1、 Failure Mode and Effective Analysis 事故模式事故模式后果后果后故的严重后故的严重美国美国Grumman公司把公司把FMEA思思想用于一种战斗想用于一种战斗机操纵系统的设机操纵系统的设计分析计分析50年代初年代初60年代中年代中正式应用正式应用FMEA技术是航天工业技术是航天工业的一项革新，以的一项革新，以后逐渐推广后逐渐推广70年代中年代中美国公布了美国公布了FMEA的军用的军用标准标准MIL-STD-162990年年代代国际电工协会国际电工协会（IEC）公布了）公布了FMEA的国际的国际标准：标准：IEC812，这，这个标准被我国等同个标准被我国等同采用
2、，编号为采用，编号为GB7826-87系统系统可靠性分析技术、可靠性分析技术、失效模式和效应分失效模式和效应分析（析（FMEA）程序）程序FMEA简史简史FMEAFMEA概述概述FMEA过程过程 FMEA是一种用于确保在产品和过程开发是一种用于确保在产品和过程开发（APQP）中潜在问题予以考虑和阐述的分析方）中潜在问题予以考虑和阐述的分析方法学。它最直观的结果是跨功能小组的集体知识法学。它最直观的结果是跨功能小组的集体知识的文件化。的文件化。评估和分析的部分是关于分析的评估。最重要评估和分析的部分是关于分析的评估。最重要的是对有关设计（产品或功能），功能评估和应的是对有关设计（产品或功能），功
3、能评估和应用方面的任何更改，以及潜在失效导致的风险进用方面的任何更改，以及潜在失效导致的风险进行讨论。行讨论。每一种每一种FMEA都应该确保对在产品或装配中的都应该确保对在产品或装配中的每个部件给予关注。与风险和安全相关的部件或每个部件给予关注。与风险和安全相关的部件或过程应给予更高的优先权。过程应给予更高的优先权。FMEA程序成功执行的最重要因素之一是及时程序成功执行的最重要因素之一是及时性。这意味着它是一种事前行为，而不是一种事性。这意味着它是一种事前行为，而不是一种事后演习。要取得最大成效，后演习。要取得最大成效，FMEA必须在存在潜必须在存在潜在失效模式的产品或过程执行前进行，适当预先
4、在失效模式的产品或过程执行前进行，适当预先花时间完成花时间完成FMEA，产品，产品/过程的更改会在最容易过程的更改会在最容易和最低成本情况下，并且将降低后期更改风险。和最低成本情况下，并且将降低后期更改风险。FMEA措施将减轻或消除执行更改产生更大关注措施将减轻或消除执行更改产生更大关注点的机会。点的机会。按理想的情况来说，按理想的情况来说，DFMEA应该在设计的早应该在设计的早期阶段开始，期阶段开始，PFMEA应该在工装或生产设备开发应该在工装或生产设备开发和采购前进行。和采购前进行。FMEA包含设计和制造开发过程包含设计和制造开发过程的每一个阶段，也可以用于解决问题方面。的每一个阶段，也可
5、以用于解决问题方面。FMEA也能应用于非生产领域。例如也能应用于非生产领域。例如FMEA可以用于对行政过程分析风险或安全系统评估。可以用于对行政过程分析风险或安全系统评估。总的来讲，总的来讲，FMEA可应用于那些产品很重要的产可应用于那些产品很重要的产品设计和制造过程的失效模式。品设计和制造过程的失效模式。作为风险评估方面的一种工具，作为风险评估方面的一种工具，FMEA被认被认为是一种识别失效潜在后果的严重度以及为减轻为是一种识别失效潜在后果的严重度以及为减轻测量和减轻风险提供输入的一种方法。在许多应测量和减轻风险提供输入的一种方法。在许多应用中，用中，FMEA也包含了失效要因发生可能性和导也
6、包含了失效要因发生可能性和导致的后果评估。这通过为提供失效模式可能性的致的后果评估。这通过为提供失效模式可能性的测量拓宽了分析。为降低风险，失效发生的可能测量拓宽了分析。为降低风险，失效发生的可能性的降低将提高产品或过程的可靠性。性的降低将提高产品或过程的可靠性。FMEA是是一种可靠性提高方面的仪器性工具。一种可靠性提高方面的仪器性工具。什么是什么是FMEA FMEA是一种系统的分析方法，即在产品是一种系统的分析方法，即在产品发生可能的失效事件之前，通过对系统，子发生可能的失效事件之前，通过对系统，子系统及零部件可能发生的失效，先行识别，系统及零部件可能发生的失效，先行识别，并分析其可能造成的
7、后果，产生的原因等，并分析其可能造成的后果，产生的原因等，进而采取必要的措施，预防可能的失效事件进而采取必要的措施，预防可能的失效事件发生。发生。FMEA的目的的目的1.识别潜在的失效模式，评价失效会造成的识别潜在的失效模式，评价失效会造成的后果。后果。2.从原因分析入手，消除或减少潜在失效的从原因分析入手，消除或减少潜在失效的发生。发生。3.将全过程形成文件，为今后同类产品（过将全过程形成文件，为今后同类产品（过程）的设计积累资料。程）的设计积累资料。运用运用FMEA的好处的好处产品性能产品性能&稳健性稳健性内内&外部顾客满意度外部顾客满意度准时供货的信誉准时供货的信誉内部沟通内部沟通&跨部
8、门的合作跨部门的合作担保担保&折扣费用折扣费用开发周期开发周期批量投产时的问题批量投产时的问题缺陷缺陷&成本成本售后服务的压力售后服务的压力nFMEA过程应用于三个基本的情形案例过程应用于三个基本的情形案例 情形情形1：新设计、新技术、新过程：新设计、新技术、新过程 FMEA的范围是完善设计、技术和过程。的范围是完善设计、技术和过程。情形情形2：现有设计和过程的修改：现有设计和过程的修改 FMEA的机会聚焦于设计或过程的修改和市场上历的机会聚焦于设计或过程的修改和市场上历史反映可能引起的交互作用，这还包括法规要求的更史反映可能引起的交互作用，这还包括法规要求的更改。改。情形情形3：现有设计或过
9、程在新环境、场所应用中的使用：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）或使用概况（包括工作周期，法规要求等）FMEA的范围聚焦于新环境、场所或应用的使用对现有设的范围聚焦于新环境、场所或应用的使用对现有设计或过程的影响。计或过程的影响。FMEA开发无论是设计或过程，使用一个共同的方开发无论是设计或过程，使用一个共同的方法阐述：法阐述：潜在的产品或过程失效潜在的产品或过程失效 潜在的结果潜在的结果 失效模式的潜在原因失效模式的潜在原因 现有控制的应用现有控制的应用 风险的级别风险的级别 降低风险降低风险 在在FMEA文件开始前，小组必须确定项目的范围和文件开
10、始前，小组必须确定项目的范围和收集现有的那些促进收集现有的那些促进FMEA开发过程有效性和效率开发过程有效性和效率的信息。的信息。n对组织和管理层的影响对组织和管理层的影响 在任何公司内在任何公司内FMEA都是一个重要的活动。都是一个重要的活动。FMEA的的开发是一个多学科活动、影响整个产品的实现过程，开发是一个多学科活动、影响整个产品的实现过程，它的执行需要很好的策划才能充分有效。这个过程需它的执行需要很好的策划才能充分有效。这个过程需要花相当多的时间和所要求的重要资源得以提供的承要花相当多的时间和所要求的重要资源得以提供的承诺。诺。依据公司的规模和结果的不同，执行方法也不同但原依据公司的规
11、模和结果的不同，执行方法也不同但原则是相同的：则是相同的：范围将覆盖内部和多方供应商；范围将覆盖内部和多方供应商；应用方面，阐述设计应用方面，阐述设计FMEA和过程和过程FMEA；FMEA过程完成是过程完成是APQP（项目策划）的主体部分；（项目策划）的主体部分；工程技术评审部分；工程技术评审部分；产品或过程设计的正常签署和批准。产品或过程设计的正常签署和批准。nFMEA是管理风险和支持持续改进的一个整体，是管理风险和支持持续改进的一个整体，因此，因此，FMEA是产品和过程开发的关键部分。是产品和过程开发的关键部分。nFMEA分析不应该只看作是一个单一的事件，分析不应该只看作是一个单一的事件，
12、而是完善产品和过程开发确保潜在失效得以评而是完善产品和过程开发确保潜在失效得以评估和措施得以采取从而降低风险地一个长期任估和措施得以采取从而降低风险地一个长期任务。务。n持续改进的关键方面是持续改进的关键方面是FNEA从过去获取所需从过去获取所需知识的保持。组织优先利用类似的产品和过程知识的保持。组织优先利用类似的产品和过程设计进行分析。设计进行分析。跟进和持续改进跟进和持续改进 小组领导（具有代表性的小组领导小组领导（具有代表性的小组领导主任工程师）主任工程师）负责所有的建议措施得到实施或充分阐述。负责所有的建议措施得到实施或充分阐述。FMEA是一个动态性的文件，应该一直反映最新的水准，是一
13、个动态性的文件，应该一直反映最新的水准，以及最新的相关措施，包括那些在生产开始后发生以及最新的相关措施，包括那些在生产开始后发生的情况，小组领导的情况，小组领导主任工程师要有一些方法以确主任工程师要有一些方法以确保建议措施得以实施。保建议措施得以实施。这些方面包括但不限于以下这些：这些方面包括但不限于以下这些：评审设计、过程和相关记录以确保建议措施得评审设计、过程和相关记录以确保建议措施得以实施；以实施；确认设计确认设计安装安装制造文件更改的组织；制造文件更改的组织；评审设计评审设计过程过程FMEA的应用和控制计划。的应用和控制计划。n基本结构基本结构 建议建议FMEA格式目的为了组织收集和展
14、示相关格式目的为了组织收集和展示相关FMEA的信息。规定的格式可以根据组织的需要和的信息。规定的格式可以根据组织的需要和顾客的要求而异。顾客的要求而异。基本上来讲使用格式应这样来阐述基本上来讲使用格式应这样来阐述 功能、要求和产品的可交付性或需要分析的过程；功能、要求和产品的可交付性或需要分析的过程；当功能要求不符合时的失效模式；当功能要求不符合时的失效模式；后果和失效模式的结果；后果和失效模式的结果；失效模式潜在的要因；失效模式潜在的要因；对所述失效模式要因的措施和控制；对所述失效模式要因的措施和控制；预防失效模式发生的措施。预防失效模式发生的措施。n方法：方法：FMEA开发没有单一或独特的
15、过程，但无论则样开开发没有单一或独特的过程，但无论则样开发都有以下所述共同要素：发都有以下所述共同要素：确定小组：如之前所提到的，确定小组：如之前所提到的，FMEA的开发是一个多的开发是一个多学科（或跨功能）小组的职责，小组成员有必要所需学科（或跨功能）小组的职责，小组成员有必要所需的知识。应包含设备专家和的知识。应包含设备专家和FMEA过程的知识。过程的知识。确定范围：范围确定确定范围：范围确定FMEA分析的界限。根据所开发分析的界限。根据所开发FMEA的类型来确定包含和不包含的内容，也即是，的类型来确定包含和不包含的内容，也即是，系统、子系统或部件，在系统、子系统或部件，在FMEA开始前，
16、必须确定对开始前，必须确定对评估内容的清晰理解。在过程开始时确定范围可以确评估内容的清晰理解。在过程开始时确定范围可以确保方向和重点一致。保方向和重点一致。以下可以帮助小组确定以下可以帮助小组确定FMEA的范围：的范围：a.功能模式功能模式 b.方块图方块图 c.界面图界面图 d.过程流程图过程流程图 e.关系矩阵图关系矩阵图 f.材料清单材料清单 g.示意图示意图系统系统FMEA:系统系统FMEA由不同的子系统组成。系由不同的子系统组成。系统的例子包括：底盘系统、传动系统或内部系统统的例子包括：底盘系统、传动系统或内部系统系。系。系统系统FMEA的焦点是阐述系统、子系统、环境和的焦点是阐述系
17、统、子系统、环境和顾客之间的所有界面和相互作用。顾客之间的所有界面和相互作用。子系统子系统FMEA：子系统：子系统FMEA是系统是系统FMEA的一个的一个子集。如前悬吊子系统是底盘系统的一个子集。子集。如前悬吊子系统是底盘系统的一个子集。子系统子系统FMEA的重点是阐述子系统部件之间的所的重点是阐述子系统部件之间的所有界面和相互影响以及和其他子系统和子系统之有界面和相互影响以及和其他子系统和子系统之间的相互影响。间的相互影响。部件部件FMEA：部件：部件FMEA是一个子系统是一个子系统FMEA的一的一个子集。例如个子集。例如:刹车片是刹车组成的一个部件，而刹车片是刹车组成的一个部件，而刹车组是
18、底盘系统的一个子系统。刹车组是底盘系统的一个子系统。确定顾客确定顾客 FMEA过程中有四个主要的顾客予以考虑，过程中有四个主要的顾客予以考虑，他们的所有需要均应在他们的所有需要均应在FMEA分析中予以考虑。分析中予以考虑。终端顾客：使用产品的人员或组织。终端顾客：使用产品的人员或组织。FMEA分析分析对终端顾客的影响包括如：耐久力。对终端顾客的影响包括如：耐久力。OEM安装和制造中心（工厂）：安装和制造中心（工厂）：OEM生产运作生产运作（如冲压和转动）和组装现场。阐述产品和组装（如冲压和转动）和组装现场。阐述产品和组装过程的界面过程的界面 对有效的对有效的FMEA分析是关键的。分析是关键的。
19、供应商链厂商：生产材料和零件的加工，供应商链厂商：生产材料和零件的加工，制作或组装的供应商场所。这包含制作加制作或组装的供应商场所。这包含制作加工服务零件，装配和过程。如热处理、焊工服务零件，装配和过程。如热处理、焊接、油漆或其他处理服务。接、油漆或其他处理服务。法规：政府机构确定的要求以及监控服从法规：政府机构确定的要求以及监控服从那些对产品或过程有影响的安全和环境规那些对产品或过程有影响的安全和环境规范。范。识别功能、要求和规范识别功能、要求和规范 识别和理解与已确定范围相关的功能、要求和规范。识别和理解与已确定范围相关的功能、要求和规范。这个活动的目的是阐明项目设计意图或过程目的，这这个
20、活动的目的是阐明项目设计意图或过程目的，这有助于确定每一个属性或功能的潜在失效模式的确定。有助于确定每一个属性或功能的潜在失效模式的确定。识别潜在失效模式：识别潜在失效模式：失效模式确定的途经或方式是产品或过程未能符合失效模式确定的途经或方式是产品或过程未能符合设计意图或过程要求。假设发生的失效不一定会真的设计意图或过程要求。假设发生的失效不一定会真的发生，潜在失效模式应该用技术性术语进行描述，而发生，潜在失效模式应该用技术性术语进行描述，而不是所见的现象。不是所见的现象。识别潜在后果：识别潜在后果：失效的潜在后果按照顾客察觉的失效模式后果来定义。失效的潜在后果按照顾客察觉的失效模式后果来定义
21、。失效的后果或影响应根据顾客可能发现或经历的情况来失效的后果或影响应根据顾客可能发现或经历的情况来描述。内部顾客应与终端顾客一样对待。描述。内部顾客应与终端顾客一样对待。潜在后果的确定包括失效的结果、严重度或这些后果潜在后果的确定包括失效的结果、严重度或这些后果的严重性分析。的严重性分析。识别潜在要因：识别潜在要因：失效的前主要因，应按失效为何发生的迹象来确定，失效的前主要因，应按失效为何发生的迹象来确定，按照可纠正或可控制的情形来描述，用充分的细节识别按照可纠正或可控制的情形来描述，用充分的细节识别失效模式的根本要因，能识别适当控制和失效模式的根本要因，能识别适当控制和 措施计划得到措施计划
22、得到验证。如果有多种要因，每一个要因多要进行单独分析。验证。如果有多种要因，每一个要因多要进行单独分析。识别控制：识别控制：控制是预防或探测失效要因或失效模式的那些活动。控制是预防或探测失效要因或失效模式的那些活动。在开发控制时识别什么是错的、为什么，以及如何预防在开发控制时识别什么是错的、为什么，以及如何预防或探测时重要的。或探测时重要的。识别和评估风险：识别和评估风险：FMEA过程的重要步骤之一是评价风险。风险用三种过程的重要步骤之一是评价风险。风险用三种方法来评价，严重度、发生率和探测度。方法来评价，严重度、发生率和探测度。严重度是失效对顾客产生影响的级别一种评估。严重度是失效对顾客产生
23、影响的级别一种评估。发生率是失效的要因可能发生的频繁程度。发生率是失效的要因可能发生的频繁程度。探测度是对产品或过程控制探测失效要因会失效模式探测度是对产品或过程控制探测失效要因会失效模式程度的一种评价。程度的一种评价。建议措施和结果建议措施和结果;建议措施的意图是降低综合风险和失效模式发生的可建议措施的意图是降低综合风险和失效模式发生的可能性，建议措施阐述严重度、发生率和探测度降低。能性，建议措施阐述严重度、发生率和探测度降低。完成建议措施的职责和时间应该予以记录，一旦措施完完成建议措施的职责和时间应该予以记录，一旦措施完成和获得成果，更新的严重度、发生率和探测度也应予以成和获得成果，更新的
24、严重度、发生率和探测度也应予以记录。记录。FMEA的最大优点就是这一方法有极大可的最大优点就是这一方法有极大可能在失效发生以前而不是出了问题之后才能在失效发生以前而不是出了问题之后才予解决。因此可以做到：用最小的成本，予解决。因此可以做到：用最小的成本，最容易的办法去改掉产品设计最容易的办法去改掉产品设计/过程设计过程设计中不合理的、日后可能带来隐患的地方。中不合理的、日后可能带来隐患的地方。包括更改材质、形状、结构、技术条件包括更改材质、形状、结构、技术条件,以及更改工艺流程、工艺参数、防护方法以及更改工艺流程、工艺参数、防护方法等等等等。FMEA的应用范围的应用范围 新新的产品设计和新技术
25、的产品设计和新技术新的生产新的生产/服务过程及新工艺服务过程及新工艺设计更改和工艺更改设计更改和工艺更改使用环境发生了变更的产品使用环境发生了变更的产品运行环境发生变更的过程运行环境发生变更的过程设备的设计、维护和保养设备的设计、维护和保养一般情况下：一般情况下：A team（57人）人）=主管工程师主管工程师+安装工程师安装工程师+质量工质量工程师程师+设计师设计师+设备工程师设备工程师+有关专业有关专业的工程师的工程师+供应商供应商+顾客顾客FMEA团队团队注：必要时参加注：必要时参加分阶段跨职能团队是分阶段跨职能团队是FMEA的主要活动形的主要活动形式式！充分参与充分参与识别和剔除产品设
26、计、制造或安装、识别和剔除产品设计、制造或安装、服务中潜在的隐患，才有可能最大服务中潜在的隐患，才有可能最大限度地降低风险限度地降低风险集中团队智慧集中团队智慧 设计设计DFMEADFMEA 产品由于设计方面存在不足，顾客产品由于设计方面存在不足，顾客使用时不能达到预期的要求，对这类使用时不能达到预期的要求，对这类潜在失效能在产品设计开发阶段即行潜在失效能在产品设计开发阶段即行识别与评估，并通过修改设计予以解识别与评估，并通过修改设计予以解决，这种分析方法叫决，这种分析方法叫DFMEA。设计设计FMEAFMEA初始阶段的工作初始阶段的工作 l l 在进行设计在进行设计FMEA开始时，负责设计的
27、工程师应开始时，负责设计的工程师应列出设计希望做什么？不希望做什么？列出设计希望做什么？不希望做什么？充分理解、明了设计意图充分理解、明了设计意图 顾客要求和需求，其来源如：通过质量功顾客要求和需求，其来源如：通过质量功能展开、车辆要求文件、已知的产品要求和能展开、车辆要求文件、已知的产品要求和/或制或制造、装配、服务、回收利用等要求。造、装配、服务、回收利用等要求。期望特性的定义越明确，就越容易识别潜在的期望特性的定义越明确，就越容易识别潜在的失效模式，以采取预防防和纠正措施。失效模式，以采取预防防和纠正措施。l l 设计设计FMEA应该从系统、子系统或零部应该从系统、子系统或零部件的框图开
28、始分析。件的框图开始分析。l l 框图说明了分析中包括的各项目之间的框图说明了分析中包括的各项目之间的主要关系，并建立了分析的逻辑顺序。用主要关系，并建立了分析的逻辑顺序。用于于DFMEA准备工作的框图文件应随附于准备工作的框图文件应随附于DFMEA。制造、装配和可服务性考虑制造、装配和可服务性考虑n DFMEA应该包括任何由设计导致的在制造或装应该包括任何由设计导致的在制造或装配过程中发生的潜在失效模式和要因。那些失效配过程中发生的潜在失效模式和要因。那些失效模式可能被设计更改减轻。（如预防零件装配在模式可能被设计更改减轻。（如预防零件装配在错误的位置上的设计特性，也即是：放错）。当错误的位
29、置上的设计特性，也即是：放错）。当在在DFNEA分析中不能减轻时（对于这样情况应该分析中不能减轻时（对于这样情况应该记录在措施计划），他们的验证、后果，和控制记录在措施计划），他们的验证、后果，和控制应该传递到应该传递到PFMEA中，中，PFMEA应覆盖这些内容。应覆盖这些内容。nDFMEA不依靠过程控制去克服潜在设计弱点，但不依靠过程控制去克服潜在设计弱点，但它可以考虑对制造和装配采取技术和物理限制，它可以考虑对制造和装配采取技术和物理限制，例如：例如：nDFMEA不依靠过程控制去克服潜在设计弱点，但不依靠过程控制去克服潜在设计弱点，但它可以考虑对制造和装配采取技术和物理限制，它可以考虑对制
30、造和装配采取技术和物理限制，例如：例如：必要的拔模斜度必要的拔模斜度 表面处理的限制表面处理的限制 装配空间装配空间 钢材硬度的局限性钢材硬度的局限性 公差公差/过程能力过程能力/性能性能 顾客：对顾客：对DFMEA的编制人员而言，顾客的编制人员而言，顾客包括：包括：最终顾客：即汽车的用户最终顾客：即汽车的用户整车制造企业：对一次配套商来说，整整车制造企业：对一次配套商来说，整车厂是直接顾客车厂是直接顾客法律法律.法规法规国家受权的监督机构国家受权的监督机构 名词概念名词概念 除此以外，还有下列内部顾客和外部顾客：除此以外，还有下列内部顾客和外部顾客：后来的产品设计，开发人员后来的产品设计，开
31、发人员制造过程设计人员，包括模具，夹具，工装制造过程设计人员，包括模具，夹具，工装设计人员，工艺人员设计人员，工艺人员制造、装配人员制造、装配人员维修、保养人员维修、保养人员报废后处置人员，及所有受环境因素影响的报废后处置人员，及所有受环境因素影响的人人 设计每一个零件都必定赋予其特定的功设计每一个零件都必定赋予其特定的功能。一根轴、一个拨叉、一只销子或者能。一根轴、一个拨叉、一只销子或者一枚螺钉都有它的功能。为了便于理解，一枚螺钉都有它的功能。为了便于理解，我们通过实例加以解释：我们通过实例加以解释：变速器壳体具有哪些功能：变速器壳体具有哪些功能：1.支撑：需有足够的强度和刚性支撑：需有足够
32、的强度和刚性2.联接：需确定与前联接：需确定与前/后部件的联接尺寸后部件的联接尺寸3.定位：确定齿轮中心距定位：确定齿轮中心距-轴距轴距4.防护：内部零件防尘、防外物侵害防护：内部零件防尘、防外物侵害5.密封：储存润滑油，确保无渗漏密封：储存润滑油，确保无渗漏6.隔音：齿轮高速旋转的声音不影响周围隔音：齿轮高速旋转的声音不影响周围7.散热：使部分机械能转化的热量易散发散热：使部分机械能转化的热量易散发发动机凸轮轴具有哪些功能和特性要求：发动机凸轮轴具有哪些功能和特性要求：1.凸轮确定每个气缸的进气门、排气门开启凸轮确定每个气缸的进气门、排气门开启/关关闭的相位角，开启度大小及变化规律。凸轮轮闭
33、的相位角，开启度大小及变化规律。凸轮轮廓曲线必须准确。廓曲线必须准确。2.确定各缸喷油和点火的相位角确定各缸喷油和点火的相位角3.高速旋转时动平衡高速旋转时动平衡4.凸轮轮廓表面和轴颈外圆耐磨，而且滑动摩凸轮轮廓表面和轴颈外圆耐磨，而且滑动摩擦系数小。擦系数小。设计师必须确保设计输出能满足上述功设计师必须确保设计输出能满足上述功能要求。并能运用能要求。并能运用DFMEA找到哪些可能找到哪些可能使某些功能丧失的潜在失效模式，并从源使某些功能丧失的潜在失效模式，并从源头上予以消除。头上予以消除。在实际工作中，设计任何一个零件或者部在实际工作中，设计任何一个零件或者部件，必定要它起特定的作用，或者说
34、发挥特件，必定要它起特定的作用，或者说发挥特定的功能。当机器运转时，它能和其它零定的功能。当机器运转时，它能和其它零/部件一起，组成一个系统进行工作。倘若由部件一起，组成一个系统进行工作。倘若由于某种原因导致功能部分丧失，就称为该零于某种原因导致功能部分丧失，就称为该零/部件失效。部件失效。降低风险支持设计过程降低风险支持设计过程 设计失效模式后果分析，也称设计失效模式后果分析，也称DFMEA。DFMEA通过以下几方面降低风险支持设计过程：通过以下几方面降低风险支持设计过程：n有助于对设计包括功能要求和设计方案在内的有助于对设计包括功能要求和设计方案在内的设计进行客观评价；设计进行客观评价；n
35、对制造、装配、服务和回收要求的最初设计进对制造、装配、服务和回收要求的最初设计进行评价；行评价；n提高在设计提高在设计/开发过程中，考虑潜在失效模式极开发过程中，考虑潜在失效模式极其对系统和车辆运行影响的可能性；其对系统和车辆运行影响的可能性；n为全面、有效的设计、开发和项目确认的策为全面、有效的设计、开发和项目确认的策划提供更多的信息；划提供更多的信息；n根据潜在失效模式对根据潜在失效模式对“顾客顾客”的影响，对其的影响，对其进行分级列表，进而建立一套设计改进、开进行分级列表，进而建立一套设计改进、开发和验证试验发和验证试验/分析的优先系统；分析的优先系统；n为建议和跟踪降低风险的措施，提供
36、一个公为建议和跟踪降低风险的措施，提供一个公开的讨论形式；开的讨论形式；n为将来阐述售后市场关切情况、评价设计更为将来阐述售后市场关切情况、评价设计更改及开发先进的设计提供参考（如：学到的改及开发先进的设计提供参考（如：学到的经验）。经验）。应该考虑必备条件应该考虑必备条件nDFMEA应在了解所需分析的系统、子系统或零部件的开应在了解所需分析的系统、子系统或零部件的开发信息和确定他们的功能要求和特性的情况下开始。发信息和确定他们的功能要求和特性的情况下开始。n为了确定为了确定DFMEA的范围，在应用到部件、子系统或系统的范围，在应用到部件、子系统或系统DFMEAs中时，小组应该考虑以下方面：中
37、时，小组应该考虑以下方面：1.产品界面有什么过程，匹配部件或系统？产品界面有什么过程，匹配部件或系统？2.产品的功能和特性会影响其他部件或系统吗？产品的功能和特性会影响其他部件或系统吗？3.有需要执行产品预期功能的其他部件或系统提供的输有需要执行产品预期功能的其他部件或系统提供的输 入吗？入吗？4.在连接的部件或系统中产品功能包含失效模式的预在连接的部件或系统中产品功能包含失效模式的预防或探测吗？防或探测吗？DFMEA需具备的条件需具备的条件对于作为分析对象的系统、子系统或部件，对于作为分析对象的系统、子系统或部件，需了解它们的说明资料需了解它们的说明资料相关的功能要求和特性相关的功能要求和特
38、性界面（与其他系统接口）界面（与其他系统接口）其功能或表现对其它系统或部件的影响其功能或表现对其它系统或部件的影响有无来自其它部件或系统的输入有无来自其它部件或系统的输入产品的功能包含了相关部件或系统可能的产品的功能包含了相关部件或系统可能的失效模式的预防和探测。失效模式的预防和探测。识别功能要求还应包括识别功能要求还应包括安全特性安全特性政府法律，法规政府法律，法规可靠性（功能的生命周期）可靠性（功能的生命周期）包装与运输要求包装与运输要求 设计目标设计目标:1.骑行至少3000小时无需保养,设计寿命为骑行10000小时。2.适于99.5百分位成年男子骑用,舒适便利。3.等等.功能功能:1.
39、便于使用潜在失效模式潜在失效模式:2.方向把不好用3.脚踏板不好用功能功能:提供可靠的交通运输潜在失效模式潜在失效模式:2.链条经常断开3.需要经常修理车胎功能功能:提供舒适的交通运输潜在失效模式潜在失效模式:车座位置不舒服功能功能:为座位支撑提供稳定的附属物潜在失效模式潜在失效模式:座位支撑的结构性失效座位支撑的过大变形功能功能:提供好看的外观潜在失效模式潜在失效模式:外观(光亮度)变坏漆皮开裂把手总成后轮总成链轮总成功能功能:提供结构性支撑潜在失效模式潜在失效模式:结构性失效过大变形功能功能:对正确的车架几何外形提供尺寸控制潜在失效模式潜在失效模式:车架安装点的长度过长车架安装点的长度过短
40、功能功能:为车架总成的生产方法(焊接)提供支持潜在失效模式潜在失效模式:自行车车架前轮总成车座总成链条总成上部车架下前车管下后车管链轮管系统等级系统等级子系统等级子系统等级部件等级部件等级树状图分析案例树状图分析案例Bicycle Seat to Pedal relationships自行车座椅至脚踏之关系 Seat Top 座椅面Seat 座椅框 Clamp Ring 夾緊环Seat Tube座椅柱范圍ScopeWeld焊接Horizontal:水平360 degrees 360上樑TopTubeVertical:垂直Down and Up上下Vertical:垂直Down and Up上下
41、Weld焊接Lower后后柱柱RearTubeSprocket Shaft 齒輪軸Pedal Crank腳踏曲軸緊固BoltPedal腳踏LowerFrontTube下前下前柱柱Weld焊接Attachment連接Legend:註釋Force Transfer力传动Horizontal:水平360 degrees 360参数图参数图了解设计功能相关的物理特性了解设计功能相关的物理特性分析预期与非预期的输入和输出分析预期与非预期的输入和输出识别错误状态：干扰因素和控制识别错误状态：干扰因素和控制因素因素错误状态错误状态 潜在失效模式潜在失效模式 参数图参数图 P-图是帮助小组理解有关设计功能相关
42、物图是帮助小组理解有关设计功能相关物理学的结构工具。小组分析那些影响性能理学的结构工具。小组分析那些影响性能的受控和不受控因素的设计输入和输出。的受控和不受控因素的设计输入和输出。后制动硬管参数图后制动硬管参数图制动硬管特殊特性：制动硬管特殊特性：1.管内耐压管内耐压 2.管压疲劳寿命管压疲劳寿命 3.内壁防腐蚀内壁防腐蚀 4.外层外层防护防护 5.尺寸尺寸/形状形状机械方面机械方面 化学方面化学方面-紫铜管壁厚 -管内壁防护层的配方-管径 与涂层技术-焊缝强度与密封性 -管外壁防护层的配方-弯管工艺对机械性能 与喷涂工艺 的影响 -指定的制动液-塑料夹紧固-喇叭口与管螺帽联接控制因素控制因素
43、 潜在失效模式潜在失效模式-制动管机械性破损-制动管内壁腐蚀破损-喇叭口连接泄漏干扰因素干扰因素随使用时间的变化随使用时间的变化 制动管焊缝疲劳 制动液腐蚀管内壁 塑料夹老化，紧固松动 制动管外壁损伤外部环境引起的变化外部环境引起的变化 酸性，碱性泥水溅在管外壁 树槎，石块损伤管外壁 路况坏导致制动管振动零件变差引起的问题零件变差引起的问题 管与喇叭口配合变差 喇叭口锥度误差 紫铜壁焊缝隐患 弯管误差使与相近部件 太近顾客使用造成的影响顾客使用造成的影响 经常急刹车 车辆超载 下长坡，长时间制动 使用杂牌制动液系统的交互作用系统的交互作用 制动管与周围部件间距 太小 车辆颠簸造成制动管紧固 松
44、脱 制动液腐蚀管内壁控制因素输入输出干扰因素机械方面：化学方面：潜在失效模式2.外部环境因素引起的变化1.使用时间引起的变化4.顾客使用造成的影响5.系统交互作用造成的问题3.零件变差引起的问题P图（参考格式）图（参考格式）制动硬管框图制动硬管框图车身底板后制动硬管后制动软管后制动钳液压缸活塞-制动摩擦块制动盘后轮毂制 动 液制动总泵塑料卡子卡紧不直接相连喇叭口管螺纹帽联接喇叭口管螺纹联接喇叭口管螺纹联接活塞在缸内受制动液压力推动摩擦块受推力压紧制动盘螺栓联接在其中在其中在其中 项目项目 功能功能要要求求 潜在失效模潜在失效模式式潜在失效后果潜在失效后果严重严重度度S级别级别失效的潜在失效的潜
45、在原因原因失效的潜在机理失效的潜在机理后制动硬管1.联接制动总泵到后制动软管2.输送制动液，传递系统压力，保持密封3.耐压，耐化学腐蚀 制动管破损制动系统失压制动功能丧失引起无预兆的交通事故危及安全 10安全制动管外壁与周边零件碰擦受损而破损制动硬管与周边下部零件太近塑料卡子老化，制动管松脱塑料卡子太稀，车颠簸时制动管抖动制动硬管内壁受制动液中不良成分腐蚀受损而破损未按规定要求添加指定的制动液制动管与总泵/软管联接处泄漏系统压力达不到规定，影响制动效果制动液渗漏7安全制动硬管管径，喇叭口及管螺帽配合不好设计未经长时间道路试验验证n设计FMEA框图示例 下述范例是一个关系的方块示意图，FMEA小
46、组也可用其它类型的方块示意图阐明他们分析中考虑的项目。开关 零件 连接方法n 开/关 A.灯罩 1.不连接n B.电池（2号直流电池)2.铆接n 2 C.开关 3.螺纹连接n D.灯泡总成 4.卡扣装配 n灯泡总成 3 灯罩 E.平板 5.压紧装配n D A F.弹簧n n 4 1 4n n n 平板 5 电池 5 弹簧n E B Fn 灯罩灯罩A开开/关关C灯泡总成灯泡总成D极板极板E电池电池B弹簧弹簧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-20160F耐腐蚀性：规范耐腐蚀性：规范B B冲击：冲击：6 6英尺下落英尺下落外部物
47、质：灰尘外部物质：灰尘湿度：湿度：0100RH0100RH可燃性：可燃性：1.1.不连接（滑动）不连接（滑动）2.2.铆接铆接3.3.螺纹连接螺纹连接4.4.卡扣连接卡扣连接5.5.压紧连接压紧连接不属于此不属于此FMEA系统、子系统和零部件框图系统、子系统和零部件框图方块示意图方块示意图 n产品的方块示意图表示了产品部件之间的物理和产品的方块示意图表示了产品部件之间的物理和物流关系。方块图的结构有不同的方法和形式。物流关系。方块图的结构有不同的方法和形式。n方块图指出了在设计范围内部件和子系统之间的方块图指出了在设计范围内部件和子系统之间的相互关系。这相互关系包括：信息流、能力、力相互关系。
48、这相互关系包括：信息流、能力、力或流体。目标是理解系统的要求或输入，或流体。目标是理解系统的要求或输入，n输入活动的执行或功能的执行，和可交付性或输输入活动的执行或功能的执行，和可交付性或输出。出。用于准备用于准备DFMEA的方块图应有复印件与的方块图应有复印件与DFMEA附在一起。附在一起。系统FMEA系统 子系统D 环境子系统A 子系统B 子系统C 接口和相互作用 功能要求功能要求 DFMEA过程的另一个步骤是设计的功能和界面要求的过程的另一个步骤是设计的功能和界面要求的编辑。这个清单包括以下内容：编辑。这个清单包括以下内容：n总则：这个范畴考虑产品的目的和它的全整个意图总则：这个范畴考虑
49、产品的目的和它的全整个意图n安全安全n政府法规政府法规n可靠性（功能寿命）可靠性（功能寿命）n负载和使用周期：顾客产品使用方面负载和使用周期：顾客产品使用方面n安静的运作：噪声、震动和刺耳的杂音安静的运作：噪声、震动和刺耳的杂音n对环境的影响对环境的影响n外形外形n包装和运输包装和运输n服务服务n装配设计装配设计n可生产性设计可生产性设计 其他工具和信息资源其他工具和信息资源n可以帮助小组理解和确定设计要求的其他工具和可以帮助小组理解和确定设计要求的其他工具和资源可包括：资源可包括：n图表，图纸等图表，图纸等n材料清单（材料清单（BOM）n界面矩阵图界面矩阵图n质量功能展开（质量功能展开（QF
50、D）n质量和可靠性质量和可靠性设计设计FMEA的分析方式的分析方式 设计设计FMEA有两种不同的分析方式：硬件分析法及功能有两种不同的分析方式：硬件分析法及功能分析法分析法 l l 硬件分析法：是将设计的每一硬件项目列出，然后硬件分析法：是将设计的每一硬件项目列出，然后就每一项目进行分析，将其所有的可能的失效模式项目找就每一项目进行分析，将其所有的可能的失效模式项目找出。出。l l 功能分析法：是将设计的项目所能执行的各种功能功能分析法：是将设计的项目所能执行的各种功能分类为不同的输出列出，然后就每一行输出进行分析，将分类为不同的输出列出，然后就每一行输出进行分析，将其所有的失效模式找出。其所
