5大工具《FMEA失效分析》

1、 失效模式及關(guān)鍵效果分析(FMEA)1甚麼是潛潛在失效效模式及及後果分分析？F - Failure(潛在失效效)M -Mode(模式)E -Effects(後果)A -Analysis(分析)2潛在失效效模式及及後果分分析的發(fā)發(fā)展20世紀50年代，美美國格魯魯曼公司司開發(fā)了了FMEA，用於飛飛機制造造業(yè)的發(fā)發(fā)動機故故障防範(fàn)範(fàn)，取得得很好的的成果類似形式式的分析析方法，在六十十年代中中期航天天工業(yè)首首次應(yīng)用用-美國航空空及太空空總署（NASA）實施阿阿波羅登登月計劃劃，在合合約中明明確要求求實施FMEAFMEA現(xiàn)已被廣廣泛用于于飛機製造、汽車車製造等多個個領(lǐng)域3失效模式式及後果果分析根據(jù)經(jīng)驗驗分

2、析產(chǎn)品設(shè)計計與生產(chǎn)產(chǎn)工藝中中存在的的弱點和和可能產(chǎn)產(chǎn)生的缺缺陷這些缺陷陷產(chǎn)生的的後果與與風(fēng)險決策過程程中採取取措施加加以消除除、並幫幫助消除除潛在隱隱患；事前花些些時間地地進行FMEA，便可減輕事後修修改的危危機4FMEA潛在失效效模式及及後果分分析兩種FMEAs設(shè)計FMEA：由設(shè)計工程師/小組在設(shè)設(shè)計初期期採用的的一種分分析技術(shù)術(shù)，以系統(tǒng)、子系統(tǒng)統(tǒng)或另件件為分析析對象用來在最最大範(fàn)圍圍內(nèi)保證證已充分分地考慮慮到相關(guān)的系系統(tǒng)、子子系統(tǒng)和和另部件件和列出各各種潛在在的失效效模式及及其相關(guān)關(guān)的起因，並並評估其其對最後的產(chǎn)產(chǎn)品影響響5FMEA潛在失效效模式及及後果分分析兩種FMEAs過程FMEA：由

3、製造工程師/小組採用用的一種種分析技技術(shù)，以以加工工工藝過程程的每道道工序為為分析對對象用來在最最大範(fàn)圍圍內(nèi)保證證已充分分地考慮慮到工藝藝過程設(shè)設(shè)計和列列出各種種潛在的的失效模模式及其其相關(guān)的的起因，並並評估其其對最後的產(chǎn)產(chǎn)品影響響它並不依依靠改變變產(chǎn)品設(shè)設(shè)計來克克服過程程缺陷，是要考考慮製造造6一、基本本概念1FMEA的定義與與目的:a)對產(chǎn)品進進行分析析，找出出零組件件潛在之之失效模模式，鑒鑒定出它它的失效效原因，研究該該項失效效模式對對系統(tǒng)會會產(chǎn)生什什么的影影響，采采取對策策預(yù)防。 7一、基本本概念b)失效分析析在找出出零組件件或系統(tǒng)統(tǒng)的潛在在弱點，提供設(shè)設(shè)計、制制造、品品保等單單位采取

4、取可行之之對策8一、基本本概念（續(xù)續(xù)）.FMEA的類型DFMEA設(shè)計失效效模式與與效應(yīng)分分析PFMEA過程失效效模式與與效應(yīng)分分析SFMEA服務(wù)失效效模式與與效應(yīng)分分析AFMEA應(yīng)用失效效模式與與效應(yīng)分分析PFMEA采購失效效模式與與效應(yīng)分分析SFMEA子系統(tǒng)失失效模式式與效應(yīng)應(yīng)分析MFMEA機器失效效模式與與效應(yīng)分分析 9一、基本本概念（續(xù)續(xù)）FMEA與FTAFMEA是具有質(zhì)質(zhì)量分析析的事先先分析工工具，自自下而上上分析FTA是事后的的失效模模式分析析，即失失效樹自自上而下下分析類似的產(chǎn)產(chǎn)品的FTA是其FMEA的重要輸輸入10一、基本本概念（續(xù)續(xù)）失效的的定義在失效分分析中，首先要要明確產(chǎn)產(chǎn)

5、品的失失效是什什么，否否則產(chǎn)品品的數(shù)據(jù)據(jù)分析和和可靠度度評估結(jié)結(jié)果將不不一樣，一般而而言，失失效是指指：a)在規(guī)定條條件下（環(huán)境、操作、時間）不能完完成既定定功能。預(yù)期功能11一、基本本概念（續(xù)續(xù)）b)在規(guī)定條條件下，產(chǎn)品參參數(shù)值不不能維持持在規(guī)定定的上下下限之間間。c)產(chǎn)品在工工作范圍圍內(nèi)，導(dǎo)導(dǎo)致零組組件的破破裂、斷斷裂、卡卡死等損損壞現(xiàn)象象。12一、基本本概念（續(xù)續(xù)）5.失效鏈鏈的定義義與例子子定義：一一個失效效事件發(fā)發(fā)生，若若沒有采采取或不不及時采采取或事事實上不不可能采采取的措措施，而而引起起下游系系統(tǒng)或相相關(guān)系統(tǒng)統(tǒng)失效的的現(xiàn)象。例子：由由于有了了失效鏈鏈的概念念就有了了根源失失效模式

6、式、伴生生模式、中間式式及最終終模式的的失效。故制作作DFMEA、PFMEA時要運用用失效鏈鏈的思想想。13一、基本本概念（續(xù)續(xù)）典型的失失效鏈：路面不平平水水箱箱支架斷斷裂根根源模式式(不是內(nèi)內(nèi)在原因是環(huán)境境條件）水水箱箱后傾產(chǎn)生異響響水水箱箱與風(fēng)扇扇皮帶碰碰（伴生模模式）中中間模式式水箱水管管斷水箱水泄泄漏發(fā)動機損損壞冷冷卻卻系過熱熱最最終模式式停車14一、基本本概念（續(xù)續(xù)）支架斷，因強度度不足，為失效效的根本本原因不要把環(huán)環(huán)境條件件列入失失效原因因，F(xiàn)MEA要找內(nèi)在在原因中間模式式：上一一個模式式是下一一個模式式的原因因失效鏈若若能及時時采取措措施，可可在中間間截斷15一、基本本概念（續(xù)

7、續(xù)）6失效效的分類類失效的分分類應(yīng)根根據(jù)失效效原因、危害程程度、失失效程度度與產(chǎn)生生的頻率率加以分分類，一一般的分分類原則則如下：失效類別別分分類類原原則則1致致命失效效危及及產(chǎn)品安安全，可可能導(dǎo)致致人身傷傷亡，或或引起重重要總成成報廢，造成重重大大經(jīng)濟損損失或?qū)χ車h(huán)環(huán)境造成成重大危危害。2嚴嚴重失效效影響響產(chǎn)品安安全，可可能導(dǎo)致致主要總總成、零零部件損損壞或性性能顯著著下降且且不不能用簡簡易工具具和備件件在短時時間（約約30min）內(nèi)修復(fù)。3一一般失效效不影影響產(chǎn)品品安全，造成性性能下降降，但一一般不會會導(dǎo)致主主要總成成及零部部件件損壞，并可用用簡易工工具和備備件在短短時間內(nèi)內(nèi)（30mi

8、n）修復(fù)。4輕輕微失效效一般般不會導(dǎo)導(dǎo)致性能能下降，不需要要更換零零件，用用簡易工工具在短短時間（5min）內(nèi)能輕易易排除。16一、基本本概念（續(xù)續(xù)）7失效效的等級級劃分進行失效效定性與與定量分分析時，要區(qū)分分失效的的危害程程度，因因此要把把失效劃劃分等級級，劃分分的原則則是：a)造成人員員傷亡b)造成設(shè)備備和環(huán)境境的損失失c)造成直接接和間接接的損失失失效等級級的劃分分，因產(chǎn)產(chǎn)品種類類與企業(yè)業(yè)政策、國家法法令之不不同，而而有不同同的劃分分方法，常用的的劃分方方法如下下 ：17一、基本本概念（續(xù)續(xù)）常用的失失效等級級劃分失效等級級嚴嚴重重程程度度級能能導(dǎo)導(dǎo)致系統(tǒng)統(tǒng)功能失失效，造造成系統(tǒng)統(tǒng)或環(huán)境

9、境重大損損失，并并（或）導(dǎo)導(dǎo)致致人員傷傷亡。級能能導(dǎo)致致系統(tǒng)功功能失效效，造成成系統(tǒng)或或環(huán)境的的重大損損失，不不造成成人人員傷亡亡。級能能導(dǎo)致致系統(tǒng)功功能下降降，對系系統(tǒng)或周周圍環(huán)境境或人員員均無顯顯著損損害害。級能能導(dǎo)致致系統(tǒng)功功能下降降，對系系統(tǒng)、環(huán)環(huán)境、人人員無害害。18一、基本本概念（續(xù)續(xù)）8失效效的判定定不同的產(chǎn)產(chǎn)品，不不同的使使用狀況況，不同同的失效效模式，失效的的判定很很難統(tǒng)一一規(guī)定。例如：齒輪出出現(xiàn)蝕點點，對精精密儀器器而言即即為失效效，但對對重型機機械，則則不算失失效，除除非腐蝕蝕到一定定的程度度。9.失效效的原因因研究失效效，首先先要得到到失效的的真實狀狀況，比比如失效效出

10、現(xiàn)的的部位，發(fā)生的的時間、失效模模式、失失效原因因、失效效產(chǎn)生的的影響、失效改改正方法法、修復(fù)復(fù)方式及及修復(fù)成成本等。19一、基本本概念（續(xù)續(xù)）失效原因因就是引起起失效的的物性、化性原原因，也也就是引引起失效效模式的的原因，例如：失效模式式：A斷裂失效原因因：B穿晶斷裂裂、沿晶晶斷裂、脆性斷斷裂、韌韌性斷裂裂20潛在失效效模式及及後果分分析FMEA編號-填入FMEA文件編號號，以便便查詢項目名稱稱-分析的系系統(tǒng)、子系統(tǒng)或另件的的過程名名稱及編編號統(tǒng)過程責(zé)任任-填入部門門和小組組及供應(yīng)應(yīng)商名稱稱編制者-負責(zé)準備備FMEA工作的人人年型/車型-填入將使使用和正正被分析析過程影影響的年年型關(guān)鍵日期期

11、-填入FMEA預(yù)定完成成日期，該日期期不可超超越計劃劃開始生生產(chǎn)日期期FMEA日期-填入編制FMEA原始稿的的日期及及最新修修訂的日日期核心小組組-填入執(zhí)行任務(wù)務(wù)的部門門和個人人姓名過程功能能/要求-簡單地考考描述被被分析的的過程或或工序21潛在失效效模式及及後果分分析潛在的失失效模式式指系統(tǒng)、子系統(tǒng)統(tǒng)或零部部件有可可能未達達到設(shè)計計意圖的的要求對一個特特定項目目及其功功能，出出每一個個潛在失失效模式式只能在特特定環(huán)境境條件下下，與及及特定使使用條件件下，可可能發(fā)生生的失效效模式，也要考考慮例如：斷斷裂、變變形、泄泄漏潛在的失失效後果果-指失效對對顧客的的影響，顧客可可以是下下一工序序、代理理

12、商或產(chǎn)產(chǎn)品最終終使用人人，例如：不不穩(wěn)定的的操作、無動作作嚴重度(Severity) -潛在失效效模式對對顧客的的影響後後果的嚴嚴重的評評價指標標。一般般嚴重度度評估分分為1至1022潛在失效效模式及及後果分分析嚴重度(S)無警告的的嚴重危危害（10）可能危害害機器或或裝配操操作者潛在失效效模式嚴嚴重影響響系統(tǒng)安安全運行行或包含含不符合合政府法法規(guī)，嚴嚴重程度度很高失效發(fā)生生時無警警告有警告的嚴嚴重危害害（9）可能危害害機器或或裝配操操作者潛在失效效模式嚴嚴重影響響系統(tǒng)安安全運行行或包含含不符合合政府法法規(guī)，嚴嚴重程度度很高失效發(fā)生生時有警警告23潛在失效效模式及及後果分分析嚴重度(S)(續(xù))

13、很高（8）生產(chǎn)線嚴嚴重破壞壞，可能能100%的產(chǎn)品需需報廢，系統(tǒng)無無法運行行，喪失失基本功功能，顧顧客不滿滿意高（7）生產(chǎn)線破破壞不嚴嚴重，產(chǎn)產(chǎn)品需篩篩選部分分（低於於100%）報廢，系統(tǒng)能能夠運行行，但性性能下降降，顧客客不滿意意24潛在失效效模式及及後果分分析嚴重度(S)(續(xù))中等（6）生產(chǎn)線破破壞不嚴嚴重，部部分（低低於100%）產(chǎn)品報報廢（不篩選選），系統(tǒng)能夠夠運行，但舒適適性或方方便性項項目性能能失效，顧客有有些不滿滿意低（5）生產(chǎn)線破破壞不嚴嚴重，產(chǎn)產(chǎn)品需要要100%返工，系系統(tǒng)能夠夠運行，但有些些舒適性性或方便便性項目目性能下下降，顧顧客有些些滿意25潛在失效效模式及及後果分分析

14、嚴重度(S)(續(xù))很低（4）生產(chǎn)線破破壞不嚴嚴重，產(chǎn)產(chǎn)品經(jīng)篩選，部分（少於100%)需要返工工，裝配配和塗裝裝或尖等等項目不不符合要要求，多多數(shù)顧客客發(fā)現(xiàn)有有缺陷輕微（3）生產(chǎn)線破破壞較輕，部分（少於100%)需要在生生產(chǎn)線其其他工位位返工，裝配和和塗裝或或尖響和和嗒響等等項目不不符合要要求，有有一半顧顧客發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有缺陷陷26潛在失效效模式及及後果分分析嚴重度(S)(續(xù))很輕微（2）生產(chǎn)線破破壞輕微，部分（少於100%)產(chǎn)品需要在生生產(chǎn)線上原工位位返工，裝裝配和塗塗裝或尖尖等項目目不符合合要求，很少顧客發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有缺陷陷無（1）沒有影響響27嚴重度評評價準則則應(yīng)用例例子效果標準：效果的嚴重性等級無這

15、種失效不可能引起系統(tǒng)或產(chǎn)品的顯著失效，客戶也不可能偵測到這種失效1很小很低的失效程度，失效的特性只能引起客戶輕微的困擾，客戶不會注意到系統(tǒng)或產(chǎn)品質(zhì)量的降低23中等由於失效的質(zhì)量會使客戶不滿；客戶會注意到系統(tǒng)或產(chǎn)品質(zhì)量的降低456很高由於失效的質(zhì)量會使客戶高度不滿；但未涉及到潛在的安全問題78極高失效的模式涉及到潛在的安全問題91028潛在失效效模式及及後果分分析分級(重要程度度)根據(jù)工序序特性進進行分級級潛在失效效原因是指失效效是怎樣樣發(fā)生失效的許許多原因因並不是是獨立的的可能需應(yīng)應(yīng)用DOE例如：扭扭力過大大、焊接接不正確確、另件件錯裝、林料選選定不正正確頻度(O)是指失效效原因的的發(fā)生頻頻率

16、29失效發(fā)生生的頻度度(O)評價準則則失效發(fā)生的可能性可能的失效率CPK頻度數(shù)很高：失效幾乎是不可避免1/21/30.330.33109高：一般與以前經(jīng)常發(fā)生失效的過程相似的工藝有關(guān)1/81/200.510.6787中等：一般與以前時有失效發(fā)生，但不佔主要比例的過程相似的工藝有關(guān)1/801/4001/2,0000.830.101.17654低：很少幾次與相似過程有關(guān)的失效1/15,0001.333很低：很少幾次與幾乎完全相同過程有關(guān)的失效1/150,0001.502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1,500,0001.67130失效發(fā)生生的頻度度(O)評價準則則應(yīng)用例例子

17、評估點123-45-67-89-10評估基準未發(fā)生過問題很難發(fā)生不良很少發(fā)生不良有時候才會發(fā)生不良有時候會連續(xù)發(fā)生不良常常發(fā)生不良31潛在失效效模式及及後果分分析現(xiàn)行過程程控制現(xiàn)行的過過程控制制是否能能夠阻止止失效模模式的發(fā)發(fā)生，或或探測將將發(fā)生的的失效模模式控制制的描述述探測度(Detection)根據(jù)工序序特性進進行分級級風(fēng)險系數(shù)數(shù)(RPN)RPN=S xOx D風(fēng)險系數(shù)數(shù)愈大，所產(chǎn)生生的影響響也愈大大在實踐中中，不管管RPN大小，當(dāng)當(dāng)S高時，就就需特別別注意建議措施當(dāng)RPN值排出後後，根據(jù)RPN的數(shù)值，由大至至小排列列，並在在最前面面的事和和最關(guān)鍵鍵的項目目，採取取改正措措施如起因不不明

18、，可可應(yīng)用DOE確定32失效探測度(D)評價準則則探查性評價準則：在下一個或後續(xù)工藝前，或另部件離開製造或裝配工位之前，利用過程控制方法找出缺陷存在的可能性排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，已知相似工藝的

19、可靠的探測控制方法133失效探測度(D)評價準則則應(yīng)用例例子評估點1-23-45-67-89-10評估基準製造工程中必定會發(fā)現(xiàn)在出貨前一定會發(fā)現(xiàn)一般客戶會注意到的故障細心的客戶才會注意到的故障突發(fā)的故障34潛在失效效模式及及後果分分析責(zé)任負責(zé)實施施建議措措施的部部門或人人員，以以及預(yù)計計日期採取的措措施當(dāng)實施措措施後，簡要記記載具體體執(zhí)行情情況，並並記下生生產(chǎn)日期期糾正後的的RPN糾正措施實施施後，評評估S、O、D，計算RPN跟蹤有關(guān)人員員須保證證所有建建議已被被實施或或已妥善善落實，並不斷斷改善FMEA文件35潛在失效效模式及及後果分分析的實實施1. 缺陷的名稱2.潛在失效的後果3.失效嚴重

20、度評估4.缺陷產(chǎn)生的原因5.缺陷產(chǎn)生的頻度6.缺陷被發(fā)現(xiàn)的概率7.建議糾正措施想象中可能產(chǎn)生的缺陷36一、基本本概念（續(xù)續(xù)）10.失失效的度度量嚴重度定定義估計缺點點對使用用客戶影影響的嚴嚴重程度度，以“1至10分”計分。所稱嚴嚴重度計計分，一一般而言言，惟有有更改產(chǎn)產(chǎn)品設(shè)計計后始能能降低，而僅憑憑制造方方面之控控制，并并無法降降低失效效之嚴重重度。37一、基本本概念（續(xù)續(xù)）頻度定義義所稱頻度度，是指指某項失失效之原原因其發(fā)發(fā)生之機機率，該該項目一一經(jīng)發(fā)生生，將可可能出現(xiàn)現(xiàn)失效。惟于估估計頻度度時，需需先假定定產(chǎn)品于于交貨前前，有關(guān)關(guān)之失效效均未被被發(fā)現(xiàn)。38一、基本本概念（續(xù)續(xù)）不易探測測度

21、定義義所謂不易易探測度度，是指指在一項項零件或或組件已已經(jīng)完成成，離開開制造場場所或裝裝配場所所之前，能否檢檢出其已已發(fā)生之之失效而而言。不不易探測測度用“1至10”表表示。因因此處理理時應(yīng)確確實查出出失效原原因，并并務(wù)必有有效控制制，才能能防止失失效產(chǎn)品品運出廠廠外。39一、基本本概念（續(xù)續(xù)）風(fēng)險順序序數(shù)RPN（Rish,PriorityNumber）=SODS：sereritg(嚴重度)O：occarrence(頻度)D：detection(不易探測測度)RPN按由大到到小排序序重點解決決RPN較大的原原因，特特別注意意S大的,哪哪怕RPN并不大，也要采采取措施施。RPN該多少無無任何具具

22、體規(guī)定定，建議議：紅線線：RPN100黃線：RPN64；綠線：RPN64管理較先先進的公公司,RPN要控制在在100以下.40二.FMEA與TS16949、APQP&CP與PPAP關(guān)系FMEA與TS16949在TS16949質(zhì)量體系系要素中中要求制制作PFMEA，多方論證證小組負負責(zé)開發(fā)發(fā)評審PFMEA。在4.4設(shè)計控控制要素素中要求求制作DFMEA。FMEA與APQP&CP在APQP&CP中，F(xiàn)MEA是一個重重要的預(yù)預(yù)防失效效發(fā)生的的工具。在階階段產(chǎn)品品設(shè)計與與開發(fā)中中要求完完成DFMEA；在階段段產(chǎn)品與與過程確確認中要要求PFMEA。FMQA與PPAP在PPAP中要求提提多的14種文文件中

23、第第10種種是FMEA41三、DFMEA與PMEA關(guān)系1DFMEA是PFMEA的輸入，即DFMEA中標明的的特殊特特性必須須在PFMEA中重點考考慮。2DFMEA的失效模模式不能能依靠過過程檢查查糾正/控制，必須更更改設(shè)計計參數(shù)。3DFMEA后才能作作PFMEA。42四、FMEA作用1可早期發(fā)發(fā)現(xiàn)缺陷陷（設(shè)計計問題），避免免減少損損失。2有助助于對設(shè)設(shè)計要求求的評估估及對設(shè)設(shè)計方案案的相互互權(quán)衡。3有助助于可裝裝配性和和制造性性的早期期考慮。4.FMEA是小組行行為（多多方論證證小組），是組組織經(jīng)驗驗的積累累。43五、制訂訂FMEA責(zé)任1DFMEA由設(shè)計工工程師牽牽頭，制制造、質(zhì)質(zhì)管部門門參加

24、的的多方論論 證小小組制訂訂評審。2PFMEA由制造工工程師牽牽頭，設(shè)設(shè)計、質(zhì)質(zhì)管部門門參加的的多方論論證小小組制訂訂評審。44六、何時時開始、何時完完成FMEA1DFMEA在設(shè)計概概念形成成之時開開始，所所有加工圖樣樣完成之之前完成成。2設(shè)計策劃劃可行性性承諾之之前完成成PFMEA。45七、DFMEA的制作步步驟1DFMEA的準備工工作（設(shè)設(shè)計工程程師主動動出擊）a)成立小組組（一般般以58人：生產(chǎn)，材料，供方，顧客）可作為為多方論論證小組組中的子子組；b)資料準備備QFD機能展開開，發(fā)掘掘設(shè)計預(yù)預(yù)期要求求，制造造/裝配配可行性性；可靠性、安全要要求；明確產(chǎn)品品的使用用環(huán)境（溫度，濕度等等）類似產(chǎn)品品的FTA資料工程標準準特殊特性性明細表表c)各系統(tǒng)、子系統(tǒng)統(tǒng)、各部部門邏輯輯影響關(guān)關(guān)系-框圖圖46七、DFMEA的制作步步驟d.通過框圖圖描述的的邏輯關(guān)