FMEA培訓(xùn)新版課件

1、FMEA標(biāo)題潛在失效模式及其后果分析（FMECA）1最新課件第1頁，共142頁。FMEA引言引 言 從神舟載人飛船談起2最新課件第2頁，共142頁。FMEA引言 產(chǎn)品可靠性 現(xiàn)代產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵 產(chǎn)品二種質(zhì)量指標(biāo)性能指標(biāo) 產(chǎn)品完成規(guī)定功能所需的性能可靠性指標(biāo) 產(chǎn)品性能隨時間保持的能力 產(chǎn)品競爭的焦點 誰不重視可靠性必將受到懲罰 !3最新課件第3頁，共142頁。第一講 概 述1.1 FMECA包含兩部分 失效模式及后果分析(FMEA); 危害度分析(CA); FMEA與CA合并為FMECA。 可靠性工程中最基本、最有效和最重要的 分析技術(shù)之一FMEA4最新課件第4頁，共142頁。1.2 發(fā)展過程

2、FMEA60年代中期由美國軍方研發(fā)和建立; 首先在航空航天及核技術(shù)中應(yīng)用; 后對可能造成特別嚴(yán)重后果的失效進(jìn)行單獨 分析，發(fā)展成危害度分析，即CA，與FMEA合 稱FMECA; 以后在世界范圍內(nèi)得到廣泛應(yīng)用，并形成相 應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)。FMEA 概述5最新課件第5頁，共142頁。1.3 現(xiàn) 狀 在航天工程研制中，己被規(guī)定為必須采用的 方法； 在汽車制造業(yè)中，已成為汽車OEM廠商及其 供應(yīng)商質(zhì)量體系要求之一； 如: QS9000與VDA6.1 TS16949 產(chǎn)品特點: 大規(guī)模復(fù)雜系統(tǒng) 高科技產(chǎn)品 FMEA 概述6最新課件第6頁，共142頁。ISO/TS16949技術(shù)規(guī)范PPAP : 生產(chǎn)件批準(zhǔn)程序APQ

3、P : 產(chǎn)品質(zhì)量先期策劃SPC : 統(tǒng)計過程控制FMEA: 潛在失效模式及后果影響分析MSA : 測量系統(tǒng)分析體系要求的五大核心工具之一:7最新課件第7頁，共142頁。FMEA 參考手冊由北美三大汽車公司（克萊斯勒、福特和通用）FMEA工作組編寫；是一本設(shè)計FMEA和過程FMEA的開發(fā)指南；目的不在于定義要求，而是在于闡明FMEA技術(shù)開發(fā)中的問題；1993年2月發(fā)布第一版；1995年2月發(fā)布第二版； 2001年7月發(fā)布第三版；2008年6月發(fā)布第四版；2001年11月發(fā)布設(shè)備和工裝潛在失效模式及后果分析（MFMEA ）第一版；手冊提供了應(yīng)用 FMEA 技術(shù)的總體指南，但并沒有給出如何完成每一

4、FMEA 項目的具體說明，也不是綜合性的參考資料或培訓(xùn)資料。8最新課件第8頁，共142頁。包含與系統(tǒng)、子系統(tǒng)、接口和零部件等級別的設(shè)計相關(guān)的方法，以及與制造和裝配的過程相關(guān)的方法；增加索引、示例，重要段落予以標(biāo)示，更易理解使用；定義并強化設(shè)計和過程FMEA的聯(lián)系的理解，同時定義了和其他工具的關(guān)聯(lián)；改進(jìn)了嚴(yán)重度、發(fā)生頻度、探測度的評級表，以便對實際分析和使用更有意義；介紹了行業(yè)內(nèi)目前使用的可選方法，不再強調(diào)“標(biāo)準(zhǔn)表格”建議不要把RPN作為風(fēng)險評估的首要方法。FMEA參考手冊第四版的變化9最新課件第9頁，共142頁。FMEA參考手冊第四版的變化第一章：提供了FMEA通用指南，提出管理者支持的需求和

5、定義一個開發(fā)并維持FMEA的過程的需求，以及持續(xù)改進(jìn)需求；第二章：描述了在DFMEA和PFMEA之間比較通用的應(yīng)用方法，其中包括：策劃、策略、措施計劃、管理者支持的需求和FMEA中的職責(zé)；第三章：著重于DFMEA，包括，建立分析的范圍、框圖使用、 DFMEA的各種類型，小組的組建、分析的基本程序、措施計劃、后續(xù)行動、RPN的可選方法、與PFMEA以及確認(rèn)計劃的聯(lián)系。第四章：著重于PFMEA，包括，建立分析的范圍、流程圖的使用、 小組的組建、分析的基本程序、措施計劃、與DFMEA以及控制計劃的開發(fā)的聯(lián)系。10最新課件第10頁，共142頁。對組織和管理者的影響11最新課件第11頁，共142頁。對組

6、織和管理者的影響12最新課件第12頁，共142頁。 1.4 FMEA 技術(shù)的應(yīng)用：設(shè)計- 一開始就使缺陷降到最低 盡可能完善, 管理效益制造- 不是根據(jù)發(fā)生的問題采取措施， 而是事先對可能發(fā)生的問題進(jìn)行 先期控制事物- 經(jīng)驗/認(rèn)識的程度 避免在過程階段化費大量人力物力13最新課件第13頁，共142頁。The philosophy behind it :FMEA背后的理念DO IT RIGHT THE FIRST TIME 第一次就做好Avoid TRIAL AND ERROR 避免嘗試和失誤 1.4 FMEA 技術(shù)的應(yīng)用：關(guān)注產(chǎn)品系統(tǒng)的可靠性安全性14最新課件第14頁，共142頁。第二講 有關(guān)

7、術(shù)語與概念2.1 可靠性與可靠度2.2 失效與壽命特征參數(shù)2.3 系統(tǒng)與可靠性模型2.4 可靠性工程2.5 失效模式 有關(guān)術(shù)語FMEA15最新課件第15頁，共142頁。2.1 可靠性與可靠度 2.1.1 可靠性產(chǎn)品在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時間內(nèi)完成規(guī)定功能的能力。FMEA 規(guī)定條件：使用條件、環(huán)境條件、貯存條件 規(guī)定時間：小時、頻次、里程 規(guī)定功能：故障判據(jù)產(chǎn)品質(zhì)量特性隨時間變化的內(nèi)在規(guī)律16最新課件第16頁，共142頁。 可靠性的形成 設(shè)計過程形成：分析、評估、優(yōu)化 生產(chǎn)過程形成：控制計劃 使用過程形成：使用規(guī)范固有可靠性 2.1.1 可靠性FMEA使用可靠性17最新課件第17頁，共142頁。

8、2.1.2 可靠度 產(chǎn)品在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時間內(nèi)完成規(guī)定功能的概率?？煽慷仁菚r間的遞減函數(shù)。 有關(guān)術(shù)語R（t）= P（ T t ）FMEA18最新課件第18頁，共142頁?？煽啃?可靠度的估計值： R (t) = No-r(t)No其中：No : t=0時刻，在規(guī)定條件下工作的產(chǎn)品數(shù) r(t): 在0t時刻的工作時間內(nèi)，發(fā)生故障的 產(chǎn)品數(shù)100臺計算機開始工作t=0tt=1000h仍有95臺在工作有5臺發(fā)生故障 有關(guān)術(shù)語19最新課件第19頁，共142頁?？煽啃?2.1.3 累積故障概率 產(chǎn)品在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時間內(nèi)， 喪失規(guī)定功能的概率 亦稱為不可靠度 F(t) = P ( T t )

9、 有關(guān)術(shù)語20最新課件第20頁，共142頁?？煽啃岳鄯e故障概率的估計值：F(t) = r(t)No其中： No、 R(t) 同可靠度計算 有關(guān)術(shù)語21最新課件第21頁，共142頁。2.2 失效與故障2.2.1 定義：產(chǎn)品或產(chǎn)品的一部份不能或?qū)⒉荒芡瓿深A(yù)定功能的事件或狀態(tài)。 故障與失效在英文中統(tǒng)稱 failure； 故障 可修復(fù)產(chǎn)品 失效 不可修復(fù)的產(chǎn)品。FMEA22最新課件第22頁，共142頁。失效的三種形式失效的三種形式:1） 功能 失效2） 參數(shù) 失效3） 破壞 失效23最新課件第23頁，共142頁。2.2.3 失效率已工作到 t 時刻的產(chǎn)品，在 t時刻后單位時間t內(nèi)發(fā)生故障的概率。（t）

10、=r（t）NS t0tr（t）r（t）t+ ttN0NS 有關(guān)術(shù)語FMEA24最新課件第24頁，共142頁。1) 平均故障時間 ( MTTF )MTTF = t i 其中：No ： 參加試驗數(shù)最終失效數(shù) tI ： 開始工作到失效的時間1N0i=1 2.2.4 壽命特征參數(shù)可靠性N0 不可修復(fù)的產(chǎn)品: 由于產(chǎn)品用途的規(guī)定/經(jīng)濟(jì)上的考 慮不能或不需要修理的產(chǎn)品；25最新課件第25頁，共142頁。2) 平均故障間隔時間( MTBF ) 其中 n： 故障發(fā)生次數(shù); tI： 每次工作持續(xù)時間 T： 產(chǎn)品總工作時間MTBF = t I = i=1n1 2.2.4 壽命特征參數(shù)可靠性nTn 可修復(fù)的產(chǎn)品:

11、基本修復(fù)、完全修復(fù)26最新課件第26頁，共142頁?？煽啃?產(chǎn)品維修性3) 平均修復(fù)時間(MTTR) 其中： n：修復(fù)次數(shù) t I: 第 i 次修復(fù)時間MTTR = t ii=1n1n 2.2.4 壽命特征參數(shù)27最新課件第27頁，共142頁。 系統(tǒng): 廣義概念: 由若干個單元有機組成的一個可完成某一 功能的綜合體。 狹義概念: 為完成某項任務(wù)或?qū)崿F(xiàn)某種功能的設(shè)備、 人員、技術(shù)及環(huán)境的集合。 FMEA2.3 系統(tǒng)與可靠性模型系統(tǒng)的可靠性R系=R設(shè)R軟件R人員R接口28最新課件第28頁，共142頁。 一般系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)圖系統(tǒng)SystemSE1SE2SE3SE1.1SE1.2SE2.1SE2.2S

12、E2.3SE3.5SE2.2.1SE2.2.2交接點系統(tǒng)與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖.（SE：系統(tǒng)單元）29最新課件第29頁，共142頁。 串聯(lián)系統(tǒng)可靠性模型A1A2A3An RS（t）= Ri（t）ni=1系統(tǒng)與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖S（t）= 1 + 2 + 3 + + n 30最新課件第30頁，共142頁。 并聯(lián)系統(tǒng)可靠性模型A1A2An RS（t）= 1 - 1 - Ri（t）ni=1 系統(tǒng)與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖31最新課件第31頁，共142頁。 混聯(lián)系統(tǒng)可靠性模型A1A1B2B1B3C1C2A3 系統(tǒng)與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖32最新課件第32頁，共142頁。2.4 可靠性工程 目的 : 減少失效率和壽命周期費用；最佳區(qū)域R（t）費用

13、總費用研制費用使用費用FMEA33最新課件第33頁，共142頁。 可靠性工程內(nèi)容 ： (1) 論證確定可靠性指標(biāo) 定性 定量：MTBF / （t） 準(zhǔn)則: 1)必要性；2)可能性；3)危害性； 4)重要性(后果程度)；5)復(fù)雜性。 FMEA 有關(guān)術(shù)語34最新課件第34頁，共142頁。(2) 進(jìn)行可靠性計算:指標(biāo)分配、預(yù)計、評估 可靠性模型 ；(3) 進(jìn)行可靠性分析 FMECA / FTA；(4) 制定可靠性設(shè)計準(zhǔn)則；(5) 進(jìn)行可靠性驗證與評估。(6) 可靠性控制生產(chǎn)制造。(7) 可靠性維護(hù)用戶使用。FMEA 有關(guān)術(shù)語35最新課件第35頁，共142頁。 失效模式：元器件或產(chǎn)品失效的一種表現(xiàn)形式

14、； 例：繼電器的觸頭失效模式。 失效后果：失效模式對產(chǎn)品功能、安全性所 造成的后果； 危害度 (嚴(yán)重度)：某種失效后果的嚴(yán)重程度； 潛在失效模式：可能發(fā)生的失效模式。 FMEA2.5 失效模式36最新課件第36頁，共142頁。典型的失效模式 彎曲 毛刺 孔錯位 斷裂 轉(zhuǎn)運損壞 漏開孔 臟污 變形 表面太光滑 短路 開路 接觸不良 表面粗糙 開孔太深注意：失效模式應(yīng)以規(guī)范化技術(shù)術(shù)語描述， 不同于顧客察覺的現(xiàn)象37最新課件第37頁，共142頁。潛在失效的后果噪音 粗糙 費力工作不正常 異味滲漏 不能工作報廢 外觀不良無法緊固 不能配合不能連接 無法安裝損壞設(shè)備 危害操作者工裝過度磨損對最終使用者對

15、下道工序38最新課件第38頁，共142頁。FMEA物理的：磨損、屈服、疲勞化學(xué)的：腐蝕、老化、變質(zhì) 原材料/元器件缺陷： 不穩(wěn)定、不均勻、選擇處理不當(dāng)?shù)湫偷氖C理39最新課件第39頁，共142頁。失效的潛在起因/機理扭矩不當(dāng)焊接不當(dāng)測量不精確熱處理不當(dāng)澆口/通風(fēng)不足潤滑不足或無潤滑零件漏裝或錯裝定位器有碎屑損壞的工裝不正確的機器設(shè)置起 因 機 理40最新課件第40頁，共142頁。失效發(fā)生的主要原因分布失效發(fā)生的原因主要包括六個方面：一、設(shè)計問題；二、材料問題（含器件）三、加工問題；四、裝配問題；五、檢測問題；六、使用問題。41最新課件第41頁，共142頁?？赡馨l(fā)生的失效模式FMEA（1）指可

16、適合于系統(tǒng)性、要求和運行限制的其它獨特失效條件42最新課件第42頁，共142頁。3.1 可靠性分析 3.2 失效分析技術(shù)3.3 FMECA 分析技術(shù) 3.4 FEMA 特點3.5 分析對象、范圍3.6 目的、意義、作用第三講 FMECA分析技術(shù) 43最新課件第43頁，共142頁。3.1 可靠性分析 為了保證產(chǎn)品/過程設(shè)計的可靠性，應(yīng)對設(shè)計方 案做可靠性分析； 目 的: 1）評價系統(tǒng)及其組成單元的可靠性水平； 2）提高系統(tǒng)及其組成單元的可靠性 (更重要) 主要方法: 故障/失效分析技術(shù)。 FMEA第三講 FMECA分析技術(shù) 44最新課件第44頁，共142頁。3.2 失效分析技術(shù) 對發(fā)生或可能發(fā)生

17、失效的系統(tǒng)及其組成單元進(jìn)行分析。 鑒別其失效模式、失效原因(失效機理) ； 估計該失效模式對系統(tǒng)可能產(chǎn)生的后果； 分析該后果的嚴(yán)重程度 (影響和后果分析) ； 采取措施，提高系統(tǒng)的可靠性。 FMEAFMECA分析技術(shù) 45最新課件第45頁，共142頁。常用失效分析方法 按失效原因分類: 直方圖、因果圖、主次圖； 按失效模式影響分類: FMECA、FTA、ETA； 按綜合應(yīng)用分類: FMECA + FTA、 FTA + ETA。 FMEA46最新課件第46頁，共142頁。3.3 FMECA 分析技術(shù) 潛在失效模式影響及后果分析(FMEA) : Failure Mode and Effects A

18、nalysis 一種系統(tǒng)化的可靠性定性分析方法; 通過對系統(tǒng)各組成部分進(jìn)行事前分析，發(fā)現(xiàn)、 評價產(chǎn)品或過程中潛在的失效模式，查明其對 系統(tǒng)的影響程度，以便采取措施進(jìn)行預(yù)防。 危害度分析 ( Criticality Analysis, 簡稱CA): 對可能造成特別嚴(yán)重后果的失效模式進(jìn)行單獨分 析的方法; FMEA與CA合稱 FMECA。FMEA47最新課件第47頁，共142頁。3.4 FEMA 特點 系統(tǒng)性: 全面的、系統(tǒng)的、有組織的活動； 規(guī)范性：規(guī)定格式或程序； 預(yù)想性: 預(yù)想、預(yù)防、時機； 時間性：產(chǎn)品或過程正式定型之前； 動態(tài)性: 隨設(shè)計、信息的改變，及時不斷修改； 復(fù)雜性: 系統(tǒng)復(fù)雜、

19、工作量大、要求高； 協(xié)同性: 系統(tǒng)有關(guān)人員、有關(guān)專業(yè)人士共同合作。 FMEA FMECA分析技術(shù) 48最新課件第48頁，共142頁。3.5 分析對象、范圍 不同技術(shù) 機、電、液、氣等，及其組合； 不同對象 硬件、軟件與行為； 不同過程 設(shè)計、試驗、工藝、方法等任 何過程； 不同領(lǐng)域 可靠性、安全性、維修性。 不同層次 系統(tǒng)、子系統(tǒng)、部件、元器件。FMEAFMECA分析技術(shù) 49最新課件第49頁，共142頁。3.6 目的、意義、作用1) 全面找出一切的、可能的失效模式；2) 單點失效: 一旦發(fā)生，導(dǎo)致不可接受的 / 嚴(yán)重 影響的后果；FMEA 目的、作用有效降低開發(fā)設(shè)計或制造過程中的風(fēng)險50最新

20、課件第50頁，共142頁。3）為可靠性建模、設(shè)計評定提供依據(jù)，有助于更有利的設(shè)計控制方法，為制定設(shè)計計劃，質(zhì)量控制計劃提供正確的、恰當(dāng)?shù)母鶕?jù)；4）有助于早期發(fā)現(xiàn)設(shè)計中的問題，從而避免和減少晚期修改帶來的損失，使開發(fā)的成本下降；5）有助于可制造性和裝配性的早期考慮，利于實施同步工程技術(shù)；3.6 目的、意義、作用有效降低產(chǎn)品研發(fā)的周期和成本51最新課件第51頁，共142頁。6）識別系統(tǒng)特殊特性的重要工具，有助于 質(zhì)量控制計劃的制定。7) 制定關(guān)鍵件/重要件清單；8) 確定需要重點控制的環(huán)節(jié)；有效進(jìn)行可靠性控制FMEA3.6 目的、意義、作用52最新課件第52頁，共142頁。 9 ）進(jìn)行故障診斷、隔

21、離；10）制定維修方案；11）必要時進(jìn)行結(jié)構(gòu)重組；FMEA有效保障系統(tǒng)的可靠性和方便維修改進(jìn) 目的、作用3.6 目的、意義、作用53最新課件第53頁，共142頁。12）給出的失效模式的風(fēng)險評估順序，提供改進(jìn) 設(shè)計的優(yōu)先控制系統(tǒng)，從而引導(dǎo)資源去解決 需要優(yōu)先解決的問題。13）一個組織的經(jīng)驗積累，特別是將跨職能小組 的集體知識文件化，為以后的設(shè)計開發(fā)項目 提供寶貴的參考。14）發(fā)揮集體的經(jīng)驗與智慧，使設(shè)計表現(xiàn)出組織 的最佳水平，提供了一個公開討論的機會。有效提高組織的管理/控制的能力和水平3.6 目的、意義、作用54最新課件第54頁，共142頁。第四講 一般工作程序 4.1 應(yīng)用FMEA過程的三種

22、情況4.2 FMECA 計劃與輸入 4.2.1 FMECA 計劃 4.2.2 FMECA 的輸入4.3 FMECA 的一般工作程序55最新課件第55頁，共142頁。4.1 應(yīng)用FMEA過程的三種情況情況一：新設(shè)計、新技術(shù)、或新過程 FMEA的范圍是完整的設(shè)計、技術(shù)和過程；情況二：對現(xiàn)有設(shè)計和過程的更改 FMEA的范圍應(yīng)當(dāng)著重于設(shè)計和過程的更改、由更改而可能引起的相互作用以及從市場上所獲得的歷史信息，它可包括法規(guī)要求的變更。情況三：在新的環(huán)境、場所、應(yīng)用或使用形式下（包括工作環(huán)境、法規(guī)要求等）使用現(xiàn)有的設(shè)計和過程。 FMEA的范圍應(yīng)當(dāng)著重于新的環(huán)境、場所、應(yīng)用或使用形式對現(xiàn)有設(shè)計和過程的影響。5

23、6最新課件第56頁，共142頁。 4.2 FMECA 計劃與輸入 不同階段的FMECA要求 分析方法 表格模式 最低約定層次 編碼體系 失效判據(jù) 與其它工作計劃的配合 FMEA4.2.1 FMECA 計劃57最新課件第57頁，共142頁。4.2.2 FMECA的輸入 設(shè)計任務(wù)書； 設(shè)計方案論證報告； 有關(guān)的設(shè)計圖樣、工藝文件； 有關(guān)產(chǎn)品/系統(tǒng)的工作環(huán)境和預(yù)期的用途； 被分析對象及所處系統(tǒng)、分系統(tǒng)在啟動運行、 操作維修中的功能、性能、可靠性信息 ； 可靠性數(shù)據(jù)及失效案例等。 FMEA 工作程序58最新課件第58頁，共142頁。4.3 FMECA 的一般工作程序 1) 定義產(chǎn)品及其功能和最低工作要

24、求 2) 建立可靠性模型 3) 確定最低約定層次 4) 選擇并填寫FMEA表 5) 危害度分析 6) 分析報告與改進(jìn)措施59最新課件第59頁，共142頁。 4.3 FMECA 的一般工作程序 1) 定義產(chǎn)品及其功能和最低工作要求FMEA 主要功能和次要功能（不同的工作模式） 用途和預(yù)期的性能要求 環(huán)境條件和系統(tǒng)可能的約束條件 構(gòu)成故障的條件等60最新課件第60頁，共142頁。2) 建立可靠性模型建立結(jié)構(gòu)/功能系統(tǒng)圖建立可靠性方框圖3) 確定最低約定層次系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度所得資料的充分程度4.3 FMECA 的一般工作程序 FMEA61最新課件第61頁，共142頁。 編寫代碼 ； 一一列清產(chǎn)品功

25、能 ； 所有可能發(fā)生的失效模式、何種類別 ； 失效原因； 工作階段； 失效后果； 檢測方法； 采取措施 (補救措施)。FMEA 工作程序4) 選擇并填寫FMEA表62最新課件第62頁，共142頁。失效模式及影響分析表FMEA 工作程序初次約定層次 任 務(wù) 審核 第 頁 共 頁 約 定 層 次 分析人員 批準(zhǔn) 填表日期63最新課件第63頁，共142頁。 發(fā)生概率：故障概率分級； 嚴(yán)重程度：危害度分級； 矩陣圖分析：危害性排序。5) 危害度分析概率大、嚴(yán)重度高的必須優(yōu)先采取措施FMEA 工作程序64最新課件第64頁，共142頁。以標(biāo)準(zhǔn)格式匯報 FMEA 的 結(jié)果，形成書面報告改進(jìn)優(yōu)化措施，應(yīng)建立行

26、動清單計劃跟蹤驗證FMEA 工作程序6) 分析報告與改進(jìn)措施65最新課件第65頁，共142頁。產(chǎn)品及其工作原理簡述分析的基本假設(shè)數(shù)據(jù)來源及分析中采用的方法功能或工作原理圖和可靠性框圖及說明完整的FMEA工作表格分析結(jié)果綜述FMECA報告應(yīng)包括的內(nèi)容66最新課件第66頁，共142頁。分析結(jié)果綜述結(jié)論和建議單點故障表，關(guān)鍵項目表主要可靠性薄弱環(huán)節(jié)，以及設(shè)計修改等措施與建議的簡潔說明 未作FMEA的產(chǎn)品一覽表及其理由67最新課件第67頁，共142頁。FMEA實施注意點 FMEA實施應(yīng)特別重視：接口分析過程轉(zhuǎn)移分析故障持續(xù)時間影響分析冗余環(huán)節(jié)分析 FMEA的資料可作為FTA分析過程的 輸入68最新課件

27、第68頁，共142頁。維護(hù)DFMEA69最新課件第69頁，共142頁。故障原因故障模式故障影響故障原因故障模式對高一層次的故障影響故障原因故障模式對高一層次的故障影響最終影響最高層次產(chǎn)品高一層次產(chǎn)品低層次產(chǎn)品不同層次產(chǎn)品FMECA數(shù)據(jù)的迭代關(guān)系70最新課件第70頁，共142頁。第五講 失效危害度分析（CA） 5.1 危害度分析對象及用途 可能造成特別嚴(yán)重后果的失效模式 建立預(yù)防糾正措施的優(yōu)先程序。FMEA危害度分析71最新課件第71頁，共142頁。5.2 定性分析5.2.1 嚴(yán)酷度類別 I 類：災(zāi)難的，引起人員死亡/系統(tǒng)失效II 類：致命的，引起人員嚴(yán)重傷害/系統(tǒng)主要 功能失效/重大經(jīng)濟(jì)損失I

28、II 類：臨界的，引起人員輕度傷害/系統(tǒng)功能 降低IV 類：輕微的，導(dǎo)致非計劃性維護(hù)或修理72最新課件第72頁，共142頁。 A級 一 經(jīng)常發(fā)生、失效概率20% B級 一 較常發(fā)生、失效概率10%20% C級 一 偶爾發(fā)生、失效概率1%10% D級 一 很少發(fā)生、失效概率0.1%1% E級 一 極少發(fā)生、失效概率 125 = 需要采取糾正行動 但也有例外 ：SxOxDRPN125SOD 描述 行動 ?1011 失效不可能觸及使用者 1101 頻繁的很小，可檢測的失效1110 使用者偶爾會遇到很小的故障10101 嚴(yán)重而且頻繁的失效11010 使用者頻繁地遇到很小的故障10110 使用者遇到嚴(yán)重

29、的故障101010 出麻煩了!90最新課件第90頁，共142頁。FMEA第四版對RPN的使用變化FMEA第四版不推薦使用RPN閾值來決定是否需要采取措施使用閾值意味著RPN是衡量相對風(fēng)險的方法（它們通常不是）RPN也不要求持續(xù)的改進(jìn)（事實上是要求的）例如：顧客使用100閾值，對下面情況不合理：91最新課件第91頁，共142頁。第七講 FMEA 應(yīng)用與案例7.1 系統(tǒng) SFMECA 7.2 設(shè)計 DFMECA 硬 件軟 件功 能7.3 過程 PFMECA 工 藝接 口其 它系統(tǒng)子系統(tǒng)系統(tǒng)單元7.4 設(shè)備 MFMECA 設(shè) 計接 口維 護(hù)92最新課件第92頁，共142頁。 識別系統(tǒng)總體設(shè)計中的潛在

30、缺陷和 失效模式。 確定系統(tǒng)功能之間邏輯關(guān)系,分析失 效后果及原因。 減少開發(fā)過程與策劃過程中的風(fēng)險。 提高系統(tǒng)的功能保證和可靠性。FMEA 7.1 系統(tǒng)SFMEA7.1.1 系統(tǒng)SFMEA的目的93最新課件第93頁，共142頁。 縮短開發(fā)過程、降低研制和系統(tǒng) 維護(hù)費用； 促進(jìn)相關(guān)職能部門早期合作； 跨職能團(tuán)隊運作方式； 預(yù)防原則的貫徹體現(xiàn)。FMEA 7.1 系統(tǒng)FMEA7.1.1 系統(tǒng)SFMEA的目的94最新課件第94頁，共142頁。7.1.2 一般系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)圖系統(tǒng)SystemSE1SE2SE3SE1.1SE1.2SE2.1SE2.2SE2.3SE3.5SE2.2.1SE2.2.2交接點

31、.（SE：系統(tǒng)單元）95最新課件第95頁，共142頁。7.1.3系統(tǒng)FMEA的五個步驟系統(tǒng)單元與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)第一步功能與功能結(jié)構(gòu)失效分析風(fēng)險評價系統(tǒng)優(yōu)化第二步第三步第四步第五步FMEA96最新課件第96頁，共142頁。7.2.1 DFMEA的目的和作用評估最終產(chǎn)品及每個與之相關(guān)的系統(tǒng)、子系統(tǒng)部件可能存在的失效模式。確保潛在的失效模式和相關(guān)的可能原因或機理已被考慮并記錄。不斷改進(jìn)和優(yōu)化設(shè)計方案直至設(shè)計定型。 7.2 設(shè)計失效模式及影響分析97最新課件第97頁，共142頁。DFMEA的作用降低設(shè)計錯誤的風(fēng)險客觀評價各種設(shè)計要求和方案增加在設(shè)計階段考慮到各種潛在失效模式的可能性有助于提高設(shè)計的效果和效率

32、通過對失效模式的排序，指出改進(jìn)的重點為未來的設(shè)計提供參考和經(jīng)驗98最新課件第98頁，共142頁。7.2.2 設(shè)計FMEA團(tuán)隊的組成負(fù)責(zé)人：設(shè)計工程師成 員：材料、工藝、 制造、裝配、 銷售、服務(wù)、 質(zhì)量人員。FMEA 類別99最新課件第99頁，共142頁。 7.2.3 DFMEA前的準(zhǔn)備1) 用戶過程矩陣表按照用戶的使用過程，尋找產(chǎn)品失效的模式，確定需要關(guān)注的產(chǎn)品特性。2) 流程圖風(fēng)險評定表從預(yù)期的大生產(chǎn)的流程中，找出有可能失效的過程，并評定其風(fēng)險的大小。100最新課件第100頁，共142頁。3) 設(shè)計矩陣表 描述了產(chǎn)品的成分特性、過程約束和顧客使用條件之間的復(fù)雜的相互關(guān)系。4) DOE試驗設(shè)

33、計 經(jīng)設(shè)計的試驗，根據(jù)設(shè)計矩陣圖系統(tǒng)的改變各個過程變量，以確定產(chǎn)品性能與過程變量的關(guān)系。DFMEA 7.2.3 DFMEA前的準(zhǔn)備101最新課件第101頁，共142頁。性能指標(biāo)與用戶使用過程的相互關(guān)系工藝參數(shù)與產(chǎn)品失效的對應(yīng)關(guān)系全流程工藝參數(shù)的確定確保的工藝參數(shù)實現(xiàn)用戶過程矩陣表設(shè)計失效模式和后果分析(DFMEA)設(shè)計矩陣表過程失效模式和后果分析(PFMEA)FMEA表格間的邏輯遞進(jìn)關(guān)系102最新課件第102頁，共142頁?；玖W(xué)性能 屈服強度、抗拉強度、延伸率、 r、r、n特殊力學(xué)性能屈強比、DWTT 、CVN、疲勞強度、硬度表面性能表面粗糙度、鍍鋅層厚度用戶使用性能可焊性、抗腐蝕性能、沖

34、擊吸收能產(chǎn)品特性檢查表特殊特性的識別方法？103最新課件第103頁，共142頁。特殊特性的識別方法？過程特性檢查表煉 鋼C、S、P、N等元素的控制、鑄坯的內(nèi)部質(zhì)量、鑄坯的表面質(zhì)量等熱 軋加熱溫度、終軋溫度、卷取溫度、冷卻模式、厚度精度、表明質(zhì)量等冷 軋罩式爐退火溫度、連退工藝、平整延伸率等熱 鍍 鋅鋅鍋溫度、鋅鍋Al含量等104最新課件第104頁，共142頁。特殊特性的識別方法？高強度管線鋼沖擊韌性S含量的控制熱軋雙相鋼延伸率屈強比冷卻工藝控制高強度防彈鋼沖擊能的吸收 ？105最新課件第105頁，共142頁。7.3.1 PFMEA的目的和作用 識別產(chǎn)品或服務(wù)過程中每一環(huán)節(jié)的潛在隱患; 分析潛在

35、失效模式對裝配、調(diào)試和最終產(chǎn)品 的失效效應(yīng)； 查清每一種潛在失效模式可能的原因，并采 取措施加以消除； 編制一個潛在失效模式的分級表，以便建立 一個考慮預(yù)防/糾正措施的優(yōu)選體系； 7.3 過程失效模式及影響分析106最新課件第106頁，共142頁。PFMEA的作用有助于判別潛在過程失效模式評價對顧客的潛在影響有助于判別生產(chǎn)或組裝過程的潛在失效原因，以便加強控制以防止其發(fā)生通過對失效模式的排序，指出改進(jìn)的重點記錄制造或裝配過程的結(jié)果，不斷優(yōu)化和改進(jìn)過程。為未來的過程控制提供參考和經(jīng)驗107最新課件第107頁，共142頁。7.3.2 過程FMEA團(tuán)隊的組成負(fù)責(zé)人：工藝工程師成 員：材料、設(shè)計、 制

36、造、裝配、 銷售、服務(wù)、 質(zhì)量人員。FMEA 類別108最新課件第108頁，共142頁。7.3.3 PFMEA的準(zhǔn)備工作1) 建立小組2) 必要的資料,如:過程流程圖,過程特性矩陣表,現(xiàn)有的類似的過程FMEA資料,現(xiàn)有的類似的過程F TA資料,特殊過程特性明細(xì)表,工程規(guī)范.3) PFMEA表格明確過程的功能與要求109最新課件第109頁，共142頁。過程的功能與要求簡要描述被分析的過程工序，畫出工藝流程圖。盡可能詳細(xì)的說明工藝過程/工序的目的。如果該過程包括有多次不同的失效模式的工序, 則這些工序單獨糾正。 如：把中間軸裝入變速箱箱體; 把變速箱蓋裝上變速箱箱體等.110最新課件第110頁，共

37、142頁。7.3.4 過程潛在的失效模式過程不能達(dá)到過程功能要求或過程設(shè)計意圖的表現(xiàn)形式。一般情況下，它是指按規(guī)定的操作規(guī)范進(jìn)行操作時的潛在的失效問題；由于過程設(shè)計中對技術(shù)與體力的能力考慮不足而造成的失效，或容易產(chǎn)生誤操作的問題也是潛在失效模式考慮的范圍。111最新課件第111頁，共142頁。失效模式有兩種類型： I 類：不能完成規(guī)定的功能(如零件超差、錯裝) II類：產(chǎn)生了非期望的功能(如在加工過程中操 作者或機器受到傷害、損壞、產(chǎn)生粉塵、 躁聲，溫度過高等)對有非期望功能發(fā)生的情況下,應(yīng)檢查在功能欄中是否對非期望功能的限值已列出。過程潛在的失效模式112最新課件第112頁，共142頁。7.

38、3.5 潛在的失效后果潛在的失效后果是指該失效模式可能帶來的對顧客的影響。顧客是廣義的，包括最終顧客、直接顧客，中間顧客。描述失效的后果，盡可能采用表達(dá)顧客關(guān)注和感受的詞匯，站在顧客角度描述失效后果。對最終顧客的影響應(yīng)使用與產(chǎn)品性能有關(guān)的術(shù)語來描述。113最新課件第113頁，共142頁。潛在的失效模式在考慮過程潛在失效模式時,我們常常使用“零件為什么會被拒收?”的思考方法。上游工序的失效模式可能是下游工序的失效原因，下游工序的失效模式也可能上游工序失效模式的后果。對應(yīng)特定工序，列出每一個失效模式。對于試驗、檢驗過程可能的失效模式有兩種： 接受不合格的零件 拒收合格的零件114最新課件第114頁

39、，共142頁。由于設(shè)備、工裝設(shè)計中的問題而引起制造、裝配過程的失效原則上也應(yīng)括在PFMEA中，也可以由設(shè)備、工裝的FMEA來實施。零件變形、毛刺、定位錯誤、少裝零件、表面不清潔等等對下一道工序或下游工序的后果也應(yīng)使用過程/工序的性能 術(shù)語來描述潛在的失效模式115最新課件第115頁，共142頁。7.3.6 潛在的失效原因/機理失效原因/機理是指使失效模式發(fā)生的原因.考慮失效原因時，輸入本過程的零件/材料是正確的情況下可能的原因是什么? 由于輸入資源的不正確的情況下可能的原因是什么?上道工序的失效模式可能是下一道工序的失效原因;下道工序的失效模式可能是上一道工序失效的后果.誤操作是失效模式的可能

40、原因之一.116最新課件第116頁，共142頁。分析失效原因的辦法：應(yīng)使用現(xiàn)有類似過程的失效分析資料；應(yīng)用工序上下的關(guān)系，應(yīng)用“五個為什么?”方法；應(yīng)用因果圖、排列圖等方法；采用正交試驗方法等，找出引起失效的主要因素 。7.3.6 潛在的失效原因/機理117最新課件第117頁，共142頁。7.3.7 現(xiàn)行的過程控制目前采用的防止失效模式及其原因的發(fā)生，或降低其發(fā)生的可能性，或在過程中查出這些失效模式以采取措施防止不合格品產(chǎn)生或流入下游工序的措施.依靠檢驗，剔除不合格品，或?qū)Σ缓细衿凡扇》倒さ倪^程控制方法是一種事后措施，它承認(rèn)會產(chǎn)生不合格，也就是承認(rèn)浪費。抽樣檢驗還有相當(dāng)?shù)娘L(fēng)險，在過程中采取控制

41、措施采取的越早越好。118最新課件第118頁，共142頁。第一方法: 防止失效原因/機理的發(fā)生，或大大減少其發(fā)生的可能性如采取有效的防錯設(shè)計，防止錯裝、漏裝發(fā)生（錯裝、漏裝情況下，過程不能進(jìn)行）。第二方法: 找出失效的原因/機理，從而找出糾正措施通過初始過程能力研究，找出變差的特殊原因，從而采取措施使過程受控；利用排列圖法找出造成缺陷與拒收的主要原因，次要原因，采取相應(yīng)措施。第三方法：查明失效模式，采取補救措施。三種不同深度的過程控制方法119最新課件第119頁，共142頁。三種不同深度的過程控制方法構(gòu)成了三道防線一般情況下，優(yōu)先采用的控制方法是第一種，其次是第二種，最后是第三種。當(dāng)然最差的是

42、沒有任何過程控制。 三種不同深度的過程控制方法120最新課件第120頁，共142頁。失效模式嚴(yán)重度和頻度的評估失效后果的嚴(yán)重程度，采用10分制進(jìn)行打分。要減少嚴(yán)重度級別數(shù)值，只能通過修改設(shè)計或工藝過程來實現(xiàn)。頻度評估的依據(jù)主要參考已有過程或類似過程的統(tǒng)計資料，如過程的CPK值、PPM值、故障率等。對于無歷史資料參考的過程，根據(jù)小組的經(jīng)驗和工程判斷來估計。121最新課件第121頁，共142頁。過程控制方法有效性的評估 探測度（）探測度是指零件在離開該制造工序或裝配工序之前，采用上述的第二種控制方法找出失效模式原因機理，和第三種控制方法找出失效模式的可能性大小隨機抽查，不能改善探測度；不能認(rèn)為10

43、0%檢驗就具有高的探測度。100%檢驗方法成本高，而且也不一定有絕對把握，它會受到測量系統(tǒng)誤差的影響。100%目視檢驗方法還受到人的判斷能力的影響，以統(tǒng)計原理的抽樣檢測則是有效改善探測度的措施；以及失效模式性質(zhì)是否易于用目視方法發(fā)現(xiàn)；增加樣本容量和抽樣頻率都有助于改善探測度。122最新課件第122頁，共142頁。建 議 措 施當(dāng)失效模式的RPN估計完成后,則應(yīng)按其大小次序以及失效模式的嚴(yán)重度來考慮糾正措施,以降低S、O和D。降低S，只有通過設(shè)計修改才能實現(xiàn)；減少O，也需要改進(jìn)產(chǎn)品與過程的設(shè)計；減少D，仍然需要改進(jìn)過程或設(shè)計。失效模式原因不清楚時，應(yīng)采用實驗設(shè)計、因果圖等方法，找到失效模式原因，

44、從而采取針對失效模式原因的控制措施 。123最新課件第123頁，共142頁。采用SPC，把重點放在預(yù)防失效的發(fā)生，而不是放在產(chǎn)生缺陷后將其檢測出來。提高檢測力度，雖然能一定程度降低O，但不經(jīng)濟(jì)是效果較差的控制方法，100%檢驗的有效性也要具體分析，一般只能作為臨時性的措施，應(yīng)避免采用隨機抽樣和100%檢驗方法。PFMEA的重點放在過程設(shè)計本身，不要過多依賴產(chǎn)品設(shè)計的修改來解決問題。但也要考慮產(chǎn)品設(shè)計中有關(guān)可制造性和裝配性的問題，降低過程變差對產(chǎn)品特性的敏感性。建 議 措 施124最新課件第124頁，共142頁。糾正行動的選擇 不可能有效的推薦的選擇* 增加檢查 *Poka-yoke (有安 全裝置的)* 額外的測試 * 工藝的改變* 額外的校核 * 設(shè)計的改變* 重新培訓(xùn)操作員 * 自動化* 重寫 SOD * 計算機化 * 采用機器人 125最新課件第125頁，共142頁。防缺陷措施新卿重夫（Shigeo Shingo，1909 - ）- Poka Yoke 用良好的IE和過程控制來確保零缺陷Poka Yoke 法 設(shè)計任何工具、手段或機制，預(yù)防缺陷發(fā)生，或讓缺陷顯而易見 126最新課件第126頁，共142頁。糾正行動優(yōu)先權(quán)的體系 任何所推薦的糾正行動的目的是通過減低 - 失效的嚴(yán)重性， - 失效的發(fā)生, - 失效的檢測 或以上全部三項來提高RPN 的等級. 重點應(yīng)以預(yù)防