FMEA標準手冊

1、FMEA Potential Failure Mode and Effect Analysis 潛在失效模式與后果分析 概 要概 述本手冊介紹了潛在失效模式及后果分析(FMEA)的概念，給出了運用FMEA技術(shù)的通用指南。FMEA可以描述為一組系統(tǒng)化的活動，其目的是：1) 發(fā)現(xiàn)、評價產(chǎn)品過程中潛在的失效及其后果；2) 找到能夠避免或減少這些潛在失效發(fā)生的措施；3) 將上述過程文件化。它是對設(shè)計過程的完善，以明確什么樣的設(shè)計才能滿足顧客的需要。歷史 雖然工程技術(shù)人員早已在其設(shè)計和制造過程中應(yīng)用了類似FMEA形式的分析方法，但第一次正式地應(yīng)用FMEA則是六十年代中期航天工業(yè)的一項革新。手冊格式 為便

2、于使用，本手冊將FMEA的編制說明分為兩個不同的部分，即設(shè)計FMEA和過程FMEA。在同一手冊中介紹兩種FMEA，有助于對用于制定不同類型FMEA的技術(shù)進行比較，以便更清楚地說明它們的正確應(yīng)用及其相互關(guān)系。FMEA的實施 由于盡可能持續(xù)改進產(chǎn)品質(zhì)量應(yīng)是一個企業(yè)的承諾，所以將FMEA作為專門的技術(shù)應(yīng)用以識別并幫助消除潛在隱患一直是非常重要的。對車輛回收的研究結(jié)果表明，全面實施FMEA能夠避免許多回收事件的發(fā)生。 雖然在FMEA的編制工作中，每項職責都必須明確到個人，但是要完成FMEA還得依靠小組努力。小組應(yīng)由知識豐富的人員組成，如設(shè)計、制造、裝配、服務(wù)、質(zhì)量及可靠性等方面有豐富經(jīng)驗的工程技術(shù)人員

3、。時間性是成功實施FMEA的最重要因素之一，它是一個“事前行為”，而不是“事后練習”。為達到最佳效益，F(xiàn)MEA必須在設(shè)計或過程失效模式被無意地納人設(shè)計產(chǎn)品之前進行。事先花時間很好地進行綜合的FMEA分析，能夠容易、低成本地對產(chǎn)品或過程進行修改，從而減輕事后修改的危機。FMEA能夠減少或消除因修改而帶采更大損失的機會。適當?shù)丶右詰?yīng)用，F(xiàn)MEA是一個相互作用的過程，永無止境。設(shè)計FMEA簡 介設(shè)計FMEA主要是由“負責設(shè)計的工程師小組”采用的一種分析技術(shù)，用來保證在可能的范圍內(nèi)已充分地考慮到并指明各種潛在的失效模式及其相關(guān)的起因機理。應(yīng)評估最終的產(chǎn)品以及每個與之相關(guān)的系統(tǒng)、子系統(tǒng)和零部件。FMEA

4、以其最嚴密的形式總結(jié)了設(shè)計一個零部件、子系統(tǒng)或系統(tǒng)時，一個工程師和設(shè)計組的設(shè)計思想(包括根據(jù)以往的經(jīng)驗和教訓(xùn)對可能出現(xiàn)問題的項目的分析)。這種系統(tǒng)化的方法體現(xiàn)了一個工程師在任何設(shè)計過程中正常經(jīng)歷過程，并使之規(guī)范化、文件化。設(shè)計FMEA能夠通過以下幾方面支持設(shè)計過程，降低失效風險：·有助于對設(shè)計要求和設(shè)計方案進行客觀評價；·有助于對制造和裝配要求的最初設(shè)計；·提高在設(shè)計開發(fā)過程中考慮潛在失效模式及其對系統(tǒng)和車輛運行影響的可能性；·為全面、有效的設(shè)計試驗和開發(fā)項目的策劃提供更多的信息；·根據(jù)潛在失效模式對“顧客”的影響，對其進行排序列表，進而建立一

5、套改進設(shè)計和開發(fā)試驗的優(yōu)先控制系統(tǒng)；·為推薦和跟蹤降低風險的措施提供一個公開的討論形式；·為將來分析研究現(xiàn)場情況、評價設(shè)計的更改及開發(fā)更先進的設(shè)計提供參考。顧客的定義設(shè)計FMEA中“顧客”的定義，不僅僅是指“最終使用者”，還包括負責車型更高一級裝配過程設(shè)計的工程師/小組，以及在生產(chǎn)過程中負責制造和售后服務(wù)的工程師。FMEA的全面實施要求對所有新的部件、更改的部件以及應(yīng)用或環(huán)境有變化的沿用零件進行設(shè)計FMEA。FMEA始于負責設(shè)計工作的工程師，但對有專有權(quán)的設(shè)計來說，可能始于其供方。小組努力 在最初的設(shè)計FMEA過程中，希望負責設(shè)計的工程師能夠直接地、主動地聯(lián)系所有有關(guān)部門的

6、代表。這些部門應(yīng)包括，但不限于：裝配、制造、材料、質(zhì)量、服務(wù)和供方，以及負責下一總成的設(shè)計部門。FMEA可成為促進有關(guān)部門間充分交換意見的催化劑，從而提高整個集體的工作水平。此外，任何(內(nèi)部或外部的)供方設(shè)計項目應(yīng)向負責設(shè)計的工程師進行咨詢。 設(shè)計FMEA是一份動態(tài)的文件，應(yīng)在一個設(shè)計概念最終形成之時或之前開始，而且，在產(chǎn)品開發(fā)各階段中，當設(shè)計有變化或得到其它信息時，應(yīng)及時、不斷地修改，并最終在產(chǎn)品加工圖樣完成之前全部結(jié)束。 考慮到制造裝配的要求是相互聯(lián)系的，設(shè)計FMEA在體現(xiàn)設(shè)計意圖的同時，還應(yīng)保證制造或裝配能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)計意圖。對于制造或裝配過程中可能發(fā)生的潛在失效模式和或其起因機理，當過程F

7、MEA包括了它們的識別、影響和控制時，則不需包含，但也可包含在設(shè)計FMEA中。 設(shè)計FMEA不是靠過程控制來克服設(shè)計中潛在的缺陷，但的確要考慮制造裝配過程中技術(shù)的體力的限制。例如：·必要的拔模斜度；·表面處理的限制；·裝配空間工具可接近性；·鋼材硬度的限制；·過程能力性能。設(shè)計FMEA的開發(fā)負責設(shè)計的工程師擁有許多用于設(shè)計FMEA準備工作的文件。設(shè)計FMEA應(yīng)從列出設(shè)計希望做什么及不希望做什么開始，即設(shè)計意圖。應(yīng)將通過質(zhì)量功能展開(QFD)、車輛要求文件、已知的產(chǎn)品要求和或制造裝配要求等確定的顧客需求綜合起來。期望特性的定義越明確，就越容易識別

8、潛在的失效模式，采取糾正措施。設(shè)計FMEA應(yīng)從所要分析的系統(tǒng)、子系統(tǒng)或零部件的框圖開始。附錄A給出了一個框圖的示例。這個方框圖也可指示出信息、能量、力、流體等的流程。其目的在于明確對于框圖的(輸入)，框圖中完成的過程(功能)，以及來自框圖的(輸出)。 框圖說明了分析中包括的各項目之間的主要關(guān)系，并建立了分析的邏輯順序。用于FMEA準備工作中的這種框圖的復(fù)制件應(yīng)伴隨FMEA過程。 為了便于將潛在的失效及其后果的分析形成文件，已設(shè)計出專用表格，見附錄F。 下面介紹這種表格的具體應(yīng)用，所述各項的序號都相應(yīng)標在表上對應(yīng)的欄目內(nèi)。完成的設(shè)計FMEA表格的示例見附錄B以及本部分中所見的表格。 1)FMEA

9、編號 填入FMEA文件編號，以便查詢。 2)系統(tǒng)、子系統(tǒng)或零部件的名稱及編號 注明適當?shù)姆治黾墑e并填入所分析系統(tǒng)、子系統(tǒng)或零部件的名稱、編號。 3)設(shè)計責任 填入整車廠(OEM)、部門和小組。如果知道，還應(yīng)包括供方的名稱。 4)編制者 填入負責FMEA準備工作的工程師的姓名、電話和所在公司的名稱。 5)車型年車輛類型 填入將使用和或正被分析的設(shè)計所影響的預(yù)期的車型年及車輛類型(如果已知的話)。 6)關(guān)鍵日期 填入FMEA初次預(yù)定完成的日期，該日期不應(yīng)超過計劃的生產(chǎn)設(shè)計發(fā)布的日期。 7)FMEA日期 填入編制FMEA原始稿的日期及最新修訂的日期。 8)核心小組列出被授權(quán)確定和或執(zhí)行任務(wù)的責任部門

10、和個人姓名(建議所有參加人員的姓名、部門、電話、地址等都應(yīng)記錄在一張分發(fā)表上)。 9)項目功能 填入被分析項目的名稱和編號。利用工程圖紙上標明的名稱并指明設(shè)計水平。在最初發(fā)布之前，應(yīng)使用試驗性編號。 用盡可能簡明的文字來說明被分析項目要滿足設(shè)計意圖的功能，包括該系統(tǒng)運行的環(huán)境信息(如說明溫度、壓力、濕度范圍)。如果該項目有多種功能，且有不同的失效模式，應(yīng)把所有功能都單獨列出。 10)潛在失效模式 所謂潛在失效模式是指系統(tǒng)、子系統(tǒng)或零部件有可能未達到設(shè)計意圖的形式。它可能是更高一級子系統(tǒng)、系統(tǒng)的潛在失效模式的起因，也可能是它低一級的零部件潛在失效模式的后果。 對一個特定項目及其功能，列出每一個潛

11、在失效模式。前提是這種失效可能發(fā)生，但不是一定發(fā)生。建議將以往TGW(運行情況不良)的研究、問題報告以及小組的“頭腦風暴”的評審作為出發(fā)點。 只可能在特定的運行環(huán)境條件下(如熱、冷、干燥、灰塵等)以及特定的使用條件下(如超過平均里程、不平的路段、僅在城市行駛等)發(fā)生的潛在失效模式也應(yīng)當考慮。 典型的失效模式可以是但不限于下列情況：裂紋、變形、松動、泄漏、粘結(jié)、短路(電器)、氧化、斷裂等。 注：應(yīng)用規(guī)范化、專業(yè)性的術(shù)語來描述潛在失效模式，而不同于顧客所見的現(xiàn)象。 11)潛在失效后果 潛在失效的后果，就是失效模式對系統(tǒng)功能的影響，就如顧客感受的一樣。要根據(jù)顧客可能發(fā)現(xiàn)或經(jīng)歷的情況來描述失效的后果，

12、要記住顧客可能是內(nèi)部的顧客，也可能是外部最終的顧客。要清楚地說明該功能是否會影響到安全性或與法規(guī)不符。失效的后果必須依據(jù)所分析的具體系統(tǒng)、子系統(tǒng)或零部件來說明。還應(yīng)記住不同級別系統(tǒng)、子系統(tǒng)和零件之間還存在著系統(tǒng)層次上的關(guān)系。比如，一個零件的斷裂可能引起總成的振動，從而導(dǎo)致系統(tǒng)運行的中斷。這種系統(tǒng)運行的中斷會引起性能下降，最終導(dǎo)致顧客的不滿。因此就需要小組的努力盡可能預(yù)見失效的后果。典型的失效后果可能是但不限于：噪聲、工作不正常、不良外觀、不穩(wěn)定、運行中斷、粗糙、不起作用、異味、工作減弱等。 12)嚴重度(S) 嚴重度是潛在失效模式發(fā)生時對下序零件、子系統(tǒng)、系統(tǒng)或顧客影響后果嚴重程度(列于前一欄

13、中)的評價指標。嚴重度僅適用于后果。要減少失效的嚴重度級別數(shù)值，只能通過修改設(shè)計來實現(xiàn)，嚴重度的評估分為1到10級。 推薦的評價準則(小組對評定準則和分級規(guī)則應(yīng)意見一致，即使因為個別產(chǎn)品分析對準則作了修改也應(yīng)一致)后果評定準則：后果的嚴重度嚴重度無警告的嚴重危害這是一種非常嚴重的失效形式，它是在沒有任何失效預(yù)兆的情況下影響到行車安全/或不符合政府的法規(guī)10有警告的嚴重危害這是一種非常嚴重的失效形式，是在具有失效預(yù)兆的前提下所發(fā)生的，并影響到行車安全/或不符合政府的法規(guī)9很高車輛（或系統(tǒng)）不能運行，喪失基本功能8高車輛（或系統(tǒng)）不能運行，但性能下降，顧客不滿意7中等車輛（或系統(tǒng)）能運行，但舒適性

14、或方便性項目不能工作，顧客感覺不舒服6低車輛（或系統(tǒng)）能運行，但舒適性或方便性項目性能下降，顧客感覺有些不舒服5很低配合、外觀或尖響、卡嗒響等項目不符合要求，大多數(shù)顧客發(fā)現(xiàn)有缺陷4輕微配合、外觀或尖響、卡嗒響等項目不符合要求，有一半顧客發(fā)現(xiàn)有缺陷3很輕微配合、外觀或尖響、卡嗒響等項目不符合要求，但很少有顧客發(fā)現(xiàn)有缺陷2無無影響1 13)級別 本欄目可用于對零件、子系統(tǒng)或系統(tǒng)的產(chǎn)品特性分級(如關(guān)鍵、主要、重要、重點等)，它們可能需要附加的過程控制。 任何需要特殊過程控制的項目應(yīng)用適當?shù)淖帜富蚍栐谠O(shè)計FMEA表格中的“級別”欄中注明，并應(yīng)在“建議措施”欄中記錄。 每一個在設(shè)計FMEA中有如上標識

15、的項目應(yīng)在過程FMEA中有特殊的過程控制。DFMEA、PFMEA關(guān)聯(lián)性 14)潛在失效的起因機理 所謂潛在失效起因是指一個設(shè)計薄弱部分的跡象，其作用結(jié)果就是失效模式。在盡可能廣的范圍內(nèi)，列出每個失效模式的所有可以想到的失效起因和或機理。應(yīng)盡可能簡明扼要、完整地將起因機理列出來，使得對相應(yīng)的起因能采取適當?shù)募m正措施。 典型的失效起因可包括但不限于下列情況：規(guī)定的材料不正確、設(shè)計壽命估計不足、應(yīng)力過大、潤滑不足、維修保養(yǎng)說明不當、環(huán)境保護不夠、計算錯誤。 典型的失效機理可包括但不限于：屈服、疲勞、材料不穩(wěn)定性、蠕變、磨損和腐蝕。 15)頻度(O) 頻度是指某一特定失效起因機理(已列于前欄目中)出現(xiàn)

16、的可能性。描述頻度級別數(shù)重在其含義而不是具體的數(shù)值。通過設(shè)計更改來消除或控制一個或更多的失效起因機理是降低頻度數(shù)的唯一途徑。 潛在失效起因機理出現(xiàn)頻度的評估分為1到10級，在確定這個估計值時，需要考慮下列問題： ·類似零部件或子系統(tǒng)的維修檔案及維修服務(wù)經(jīng)驗如何? ·是否為沿用以前使用的零部件或子系統(tǒng)，還是與其相似? ·相對先前水平的零部件或子系統(tǒng)所作的變化有多顯著? ·是否與原有水平的零部件有根本不同?·是否是全新的零部件? ·零部件的用途有無變化? ·有哪些環(huán)境改變? ·針對該用途，是否作了工程分析來估計其預(yù)期的

17、可比較的頻度數(shù)? 應(yīng)運用一致的頻度分級規(guī)則，以保證連續(xù)性。所謂的“設(shè)計壽命的可能失效率”是根據(jù)零部件、子系統(tǒng)或系統(tǒng)在設(shè)計的壽命過程中預(yù)計發(fā)生的失效數(shù)確定的。頻度數(shù)的取值與失效率范圍有關(guān)，但并不反應(yīng)實際出現(xiàn)的可能性。 推薦的評價準則(小組對評定準則和分級規(guī)則應(yīng)意見一致，即使因為個別產(chǎn)品分析對準則作了修改也應(yīng)一致)失效發(fā)生可能性可能的失效率頻度很高：失效幾乎是不可避免的l2101/39高：反復(fù)發(fā)生的失效1/881/207中等：偶爾發(fā)生的失效1/8061/40051/20004低：相對很少發(fā)生的失效1/1500031/1500002極低：失效不太可能發(fā)生1/15000001 16)現(xiàn)行設(shè)計控制 列出

18、預(yù)防措施，設(shè)計確認驗證(DV)或其它活動，這些活動將保證該設(shè)計對于所考慮的失效模式和或機理來說是充分的。現(xiàn)行的控制方法指的是那些已經(jīng)用于或正在用于相同或相似設(shè)計中的那些方法(比如道路試驗、設(shè)計評審、失效安全(減壓閥)、數(shù)學研究、臺架試驗室試驗、可行性評審，樣件試驗和使用試驗等)。有三種類型的設(shè)計控制特性可考慮，它們是：(1) 防止起因機理或失效模式后果的出現(xiàn)，或減少它們的出現(xiàn)率；(2) 查出起因/機理并就此找到糾正措施；(3) 查明失效模式。如有可能，應(yīng)優(yōu)先運用第(1)種控制方法，其次使用第(2)種，最后是第(3)種控制方法。如果把最初的頻度作為設(shè)計意圖的一部分，則該頻度(O)將受到第(1)種

19、控制方法的影響。如果樣件和車型代表設(shè)計意圖，則最初的探測度將取決于第(2)、(3)種現(xiàn)行控制方法。 17)探測度(D) 探測度是指在零部件、子系統(tǒng)或系統(tǒng)投產(chǎn)之前，用第(2)種現(xiàn)行設(shè)計控制方法(列于16欄)來探測潛在失效起因機理(設(shè)計薄弱部分)的能力的評價指標，或者用第(3)種設(shè)計控制方法探測后續(xù)的失效模式能力的評價指標?？偟膩碇v，為了取得較低的探測度數(shù)值，計劃的設(shè)計控制(如預(yù)防、確認、和或驗證等活動)需要不斷地改進。 推薦的評價準則(小組對評定準則和分級規(guī)則應(yīng)意見一致，即使因為個別產(chǎn)品分析對準則作了修改也應(yīng)一致。)探測性評價準則；由設(shè)計控制可探測的可能性探測度絕對不肯定設(shè)計控制將不能和或不可能

20、找出潛在的起因機理及后續(xù)的失效模式，或根本沒有設(shè)計控制10很極少設(shè)計控制只有很極少的機會能找出潛在的起因機理及后續(xù)的失效模式9極少設(shè)計控制只有極少的機會能找出潛在的起因機理及后續(xù)的失效模式8很少設(shè)計控制有極少的機會能找出潛在的起因機理及后續(xù)的失效模式7少設(shè)計控制有較少的機會能找出潛在的起因機理及后續(xù)的失效模式6中等設(shè)計控制有中等機會能找出潛在的起因機理及后續(xù)的失效模式5中上設(shè)計控制有中上多的機會能找出潛在的起因機理及后續(xù)的失效模式4多設(shè)計控制有較多的機會能找出潛在的起因機理及后續(xù)的失效模式3很多設(shè)計控制有很多的機會能找出潛在的起因機理及后續(xù)的失效模式2幾乎肯定設(shè)計控制有幾乎肯定能找出潛在的起因

21、機理及后續(xù)的失效模式1 18)風險順序數(shù)(RPN)風險順序數(shù)是嚴重度(S)、頻度(O)和探測度(D)的乘積，見公式： RPN(S)×(O) ×(D) 風險順序數(shù)作為S×O×D的積，是對設(shè)計風險性的度量。風險順序數(shù)應(yīng)當用于對設(shè)計中那些擔心的事項進行排序(如用排列圖)。RPN取值在1至1000之間，如果風險順序數(shù)很高，設(shè)計人員必須采取糾正措施，努力減小該值。在一般實踐中，不管RPN大小如何，當嚴重度(S)高時，就應(yīng)予特別注意。 19)建議措施 當失效模式按RPN排出次序后，應(yīng)首先對級數(shù)最高的和最關(guān)鍵的項目采取糾正措施。任何建議措施的目的都是為了減小頻度、嚴重

22、度及探測度三者中的任何一個或所有的數(shù)值。增加設(shè)計確認驗證工作只能減小探測度。要降低頻度只能通過修改設(shè)計來消除或控制一個或多個失效模式的起因機理來實現(xiàn)。只有修改設(shè)計才能使嚴重度減小。應(yīng)考慮但不局限于下列措施： ·試驗設(shè)計(特別是在多種或相互作用的起因存在時)； ·修改試驗計劃； ·修改設(shè)計； ·修改材料性能要求。 如果對某一特定的原因沒有建議措施則在此欄內(nèi)填寫“無”。 20)責任(對建議措施) 把負責建議措施執(zhí)行的組織和個人及預(yù)計完成的日期填寫在本欄中。 21)采取的措施 當實施一項措施后，簡要記錄具體的措施和生效日期。 22)措施后的RPN 當明確了糾正

23、措施后，估算并記錄下措施后的嚴重度、頻度及探測度數(shù)值。計算并記錄RPN的結(jié)果。如沒采取什么糾正措施，將“措施后的RPN”欄及對應(yīng)的取值欄空白即可。 所有的措施后的RPN都應(yīng)評審，而且如果有必要考慮更進一步的措施，還應(yīng)重復(fù)(19)到(22)的步驟。 跟蹤 負責設(shè)計的工程師應(yīng)負責保證所有的建議措施已被實施或已妥善地落實。FMEA是一個動態(tài)文件，它不僅應(yīng)體現(xiàn)最新的設(shè)計水平，還應(yīng)體現(xiàn)最新的有關(guān)糾正措施，包括開始生產(chǎn)后發(fā)生的設(shè)計更改和措施。 負責設(shè)計的工程師有幾種方式來保證找出了所擔心的問題以及建議措施的實施，這些方式包括但不限于下列情況： ·保證達到設(shè)計要求； ·評審工程圖樣和規(guī)范

24、； ·確認與裝配制造文件的結(jié)合和一致性； ·評審過程FMEA和控制計劃。制造和裝配過程潛在失效模式及后果分析（過程FMEA）參考手冊 過程FMEA簡 介 過程FMEA主要是由“負責制造的工程師/小組”采用的一種分析技術(shù)，用來保證在可能的范圍內(nèi)已充分地考慮到并指明潛在失效模式及其相關(guān)的起因機理。FMEA以其最嚴密的形式總結(jié)了工程師小組進行工藝過程設(shè)計時的設(shè)計思想(包括根據(jù)經(jīng)驗和過去的問題，對一些可能發(fā)生失效的項目的分析)。這種系統(tǒng)化的方法體現(xiàn)了一個工程師在任何制造計劃過程中正常經(jīng)歷的思維過程，并使之規(guī)范化。 過程FMEA： ·確定與產(chǎn)品相關(guān)的過程潛在失效模式； &#

25、183;評價失效對顧客的潛在影響； ·確定潛在制造或裝配過程失效的起因，確定減少失效發(fā)生或找出失效條件的過程控制變量； ·編制潛在失效模式分級表，然后建立考慮糾正措施的優(yōu)選體系； ·將制造或裝配過程的結(jié)果編制成文件。顧客的定義 過程FMEA中“顧客”的定義，一般是指“最終使用者”，但也可以是后續(xù)的或下游制造或裝配工序，以及服務(wù)工作。 當全面實施FMEA時，要求在所有新的部件過程，更改的部件過程及應(yīng)用或環(huán)境有變化的原有部件過程進行過程FMEA。過程FMEA始于負責過程工程部門的某位工程師。小組努力 在最初的過程FMEA中，希望負責過程的工程師能夠直接地、主動地聯(lián)系所

26、有相關(guān)部門的代表。這些部門包括但不限于：設(shè)計、裝配、制造、材料、質(zhì)量、服務(wù)、供方以及負責下一道裝配的部門。FMEA應(yīng)成為促進不同部門之間充分交換意見的催化劑，從而提高整個集體的工作水平。 過程FMEA是一份動態(tài)文件，應(yīng)在生產(chǎn)工裝準備之前，在過程可行性分析階段或之前開始，而且要考慮從單個零件到總成的所有制造工序。在新車型或零件項目的制造策劃階段，對新過程或修改的過程進行早期評審和分析能夠促進預(yù)測、解決或監(jiān)控潛在過程問題。 過程FMEA假定所設(shè)計的產(chǎn)品會滿足設(shè)計要求。因設(shè)計缺陷所產(chǎn)生的失效模式不需包含，但也可包含在過程FMEA中。它們的影響及避免措施由設(shè)計FMEA來解決。 過程FMEA并不是依靠改

27、變產(chǎn)品設(shè)計來克服過程缺陷的，但它要考慮與計劃的制造或裝配過程有關(guān)的產(chǎn)品設(shè)計特性參數(shù)，以便最大限度地保證產(chǎn)品能滿足顧客的要求和期望。 FMEA也有助于新機器或設(shè)備的開發(fā)。其方法原理是一樣的，只是應(yīng)將所設(shè)計的機器或設(shè)備當做一種產(chǎn)品來考慮。在確定了潛在的失效模式之后，就可以著手采取糾正措施，消除潛在失效模式或不斷減小它們發(fā)生的可能性。過程FMEA的開發(fā) 過程FMEA應(yīng)從整個過程的流程圖風險評估開始。流程圖應(yīng)確定與每個工序有關(guān)的產(chǎn)品過程特性參數(shù)。（參見實例附錄C）。如果可能的話，還應(yīng)根據(jù)相應(yīng)的設(shè)計FMEA確定某些產(chǎn)品影響后果。用于FMEA準備工作中的流程圖風險評估圖的復(fù)制件應(yīng)伴隨FMEA過程。 為了便

28、于分析潛在失效模式及其影響后果，并使之形成為正規(guī)的文件，設(shè)計了標準的表格，見附錄G。 下面介紹表格的具體應(yīng)用，所述各項的序號都標在表上對應(yīng)的欄目中。完成的過程FMEA表格實例見附錄D。 1)FMEA編號 填入FMEA文件的編號，以便查詢。 2)項目 填入所分析過程項目名稱、編號。 3)過程責任 填入整車廠(OEM)、部門和小組，如果知道，還應(yīng)包括供方的名稱。 4)編制者 填入負責準備FMEA工作的工程師的姓名、電話及所在公司名稱。 5)車型年車輛類型 填入將使用和或正被分析過程影響的預(yù)期的車型年及車輛類型(如果已知的話)。 6)關(guān)鍵日期 填入初次FMEA預(yù)定完成的日期，該日期不應(yīng)超過計劃開始生

29、產(chǎn)的日期。7)FMEA日期填入編制FMEA原始稿的日期及最新修訂的日期。 8)核心小組 列出被授權(quán)確定和或執(zhí)行任務(wù)的責任部門和個人姓名(建議所有參加人員的姓名、部門、電話、地址等都應(yīng)記錄在一張分發(fā)表上)。 9)過程功能要求 簡單描述被分析的過程或工序(如車、鉆、攻絲、焊接、裝配)。盡可能簡單地說明該過程或工序的目的。如果過程包括許多具有不同潛在失效模式的工序(例如裝配)，那么可以把這些工序作為獨立過程列出。 10)潛在失效模式 所謂潛在失效模式是指過程可能發(fā)生的不滿足過程要求和或設(shè)計意圖的形式，是對某具體工序不符合要求的描述。它可能是引起下一道(下游)工序的潛在失效模式的起因，也可能是上一道(

30、上游)工序潛在失效的后果。但是，在FMEA準備中，應(yīng)假定提供的零件材料是合格的。根據(jù)零件、子系統(tǒng)、系統(tǒng)或過程特性，對應(yīng)特定的工序，列出每一個潛在效模式。前提是假設(shè)這種失效可能發(fā)生，但不一定必然發(fā)生。過程工程師小組應(yīng)能提出并回答下列問題： ·過程零件怎么不能滿足規(guī)范? ·假設(shè)不考慮工程規(guī)范，顧客(最終使用者、后續(xù)工序或服務(wù))會提出什么異議? 在此建議把相似過程的比較和顧客(最終用戶和后續(xù)工序)對類似零件的索賠情況的研究作為出發(fā)點。此外，對設(shè)計目的的了解也很必要。典型的失效模式可能是但不局限于下列情況： 彎曲、粘合、毛刺、轉(zhuǎn)運損壞、斷裂、變形、臟污、安裝調(diào)試不當、接地、開路、短

31、路、工具磨損等。11) 潛在失效后果 潛在失效后果是指失效模式對顧客的影響。在這里，顧客可以是下一道工序、后續(xù)工序或工位、代理商、和或車主。當評價潛在失效后果時，這些因素都必須考慮。應(yīng)依據(jù)顧客可能注意到的或經(jīng)歷的情況來描述失效的后果。對最終使用者來說失效的后果應(yīng)一律用產(chǎn)品或系統(tǒng)的性能來描述，例如： 噪聲、工作不正常、不起作用、不穩(wěn)定、牽引阻力、外觀不良，粗糙、費力、異味、工作減弱、間歇性工作，車輛控制減弱等。 如果顧客是下一道工序或后續(xù)工序工位，失效的后果應(yīng)用過程工序性能來描述。例如： 無法緊固、無法鉆孔攻絲、無法安裝、無法加工表面、危害操作者、不配合、不連接、不匹配、損壞設(shè)備等。12)嚴重度

32、(S)嚴重度是潛在失效模式對顧客的影響后果(列在前面的欄目)的嚴重程度的評價指標。嚴重度僅適用于失效的后果。如果受失效模式影響的顧客是裝配廠或產(chǎn)品使用者，嚴重度的評價可能超出了本過程工程師小組的經(jīng)驗或知識范圍。在這種情況下，應(yīng)與設(shè)計FMEA、設(shè)計工程師和或后續(xù)制造或裝配廠的過程工程師進行協(xié)商、討論。嚴重度評估分為“1到“10”級。推薦的評價準則（小組對評定準則和分級規(guī)則應(yīng)意見一致，即使因為個別過程分析對準則作了修改也應(yīng)一致。 后果判定準則：后果的嚴重度嚴重度無警告的嚴重危害可能危害機器或裝配操作者。潛在失效模式嚴重影響車輛安全運行和/或包含不符合政府法規(guī)項，嚴重程度很高。失效發(fā)生時無警告。10

33、有警告的嚴重危害可能危害機器或裝配操作者。潛在失效模式嚴重影響車輛安全運行和/或包含不符合政府法規(guī)項，嚴重程度很高。失效發(fā)生時警告。9很高生產(chǎn)線嚴重破壞，可能100%的產(chǎn)品得報廢，車輛/系統(tǒng)無法運行，喪失基本功能，顧客非常不滿。8高生產(chǎn)線破壞不嚴重，產(chǎn)品需篩選部分（低于100%）報廢，車輛能運行，但性能下降，顧客不滿意。7中等生產(chǎn)線破壞不嚴重，部分（低于100%）產(chǎn)品報廢（不篩選），車輛/系統(tǒng)能運行，但舒適性或方便性項目失效，顧客不舒適。6低生產(chǎn)線破壞不嚴重，產(chǎn)品需要100%返工，車輛或系統(tǒng)能運行，但有些舒適性或方便性項目性能下降，顧客有些不滿意。5很低生產(chǎn)線破壞不嚴重，產(chǎn)品經(jīng)篩選，部分（少于

34、100%）需要返工，裝配和涂裝或尖響和卡嗒響等項目不符合要求，多數(shù)顧客發(fā)現(xiàn)有缺陷。 4輕微生產(chǎn)線破壞較輕，部分（少于100%）需要在生產(chǎn)線上其它工位返工。裝配和涂裝或尖響和卡嗒響等項目不符合要求，有一半顧客發(fā)現(xiàn)有缺陷。 3很輕微生產(chǎn)線破壞輕微，部分（少于100%）需要在生產(chǎn)線上其它工位返工，裝配和涂裝或尖響和卡嗒響等項目不符合要求，很少顧客發(fā)現(xiàn)有缺陷。 2無沒有影響113)級別本欄目是用來對需要附加過程控制的零部件、子系統(tǒng)或系統(tǒng)的一些特殊過程特性進行分級的（如關(guān)鍵、主要、重要、重點等）。如果在過程FMEA中確定了某一級別，應(yīng)通過負責設(shè)計的工程師，因為它可能會影響有關(guān)確定控制項目標識的工程文件。

35、14)潛在失效起因機理 潛在失效起因是指失效是怎么發(fā)生的，并依據(jù)可以糾正或控制的原則來描述。 針對每一個潛在失效模式，在盡可能廣的范圍內(nèi)，列出每個可以想到的失起因。如果起因?qū)κＪ絹碚f是唯一的，也就是說如果糾正該起因?qū)υ撌Ｊ接兄苯拥挠绊?，那么FMEA考慮過程就完成了。但是失效的許多起因并不是相互獨立的、唯一的，要糾正或控制一個起因，需要考慮諸如試驗設(shè)計之類的方法，來明確哪些起因起主要作用、哪些起因容易得到控制。應(yīng)描述這些起因，以便針對那些相關(guān)的因素采取糾正措施。典型的失效起因包括但不限于： ·扭矩不正確過大、過??； ·焊接不正確電流、時間、壓力不正確； ·測

36、量不精確； ·熱處理不正確時間、溫度有誤； ·澆口通風不正確； ·潤滑不當或無潤滑； ·零件漏裝或錯裝。 列表時應(yīng)明確記錄具體的錯誤或誤操作情況(例如：操作者未裝密封墊)，而不應(yīng)用一些含糊不清的詞語(如：操作者錯誤、機器工作不正常)。15)頻度(O) 頻度是指具體的失效起因機理(列于前一欄目中)發(fā)生的頻率。頻度的分級重在其含義而不是具體的數(shù)值。 可以分“1到“10”級來估計頻度的大小。只有導(dǎo)致相應(yīng)失效模式的原因發(fā)生，才能考慮頻度分級。捕出失效腫方式在此則不子考慮。 為保證一致性，應(yīng)采用下面的頻度分級規(guī)則。“可能的失效率”是根據(jù)過程實施中預(yù)計發(fā)生的失效來確

37、定的。如果能從類似的過程中獲取數(shù)據(jù)，那么可以用統(tǒng)計數(shù)據(jù)來確定頻度的級數(shù)。除此以外，可以用下表左側(cè)欄目中的文字描述和任何適用于類似過程的歷史數(shù)據(jù)來進行主觀評價。有關(guān)“能力性能分析”的詳細描述，可參考有關(guān)出版物，例如ASQCAIAG的基礎(chǔ)統(tǒng)計過程控制(SPC)參考手冊。 推薦的評價準則（小組對評價準則和分級規(guī)則應(yīng)意見一致，即使因為個別過程分析對準則作了修改也應(yīng)一致）。失效發(fā)生的可能性可能性的失效率Cpk頻度很高：失效幾乎是不可避免的1/2<0.33101/30.339高：一般與以前經(jīng)常發(fā)生失效的過程相似的過程有關(guān)1/80.5181/200.677中等：一般與以前時有失效發(fā)生，但不占主要比例的

38、過程相類似的過程有關(guān)1/800.8361/4001.0051/20001.174低：很少幾次與相似過程有關(guān)的失效1/150001.333很低：很少幾次與幾乎完全相同的過程有關(guān)的失效1/1500001.502極低：失效不大可能發(fā)生。幾乎完全相同的過程也未有過失效1/15000001.67116)現(xiàn)行過程控制現(xiàn)行的過程控制是對盡可能阻止失效模式的發(fā)生，或者探測將發(fā)生的失效模式的控制的描述。這些控制方法可以是象防錯夾具之類的過程控制方法，或者統(tǒng)計過程控制（SPC），也可以是過程評價。評價可在目標工序進行，也可在后續(xù)工序進行。可以考慮三種類型的過程控制/特性，即：（1） 阻止失效起因/機理或失效模式/

39、后果的發(fā)生，或減小其出現(xiàn)率；（2） 查明起因/機理并找到糾正措施；（3） 查明失效模式如有可能，應(yīng)優(yōu)先運用第（1）種控制方法；其次，使用第（2）種方法；最后是第（3）種控制方法。如果把最初的頻度作為設(shè)計意圖的一部分，則該頻度將受到第（1）種控制方法的影響。假如現(xiàn)行的過程代表過程意圖，則最初的探測度將取決于第（2）、（3）種現(xiàn)行控制方法。17)探測度（D）探測度是指在零部件離開制造工序或裝配工位之前，列于第16欄中的第二種現(xiàn)行過程控制方法找出失效起因/機理（過程薄弱部分）的可能性的評價指標。評價指標分“1”到“10”級。假設(shè)失效已發(fā)生，然后評價所有“現(xiàn)行過程控制方法”阻止有該失效模式或缺陷的部件

40、發(fā)送出去的能力。不要擅自推斷：因為頻度低，探測度也低（比如使用“控制圖”時）。一定要評價過程控制方法找出不常發(fā)生的失效模式的能力或阻止它們在過程中進一步蔓延的能力。隨機質(zhì)量抽查不大可能查明某一孤立缺陷的存在，也不影響探測度數(shù)值的大小。以統(tǒng)計原理為基礎(chǔ)的抽樣檢查是一種有效的探測度控制方法。推薦的評價準則（小組對評價準則和分級規(guī)則應(yīng)意見一致，即使因為個別過程分析對準則作了修改也應(yīng)一致）探測性評價準則：在下一個或后續(xù)過程前，或零部件離開制造或裝配工位之前，利用過程控制方法找出缺陷存在的可能性探測度幾乎不可能沒有已知的控制方法能找出失效模式10很微小現(xiàn)行控制方法找出失效模式的可能性很微小9微小現(xiàn)行控制

41、方法找出失效模式的可能性微小8很小現(xiàn)行控制方法找出失效模式的可能性很小7小現(xiàn)行控制方法找出失效模式的可能性小6中等現(xiàn)行控制方法找出失效模式的可能性中等5中上現(xiàn)行控制方法找出失效模式的可能性中等偏上4高現(xiàn)行控制方法找出失效模式的可能性高3很高現(xiàn)行控制方法找出失效模式的可能性很高2幾乎肯定現(xiàn)行控制方法幾乎肯定能找出失效模式，已知相似過程的可靠的探測控制方法1 18) 風險順序數(shù)(RPN) 風險順序數(shù)(RPN)是嚴重度(S)、頻度(O)和探測度(D)的乘積。RPN(S)×(O) ×(D) 這個值可用于采取對過程中那些擔心事項進行排序。RPN取值在“1”到“1000"之間

42、。如果風險順序數(shù)很高，小組必須采取糾正措施，努力減小該值。在一般實踐中，不管RPN的結(jié)果如何，當嚴重度(S)高時，就應(yīng)予特別注意。 19)建議措施 當失效模式按RPN值排出先后次序后，應(yīng)首先對排列在最前面的問題和最關(guān)鍵的項目采取糾正措施。若失效的起因不詳，則建議采用的措施應(yīng)通過統(tǒng)計試驗設(shè)計(DOE)來確定。任何建議措施的目的都是為了減小嚴重度、頻度、和或探測度的數(shù)值。如果對某一特定原因無建議措施，那么就在該欄中填寫“無”，予以明確。 在所有情況下，如果失效模式的后果會危害制造裝配人員，就應(yīng)采取糾正措施，通過消除或控制其起因來阻止失效模式的發(fā)生；或者明確規(guī)定適當?shù)牟僮魅藛T保護措施。 采取特定的、

43、積極的、會帶來大量收益的糾正措施，向其它部門建議所要采取的措施以及對所有這些建議措施進行跟蹤，這些都是特別需要強調(diào)的方面。一個全面徹底的過程FMEA，如果沒有積極的、有效的糾正措施，那么它的價值是很有限的。實施有效的跟蹤程序，以落實所有的建議措施是所有有關(guān)部門的責任。 應(yīng)考慮以下措施： ·為了減小失效發(fā)生的可能性，需要修改過程和或設(shè)計。為了持續(xù)改進，預(yù)防缺陷，可以通過把最新信息反饋到適當?shù)墓ば蜻^程并用統(tǒng)計學方法進行以糾正措施為目標的過程分析； ·只有修改設(shè)計和或過程，才能減小嚴重度數(shù)；·為了增加探測(失效)的可能性，需要修改過程和或設(shè)計。用提高探測能力來達到產(chǎn)品質(zhì)

44、量的改善，一般來講不經(jīng)濟且效果較差。增加質(zhì)量控制檢查次數(shù)不是積極的糾正措施，只能作為暫時的方法，而永久性的糾正措施是必需的。在有些情況下，為了有助于(失效的)探測，需要對某一個具體部分進行設(shè)計修改。為增加這種可能性，可能要改變現(xiàn)行控制系統(tǒng)。但是重點應(yīng)放在預(yù)防缺陷發(fā)生(也就是降低頻度)上，而不是探測它們。采用統(tǒng)計過程控制(SPC)和改進過程的方法，而不采用隨機質(zhì)量檢查或相關(guān)的檢查就是這樣一個例子。20)責任(對建議措施)把負責建議措施的組織和個人，以及預(yù)計完成的日期填在本欄中。21)采取的措施當實施一項措施后，簡要記錄具體的措施和生效日期。22)措施后的RPN 當明確了糾正措施后，估算并記錄措施

45、后的頻度、嚴重度和探測度。計算并記錄糾正后的RPN值。如果未采取什么糾正措施，將措施后的RPN欄和對應(yīng)的取值欄目空白即可。 所有措施后的RPN值都應(yīng)評審，而且如果有必要考慮進一步的措施，還應(yīng)重復(fù)(19)到(21)的步驟。跟蹤 負責過程的工程師應(yīng)負責保證所有的建議措施已被實施或已妥善地落實。FMEA是一個動態(tài)文件，它不僅應(yīng)體現(xiàn)最新的設(shè)計水平，還應(yīng)體現(xiàn)最新的有關(guān)糾正措施，包括產(chǎn)品正式投產(chǎn)后發(fā)生的設(shè)計更改和措施。附錄A 設(shè)計FMEA框圖示例失效模式及后果分析（FMEA）框圖/環(huán)境極限條件系統(tǒng)名稱： 閃光燈 車 型 年： 1994年新產(chǎn)品 FMEA識別號： ×××110D

46、001工作環(huán)境極限條件：溫度：20160F振動：不適用 耐腐蝕性：試驗規(guī)范B外部材料：灰塵 沖擊：6英尺下落可燃性：（靠近熱源的部件是什么？） 其它 字母= 零件 附著的/相連的 =界面，不相連 =不屬于此FMEA數(shù)字=連接方法 彈簧F電池B極板E燈泡總成D燈罩A開 關(guān)開/關(guān)C下述示例是一個關(guān)系框圖，F(xiàn)MEA小組也可用其它形式的框圖闡明他們分析中考慮的項目。34241155零件A.燈罩B.電池（2節(jié)電池）C.開/關(guān) 開關(guān)D.燈泡總成E.電極F.彈簧連接方法1.不連接（滑動配合）2.鉚接3.螺紋連接4.卡扣裝接5.壓緊裝接27/27附錄B 設(shè)計FMEA示例 系統(tǒng) 潛在失效模式及后果分析 FMEA

47、 編號：1234 × 子系統(tǒng) （設(shè)計FMEA） 頁碼：共1頁第1頁 零部件：01、03車身密封 設(shè)計責任：車身工程部 編制者：泰特X6412車身工程師 車型年/車輛類型：199×/獅牌 4門/旅行車 關(guān)鍵日期：9× 03 01 FMEA日期：（編制）8×03 22（修訂）8×07 14 核心小組：T.Fender汽車產(chǎn)品部、J. 福特總裝部（Dalton. Fraser. Henley 總裝廠） 項目功能潛在失效模式潛在失效后果嚴重度(S)級別潛在失效起因/機理頻度現(xiàn)行設(shè)計控制探測度(D)風險順序數(shù)RPN建議措施責任和目標完成日期措施結(jié)果(22

48、)采取的措施(21)嚴重度頻度探測度RPN左前車門H8HX-0000-A·上、下車·乘員保護·天氣、噪音、側(cè)碰撞·車門附件，哪后視鏡、門鎖、門餃鏈及門窗升降器等的固定支撐·為外觀裝飾項目提供適當?shù)谋砻?#183;噴漆和軟內(nèi)飾車門內(nèi)板下部腐蝕車門壽命降低，導(dǎo)致：·因漆面生銹，使用戶對外觀不滿·使車門內(nèi)附件功能降低7車門內(nèi)板保護蠟的上限太低6整車耐久性試驗T118T109T30147294增加試驗室強化腐蝕試驗A.泰特車身工程8×09 03根據(jù)試驗結(jié)果（1481號試驗）上邊界技術(shù)條件提高了125mm722287規(guī)定的蠟

49、層厚度偏低4整車耐久性試驗T118T109T30147196同上，并就蠟層厚度進行試驗設(shè)計結(jié)合觀察和試驗驗證蠟的上邊界，A.泰特車身工程9×01 03試驗結(jié)果（試驗號1481）表明要求的厚度是合適的試驗設(shè)計表明要求的厚度在25%范圍內(nèi)變化可以接受722287蠟的配方不當2理化試驗室試驗報告編號：1265228無7混入的空氣阻止蠟進入邊角部分5用非功能噴頭進行設(shè)計輔助調(diào)查8280增加集體評價，利用正式生產(chǎn)噴蠟設(shè)備和特定的蠟車身工程和裝配部門8×11 03713217蠟堵塞車門排水孔3用最差的蠟和孔淋雨進行試驗室試驗121無根據(jù)試驗，在有關(guān)區(qū)域增設(shè)3個通氣孔7車門板之間空間不夠，容不下噴頭4繪制噴頭入口的評定圖4112利用輔助設(shè)計模型和噴頭進行集體評審車身工程和裝配部門8×09 03評定表明入口合適7117示例附錄C過程FMEA流程圖/風險評估示例（適用于車門內(nèi)