設計FMEA的質量目標與過程FMEA質量目標

1、 4.1 設計FEMA4.1.1 設計FMEA的質量目標設計FMEA 質量目標:1、 設計改進主要目標是設計改進。2、 高風險失效模式FMEA 對小組識別的所有高風險失效模式都引起重視，并且有可以實施的措施計劃。對所有其他失效模式也都加以考慮。3、 分析/開發(fā)/確認計劃這種計劃對來自FMEA 的失效模式均加以考慮。4、 接口FMEA 的圍包括框圖與分析中綜合與銜接各失效模式。5、 吸取的教訓FMEA 將所有吸取過的重大“教訓”（如高的保修費用、招回等）作為失效模式的輸入。6、 特殊或關鍵特性FMEA 可以識別適當的關鍵特性，輸入到關鍵特性選擇過程以備選擇確定。7、 時間性FMEA 在“機會之窗

2、”關閉之前完成，此時可以最有效地對產品設計施加影響。8、 小組在整個分析過程中，FMEA小組中有合適的人員參加，并且對FMEA方法接受過充分的培訓。適當時，應該有一名促進者。9、 文件FMEA 文件根據既定表格完全填寫好，包括“采取的措施”以與新的RPN值。10、 時間的使用FMEA小組所用的時間，以“盡可能早”為目標，有效、高效地利用時間，帶來增值結果。這還要假設建議措施都按要求進行了識別，且措施也得到了實施。4.1.2 設計階段顧客的定義設計潛在FMEA中的“顧客”不僅僅指“最終使用者”，還包括負責整車設計或更高一層總成設計的工程師/設計組以與負責制造、裝配和服務的過程工程師設計組。DFM

3、EA不是靠過程控制來克服設計中的潛在缺陷，但是必須從顧客的角度出發(fā)，考慮制造裝配過程術的體力的限制。例如：l 必要的拔模（斜度）l 表面處理的限制l 裝配空間/工具的可接近性l 鋼材淬硬性的限制l 公差/過程能力/性能DFMEA還應該考慮產品維護（服務）與回收的技術/體力的限制，例如：l 工具的可接近性l 診斷能力l 材料分類符號（用于回收）4.1.3 設計FMEA的開發(fā)DFMEA工作應從列出設計期望做什么和不期望做什么的清單，即設計意圖開始。顧客的希望和需求應該包括在，它們可以通過質量功能展開（QFD）、車輛要求文件、已知的產品要求和/或制造/裝配/服務/回收要求等來確定。期望特性的定義越明

4、確，就越容易識別潛在的失效模式，進而采取預防/糾正措施。DFMEA應該從所要分析的系統(tǒng)、子系統(tǒng)或零件的框圖開始。其目的是為了明確該框圖所表征系統(tǒng)、子系統(tǒng)或零件的輸入、功能與其輸出、各個項目之間的主要關系?？驁D中說明了分析中包括的各個項目之間的主要關系，并建立了分析的邏輯順序。用于DFMEA準備工作中的所有這種框圖的復制件應伴隨FMEA的全過程。4.2 過程FMEAPFMEA的價值體現在如下五個方面，并且正是由于這五個方面的原因減少了過程失效的風險：l 確定過程功能和要求;l 確定與產品和過程相關的潛在失效模式;l 評價潛在失效對顧客的產生的影響;l 確定制造或裝配過程潛在失效的起因,確定減少失

5、效發(fā)生或找出失效條件的過程控制變量;l 編制潛在失效模式分級表,建立考慮糾正措施的優(yōu)選體系;l 記錄制造或裝配過程的結果4.2.1 過程FMEA質量目標過程FMEA質量目標：1、 過程改進FMEA推動過程改進作為主要目標，重點在防錯方法。2、 高風險失效模式FMEA對小組識別的所有高風險失效模式都引起重視。并有可實施的措施計劃。對所有其他失效模式也都加以考慮。3、 控制計劃試生產和生產控制計劃對來自過程FMEA的失效模式加以考慮。4、 綜合FMEA與過程流程圖和過程控制計劃相結合并且相互一致。如果有設計FMEA作為分析的一部分可以提供，則過程FMEA也要考慮設計FMEA。5、 FMEA 將所吸

6、取的教訓有吸取過的重大“教訓”（如高的保修費用、招回、不合格品、顧客抱怨等）作為失效模式的輸入。6、 特殊或關鍵特性如果符合公司的方針且適用的話，FMEA將識別適當的關鍵特性，輸入到關鍵特性選擇過程以備選擇確定。7、 時間性FMEA在“機會之窗”關閉之前完成，此時可以最高效地對產品或過程設計施加影響。8、 小組整個分析過程中，FMEA小組中有合適的人員參加，且對FMEA方法接受過充分的培訓。適當時，應有一名促進者。9、 文件FMEA文件根據既定表格完全填寫好，包括“采取的措施”以與新的RPN值。10、 時間的使用FMEA小組所用的時間，以“盡可能早”為目標，有效、高效地利用時間，帶來增值結果。

7、這還要假設建議措施都按要求進行了識別，且措施也得到了實施。4.2.2 設計FMEA表格的應用為了便于潛在失效模式與其后果分析的文件化，我們參照QS9000制定了DFMEA的表格。DFMEA表格中共有22項，分別表達不同的填寫要求并傳達相關的信息。見表2-1。（1） FMEA編號：用于填寫該FMEA文件的編號，以便追蹤查詢。（2） 系統(tǒng)、子系統(tǒng)或零件的名稱與其編號：注明適當的分析級別并填入被分析的系統(tǒng)、子系統(tǒng)或部件的名稱與編號。FMEA小組必須為他們特定的活動確定系統(tǒng)、子系統(tǒng)或部件的組成。劃分系統(tǒng)、子系統(tǒng)和部件的實際界限是任意的并且必須由FMEA小組來確定。a、 系統(tǒng)FMEA的圍一個系統(tǒng)可以看作

8、是由各個子系統(tǒng)組成的。這些子系統(tǒng)往往是由不同的小組設計的。發(fā)動機的系統(tǒng)FMEA包括下列系統(tǒng)：進排氣系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)起動系統(tǒng)、齒輪系統(tǒng)、電噴系統(tǒng)，曲柄連桿機構、配氣機構。因此，系統(tǒng)FMEA的焦點是要確保組成系統(tǒng)的各子系統(tǒng)間的所有接口和交互作用以與該系統(tǒng)與車輛其他系統(tǒng)和顧客的接口都要覆蓋。b、 系統(tǒng)FMEA的圍一個子系統(tǒng)FMEA通常是一個大系統(tǒng)的一個組成部分。例如，前懸掛系統(tǒng)是底盤系統(tǒng)的一個組成部分。因此，子系統(tǒng)FMEA的焦點就是確保組成子系統(tǒng)的各個部件間的所有的接口和交互作用都要覆蓋。c、 零部件FMEA的圍部件FMEA通常是一個以子系統(tǒng)的組成部分為焦點的FMEA，例如，螺桿是前懸掛（底

9、盤系統(tǒng)的一個子系統(tǒng)）的一個部件。（3） 設計責任人：用于填寫設計部門和小組的名稱，如果知道，還應填入供方名稱。（4） 編制人：用于填寫負責編制該FMEA文件的工程師的、與其所屬公司的名稱。（5） 年型/車型：填入預期的車型,它們將使用和/或受到所分析的設計的影響(如果知道的話)。表2-1 設計FMEA實例（6） 關鍵日期：用于填寫FMEA初次預定完成日期，該日期不應超過產品設計發(fā)布的計劃日期。（7） FMEA日期：填寫編制該FMEA文件初稿的日期以與最新修訂稿的日期。（8） 核心小組：列出有權確定和/或執(zhí)行任務的責任部門以與個人的名稱、與。建議將所有參加人員、所屬部門、與其住址記錄在一份表中。

10、（9） 項目/功能：用于填寫被分析對象的名稱和編號。用該對象工程圖紙上標明的名稱與其編號,并指明設計層次(水平)。如果是在初次發(fā)布（如在概念階段）之前，應使用試驗性的編號。要求用簡明的文字描述被分析對象的功能與其工作環(huán)境(例如,溫度、壓力、濕度圍、設計壽命)。若該對象具有多項功能且有不同的失效模式，應把所有功能全部單獨列出。（10） 潛在失效模式：所謂潛在失效模式是指系統(tǒng)、子系統(tǒng)或零件不能實現設計意圖的可能形式。它可能引起更高一級子系統(tǒng)、系統(tǒng)的潛在失效模式（是起因），也可能是低一級的零部件潛在失效模式的影響后果。對一個特定的分析對象的各種功能，應列出每一種功能的每一個潛在失效模式。這里假定這種

11、失效模式可能發(fā)生，但并不一定發(fā)生?？梢詫⒁酝鵗GW（運行不良）的評審、問題報告和小組的集思廣益作為出發(fā)點。只可能在特定運行環(huán)境條件下（例如，熱、冷、干燥、灰塵等）以與特定的使用條件下（例如，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當考慮。對失效模式的描述應該使用規(guī)化的、專業(yè)性的術語，不必與顧客察覺到的現象一樣。我們根據嘉陵從事摩托車行業(yè)20多年的經驗，總結出在發(fā)動機中典型的失效模式如下：a、 損壞型失效模式：裂痕、裂紋、破裂、斷裂、碎裂、開裂、彎壞、扭壞、變形過大、塑性變形、卡死、烤蝕、點蝕、燒蝕、擊穿、蠕變、剝落、短路、開路、短路、錯位、壓痕、粘結等。b、 退還型失效

12、模式：老化、變色、變質、表面保護層剝落、侵蝕、腐蝕、正常磨損、積碳、發(fā)卡等。c、 松脫型失效模式：松動、脫落、脫焊等。d、 失調型失效模式：間隙不適、流量不當、壓力不當、電壓不符、電流偏值、行程失調、間隙過大或過小等。e、 阻漏型失效模式：不暢、堵塞、氣阻、漏油、漏水、漏氣、漏風、漏電、漏雨、滲水、滲油等。f、 功能型失效模式：功能失效、性能不穩(wěn)、性能下降、性能失效、起動困難、干涉、卡滯、離合器分離不徹底、離合器脫不開、剛性嚙合、打滑、信號不足、信號間斷、無信號、失調、抖動、漂移、接觸不良、公害超標、異響、過熱等。g、 其他失效模式：潤滑不良、尾氣排放超標、斷水、缺油、噪聲振動大等?？梢允堑?/p>

13、限于下列模式：裂紋、變形、松動、泄漏、粘結、短路、氧化、斷裂、不傳遞扭矩、打滑、無支撐、支撐不足、剛性嚙合、脫離太快、信號不足、信號間斷、無信號等。（11） 潛在失效后果：潛在失效的后果定義為顧客感受到的失效模式對功能的影響。要根據顧客可能發(fā)現或經歷的情況描述失效的后果，要記住此處的顧客可能是部顧客，也可能是外部最終顧客。如果失效模式可能影響到安全性或與法規(guī)不符，要清楚地予以說明。失效的后果應該依據所分析的具體系統(tǒng)、子系統(tǒng)或零部件來說明。還應記住不同級別系統(tǒng)、子系統(tǒng)和零部件之間還存在著系統(tǒng)層次上的關系。例如，一個零件的斷裂可能引起總成的振動，從而導致系統(tǒng)間歇性地運行。這種間歇性的運行會引起性能

14、下降，最終導致顧客不滿意。所以，需要利用集體的智慧盡可能地預見失效后果。典型的失效后果可能是但不限于如下情況：噪聲、粗糙、工作不正常、不起作用、不良外觀、不穩(wěn)定、異味、工作減弱、間歇運行、熱衰變、泄漏、不符合法規(guī)等。（12） 嚴重度(S)：嚴重度是潛在失效模式發(fā)生時，對顧客或系統(tǒng)、子系統(tǒng)以與相關零部件影響后果的嚴重程度的評價指標。嚴重度是FMEA圍的相對定級。要減小嚴重度級別數值的大小，只有通過修改設計來實現。嚴重度級別的評定的推薦準則見表2-2。不推薦修改確定為9和10的嚴重度數值。嚴重度數值定級為1的失效模式不應該進行進一步的分析。嚴重度的數值圍是1至10。設計小組對評價準則和分級規(guī)則應意

15、見一致。（13） 級別：本欄目用于對那些可能需要附加的設計或過程控制的系統(tǒng)、子系統(tǒng)與零件的產品特殊特性的分級（例如，關鍵、重要、主要、重點）。本欄目還可以用于突出高優(yōu)先度的失效模式。（14） 失效的潛在起因/機理：潛在失效起因是指一個設計的薄弱環(huán)節(jié)，其作用結果就是失效模式。在盡可能廣的圍列出每個失效模式的所有可以想到的失效起因和或機理。應盡可能簡明扼要、完整地列出每種失效模式所有可能的失效起因和/或機理，以有助于采取適當的糾正措施。典型的失效起因可能包括但不限于：規(guī)定的材料不對、設計壽命估計不當、應力過大、潤滑不足、維修保養(yǎng)說明不當、環(huán)境保護不夠、計算錯誤等、過熱、規(guī)定的公差不當等。典型的機理

16、可能包括但不限于：屈服、疲勞、材料不穩(wěn)定、蠕變、磨損和腐蝕等。（15） 頻度(O)：頻度是指某一特定失效起因或機理（已經列于前一欄目中）在設計壽命出現的可能性。頻度級別數僅具有相對意義，是FMEA圍的相對級別，它不一定反映實際出現的可能性。推薦的評價準則見表2-3。通過設計更改來消除或控制一個或更多個失效起因或機理是降低頻度數的唯一途徑。潛在失效起因機理出現頻度的評估分為1到10級。在確定這個估計值時，需要考慮下列問題：l 類似零部件或子系統(tǒng)的維修檔案與維修服務經驗？l 零部件是沿用先前水平的零部件或子系統(tǒng)，還是與其相似的？l 相對先前水平的零部件、子系統(tǒng)或系統(tǒng)所作的變化有多顯著？l 零部件是

17、否與原來的有根本不同？l 零部件是否是全新的？l 零部件的用途有無變化？l 有哪些環(huán)境變化？l 針對該用途是否作了工程分析來估計其預期的頻度數？l 是否采取了預防性控制措施？（16） 現行設計控制：列出已經完成或承諾要完成的預防措施、設計確認/驗證或其它活動,這些活動將保證該設計對于所考慮的失效模式和/或機理來說是適當的?，F行的控制方法是指已經用于或正在用于一樣或相似設計中的那些方法（例如，道路試驗、設計評審、失效安全特性安全閥、計算研究、試驗室試驗、可行性評審、樣件試驗和使用試驗等）。小組應該一直致力于設計控制的改進：例如，在試驗室創(chuàng)立新的系統(tǒng)試驗或創(chuàng)立新的系統(tǒng)模擬計算方法等?？煽紤]兩種類型

18、的設計控制：l 預防：防止失效的起因/機理或失效模式/后果的出現，或減少其出現的概率。l 探測：在項目投產以前，探測出失效的起因/機理或失效模式。如果可能，最好的途徑是先采用預防控制。假如預防性控制被融入設計意圖并成為其一部分，它可能會影響最初的頻度定級。探測度的最初定級將以探測失效起因/機理或探測失效模式的設計控制為基礎。對于設計控制，本手冊中的設計FMEA表中設有兩欄（即單獨的預防控制欄和探測控制欄），以幫助小組清楚地區(qū)分這兩種類型的設計控制。這可迅速而直觀地確定這兩種設計控制均已得到考慮。最好采用這樣的兩欄表格。注：在這里的示例中，小組沒有確定任何預防控制。這可能是因為同樣或類似的設計沒

19、有應用過預防控制。設計控制如果使用單欄表格，應使用下列前綴。在所列的每一個預防控制前加上一個字母“P”。在所列的每一個探測控制前加上一個字母“D”。一旦確定了設計控制，評審所有的預防措施以決定是否有需要變化的頻度數。（17） 探測度(D)：探測度是與設計控制中所列的探測性控制相關聯的定級數。探測度是一個在某一FMEA圍的相對級別。為了獲得一個較低的定級，通常計劃的設計控制（如確認和/或驗證活動）必須予以改進。推薦的評價準則見表2-4。探測度的數值圍是1至10。（18） 風險順序數(RPN)：風險順序數是嚴重度(S)、頻度數(O)和不易探測度數(D)三者數值的乘積，是對設計風險性的度量。 RPN=(S)×(O) ×(D)RPN的取值圍是1至1000。應對RPN排序。如果RPN很高，設計人員必須采取措施努力減小該值。在一般的實踐中，不論RPN值的高低，當嚴重度數較高時，就應給予特別的注意。（19） 建議措施：當失效模式按RPN排出次序后，應首先對級數最高的、最關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出現頻次、嚴重度與不易探測度中的任何一個或所有的數值。在一般的實踐中，不論RPN值的高低，當嚴重