外观/尖响和卡嗒响项目不舒服。有辨识力顾客（25%以下）能发觉缺陷。或部分产品（小于100%）可能需要返工，无报废，在生产线上原工位返工。2无无可辨别的影响或对操作或操作者而言有轻微的不方便或无影响。1实效的潜在起因/机理起因机理扭矩不当焊接不当测量不精确热处理不当浇口/通风不足润滑不足或无润滑零件漏装或错装定位器有碎屑损坏的工装不正确的机器设置50写在最后写在最后成功的基础在于好的学习习惯成功的基础在于好的学习习惯The foundation of success lies in good habits 结束语当你尽了自己的最大努力时，失败也是伟大的，所以不要放弃，坚持就是正确的。When You Do Your Best, Failure Is Great, So DonT Give Up, Stick To The End演讲人：XXXXXX 时 间：XX年XX月XX日
