1、什么是有效的什么是有效的FMEA?在设计或过程中,所有的特殊特性都被讨论过;在设计或过程中,所有的特殊特性都被讨论过;要有最初的要有最初的RPNs;“高高”要有明确要有明确 定义定义所有高所有高RPNs的项目要有纠正措施;的项目要有纠正措施;要包含防错法;要包含防错法;要重新计算要重新计算RPNs值,也就是更新;值,也就是更新;如果如果RPNs还很高,在控制计算和操作人员说明书中还很高,在控制计算和操作人员说明书中必须特别注明。必须特别注明。FEMA常识常识风险评估风险评估FMEA常识常识 DFMEA 设计潜在失效模式及效应的分析设计潜在失效模式及效应的分析(DFMEA)(DFMEA)是一种以
2、预防为主的可靠性设计分析技术,该技术的应用有助于企业提高产品质量,降低成本,缩短研发周期 PFMEA 制造和装配过程潜在失效模式及后果分析制造和装配过程潜在失效模式及后果分析FMEA对组织和管理者的影响 FMEA由多功能(跨职能)小组开发,小组规模会根据设计的复杂性和公司规模大小而有所不同。小组成员要有相关的技术知识、足够的时间、以及管理者批准的权限。FMEA与开发过程计划和确定项目产品设计和开发验证过程设计和开发验证产品和过程确认反馈、评定和纠正措施概念提出/批准项目批准样件试生产投产策划产品与过程确认生产反馈、评定和纠正措施策划过程设计开发产品设计和开发DFMEAPFMEA实施实施FMEA
3、的流程的流程FMEA的分析步骤的分析步骤常规分析方法常规分析方法使用历史数据使用历史数据,针对相似产品、服务、保证针对相似产品、服务、保证数据、顾客抱怨、及其他可以取得资讯数据、顾客抱怨、及其他可以取得资讯,加加以定义失效。以定义失效。使用统计推论、模似分析、同步工程及可使用统计推论、模似分析、同步工程及可靠度工程等以确认及定义失效。靠度工程等以确认及定义失效。常用分析工具 框(边界)图 参数(P)图 功能要求:一般考虑产品的目的和产品的整体设计意图;安全性;政府法规;可靠性(功能寿命);装载和工作循环:顾客产品使用表;安静操作:噪声、振动、平顺性(NVH);燃料保持;人体工程学;外观;包装和
4、发运;服务;可装配性的设计;可制造性的设计。其它工具和信息资源:可以帮助小组理解并定义设计要求,包括:示意图、图纸等;材料清单(BOM);关联矩阵图法;接口矩阵;质量功能展开(QFD);质量与可靠性历史。在考虑这些前提条件后,可以开始填写表格。边界框图边界框图手电筒功能框图手电筒功能框图4554开关开关开开/关关C灯罩灯罩A电池电池B弹簧弹簧F-极板极板E+灯泡总成灯泡总成D213部件部件A灯罩灯罩B电池电池(2节直流节直流电池电池)C开开/关关 开关开关D灯泡总成灯泡总成E电极电极F弹簧弹簧连接方法连接方法1 不连接不连接 (滑动配合滑动配合)2 铆接铆接3 螺纹连接螺纹连接4 卡扣连接卡扣
5、连接5 压紧装接压紧装接标明信息、能量、力、流体等的流程;标明信息、能量、力、流体等的流程;明确该系统的过程(输入、功能、输出);明确该系统的过程(输入、功能、输出);表示系统内零部件的联接和关系(逻辑顺序);表示系统内零部件的联接和关系(逻辑顺序);激光笔功能块图激光笔功能块图电池后盖电池后盖圆桶型管圆桶型管激光芯版激光芯版外部的圆形镜片外部的圆形镜片功能功能1.密封密封2.安装电池安装电池3.提供电源提供电源4.必须容易拆必须容易拆卸卸功能功能:1.密封激光密封激光.2.输出镜头输出镜头3.遮闭灰尘遮闭灰尘.4.必须易于装卸必须易于装卸.功能功能:1.提供光源提供光源2.激光聚焦激光聚焦3
6、.提供当前的电提供当前的电源路径源路径功能功能1.密封密封2.安装电池安装电池3.提供电源提供电源4.激光芯安装激光芯安装5.易于抓握的激光笔易于抓握的激光笔表面表面 6.抓握的提示标签抓握的提示标签功能块图功能块图DFMEA示例 样表里显示的是车前门总成。产品有下面几个功能要求:可以出入汽车 使汽车成员有和谐安全的环境:温度(舒适);噪音(舒适);侧面碰撞(安全)车门硬件的固定,包括:镜子;铰链;门锁;摇窗器 为外观处理提供适合的表面:涂装、软内饰 保持车门内板的完整 最终DFMEA包括对所有这些要求的分析。样本包括了要求分析的一部分:“保持车门内板的完整”。辨别潜在失效模式辨别潜在失效模式
7、 负责设计的工程师负责设计的工程师/小组主要采取一种分小组主要采取一种分析技术析技术u 以最大限度地保证各种潜在的失效模式及其相关起因/机理已得到充分考虑和说明。u 使之规范化和文件化。u 包括产品功能及质量分析,故障模式分析,故障原因分析,确定改进项目,制定纠正措施,持续改进.u 支持设计过程,减少失效风险u 应用于系统、子系统及部件.u 辨别相关原因/机理辨别潜在失效模式辨别潜在失效模式 假设:该设计将按此意图进行生产假设:该设计将按此意图进行生产 制造的失效模式制造的失效模式“不需不需”但但“也可能也可能”包括包括 DFMEA不依靠过程控制来克服潜在的设计不依靠过程控制来克服潜在的设计缺
8、陷缺陷,但要考虑制造但要考虑制造/装配过程的技术装配过程的技术/身体的身体的限制限制,如如:-必要的拔模斜度;-装配空间/工具的可接近性;-公差/过程能力;-表面处理的限制;-钢材硬性的限制DFMEA的作用的作用 DFMEA为设计过程提供支持,它以如下的方式降低失效为设计过程提供支持,它以如下的方式降低失效(包括产生不期望的结果)的风险:(包括产生不期望的结果)的风险:u客观地评价设计,包括功能要求及设计方案。客观地评价设计,包括功能要求及设计方案。u评价为生产,装配,服务和回收要求所做的设计。评价为生产,装配,服务和回收要求所做的设计。u增加在设计阶段就考虑失效模式及后果的可能性。增加在设计
9、阶段就考虑失效模式及后果的可能性。u为设计,开发和确认项目的策划提供更多的信息。为设计,开发和确认项目的策划提供更多的信息。u从顾客的观点出发,开发失效模式的排序,为设计改进,从顾客的观点出发,开发失效模式的排序,为设计改进,开发和确认试验开发和确认试验/分析建立一套优先控制系统。分析建立一套优先控制系统。(*)u对降低风险的措施进行跟踪和记录。对降低风险的措施进行跟踪和记录。u对今后的分析研究和设计是极好的参考。对今后的分析研究和设计是极好的参考。u记录记录DFMA的结果。的结果。*注:注:顾客不仅是顾客不仅是“最终使用者最终使用者”,也包括负责整车或更高一层总成设计的工程师,也包括负责整车
10、或更高一层总成设计的工程师/设设计组及负计组及负 责生产,装配和服务活动的生产责生产,装配和服务活动的生产/工艺师。工艺师。FMEA的准备的准备 准备工作:准备工作:每项工作要落实到人,包括编制,完成要靠集体协作,每项工作要落实到人,包括编制,完成要靠集体协作,综合每个人的智慧综合每个人的智慧 设计,分析设计,分析/试验,制造,装配,服试验,制造,装配,服务,回收,质量及可靠性等方面有经验的专业人才。务,回收,质量及可靠性等方面有经验的专业人才。及时性是成功实施及时性是成功实施FMEA的重要因素之一,因其是一项的重要因素之一,因其是一项“事先的行为事先的行为”,而不是,而不是“事后的行为事后的
11、行为”(FME)。)。FMEA是从分析零部件是从分析零部件/工序入手,分析对系统影响的后工序入手,分析对系统影响的后果,是果,是“由上而下由上而下”的分析途径。而不是的分析途径。而不是“自下而上自下而上”失效树失效树“(FTA)。)。FMEA可分为可分为DFMEA,PFMEA等。等。建议根据建议根据FMEA的质量目标对的质量目标对FMEA文件进行评审,包括文件进行评审,包括管理评审。管理评审。什么时候做什么时候做DFMEA文件一份动态的文件:文件一份动态的文件:反应最新状态反应最新状态 新产品,新产品,新技术的开发,应用新技术的开发,应用;对现有设计的更改。对现有设计的更改。将现有的设计用于新
12、的环境,场所。将现有的设计用于新的环境,场所。n 在产品开发的个各阶段,发生更改获得更多的信息时,持续在产品开发的个各阶段,发生更改获得更多的信息时,持续 予以更新。予以更新。n 在产品加工图样完成之前全部完成。在产品加工图样完成之前全部完成。n 在一个设计概念最终形成之时或之前开始在一个设计概念最终形成之时或之前开始谁来做谁来做FMEA 由设计责任工程师编制,启动,核心小组参与:由设计责任工程师编制,启动,核心小组参与:对有专利权的设计,可有供方制定对有专利权的设计,可有供方制定;责任工程师应主动,直接地同有关部门的代表联责任工程师应主动,直接地同有关部门的代表联系:装配,制造,分析系:装配
13、,制造,分析/,可靠性,材料,质量,可靠性,材料,质量,服务和供方,以及与之相关的设计部门(高或低服务和供方,以及与之相关的设计部门(高或低层次的总成或系统,子系统或部件。层次的总成或系统,子系统或部件。FMEA实施流程1234567891011121314151616171819202122样表 DFMEA的详细内容的详细内容FMEA编号 填入FMEA文件编号,以便查 询.系统、子系统或 注明适当的分析级别零部件的名称及 并填入被分析的系统、编号 子系统或部件的名称 及编号.DFMEA的详细内容设计责任:填入整车厂、部门和小组。如 适用,还包括供方的名称编制者:填入负责编制FMEA的工程师的
14、 姓名、电话和所在公司的名称车型年/项目:填入所在的设计将要应用 和/影响的车型年/项目。DFMEA的详细内容关键日期:填入初次FMEA应完成的时间,该日期 不应超过计划的生产设计发布日期FMEA日期:填入编制FMEA原始稿的日期及 最新修订的日期核心小组:列出有权确定和/或执行任务的职责部 门的名称和个人的名字,电话,地址等.如:人多可将其列表,作为附件.项目/功能要求:填入被分析项目的名称和其他相关信息 利用工程图纸上标明的名称指出设计水平利用工程图纸上标明的名称指出设计水平.简要说明被分析项目满足设计意图的功能简要说明被分析项目满足设计意图的功能,包括环境信息包括环境信息(如如:温温度度
15、,压压 力力,湿度等湿度等),),如有多种功能如有多种功能,应分别列出应分别列出.此处功能是指由此处功能是指由QFDQFD明确的设计要求明确的设计要求,应包括应包括:期望期望,非期望和维非期望和维修保障功能修保障功能.项目/功能/要求 可分为两栏(或更多),也可以合并为一栏。项目 输入已经由小组通过框图、参数图、示意图或其它图识别的项目、接口或零部件。为了确保追溯性,使用的术语必须与顾客要求,以及其它设计开发文件和分析相一致。功能 输入被分析的项目或接口的功能,要求它必须达到顾客要求或小组讨论的设计意图。如果功能有多个潜在失效模式,建议将每个功能及其相应的失效模式分开列出。要求 可以增加要求一
16、栏来进一步细分失效模式分析。变速箱的功能 示例 期望功能:汽车起步时输出大的扭矩;汽车行驶工程中,通过合理的速比满足整个行驶速度范围内的扭矩输出;倒车时,改变传动方向;发动机制动状态下,传递相反方向的扭矩;提供方便舒适的变速操作;空挡;卡车的变速箱有的还要有功率输出功能;给出完成这些功能的重要的环境,如大气温度、湿度、大气压、道路、灰尘和腐蚀介质等。给出设计要求的寿命。变速箱的功能 示例 除满足最终顾客的要求而确定的功能外,还要考虑满足直接和中间顾客的要求。其可制造性和装配性的要求尤为重要。非期望功能(在满足顾客期望功能的同时,而产生顾客不希望有的功能):这些功能常常与安全及政府法规的符合性相
17、关,如上例变速箱的噪声、振动、电磁干扰、环境污染、能源消耗、材料回收再循环等。产品对维修性、服务和后勤保障性的要求。以上这些要求都要尽可能给出可度量的(定量)要求。如上例变速箱的各档速比、传递扭矩、功率、工作温度;噪声、润滑油泄漏等等。借助图形工具借助图形工具(如矩阵图如矩阵图)来辅助分析来辅助分析DFMEA的详细内容潜在失效模式:潜在失效模式:是指部件、子系统或系统有可能是指部件、子系统或系统有可能会未达到或不能实现项目会未达到或不能实现项目/功能文件中所描述的预功能文件中所描述的预期功能的情况期功能的情况.u可能发生在特定的运行条件下(如:热,冷,干燥,粉尘等)和特定的使用条件下(如:超过
18、平均里程,路面不平,仅在城市内行驶等).u特定项目及功能,应使用规范化,专业性的术语来描述,列出每一个潜在失效模式.广义的说,失效模式有两大类型:n型型:不能完成规定的功能不能完成规定的功能.如如:a).:a).突发型突发型:断裂断裂,开列开列,破裂破裂,弯曲弯曲,塑性变形塑性变形,短路等短路等;b).;b).渐变型渐变型,磨损磨损,腐蚀腐蚀,龟裂龟裂,老化老化,变变色色,蠕变蠕变,渗漏等渗漏等.nII II 型型:产生了有害的非期望功能产生了有害的非期望功能.如如,燥声振动燥声振动,电磁干扰电磁干扰,有有害气体等害气体等.潜在失效模式潜在失效模式=这种失效可能发生,但不一定发生这种失效可能发
19、生,但不一定发生潜在失效模式示例项目项目功能功能要求失效模式盘式刹车系统按要求停止汽车(考虑行驶环境条件,比如:潮湿、干燥等等)在规定距离和制动力下,使行驶在干燥沥青路上的汽车停止汽车不停止停车超过规定距离停车超过制动力在没有系统要求的情况下,允许汽车畅通行驶在没有收到指令的情况下自行启动;汽车行驶部分受阻在没有收到指令的情况下自行启动;汽车无法行驶制动盘允许力从刹车片向车轴传递必须向车轴施加规定的阻力矩施加的阻力矩不足够自行车FMEADFMEA的详细内容的详细内容潜在失效的后果潜在失效的后果:潜在失效的后果定义为顾客感受潜在失效的后果定义为顾客感受到的失效模式对功能的影响到的失效模式对功能的
20、影响。-要根据顾客可能发现或经历的情况来描述失效的要根据顾客可能发现或经历的情况来描述失效的 后果。后果。-如果失效模式可能影响到安全性或对法规的符合性,要如果失效模式可能影响到安全性或对法规的符合性,要清楚地予以说明。清楚地予以说明。-应当始终根据所分析的特定系统、子系统或零部件来说明应当始终根据所分析的特定系统、子系统或零部件来说明后果。注意失效链。后果。注意失效链。典型的失效后果可能是但不限于以下情况典型的失效后果可能是但不限于以下情况:不稳定不稳定 泄露泄露 不符合法规不符合法规 不起作用不起作用 噪声噪声潜在失效后果 由顾客感受的失效模式对功能的影响。根据顾客可察觉和感受的现象来描述
21、。顾客可以是内部顾客,也可以是最终使用者。如果后果会对影响安全,或者不符合法律法规,应当清楚说明。应当始终根据所分析的特定系统、子系统或零部件来说明后果。注意失效链。典型的失效影响可以根据产品或系统性能来说明。潜在后果示例项目失效模式后果盘式制动系统汽车不停止影响汽车控制;不符合法规停车超过规定距离影响汽车控制;不符合法规停车制动力超过不符合法规在没有收到指令的情况下自行启动;汽车行驶部分受阻刹车片寿命缩短;汽车控制能力降低在没有收到指令的情况下自行启动;汽车无法行驶顾客无法驾驶汽车失效链汽车停驶汽车停驶水箱后倾水箱后倾水箱与风扇碰撞水箱与风扇碰撞水箱支架断裂水箱支架断裂水箱冷却水管被风扇刮伤
22、水箱冷却水管被风扇刮伤水箱冷却液泄漏水箱冷却液泄漏冷却系统过热冷却系统过热发动机气缸损坏发动机气缸损坏(1失效原因)失效原因)(1失效模式)失效模式)(1失效后果)失效后果)(2失效原因)失效原因)(2失效模式)失效模式)(2失效后果)失效后果)(3失效原因)失效原因)(3失效模式)失效模式)(3失效后果)失效后果)时间时间DFMEA的详细内容的详细内容严重度严重度(severity):小组对评定准则和分级规则小组对评定准则和分级规则 达成达成 一致意见一致意见.严重度(SEVERITY):(SEVERITY):后果严重性的评价.潜在失效模式发生时对下序零件,子系统,系统,或对顾客最严重的影响
23、的级别.对后果的定性描述,作成数量化的评价;引入严重度()这一指标.采用10级制(见附表),级数愈高,后果愈严重.分析时有多个严重度,仅列出最高值,其他都视为此值.小组对评价准则和分级规则应意见一致,即使因为个别产品分析作了修改也应一致.不推荐修改确定为 9 9 和1010 的严重度数严重度数的降低,只有通过修改设计才能实现.推荐的DFMEA严重度评估标准后果标准:对产品的影响严重性(对顾客的影响)等级等级不符合安全或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。10 10 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
24、预警。9 9 基本功能丧失或功能降低基本功能丧失(汽车无法运行,不影响汽车安全运行)8 8 基本功能降低(汽车可以运行,但是性能下降)7 7 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 次要功能丧失(汽车可以运行,但舒适/便捷性能下降)5 5 干扰有外观、可听噪音、汽车操作项目上的问题,并且绝大多数顾客(75%)能察觉到4 4 有外观、可听噪音、汽车操作项目上的问题,并且许多顾客(50%)能察觉到3 3 有外观、可听噪音、汽车操作项目上的问题,但只有少数识别能力敏锐的顾客(25%)能察觉到2 2 没有影响没有可识别的影响1 1 级别:级别:失效模式的分级
25、.用以标记所发生的模式的特殊性(如:关键,主要,重要,重点),并用公司规定的符号进行标注.特殊特性,可能是影响产品的安全性或法规符合性,配合,功能,性能或后续过程的产品特性或制造过程参数.特殊性一般由特殊性初始明细表给出,同时FMEA也是发现潜在的特殊性的工具之一.特殊性和重要性的界定:当严重度8 时,应确认为特殊性;当严重度为 58 时,而频度3 时,可确认为重要性.DFMEADFMEA的详细内容的详细内容失效的潜在起因失效的潜在起因/机理:机理:所谓失效的潜在起因是指设计薄弱部分的迹象,其结果就是失效模式起因的估计可与制造/装配联系起来,归纳为:误操作,技术与体力的限制,对变差的敏感.与装
26、配/制造无关的原因:当制造/装配符合规范的情况下,发生了失效.与制造/装配有关的原因:采用的制造/装配设计在技术或操作者体力上限制与难度,以及容易产生误操作,而引起的潜在失效.既是与产品设计中可制造/装配性有关的问题(纯属制造与装配过程的问题原则上由PFMEA解决.)DFMEA的详细内容的详细内容潜在起因示例失效模式失效模式机理机理原因原因汽车不停止从踏板到刹车片没有力的传送由于防腐蚀保护不充分,引起机械连接的断裂由于密封设计,引起的总泵真空锁闭连接器力矩规范不正确导致液压管松动,引起制动液的流失由于规定不适当的管道材料,液压管褶皱/压缩,引起制动液流失停车超过规定距离从踏板到刹车片力的传递减
27、少由于润滑不到位引起的机械结合点的僵硬由于防腐蚀保护不充分,引起机械结合点的腐蚀由于规定不适当的管道材料,液压管褶皱/压缩,引起制动液流失DFMEA的详细内容的详细内容 频度:潜在失效起因潜在失效起因/机理出现可能性评估机理出现可能性评估,频频 度分为度分为110级。级。(见推荐的频度数评价表见推荐的频度数评价表)起因起因/机理可能性大机理可能性大,频度数就高频度数就高,说明起风险大说明起风险大,要额外引起重视要额外引起重视;反之则小反之则小.“推荐的频度数评价表推荐的频度数评价表”中级别数具有相对意义中级别数具有相对意义,而不是绝对的而不是绝对的数值数值.在确定此值时,需要参考虑以下资料在确
28、定此值时,需要参考虑以下资料:类似部件类似部件,子系统子系统/系统的维修史系统的维修史/现场经验如何现场经验如何?部件是沿用先前水平的部件部件是沿用先前水平的部件,子系统子系统/系统系统,还是与其类似还是与其类似?相对与先前的部件相对与先前的部件,子系统子系统/系统变化有多显著系统变化有多显著?部件是否与先前水平的部件有着根本的不同部件是否与先前水平的部件有着根本的不同?部件是否是全新的?部件是否是全新的?环境是否变化?环境是否变化?用途是否变化?用途是否变化?是否采取了预防性控制措施?是否采取了预防性控制措施?通过设计更改或过程变更通过设计更改或过程变更(如如:设计检查表设计检查表,设计评审
29、设计评审,设计导则设计导则)来来预防或控制失效模式的起因预防或控制失效模式的起因/机理是可能影响频度数降低的唯一机理是可能影响频度数降低的唯一途径途径.推荐的DFMEA频度评估标准失效可能性标准:起因发生频度-DFMEA(在项目或汽车的可靠性/设计寿命内)标准:起因发生频度-DFMEA(每个项目/每辆车的事件)等等级级k k很高没有前期历史的新技术/新设计100/1000;1/1010 10 高在工作循环/操作条件内,对于新设计、新应用或变更,失效是不可避免的50/1000;1/209 9 在工作循环/操作条件内,对于新设计、新应用或变更,失效是可能的20/1000;1/508 8 在工作循环
30、/操作条件内,对于新设计、新应用或变更,失效是不确定的10/1000;1/1007 7 中等相似设计,或者在设计模拟/测试时的频繁失效2/1000;1/5006 6 相似设计,或者在设计模拟/测试时的偶尔失效0.5/1000;1/20005 5 相似设计,或者在设计模拟/测试时的个别失效0.1/1000;1/10,0004 4 低几乎相同设计,或者在设计模拟/测试时仅有的个别失效0.01/1000;1/100,0003 3 几乎相同设计,或者在设计模拟/测试时,没有观察到失效0.001/1000;1/1,000,0002 2 很低通过预防控制消除失效。采取预防措施,消除失效1 1 DFMEA的
31、详细内容的详细内容设计控制(1)现行设计控制:现行设计控制:是指已被或正在被同样或类似的设计所采用的那是指已被或正在被同样或类似的设计所采用的那些措施些措施(如如:设计审核设计审核,失效与安全设计失效与安全设计,数字研数字研究究,台架台架/试验室试验试验室试验,可行性评审可行性评审,样件试验样件试验,道道路试验等路试验等)目的目的:1.对潜在的失效模式及其起因采取预防措对潜在的失效模式及其起因采取预防措施施,防止其成为事实防止其成为事实.2.2.对目前已经用于相同或类似的设计中控对目前已经用于相同或类似的设计中控制方法进分析制方法进分析,评估其有效性及风险评估其有效性及风险.DFMEA的详细内
32、容的详细内容设计控制(2)两种类型的设计控制:1.预防预防:预防失效的起因预防失效的起因/机理或失效模式出现机理或失效模式出现,或者降或者降 其出现的几率其出现的几率.2.探测探测:在项目投产之前在项目投产之前,通过分析方法或物理方法通过分析方法或物理方法,探测探测 出失效的起因出失效的起因/机理或者失效模式机理或者失效模式.如使用单栏表格如使用单栏表格,在列出的每一个预防控制前加上在列出的每一个预防控制前加上“P”,在在每一个探测控制之前加每一个探测控制之前加“D”.一旦确定设计控制一旦确定设计控制,应评审所有的预防措施应评审所有的预防措施,以确定是否要以确定是否要变化频度数变化频度数.用于
33、制造用于制造/装配过程的检验装配过程的检验/试验不能视为设计控制试验不能视为设计控制.没没 有任何设计控制的设计将具有很大的盲目性有任何设计控制的设计将具有很大的盲目性,风险性风险性,为此为此:列出为完成承诺的预防措施列出为完成承诺的预防措施,设计确认设计确认/验证验证(DV)或其他或其他活动活动,这些活动将保设计对于所考虑的失效模式这些活动将保设计对于所考虑的失效模式/起因起因/机机理是足够的理是足够的.预防和探测设计控制示例失效模式原因预防控制措施探测控制措施汽车不停止由于防腐蚀保护不充分,引起机械连接的断裂按照材料标准MS-845设计环境应力测试03-9963由于密封设计,引起的总泵真空
34、锁闭沿用相同工作循环要求的设计压力可变性测试-系统等级连接器力矩规范不正确导致液压管松动,引起制动液的流失按照扭矩要求-3993设计振动步骤-压力测试18-1950由于规定不适当的管道材料,液压管褶皱/压缩,引起制动液流失按照材料标准MS-1178设计试验设计(DOE)-管道回复能力DFMEA的详细内容的详细内容探测度:探测度:是与设计方法有效性的评估或者是与设计方法有效性的评估或者说是与控制中所列的最佳的探测控制相关联说是与控制中所列的最佳的探测控制相关联的定级数的定级数.探测度分为探测度分为1010级级(见推荐的评价准则表见推荐的评价准则表)评估探测度时评估探测度时,首先确定现有的设计控制
35、是否能用首先确定现有的设计控制是否能用来检查出失效模式的起因来检查出失效模式的起因/机理机理.在设计开发过程中最好尽早采取探测控制在设计开发过程中最好尽早采取探测控制.试验条件的正确选择试验条件的正确选择,增加试验样品的数量增加试验样品的数量,能提高能提高设计方法的有效性设计方法的有效性.为了取得较低的探测度为了取得较低的探测度,计划的设计控制计划的设计控制(如如:确认确认,验证等活动验证等活动)需要不断的改进需要不断的改进小组对评定准则和分级方法应意见一致小组对评定准则和分级方法应意见一致,尽管个别尽管个别产品分析可不作调整产品分析可不作调整.推荐的DFMEA/PFMEA预防/探测评估标准(
36、1)探测机率标准:被设计控制探测到的可能性等级探测可能性没有探测机率没有现行控制;无法探测或并未分析10 10 几乎不可能在任何阶段都不容易探测设计分析/探测控制的探测能力很弱;虚拟分析(例如:CAE,FEA等)与预期的实际操作条件没有关联9 9 很微小在设计定稿后,设计发布之前在设计定稿后,设计发布之前,使用通过/不通过试验对产品进行确认(用接受标准来测试系统或子系统,例如:驾驶和操控,装运评估等)8 8 微小在设计定稿后,设计发布之前,使用试验到失效的试验对产品进行确认(对系统或子系统进行测试,直到故障发生;进行系统相互作用试验等)7 7 很低在设计定稿后,设计发布之前,使用老化试验对产品
37、进行确认(在耐久性试验之后进行系统或子系统测试,例如:功能检查)6 6 低推荐的DFMEA/PFMEA预防/探测评估标准(2)探测机率标准:被设计控制探测到的可能性等级探测可能性在设计定稿之前在设计定稿之前,进行产品确认(可靠性试验,开发/确认试验),使用通过/不通过试验进行确认(如:性能接受标准,功能检查等)5中等在设计定稿之前,进行产品确认(可靠性试验,开发/确认试验),使用试验直到失效的试验进行验证(如:持续试验直到有泄露、弯曲、破裂等现象)4中等偏高在设计定稿之前,进行产品确认(可靠性试验,开发/确认试验),使用老化试验进行验证(如:数据趋势,前/后的数值,等等)3高虚拟分析-相关设计
38、分析/探测控制的探测能力很强。虚拟分析(例如:CAE,FEA等)与预期的实际操作条件关联性很高。2很高探测不适用:失效预防由于有了设计方案(例如:已证实的设计标准,最佳实践或常用材料等)的充分预防,失效原因或失效模式无法发生。1 1 几乎可以确定DFMEA的详细内容的详细内容 风险顺序数(风险顺序数(Risk Priority Number)风险顺序数是严重度风险顺序数是严重度(S)、频度、频度(O)、探测度、探测度(D)的的乘积乘积.RPN=(S)(O)(D)RPNRPN多少多少,该失效模式的风险是接受的该失效模式的风险是接受的?取决与企业的经取决与企业的经验验.RPNRPN值大小为我们解决
39、问题的先后顺序提供了参考值大小为我们解决问题的先后顺序提供了参考:严重度为严重度为9 9或或1010 应特别关注应特别关注.当当RPNRPN值接近时值接近时,应优先考虑应优先考虑 “S S”大的大的,其次为其次为 “O O”,再其此为再其此为 “D D“的失效模式的失效模式.决定措施的优先级别 由于资源、时间、技术等其它因素的固有限制,小组必须确定采取措施的最佳顺序。小组首要关注的应当是重要度等级最高的失效模式。严重度达到9或10,小组必须确保该风险已经通过现有设计控制或者推荐措施(在FMEA内有记录)得到处理。严重度等级小于等于8的失效模式,小组应当考虑有最高发生频度或探测度等级的原因。采取
40、措施的原则(VDA86)评分缺陷状况措施OSD111110101010111010111010110110110110理想状况可靠控制缺陷未到用户处缺陷会到用户处缺陷频率高,能保证发现,但要投资频率高,到达用户频率高且重要完全错误不必采取不必采取不必采取必须采取必须采取必须采取必须采取必须采取53RPNRPN=SOD,即在11000之间高:相对的:组织对“高”的定义会受组织资源和对风险的认识的影响。顾客要求:有些顾客会定义“高”。持续改进:降低RPN值产品改进的目的之一。50采取措施的原则(AIAGA)严重性:当严重度是9或10时,必须予以特别关注:确保现行的控制措施和纠正/预防措施已针对了这
41、种风险。顾客风险:在可能给最终用户造成危害的情况下,都应考虑预防/纠正措施,以通过消除、减弱或控制起因来避免失效在顾客处发生。顺序:严重度频度探测度51采取措施的原则(AIAG)S、O、D及RPN值的不同加权系数如:7*7*3与7*3*7的差异S-O-D-RPN9-2-5-907-4-4-11252采取措施的原则以RPN定值为基础决定是否需要采取措施125?100?64?80?强烈建议不使用RPN定值54采取措施的原则风险大小的相对性:前20位?前10%?永远的相对性?55GM的要求优先关注风险S=8,9,10SO35RPN:Top 1056Ford的要求Ford公司的Q1要求关注的顺序是S、
42、SxO、高的RPN值,但没有明确提出数字的要求。57DFMEA的详细内容的详细内容 建议措施的责任建议措施的责任:其主要目的是其主要目的是:通过改进设计,降低风险,提高顾客满意度。通过改进设计,降低风险,提高顾客满意度。应首先针对高严重度,高应首先针对高严重度,高RPNRPN值和小组指定的其他项目进值和小组指定的其他项目进行预防行预防/纠正措施的工程评价。纠正措施的工程评价。根据对失效模式风险评估结果根据对失效模式风险评估结果,经小组讨论决定是否采取措经小组讨论决定是否采取措施施.应考虑包括应考虑包括(改进设计降低风险改进设计降低风险,提高顾客满意度提高顾客满意度)应考应考虑但不限于以下措施:
43、虑但不限于以下措施:修改设计几何尺寸和修改设计几何尺寸和/或公差或公差 修改材料规范修改材料规范 DOEDOE试验设计(尤其是存在多重自由度或相互作用的起因试验设计(尤其是存在多重自由度或相互作用的起因时或其他解决问题的技术)时或其他解决问题的技术)修改试验计划修改试验计划如对某一特定的原因没有建议措施如对某一特定的原因没有建议措施,则应在该栏内填写则应在该栏内填写 “无无”.DFMEA的详细内容的详细内容 建议措施的责任建议措施的责任:填入每一项建议的责任组填入每一项建议的责任组 织的名称和个人的姓名以织的名称和个人的姓名以 及目标完成日期及目标完成日期.采取的措施:采取的措施:在措施实施之
44、后,填入实际在措施实施之后,填入实际 措施的简要说明及生效日期。措施的简要说明及生效日期。建议措施 预防措施比探测措施更好。建议措施的目的在于改进设计。降低严重度等级:只有修改设计才能降低严重度等级。例如:对轮胎的要求是“在使用时保持适当的气压”、“气压快速流失”的失效模式影响严重度比起“完全瘪气”轮胎的失效模式影响严重度低。修改设计并不意味严重度就会降低。应经过小组评审,确定更改的影响。应在设计开发过程的早期实施。建议措施 降低频度等级:通过修改设计去除或控制一个或多个失效模式的起因/机理,从而降低发生频度等级。可考虑,但不限于:防错设计,消除失效模式 修改公差与配合 修改设计来降低压力;替
45、换薄弱的(失效可能性高的)零部件 增加冗余度 修订材料规格建议措施 降低探测度等级:最好的办法是使用防错/防误。设计验证/设计确认的增加职能降低探测度等级。某些情况下,对特定零件修改设计,可能会增加探测的可能性。还可考虑 试验设计 修订试验计划 没有建议措施,在栏内输入“无”。在严重度高时,应输入理由。建议措施 对于设计措施,可以考虑使用下列内容:试验设计或可靠性试验的结果 设计分析(可靠性分析,结构失效,或物理失效模式)它将确认解决方法的有效性,且不会引进新的潜在失效模式 制图、图示或模型来证实目标特性的物理变更 设计评审结果 对已有工程标准或设计指南的变更 可靠性分析结果采取措施 职责与目
46、标完成日期 输入负责完成建议措施的个人或组织的名字,包括目标完成日期。措施结果 所有措施的实施结果,以及对S,O,D和RPN的影响 采取的措施和完成日期 输入已采取措施的简要描述,以及措施的时间完成日期 严重度、频度、探测度和RPN 实施措施后,确定并记录严重度、频度、探测度等级。所有等级的修订必须经过评审。还应当经过适当的分析和试验以验证措施效果。重点应当持续改进。DFMEA的详细内容的详细内容措施的后果措施的后果:在确定了预防在确定了预防/纠正措施之后,估纠正措施之后,估计并记录严重度、频度和探测度值的结果,计计并记录严重度、频度和探测度值的结果,计算并记录算并记录RPN的结果。的结果。如
47、果没有采取任何措施,将相关档案空白即可。如果没有采取任何措施,将相关档案空白即可。纠正后的纠正后的RPN,是被采取的措施的评价是被采取的措施的评价.当建议的预防当建议的预防/纠正措施被实施并验证后纠正措施被实施并验证后,估计并记录估计并记录S,O,D,计算计算RPN.如果其结果仍未达到预期的结果如果其结果仍未达到预期的结果.小组将进行新的一小组将进行新的一轮研究轮研究-验证验证-评估评估,直到可接受为止直到可接受为止.采取预防采取预防/纠正措施前后纠正措施前后,一般严重度一般严重度(S)不会变化不会变化,因因为失效模式不变为失效模式不变.控制和推荐措施示例项目失效模式原因预防控制措施探测控制措
48、施推荐措施盘式刹车系统汽车不停止由于防腐蚀保护不充分,引起机械连接的断裂按照材料标准MS-845设计环境应力测试03-9963改用不锈钢材料由于密封设计,引起的总泵真空锁闭沿用相同工作循环要求的设计压力可变性测试-系统等级沿用密封设计连接器力矩规范不正确导致液压管松动,引起制动液的流失按照扭矩要求-3993设计振动步骤-压力测试18-1950将连接器从螺栓式改为快速连接式由于规定不适当的管道材料,液压管褶皱/压缩,引起制动液流失按照材料标准MS-1178设计试验设计(DOE)-管道回复能力将软管设计从MS-1178改换为MS-2025,从而增强力度(S)(O)&(D)的降低措施的降低措施跟踪措
49、施跟踪措施 负责设计的工程师应负责保证所有的建议负责设计的工程师应负责保证所有的建议措施已被实施或妥善落实。措施已被实施或妥善落实。保证设计要求得到实施保证设计要求得到实施;评审工程图样和规范评审工程图样和规范;确认这些已反应在装配确认这些已反应在装配/生产文件生产文件;评审评审PFMEA和控制计划和控制计划.FMEA是一个动态文件,他不仅应体现最是一个动态文件,他不仅应体现最新的设计水平,而且还应体现最新相关措新的设计水平,而且还应体现最新相关措施,包括开始市场所发生的措施。施,包括开始市场所发生的措施。PFMEAProcess Failure Modes andEffects Analys
50、is 制造和装配过程制造和装配过程潜在失效模式及后果分析潜在失效模式及后果分析PFMEA 过程失效模式及后果分析 Process Failure Modes and Effects AnalysisProcess Failure Modes and Effects Analysis简称 PFMEAPFMEA PFMEAPFMEA是一种综合分析技术是一种综合分析技术 主要用来分析和识别工艺生产或产品制造过程可能出现的失效模式,以及这些失效模式发生后对产品质量的影响,从而有针对性地制定出控制措施以有效地减少工艺生产和产品制造过程中的风险。这项综合分析技术出现于上世纪60年代中期,最早应用在美国航空