PFMEA(通用)第四版本課件

1、潛在失效模式及后果分析Failure mode and effect analysis (FMEA)1課程大綱FMEA的定義FMEA的發(fā)展FMEA的種類FMEA的作用FMEA作業(yè)流程PFMEA制作講解27.3.3.2 制造過程設(shè)計(jì)輸出 制造過程輸出必須以能針對(duì)制造過程設(shè)計(jì)輸入要求進(jìn)行驗(yàn)證和確認(rèn)的方式表達(dá)。制造過程設(shè)計(jì)輸出必須包含：規(guī)范和圖紙；制造過程流程圖場(chǎng)地平面布置圖；過程FMEA；控制計(jì)劃；作業(yè)指導(dǎo)書；37.3.1.1 多方論證 組織必須使用多方論證的方法來進(jìn)行產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)的準(zhǔn)備工作，包括如下：開發(fā)決定特殊特性以及對(duì)其監(jiān)視。開發(fā)和評(píng)審FMEA，包括為降低潛在風(fēng)險(xiǎn)而采取的措施。開發(fā)和評(píng)審控制計(jì)劃

2、。注：典型的多方論證包括組織的設(shè)計(jì)、制造、工程、質(zhì)量、生產(chǎn)和其它適當(dāng)?shù)娜藛T。4FMEA 定義FMEA是一種工程技術(shù)（一種工具），用以定義、確認(rèn)及消除在系統(tǒng)上、設(shè)計(jì)、制程及服務(wù)還沒有到達(dá)顧客前已知的或潛在的失效、問題等。5FMEA的演變 GrummanAircraft Company1950 FMEA飛機(jī)主操縱系統(tǒng)失效分析Boeing & Martin MariettaAerospace Company1957 工程手冊(cè)中正式列出FMEA程序Nation Aeronautics andSpace Administration (NASA)1960 FMEA成功地應(yīng)用於航太計(jì)劃Defense De

3、partmentInternational ElectricalCommission (IEC)Chrysler, FordGM, ASQ, AIAG1974出版Mil-STD-1629 FMECA1980出版Mil-STD-1629A FMECA1985出版IEC812 FMEA1993出版FMEA手冊(cè)1995出版FMEA手冊(cè)2001出版FMEA手冊(cè)6FMEA的演變FMEA的前身為FMECA，是在1950由格魯曼飛機(jī)提出，用在飛機(jī)主控系統(tǒng)的失效分析波音與馬丁公司在1957年正式編訂FMEA的作業(yè)程序，列在其工程手冊(cè)中60年代初期，美太空總署將FMECA成功地應(yīng)用于太空計(jì)劃。美軍同時(shí)也開始應(yīng)用

4、FMECA技術(shù)，并于1974年出版MIL-STD-1629 FMECA作業(yè)程序。1985由國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）出版的FMECA國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)（IEC812), 即參考MIL-STD-1629A 修改而成。FMEA 是QS 9000五大工具之一，最新版為第四版。7FMEA 種類系 統(tǒng)管理系統(tǒng)（質(zhì)量、安全、環(huán)境管理）設(shè) 計(jì)零組件子系統(tǒng)主系統(tǒng)過 程人/設(shè)備/方法材料/量測(cè)/環(huán)境重點(diǎn)：使系統(tǒng)失效的影響降至最低目標(biāo)：使系統(tǒng)品質(zhì)、可靠性、成本及維護(hù)性提升至最佳狀態(tài)重點(diǎn)：使設(shè)計(jì)失效的影響降至最低目標(biāo)：使設(shè)計(jì)品質(zhì)、可靠性、成本及維護(hù)性提升至最佳狀態(tài)設(shè) 備工具、 工作站生產(chǎn)線操作員訓(xùn)練制程及量具重點(diǎn)：使過程失效的

5、影響降至最低目標(biāo)：使制程品質(zhì)、可靠性、成本及維護(hù)性提升至最佳狀態(tài)8累積經(jīng)驗(yàn)，早期發(fā)現(xiàn)失效原因及采取因應(yīng)之道 促進(jìn)設(shè)計(jì)改良。 改善作業(yè)方法。 幫助作業(yè)人員訓(xùn)練，使其能學(xué)到正確找出失效原因的方法及采取有效的措施。 公司對(duì)經(jīng)驗(yàn)的累積及技術(shù)能制度化的保存。實(shí)施FMEA的目的及意義9FMEA的時(shí)機(jī)新設(shè)計(jì)、新技術(shù)或新制程，這時(shí)的FMEA是完整的設(shè)計(jì)、技術(shù)、或制程。修改現(xiàn)有的設(shè)計(jì)或制程(假設(shè)其設(shè)計(jì)或制程FMEA已存在)這時(shí)的FMEA的焦點(diǎn)在修改的設(shè)計(jì)、制程，以及由于修改設(shè)計(jì)、制程而導(dǎo)致的相互作用。使用現(xiàn)有的設(shè)計(jì)或過程于新的環(huán)境、地點(diǎn)(假設(shè)其設(shè)計(jì)或制程FMEA已存在)，這時(shí)的FMEA范圍是針對(duì)環(huán)境、地點(diǎn)對(duì)現(xiàn)有

6、的設(shè)計(jì)、過程的影響。10預(yù)防觀念問題總數(shù)項(xiàng)目策劃項(xiàng)目實(shí)施驗(yàn)收使用問題總數(shù)項(xiàng)目策劃項(xiàng)目實(shí)施驗(yàn)收使用優(yōu)質(zhì)企業(yè)劣質(zhì)企業(yè)11質(zhì)量先期策劃(APQP)流程圖概念啟始認(rèn)可1.規(guī)劃計(jì)劃認(rèn)可原型試作量試2.產(chǎn)品設(shè)計(jì)3.過程設(shè)計(jì)過程設(shè)計(jì)/驗(yàn)證產(chǎn)品設(shè)計(jì)/驗(yàn)證計(jì)劃/定義研發(fā)立案生產(chǎn)生產(chǎn)階段/回饋糾正產(chǎn)品 / 過程確認(rèn)4.產(chǎn)品/過程確認(rèn)規(guī)劃5.回饋與糾正量產(chǎn)DFMEAPFMEA12FMEA作業(yè)流程任務(wù)確認(rèn)決定分析層級(jí)列舉故障模式機(jī)能方塊圖流程步驟分析表選定故障模式制作FMEA表提出對(duì)策方案試驗(yàn)報(bào)告不良報(bào)告顧客抱怨DFMEAPFMEA系統(tǒng)、子系統(tǒng)、零件列舉故障原因RPN評(píng)價(jià)選定對(duì)象試驗(yàn)報(bào)告不良報(bào)告顧客抱怨經(jīng)驗(yàn)累積13F

7、MEA 制作說明(FMEA 團(tuán)隊(duì)選擇及流程)FMEA 團(tuán)隊(duì)選擇（多功能小組）*跨部門團(tuán)隊(duì)的組成*選部門人員(設(shè)計(jì)工程師、制程工程師、生產(chǎn)管理、品質(zhì)工程師.等人)*選FMEA負(fù)責(zé)工程師決定過程或選標(biāo)準(zhǔn)過程/收集資料*使用方塊圖/流程圖以展示目前或計(jì)劃的制程/類似產(chǎn)品的信息詳細(xì)的原因 - 失效 后果*腦筋激蕩/確認(rèn)失效模式*確認(rèn)第一層原因(第二層、第三層、第四層等多層原因)*定義失效模式的后果14計(jì)算風(fēng)險(xiǎn)*嚴(yán)重度(每種失效模式取最大值)*風(fēng)險(xiǎn)順序數(shù)(RPN)為最大值的嚴(yán)重度乘以最大值的頻度，再乘以最大值的探測(cè)度建立柏拉圖(可運(yùn)用不同統(tǒng)計(jì)技術(shù))*針對(duì)嚴(yán)重度、頻度及風(fēng)險(xiǎn)優(yōu)先指數(shù)逐一建立柏拉圖*確認(rèn)“重

8、要的少數(shù)失效模式”展開建議行動(dòng)*專注于少數(shù)重要的失效模式FMEA 作業(yè)說明(FMEA 團(tuán)隊(duì)選擇及流程-續(xù))15項(xiàng)目/功能(要求)潛在失效模式潛在失效后果嚴(yán)重度等級(jí)潛在原因/失效機(jī)制頻度現(xiàn)行設(shè)計(jì)(制程)管制預(yù)防檢測(cè)探測(cè)度RPN建議措施責(zé)任與目標(biāo)完成日期措施結(jié)果采行措施嚴(yán)重度頻度探測(cè)度RPN潛在失效模式與后果分析功能, 特征或要求為何?后果為何?什么會(huì)錯(cuò)誤?- 無功能- 部分/過多/ 降低功能- 間歇功能- 不預(yù)期功能有多不好?原因?yàn)楹?其發(fā)生頻率為何?如何能預(yù)防及發(fā)現(xiàn)這種原因及錯(cuò)誤?這種方法發(fā)現(xiàn)這種問題有多好?改善風(fēng)險(xiǎn)程度能夠做什么?- 設(shè)計(jì)變更- 過程變更- 特別管制- 標(biāo)準(zhǔn), 工藝文件 或指

9、引變更- 導(dǎo)入防呆措施- 加強(qiáng)設(shè)備保養(yǎng)- 加強(qiáng)參數(shù)控制- 加強(qiáng)工作技能16PFMEA（過程）制作1718過程 FMEA 中對(duì)顧客的定義過程 FMEA 中，對(duì)顧客 的定義通常是指最終使用者，但也可能是后續(xù)或下游制造或組裝作業(yè)、服務(wù)作業(yè)、或政府法規(guī)。19過程 FMEA 的制定過程 FMEA會(huì)假定產(chǎn)品符合所設(shè)計(jì)的要求。潛在失效模式有可能是因?yàn)樵O(shè)計(jì)弱點(diǎn)造成，其后果及避免方法應(yīng)包含于 DFMEA 。20過程 FMEA 的制定 過程FMEA 的輸入：PFMEA 的制定首先將過程流程圖完成，并將產(chǎn)品過程特性鑒別出；特性矩陣圖，識(shí)別產(chǎn)品特性與過程特性的關(guān)系；如果有的話，則應(yīng)包括相關(guān)的 DFMEA準(zhǔn)備 PFME

10、A 所使用的流程圖應(yīng)附于該 PFMEA 文件中。21流程圖制定 22主要日期此日期不應(yīng)超過預(yù)定的產(chǎn)品開始量產(chǎn)日期附注：以供貨商而言，初次 FMEA 之預(yù)定日期不應(yīng)該超過顧客所要求的生產(chǎn)零件及核準(zhǔn)過程 (PPAP) 提交日期。23過程功能要求小組應(yīng)針對(duì)性能、材料、制程、環(huán)境以及安全標(biāo)準(zhǔn)等。并盡可能精確地指出此制程或操作程序的目的。如果特定制程包含多項(xiàng)的操作程序 ( 如：組裝 ) 且有不同的潛在失效模式，最好是把這些操作程序列為單獨(dú)的項(xiàng)目分析。24潛在失效模式在準(zhǔn)備 PFMEA 作業(yè)中，會(huì)假定進(jìn)料零件均為合格， 除非 FMEA 小組依據(jù)歷來的數(shù)據(jù)顯示進(jìn)料的品質(zhì)有缺點(diǎn)，則可納入分析。彎曲 毛邊 孔偏

11、位破裂 孔太淺 未打孔搬運(yùn)損壞 臟污 孔太深表面太粗糙 變形 表面太光滑開放電路 短路 未貼卷標(biāo)25潛在失效模式26潛在失效后果對(duì)于顧客的定義，可以是下一個(gè)制程，后續(xù)的作業(yè)或地點(diǎn)，經(jīng)銷商和或汽車車主。當(dāng)評(píng)估失效潛在效應(yīng)后果時(shí)，每一個(gè)對(duì)象均應(yīng)考慮到。 對(duì)于最終使用者而言，其后果以產(chǎn)品或系統(tǒng)性能的感受，如：噪音 粗糙 操作不規(guī)律作業(yè)過多 不舒服的氣味 無法操作操作不良 不穩(wěn)定 作業(yè)中斷滲漏 外觀不良 重工修理報(bào)廢 顧客不滿意對(duì)于下一個(gè)制程或后續(xù)的作業(yè)地點(diǎn)，其后果以制程操作性能的感受，如：無法系緊 無法配合 無法鉆孔無法連接 無法安裝 無法選配無法裝面板 造成過多的工具磨耗 損壞裝備危及作業(yè)27潛在

12、失效后果案例28嚴(yán)重度嚴(yán)重度是針對(duì)失效模式中最嚴(yán)重的效應(yīng)等級(jí)。嚴(yán)重度等級(jí)指數(shù)可對(duì)系統(tǒng)、子系統(tǒng)或零部件的設(shè)計(jì)變更，或制程之重新設(shè)計(jì)來降低。附記：失效模式后果的嚴(yán)重度為 1 分者，則不需要作進(jìn)一步分析。29等級(jí)本欄亦可用以區(qū)分任何特殊產(chǎn)品或過程特性（ 如：安全特性、關(guān)鍵特性）30潛在失效原因機(jī)制扭力不當(dāng) 過度或不足 定位裝置磨損焊接不當(dāng) 電流、時(shí)間或壓力 工具磨損量測(cè)不精確 定位裝置有碎屑熱處理不當(dāng) 時(shí)間或溫度 工具損壞不當(dāng)?shù)臐沧⒖諝饬魍?機(jī)器設(shè)定不當(dāng)潤(rùn)滑不足或未潤(rùn)滑 程序運(yùn)作不當(dāng)零組件遺失或誤置使用明確的錯(cuò)誤或功能失效用語( 如：操作員未安裝封口 ) ；不可使用不明確的用語 (如 ：操作員失誤，

13、機(jī)器失效 ) 。 31潛在失效原因機(jī)制案例32頻 度頻度是特定原因機(jī)制可能發(fā)生的機(jī)率。頻度的評(píng)價(jià)等級(jí)分?jǐn)?shù)是相對(duì)值，而非絕對(duì)值。可由設(shè)計(jì)變更或過程變更預(yù)防或控制失效原因/機(jī)制，是降低頻度的唯一方法。頻度評(píng)價(jià)等級(jí)分?jǐn)?shù)為 FMEA 制定時(shí)的相對(duì)評(píng)分，并不一定是反映實(shí)際可能的發(fā)生率。33現(xiàn)行的過程管制過程控制的方式，有以下兩種類型： 1 ) 預(yù)防：預(yù)防失效的原因機(jī)制，或降低發(fā)生的機(jī)率。 2 ) 檢測(cè)：檢測(cè)失效的原因機(jī)制，或失效模式據(jù)以采取糾正措施。如果可能的話，第一種方式(預(yù)防管制)是較好的方式。本手冊(cè) PFMEA 的過程控制有兩欄 ( 意即：分開預(yù)防控制及檢測(cè)控制 )，以協(xié)助小組能迅速以目視區(qū)分兩種

14、類型控制方式。34探測(cè)度 探測(cè)度的評(píng)價(jià)等級(jí)是與所列的過程控制有關(guān)。 為了降低偵測(cè)度評(píng)價(jià)等級(jí)，一般來說所規(guī)劃的制程控制必須改善。 35風(fēng)險(xiǎn)順序(RPN) RPN=(S)x (O)x(D)風(fēng)險(xiǎn)順序數(shù)是嚴(yán)重度數(shù)(S)、頻率數(shù)(O)和不易探測(cè)數(shù)(D)三者的乘積。風(fēng)險(xiǎn)順序數(shù)RPN是對(duì)設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)性的度量。 36PFMEA 嚴(yán)重度評(píng)級(jí)表37PFMEA 頻度評(píng)級(jí)表38PFMEA 探測(cè)度評(píng)估39PFMEA 探測(cè)度評(píng)估40風(fēng)險(xiǎn)順序(RPN) RPN=(S)x (O)x(D)風(fēng)險(xiǎn)順序數(shù)是嚴(yán)重度數(shù)(S)、頻率數(shù)(O)和不易探測(cè)數(shù)(D)三者的乘積。風(fēng)險(xiǎn)順序數(shù)RPN是對(duì)設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)性的度量。 41建議措施建議措施，應(yīng)首先考慮高

15、嚴(yán)重度，不建議用RPN目標(biāo)值決定采取措施一般來說不論 RPN 高低，當(dāng)嚴(yán)重度是 9 或 10 時(shí)，特須注意現(xiàn)行的設(shè)計(jì)控制或預(yù)防糾正措施要將該風(fēng)險(xiǎn)列入控制并采取措施。 42建議措施建議措施的考慮順序應(yīng)為：降低嚴(yán)重度、頻度及探測(cè)度。降低嚴(yán)重度S等級(jí)：只有修改設(shè)計(jì)才能降低嚴(yán)重度等級(jí)。43建議措施降低頻度O等級(jí)：通過對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行修改，進(jìn)而移除或控制一個(gè)或多個(gè)的失效模式的起因或機(jī)現(xiàn)，可以降低頻度的級(jí)別。應(yīng)該考慮但不限于下列措施：設(shè)計(jì)防錯(cuò)以消除失效模式修改設(shè)計(jì)幾何尺寸利公差修改設(shè)計(jì)以降低壓力或替代缺陷（高失效可能性）零部件增加冗余修改材料規(guī)格44建議措施降低探測(cè)度D等級(jí)：首選的方法是用防錯(cuò)的方法，增加設(shè)計(jì)確

16、認(rèn)驗(yàn)證措施應(yīng)會(huì)導(dǎo)致探測(cè)度等級(jí)的降低。在一些情況下，為增加探測(cè)可能性（如：降低探測(cè)度等級(jí)）可能會(huì)要求對(duì)特定零部件的設(shè)計(jì)變更。另外，也需考慮下列內(nèi)容：試驗(yàn)設(shè)計(jì)（特別在失效模式的多種或相互作用的起因存在時(shí)）修改試驗(yàn)計(jì)劃45建議措施46措施結(jié)果追蹤過程負(fù)責(zé)工程師可使用下列方法確定建議措施已執(zhí)行：確定過程產(chǎn)品要求已達(dá)到。審查工程圖面，制程產(chǎn)品規(guī)格，和工序流程確定所有的組裝制造文件的變更。審查控制計(jì)劃和作業(yè)指導(dǎo)書。47練習(xí)PFMEA48FMEA總結(jié)FMEA 流程DFMEA與PFMEA的關(guān)系FMEA與控制計(jì)劃關(guān)系FMEA第四版總變更49NoNoNoYesYesYesFMEA低優(yōu)先順序高RPN防錯(cuò)法?修訂FM

17、EA是否客戶之重要特性?優(yōu)先持續(xù)改善防錯(cuò)措施定出特殊特性的防呆作業(yè)列在控制計(jì)劃中列在作業(yè)指導(dǎo)書FMEA 流程圖50設(shè)計(jì)FMEA與過程FMEA的關(guān)系零件性能 失效 模式影響原因現(xiàn)行控制(DVP&R)零件過程 失效 模式影響原因現(xiàn)行控制(CP)現(xiàn)行探測(cè)- 保修-外部質(zhì)量問題- 內(nèi)部質(zhì)量問題設(shè)計(jì)問題制造問題歷史資料過程FMEA設(shè)計(jì)FMEA51FMEA與控制計(jì)劃關(guān)系分析理念嚴(yán)重度探測(cè)度修改控制計(jì)劃失效模式失效原因建議措施（治本）失效后果頻 度目前措施（治標(biāo)）控制計(jì)劃RPN=MAX.嚴(yán)重度(1-10) *MAX.頻度(1-10)*MAX.探測(cè)度(1-10) 嚴(yán)重度高安全/法規(guī)52FMEA第四版總變更第四版中使用的格式意在更容易閱讀。加入了索引。使用了圖標(biāo)指示關(guān)鍵的段落,并使用了視覺提示.增加了一些例子和解釋以便增強(qiáng)手冊(cè)的實(shí)用性,并根據(jù)其發(fā)展與FMEA的過程緊密的連結(jié)在一起增強(qiáng)對(duì)FMEA過程和結(jié)