潛在失效模式和影響分析培訓教材

1、Potential Failure Mode and Effects Analysis潛在失效模式和影響分析基礎(chǔ)知識案例研究PFMEA 課程結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)知識關(guān)于FMEA的幾個W基本概念60年代中期發(fā)展，美國太空總署(NASA)用于阿波羅項目(Apollo Project)年美國海軍制定 MIL-STD-1629 ,初用于航天工業(yè)及核電科技后引入汽車工業(yè)如今全球廣泛應(yīng)用FMEA-History時間客戶投訴制造及裝配設(shè)計核準FMEA產(chǎn)品策劃設(shè)計制造應(yīng)用預防尋找方法及解決問題成本1000100101FMEA-why 幫助預防問題發(fā)生識別和分析風險確定關(guān)鍵特性與重要特性持續(xù)改進 FMEA-why FMEA

2、-What分析方法 系統(tǒng)化 步進式 歸納式評估 潛在錯誤 原因 后果 (影響)功能，要求是什么？什么會出錯？有什么后果？有多壞？探測方法有多好？怎么能探測？什么原因？多常會發(fā)生？可以做什么？做了什么？結(jié)果如何？有否預防？FMEA-What系統(tǒng)FMEA 在概念階段，分析系統(tǒng)與其他系統(tǒng)、子系統(tǒng) 、環(huán)境和顧客的界面和相互作用 分析重點由系統(tǒng)缺陷所引起的失效模式FMEA-What設(shè)計FMEA 在生產(chǎn)階段前分析產(chǎn)品 分析重點由設(shè)計缺陷引起的失效模式FMEA-What過程FMEA 分析生產(chǎn)與裝配過程 分析重點 由生產(chǎn)或裝配過程缺陷引起的失效模式FMEA-What系統(tǒng)/設(shè)計/過程FMEA之關(guān)聯(lián)設(shè)備FMEA

3、分析設(shè)備和工具 分析重點設(shè)備和工具缺陷引起的失效模式FMEA-WhatFMEA- for whom最終使用者 (用戶)整車廠供應(yīng)鏈中隨后(下游)的運作或制造者 下一工序或下游的制造或裝配法規(guī)機構(gòu)跨功能小組 設(shè)計、試驗、可靠性、材料、測試 質(zhì)量、制造/裝配、服務(wù) 包裝、物流、維修 顧客、供方 FMEA專家 FMEA-who清單 失效模式 . 后果 . 原因 特性分類 風險水平 降低風險的措施消除原因減低發(fā)生率提高控制能力FMEA-outputFMEA-when設(shè)計新的系統(tǒng)、產(chǎn)品與過程更改現(xiàn)有設(shè)計或生產(chǎn)過程設(shè)計/過程用于新用途或新環(huán)境系統(tǒng)FMEA 在系統(tǒng)設(shè)計成形，各硬件確定前設(shè)計FMEA 在產(chǎn)品設(shè)

4、計階段 設(shè)計批準并投產(chǎn)前過程FMEA 在過程設(shè)計階段 控制計劃/控制方案完成前FMEA-whenFMEA是一份動態(tài)文件(living document)更新條件 變更產(chǎn)品設(shè)計、應(yīng)用、環(huán)境、材料產(chǎn)品的制造或裝配過程 新的問題 . 狀況 完成糾正/預防措施后FMEA-whenFMEA基礎(chǔ)知識小結(jié)4個目的：4項輸出：4個顧客：4種類型：3種失效：3種時機：3個時間：啟動風險識別結(jié)構(gòu)分析風險評估風險管理啟動PFMEA適用范圍 所有制造運作 從部件到總裝 廠內(nèi)所有會影響制造和裝配運作的過程 付運、接受、物流、儲存、輸送、標識(labeling)啟動PFMEA-核心小組跨功能工作小組組長 過程擁有者 負責

5、制造/裝配的工程師組員 受影響部分的人員 設(shè)計 質(zhì)量、制造、裝配、測試 服務(wù)、采購、維修、服務(wù) 供方 下一個過程的責任者 FMEA專家10206050304030.130.530.430.330.230.6結(jié)構(gòu)分析-過程流程分析從高層次流程圖到詳細的流程圖 從宏觀到微觀 結(jié)構(gòu)分析-過程步驟結(jié)構(gòu)分析的輸出 分解出來最簡單及經(jīng)濟 增值和可能有負面影響 過程步驟編號應(yīng)與流程圖一致結(jié)構(gòu)分析-功能/要求針對被分析的每個過程步驟描述運作的目的和意圖可能有多個功能 單獨列出信息輸入 過程設(shè)計要求 過程流程圖結(jié)構(gòu)分析-功能結(jié)構(gòu)分析-要求過程的輸入以滿足設(shè)計意圖和其他顧客要求針對被分析的每個功能一個功能可能有多

6、個要求 單獨列出信息輸入 過程設(shè)計要求風險識別-失效模式/后果/起因風險識別-潛在失效模式可能出現(xiàn)失效(故障)情況 不能滿足設(shè)計意圖和過程要求描述 具體不符合 技術(shù)性 非顧客注意的癥狀針對每一個特定要求 一個要求可能會有多個失效模式風險識別-潛在失效模式 典型失效模式 彎曲扭曲損壞工具磨損 裂紋變形臟污設(shè)定不當 起泡毛刺脆化搬運損壞 腐蝕斷裂異色短/開路(電) 不對中缺漏松動排列不對 大/小歪斜粗糙熔化 太緊/松太多/少太長/短風險識別-潛在失效后果顧客對失效模式的后果的認知 下一個工序 后續(xù)操作 分銷商 最終使用者 - 車主應(yīng)說明影響對象 制造和裝配 vs 最終客戶顧客可能注意或經(jīng)歷情況的描

7、述必須說明任何安全和法規(guī)的影響風險識別-潛在失效后果信息輸入 DFMEA后果應(yīng)與DFMEA一致風險識別-潛在失效后果潛在后果 1.妨礙下游過程 或 引致設(shè)備或操作者傷害 以工藝/工序性能來描述 在X工序 / 顧客場所 無法安裝刀具過度磨損 無法緊固損壞設(shè)備 不連接 危害操作者 不匹配 無法加工 無法鉆孔/攻絲風險識別-潛在失效后果潛在后果 2.最終用戶的影響 不考慮任何控制 以產(chǎn)品性能來描述 噪音不能工作 異味工作不正常 粗糙不起作用 不良外觀不穩(wěn)定 漏水間歇性工作(INT) 不能調(diào)整難以控制 費力風險識別-潛在失效后果潛在后果 3.在到達最終用戶前被探測到 在現(xiàn)場或接受點 停線 停止付運 留

8、在場地待處理 100%報廢 降低生產(chǎn)線速度 增加人力以維持要求的生產(chǎn)線速度風險識別-潛在失效原因失效如何能發(fā)生設(shè)計或過程薄弱部分 引致失效模式針對每個失效模式 一個失效模式可能有多個原因 單獨列出描述 簡明扼要及完整地 便于糾正和控制 特定的錯誤和故障 禁止含糊不清的詞語(操作工錯誤，機器失誤) 根本原因為什么 ？為什么 ？ 真正原因十分接近真相的原因表面原因看到的現(xiàn)象為什么 ？為什么 ？為什么 ？答案應(yīng)用技術(shù) 特性矩陣圖 因果圖(魚骨圖) 五個為什么 (5 WHY)風險識別-潛在失效原因/機理風險識別-現(xiàn)行過程控制-預防預防 消除（防止）失效的起因或失效模式出現(xiàn)，或 降低其發(fā)生比率影響頻度控

9、制方法 SPC 在不符合產(chǎn)生前識別特別原因的趨勢 預防性維護 防錯法風險識別-現(xiàn)行過程控制-探測探測： 識別（探測）失效的起因或失效模式，以開發(fā)相關(guān)的糾正措施或應(yīng)對方法控制方法 阻止或探測失效模式發(fā)生 防錯法 過程后評價(post-process evaluation) 可在工序中或后續(xù)工序進行風險評估-嚴重度/頻度/探測度風險評估-嚴重度Severity對失效模式發(fā)生時引致的后果的嚴重程度的評估應(yīng)運用一致的評分規(guī)則以保證連續(xù)性若一個失效模式有多個后果 對每一個后果評估和標識 以最高分數(shù)進行風險評估（RPN計算）9分和10分 定義不建議變更1分的項目 不需要進一步分析43影響準則：影響產(chǎn)品的嚴

10、重度（客戶影響）級別影響準則：影響過程的嚴重度（制造/裝配影響）不能符合安全性和/或法規(guī)要求潛在失效模式影響車輛安全運行和/或涉及違反政府法規(guī) - 沒有警告10不能符合安全性或者法規(guī)要求會使操作者身處危險（機加工或裝配）- 沒有警告潛在失效模式影響車輛安全運行和/或涉及違反政府法規(guī) - 帶有警告9會使操作者身處危險（機加工或裝配）- 帶有警告基本功能喪失或降級基本功能喪失（車輛/機器不能運行，但不影響車輛安全運行）8嚴重中斷100% 產(chǎn)品可能報廢；停線或停止付運基本功能降級（車輛/機器能運行，性能水平下降）7顯著中斷部分產(chǎn)品可能要報廢；偏離基本過程包括降低生產(chǎn)線速度或增加人力次要功能喪失或降級

11、次要功能喪失（車輛/機器能運行，但舒適/方便性的功能不運行）6中等中斷100% 產(chǎn)品可能要離線返工和再被接收次要功能降級（車輛/機器能運行，但舒適/方便性的功能性能水平下降）5部分 產(chǎn)品可能要離線返工和再被接收干擾外觀、能聽到的噪音或汽車操作上的問題，大部分客戶都能察覺（大于75%）4中等中斷100% 產(chǎn)品可能要在處理前在工位內(nèi)返工外觀、能聽到的噪音或汽車操作上的問題，很多顧客能察覺 （50%）3部分 產(chǎn)品可能要在處理前在工位內(nèi)返工外觀、能聽到的噪音或汽車操作上的問題，敏感顧客能察覺 （小于25%）2微小中斷對過程，作業(yè)或操作工做成輕微不便沒有影響未有可識別影響1沒有影響沒有可識別影響風險評估

12、-嚴重度嚴重度評估準則（AIAG FMEA 手冊，第四版 - 2008）與公司現(xiàn)有評分表進行對比，指出差異和改進建議。風險評估-頻度Occurrence某一特定失效原因出現(xiàn)可能性應(yīng)運用一致的評分規(guī)則以保證連續(xù)性著重在其含義而非具體數(shù)值 以類似過程的統(tǒng)計數(shù)據(jù)進行確定 根據(jù)適當?shù)倪^程知識資源進行主觀評價信息輸入 不合品統(tǒng)計報告風險評估-頻度后果級別準則：原因的發(fā)生（每個項目/車輛的事故）十分高10 100 / 每1000 1: 10高9 50 / 每1000 1: 208 20 / 每1000 1: 507 10 / 每1000 1: 100中等6 2 / 每1000 1: 5005 0.5 /

13、每1000 1: 2,0004 0.1 / 每1000 1: 10,000低3 0.01 / 每1000 1: 100,0002 0.001 / 每1000 1: 1,000,000十分低1 失效可用預防控制消除與公司現(xiàn)有評分表進行對比，指出差異和改進建議。風險評估-探測度Detection假設(shè)失效發(fā)生，評估“現(xiàn)新過程控制”的能力 預防付運出含有失效的部件應(yīng)運用一致的評分規(guī)則以保證連續(xù)性風險評估-探測度若一個失效模式有多個控制 對每個控制評估和標識 以最低的分數(shù)進行風險評估（RPN計算）頻度低的失效模式 不可自動推斷探測度也低 評估過程控制的探測能力隨機抽檢難以探測某一缺陷，不會影響探測度等級

14、風險評估-探測度探測度評估準則（AIAG FMEA 手冊，第四版 - 2008 ）探測機會準則：以探測為過程控制的可能性級別探測可能性沒有探測的機會沒有現(xiàn)行過程控制；無法探測或沒有分析10幾乎不可能幾乎在任何階段都不能探測失效模式和/或錯誤（原因）不容易探測（例：隨機審核）9很微小在后工序探測問題探測失效模式，后工序 - 操作員目視/觸覺/聽聲方法8微小在源頭探測問題探測失效模式 作業(yè)站 - 操作員目視/觸覺/聽聲方法，或后工序 - 操作員用計數(shù)型量具（通/止規(guī)，手動扭力檢查/扳手等）7很小在后工序探測問題探測失效模式，后工序 - 操作員用計量值量具；或作業(yè)站 - 操作員用計數(shù)型量具（通/止規(guī)

15、，手動扭力檢查/扳手等）6小在源頭探測問題探測失效模式，作業(yè)站 - 操作員用計量值量具；或或錯誤(原因) 自動控制探測缺陷零件并通知操作員（燈光、蜂鳴器等）執(zhí)行設(shè)置和首件檢查測量（只適用于設(shè)置原因）5中等在后工序探測問題探測失效模式，后工序 - 自動控制探測缺陷零件和扣留零件以防止進入下序4中上在源頭探測問題探測失效模式，作業(yè)站 - 自動控制探測缺陷零件和自動扣留零件以防止進入下工序3高錯誤探測和/或問題預防探測錯誤(原因)，作業(yè)站 - 自動控制探測錯誤和防止產(chǎn)生缺陷零件2很高防止錯誤；不采用探測防止錯誤(原因)，夾具、機器或零件設(shè)計過程/產(chǎn)品設(shè)計了防錯法，不會產(chǎn)生缺陷零件1幾乎肯定風險評估-

16、風險順序數(shù) - RPN確定失效模式的風險程度方法 RPN = S x O x D (嚴重度 x 頻度 x 探測度) RPN = S x O (嚴重度 x 頻度) RPN = S O D (嚴重度 . 頻度 . 探測度) RPN = S O (嚴重度 . 頻度)風險管理-管理原則嚴重度為9或10的項目優(yōu)先 必須評審 必須有控制或建議措施對RPN最高的項目采取糾正措施 例：最高 3 項 RPN : 448, 316, 216, 200, 186, 162, 150, 144 . 不應(yīng)預設(shè)RPN限度與公司現(xiàn)有規(guī)則進行對比，指出差異和改進建議。風險管理-建議措施減小RPN 重點應(yīng)放在預防缺陷(降低頻度) 優(yōu)先次序：嚴重度頻度探測度沒有建議措施， 填寫“無”風險管理-建議措施減小嚴重度 必須變更設(shè)計或過程應(yīng)在過程開發(fā)早期風險管理-建議措施減小頻度 變更設(shè)計或過程 消除或控制失效模式原因 應(yīng)用統(tǒng)計方法研究過程變差的來源 識別適當控制風險管理-建議措施減小探測度 應(yīng)用防錯法 重新設(shè)計探測方法 設(shè)計變更增加探測可能性 增加檢查頻率 不是有效的措施 只應(yīng)作為暫時方