1、CQE Zhu JianSep-11潜在失效模式及后果分析 (FMEA)课程目标课程目标 使学员能了解FMEA，看得懂FMEA，并能应用到实际工作中。过程过程FMEA2EEMS PFMEA3 3FMEA基本概念基本概念3 1“早知道早知道 就不会就不会” 早知道早知道做好防震设计就不会就不会造成大楼倒塌 早知道早知道改进电力输配設計就不会就不会造成大面积大停电 早知道早知道不乱砍乱伐就不会就不会造成泥土流失 早知道早知道做好桥梁维护就不会就不会造成大桥倒塌有些早知道早知道是必需的!有些就不会就不会是不允許发生的 核能电厂、水库、卫星、飞机.有效运用FMEA可减少事后追悔“我先我先 所以沒有所以
2、沒有” 我先我先听了气象预报所以沒有所以沒有淋成落汤鸡 我先我先评估金融大楼高度所以沒有所以沒有影响安全飞行 我先我先设计电脑防火墙所以沒有所以沒有被病毒入侵有些我先我先是必需的!有些所以沒有所以沒有是預期可避免的核能电厂、水库、卫星、飞机.有效运用FMEA可強化事先預防失效在規定条件在規定条件下下( (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。参 数 不 能 保参 数 不 能 保持 在 規 定 范持 在 規 定 范围內围內。操 作 者 失 誤操 作 者 失 誤及 因 环 境 变及 因 环 境 变化 造 成 产 品化 造 成 产 品功能失效。功能失效。FMEA定义
3、定义Failure(失效）失效）：达不到預期的功能或目的FMEA定义定义 FMEA是一组系统化的活动。通过对产品/过程各组成部分进行事前分析事前分析，发现和评价发现和评价产品/过程中潜在的失效模式及起因失效模式及起因/机理机理，确认其发生的可能性可能性及对系统的影响程度影响程度，并由此作出设计变更设计变更或采取其它的改正措施改正措施以防止失效的实际发生。例：自驾游例：自驾游出发之前做以下分析：出发之前做以下分析：失效模式：走错线路影响后果：绕路多耗油，无法到达目的地，迷路被困原因：路线不知道，不熟悉预防措施：地图，指南针，向导探测措施：问路，不时确认位置FMEA应用和发展应用和发展20世纪60
4、年代，美国宇航界首次研究开发FMEA；1974年，美国海军建立第一个FMEA 标准；1976年，美国国防部首次采用FMEA 标准；70年代后期，美国汽车工业开始运用FMEA；80年代中期，美国汽车工业将FMEA 运用于生产过程中；90年代，美国汽车工业将FMEA 纳入QS9000标准1999年，IATF将FMEA纳入ISO/TS16949指定的五大工 具。FMEA还被广泛应用于其他行业,如粮食、卫生、运输、燃气等部门。目前最新版本为第四版（2008年）FMEA作用作用有助于问题的早期发现，减少损失，降低开发成本。是组织的经验积累，为今后设计开发提供参考。有助于识别特殊特性，制订质量控制计划。给
5、出失效模式的风险评估顺序，提供改进设计的优先控制系统，从而引导资源去解决需要优先解决的问题。FMEA开展开展/更新时机更新时机新设计，新技术，或新过程。现有设计和过程的修改。现有设计或过程在新环境，场所，应用中的使用或使用概况（包括工作周期，法规要求等） 策划产品设计和开发过程设计和开发产品及过程确认生产反馈，评定和纠正措施概念形成/批准项目批准样件试生产生产DFMEADOEPFMEADOEPFMEAMSASPC(Ppk)PFMEA,MSASPC(Cpk),DOE第一阶段策划第二阶段产品设计和开发第三阶段过程设计和开发第四阶段产品及过程确认第五阶段反馈、评定和纠正措施FMEA与各质量工具的应用
6、时机与各质量工具的应用时机FMEA参与者参与者 由负责设计的工程师或工程师小组负责，包括设计、制造、装配、售后服务、质量及可靠性方面的专家小组与设计有关的上游和下游设计设计FMEA主要是由“负责设计设计的工程师/小组”采用的一种分析技术，设计设计FMEA是以系统、子系统或零部件为分析对象；过程过程FMEA主要是由“负责制造制造的工程师/小组”采用的一种分析技术，过程过程FMEA是以加工工艺过程的每道工序为分析对象；设计设计FMEA过程过程FMEAFMEA分类分类 设计FMEA、过程FMEA、系统FMEAFMEA步骤步骤确定小组确定范围确定顾客识别过程、功能、要求识别潜在失效模式识别潜在后果识别
7、潜在要因识别控制识别和评估风险推荐措施和后果小结：小结： FMEA定义 FMEA开展时机 FMEA分类 FMEA步骤过程过程FMEA2EEMS FMEA3 3FMEA概要介绍概要介绍3 1PFMEA小组小组：负责工程师领导的多学科（或跨功能）代 表性小组。 应包括但不限于设计、装配、制造、材料、质量、服务、供方及下一级装配部门。顾客顾客：最终用户、后续制造或装配作业、服务操作、法规。PFMEA的输入的输入过程流程图：过程流程图：过程流程图是PFMEA 的最主要的输入。流程图应该识别与每一个运作相关的产品/过程的特性。流程图作为一种工具在制造系统设计过程中用于帮助建立分析范围。过程流程图过程流程
8、图Process FlowOperationSpec NoWafer IncomingMF-8D00MF-8D01Wafer InspectionQC-1002Wafer MountOI-C200Wafer SawOI-C3002nd Optical Insp (A31)MI-20012nd Optical Quality Gate (Q31)QC-200CDie Bond/Epoxy CureOI-C400OI-C500Wire BondOI-D2003rd Optical Quality Gate (Q42)QC-2006HoldRejAccRejAccAccRej检查过程一般检查过程一般
9、不做不做FMEA。PFMEA的其它输入的其它输入 DFMEA 图纸和设计记录 以往SPC记录（Cpk，Ppk） 保修信息 客户抱怨和产品退回、召回数据资料 纠正或预防措施 类似产品的PFMEAPFMEA的输出的输出 潜在失效模式的清单 潜在关键特性和重要特性的清单 消除或减少产品失效模式出现频率的过程改进措施清单 提供全面的过程控制策略PFMEA的建立的建立 在开展PFMEA时，应采用各种问题解决方法和调查工具。包括：脑力风暴（Brain Storming）因果图（Fish Bone Diagram） 实验设计（DOE）柏拉图（Pareto Diagram）回归分析（散布图Scatter Di
10、agram）其它方法PFMEA建立建立 FMEA 编号（编号（A） 输入数字列以便识别FMEA 文件。这用于文件控制。 项目（项目（B） 填入所需分析过程的系统、子系统或零部件的名字。 过程责任（过程责任（C） 输入负有过程设计职责的OEM、组织和部门或团体。必要时，也要填入供方组织的名称。 车型年度车型年度/项目（项目（D） 填入将使用和/或受所分析设计影响的预期车型年度/项目（如果知道的话）。n 关键日期（关键日期（E） 填入初次FMEA 应完成日期，不能超过预期的生产日期的开始时间。n FMEA 日期（日期（F） 填入FMEA 原始稿完成日期，和最新的修改日期。n 核心小组（核心小组（G
11、） 填入负有PFMEA 开发职责的小组成员。n 编制者（编制者（H） 填入负责编制PFMEA 工作的工程师姓名、电话和所在公司的名称。26过程步骤 功能要求 潜在失效模式失效潜在影响严重度S分类失效潜在原因现行过程RPN建议措施职责和目标完成日期实施结果控制预防预防发生度O控制探测探测探测度D采取的措施完成日期严重度发生度探测度RPNa1a 2 bcdefhghijkImn 潜在失效模式及后果分析潜在失效模式及后果分析 FMEA编号 A （过程FMEA） 页码 / 页项目：B 过程职责： C 编制人：H车型年/项目D 关键日期：E FMEA日期（原始）F 核心小组： G 过程步骤过程步骤/功能
12、功能/要求要求(a)简单描述被分析过程步骤或操作。简单描述被分析过程步骤或操作的目的(功能）。列出过程步骤/操作的过程功能的要求。如果该项目有多种功能，且有不同的失效模式，应把所有的功能单独列出。 列出顾客的希望或要求。可以另外添加“要求”一栏，来进一步细分失效模式分析。过程步骤过程步骤/ /功能功能要求要求 操作20: 使用扭矩枪把坐垫安装在座椅轨道上 四个螺钉 规定的螺钉 装配顺序:首先在右前孔拧螺钉 螺钉被完全拧入 按照动态扭矩规格来扭转螺钉PFMEA表上的过程步骤/功能/要求栏潜在失效模式潜在失效模式：是指过程可能发生的不能满足过程或设计要求的状况。 一般情况下，它是指按规定的操作规范
13、进行操作时的潜在的失效问题。 但由于过程设计中对技术与体力的能力考虑不足而造成的失效，或容易产生误操作的问题也是潜在失效模式考虑的范围。潜在失效模式潜在失效模式：假设这种失效可能发生，但不是必然发生。可能是下一道工序的潜在失效模式也可能是上一道工序潜在失效的后果。假定提供的零件/材料是合格的典型的失效模式如：典型的失效模式如：断裂、变形、毛刺、弯曲、短路、太紧、太小、孔断裂、变形、毛刺、弯曲、短路、太紧、太小、孔错位等。错位等。过程步骤过程步骤/ /功能功能要求要求潜在失效模式潜在失效模式 操作20: 使用扭矩枪把坐垫安装在座椅轨道上 四个螺钉 少于四个螺钉 规定的螺钉 使用了错误的螺钉(直径
14、更大) 装配顺序:首先在右前孔拧螺钉 螺钉扭入其他孔洞里 螺钉被完全拧入 螺钉没有完全扭入 按照动态扭矩规格来扭转螺钉 螺钉扭矩太高 螺钉扭矩太低PFMEAPFMEA表上的过程步骤表上的过程步骤/ /功能功能/ /要求栏要求栏, ,包括潜在失效模式的示例包括潜在失效模式的示例失效模式的潜在影响（失效模式的潜在影响（C） 由顾客察觉出来的失效模式的影响来定义。要根据顾客可能发现或经历到的情况来描述失效影响。内部顾客：下道或后续工序；操作者；外部顾客：代理商、车主、社会；明确说明是否会影响到安全性安全性或与法规法规不符失效模式的潜在影响（失效模式的潜在影响（C）为了确定潜在影响,可从下面几方面考虑
15、:当顾客是后续作业后续作业/ /制造和装配制造和装配时：影响可表现为：在操作X不能安装、与顾客设备不匹配、在操作X损坏设备等。当顾客是最终使用者最终使用者：影响可表现为：噪音、漏水、外观不良等。如果在抵达最终顾客前探测到抵达最终顾客前探测到：影响可表现为：流水线停止、停止出货、降低生产线速度。影响示例影响示例要求要求失效模式失效模式影响影响 四个螺钉 少于四个螺钉最终顾客:座垫松动, 有噪音。制造和装配：由于受影响的部分，因而停止发运，并进行额外挑选和返工。 规定的螺钉 使用了错误的螺钉 （直径更大） 制造和装配：无法在工位安装螺钉装配顺序首先在右前孔拧入螺钉 螺钉拧入其他孔洞里 制造和装配：
16、难以安装剩余的螺钉 螺钉被完全拧入 螺钉没有完全拧入最终顾客：座垫松动，有噪音。制造和装配：由于受影响的部分，因而进行额外挑选和返工。按照动态扭矩规格来扭转螺钉 螺钉扭矩太高最终顾客：由于螺钉断裂导致座垫松动，有噪音。制造和装配：由于受影响的部分，因而进行额外挑选和返工。 螺钉扭矩太低最终顾客：由于螺钉逐渐导致座垫松动，有噪音。制造和装配：由于受影响的部分，因而进行额外挑选和返工。严重度（严重度（d）指潜在失效模式发生时对顾客影响的严重程度。严重度仅适用于影响。通常，严重度级别数值的减少只能通过修改设计来实现。严重度建立了失效模式与风险等级之间的联系严重度是在单个FMEA范围内的一个相对级别。
17、分为1-10级。9、10级的评分标准不要修改，1级不用进一步分析影响影响标准标准: :对产品影响的严重度对产品影响的严重度( (对顾客的影响对顾客的影响) )等等级级影响影响标准标准: :对产品影响的严重度对产品影响的严重度( (对制造对制造/ /装配的影响装配的影响) )不符合安全性或者法规要求 潜在失效模式影响了汽车的安全运行；或者包含不符合政府法规的情形，失效发生时无预警。1010不符合安全性或者法规要求 会使操作员身处危险（机械或装配），失效 发生时无预警。 潜在失效模式影响了汽车的安全运行；或者包含不符合政府法规的情形，失效发生时有预警。9 9 会使操作员身处危险（机械或装配），失效
18、 发生时有预警。 基本功能丧失或功能降低 基本功能丧失（汽车无法运行，不影响起初安全 运行）。8 8严重中断 产品需要被100%的废弃。生产线关闭或中止发运。 基本功能降低（汽车可以运行，但是性能下降）。7 7显著中断 一部分产品必须废弃。偏离基本过程，包括降低生产线速度或增人力。次要功能丧失或功能降低 次要功能丧失（汽车可以运行，但舒适/便捷功能 不可实施）。6 6中等中断 100%的产品必须离线返工后再被接受。 次要功能降低（汽车可以运行，但舒适/便捷性能 下降）。5 5 一部分产品必须离线返工后再被接受。干扰 有外观、可听噪音、汽车操作项目上的问题，并且被绝大多数顾客（75%)察觉到。4
19、 4中等中断 100%的产品在处理前，必须在线返工。 有外观、可听噪音、汽车操作项目上的问题，并且被许多顾客（50%)察觉到。3 3 一部分产品在处理前，必须在线返工。 有外观、可听噪音、汽车操作项目上的问题，但只被少数识别能力敏锐的顾客（探测方法的重新设计可降低探测度等级。 最好使用防错、防误。 增加检验频率通常不是一种有效的措施。预防措施（降低发生率）比探测措施更好。预防措施（降低发生率）比探测措施更好。确定措施确定措施一般来说，一个建议措施应当针对一个失效原因。在措施不确定时，应当通过试验设计对各种措施作系统性试验。应考虑对每一个失效模式作研究，并提出建议性措施，以降低RPN数。任何措施
20、都应当验证，以确定正确性和有效性。责任及目标完成日期责任及目标完成日期 确定责任部门、负责人、预计完成的日期。措施结果（措施结果（m-n) 这个部分识别任何完成措施的结果和它们对S、O、D 级别和RPN 的影响。措施采取和完成日期（措施采取和完成日期（m） 在措施得到执行以后，填入对采取措施的简要描述和实际完成日期。严重度、发生率、探测率和严重度、发生率、探测率和RPN（n）在预防/纠正措施得到执行以后，确定和记录所导致的严重度、发生率和探测率级别。 PFMEA 例子例子维护维护PFMEAPFMEA是一个动态文件。产品或过程的变更或更新都应当经过评审。应包括对PFMEA的评分等级做定期的评审。
21、要特别关注发生频度和探测度等级。此外，当有现场问题或生产问题发生时，例如生产中断，应当对等级作出相应的调整。DFMEA，过程流程图等过程流程图等PFMEA过程控制计划过程控制计划联系联系PFMEA并不是一个孤立的文件。下图显示的是某些通用联系。DFMEADFMEA与PFMEA操作中主要的不同在于控制方法：预防：针对产品设计针对产品设计。失效安全设计，设计和材料标准，模拟研究，防错探测：在项目投产之前探测出。在项目投产之前探测出。样件试验，试验设计，模拟研究小结：小结： 失效模式及影响 严重度、发生频度、探测度等级 控制措施，改善措施 RPN过程过程FMEA2EEMS FMEA3 3FMEA概要介绍概要介绍3 1EEMS FMEA表格表格60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
