潛在失效模式及后果分析FMEA的理解與實(shí)施教材

1、潛在失效模式及后果分析(FMEA)的理解與實(shí)施王松濤編制1目錄第一部分分基本本原理什么是FMEAFMEA是糸統(tǒng)統(tǒng)的分析析方法FMEA分析的的方法第二部分分設(shè)計(jì)FMEA（D-FMEA）D-FMEA的的基本要要求D-FMEA報(bào)報(bào)告的欄欄目解釋釋D-FMEA的的實(shí)施第三部分分過程FMEA（P-FMEA）P-FMEA的的基本要要求P-FMEA報(bào)報(bào)告的欄欄目解釋釋P-FMEA的的實(shí)施2潛在失效效模式及及后果分分析（FMEA）的理理解與實(shí)實(shí)施第一部分分基基本原原理3潛在失效效模式及及后果分分析（FMEA）的理理解與實(shí)實(shí)施一、什么么是FMEA FMEA的的定義：在設(shè)計(jì)計(jì)階段/更改設(shè)設(shè)計(jì)階段段，對(duì)產(chǎn)產(chǎn)品/零零

2、件/制制造過程進(jìn)行分分析，找找出潛在在失效模模式，分分析其可可能的后后果，評(píng)評(píng)估其風(fēng)風(fēng)險(xiǎn)，預(yù)先采取取措施，減少失失效模式式的嚴(yán)重重程度，降低發(fā)發(fā)生的概概率，有有效提高高可靠性，確保顧顧客滿意意的系統(tǒng)統(tǒng)化活動(dòng)動(dòng)。實(shí)施FMEA的時(shí)機(jī)機(jī)：開發(fā)新新產(chǎn)品、實(shí)施新新技術(shù)、開發(fā)新新過程時(shí)時(shí)應(yīng)用；對(duì)現(xiàn)有有產(chǎn)品/過程實(shí)實(shí)施更改改；現(xiàn)有產(chǎn)產(chǎn)品/過過程應(yīng)用用于新的的環(huán)境、場所時(shí)時(shí)；實(shí)施FMEA的目的的：尋找產(chǎn)產(chǎn)品及加加工過程程中的潛潛在失效效及其后后果；確定消消除或減減少潛在在失效發(fā)發(fā)生的措措施；將全部部分析過過程文件件化，以以供評(píng)審審；4潛在失效效模式及及后果分分析（FMEA）的理理解與實(shí)實(shí)施 FMEA是是事前行

3、行為通過FMEA確定的的措施為為預(yù)防措措施；各類失失效模式式均為“潛在”，即可可能會(huì)發(fā)發(fā)生；潛在失失效模式式是憑經(jīng)經(jīng)驗(yàn)和對(duì)對(duì)以往事事故的評(píng)評(píng)估獲得得；FMEA是為為各類設(shè)設(shè)計(jì)/更更改設(shè)計(jì)計(jì)做準(zhǔn)備備的活動(dòng)動(dòng)FMEA是對(duì)對(duì)“設(shè)計(jì)計(jì)策劃”環(huán)節(jié)的的補(bǔ)充活活動(dòng)；在設(shè)計(jì)計(jì)策劃過過程中，通過FMEA明確如如何使顧顧客滿意意；FMEA是集集休分析析的產(chǎn)物物FMEA的分分類D-FMEA(設(shè)計(jì)計(jì)FMEA)：在產(chǎn)品品設(shè)計(jì)過過程中使使用，分分析對(duì)像像為：總成/ 分總總成/零零件；P-FMEA(過程程FMEA)：在工藝藝設(shè)計(jì)過過程中使使用，分分析對(duì)像像為加工工工序及各各物流過過程；5潛在失效效模式及及后果分分析（FME

4、A）的理理解與實(shí)實(shí)施二、FMEA是是系統(tǒng)的的分析方方法6潛在失效效模式及及后果分分析（FMEA）的理理解與實(shí)實(shí)施FMEA分析方方法明確分折折對(duì)像的的功能性性能要求求若設(shè)計(jì)不不當(dāng)，會(huì)會(huì)有什么么問題？問題后果果？問題起因因？怎樣預(yù)防防探測？產(chǎn)重程度？發(fā)生頻率？方法有效否？采取措兔兔設(shè)計(jì)更改改過程更改改特殊控制制其他更改改7潛在失效效模式及及后果分分析（FMEA）的理理解與實(shí)實(shí)施三、FMEA分分析的基基本方法法基本方方法：運(yùn)運(yùn)用失效效鏈，連連問為什什么。失效鏈鏈：定義：一個(gè)潛潛在失效效事件發(fā)發(fā)生，引引起下游系統(tǒng)統(tǒng)產(chǎn)生連連鎖的失失效事件件，為失失效鏈。在失效效鏈中，上一個(gè)個(gè)失效是是下一個(gè)個(gè)失效的起因因

5、，在實(shí)實(shí)施FMEA中中，一定定要找到最終終失效，才能從從根本上上解決問題。8潛在失效效模式及及后果分分析（FMEA）的理理解與實(shí)實(shí)施第二部分分設(shè)設(shè)計(jì)FMEA(D-FMEA)9潛在失效效模式及及后果分分析（FMEA）的理理解與實(shí)實(shí)施一、D-FMEA的基基本要求求分析對(duì)對(duì)象：所所設(shè)計(jì)的的/更改改設(shè)計(jì)的的總成、分總成成、零件。圍繞產(chǎn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)計(jì)中的缺缺陷展開開分析；不要引引入不正正確的分分析內(nèi)容容：制造造缺陷、采購缺陷、檢檢驗(yàn)缺陷陷等。要明確確產(chǎn)品總總成/分分總成/零件的的功能及及關(guān)聯(lián)關(guān)糸糸，即采采用質(zhì)量量功能展展開的形形式確定定相應(yīng)的的分析思路路。10序號(hào)：10產(chǎn)品設(shè)計(jì)計(jì)潛在失失效模式式及后果果分析

6、（DFMEA）產(chǎn)品類型型：零件號(hào)：設(shè)計(jì)責(zé)任任：FMEA編號(hào)：平平臺(tái)03D核心小組組：關(guān)鍵日期期：FMEA日期：（編制）（修訂）項(xiàng)目/功能潛在失效模式潛在失效模式后果嚴(yán)重度S級(jí)別潛在失效起因/機(jī)理頻度O現(xiàn)行設(shè)計(jì)控制探測度D風(fēng)險(xiǎn)順序數(shù)RPN建議措施責(zé)任人措施結(jié)果采取措施SODRPN11潛在失效效模式及及后果分分析（FMEA）的理理解與實(shí)實(shí)施二、D-FMEA報(bào)告告中的欄欄目解釋釋項(xiàng)目/功能項(xiàng)目：被分析析的總成成/分總總成/零零件名稱稱。功能：被分析析產(chǎn)品的的作用，即設(shè)計(jì)計(jì)意圖。確定功功能時(shí)，應(yīng)將產(chǎn)產(chǎn)品所有有的功能能列完整整。潛在失失效模式式失效：喪失功功能；失效模模式：喪喪失功能能所表現(xiàn)現(xiàn)的形式式；

7、失效模模式的類類別；突發(fā)型型：斷裂裂，破碎碎、短路路等；漸變型型：磨損損、老化化、變色色等；產(chǎn)生非非期望功功能：噪噪聲、振振動(dòng)等；12潛在失效效模式及及后果分分析（FMEA）的理理解與實(shí)實(shí)施潛在失失效后果果：潛在在失效模模式給顧顧客帶來來的影響響；顧客包包括內(nèi)部部顧客、主機(jī)廠廠顧客、最終顧顧客。必須明明確潛在在失效模模式影響響安全或或法規(guī)符符合性的的程度。嚴(yán)重度度(S)潛在失失效后果果嚴(yán)重程程度的級(jí)級(jí)別，用用來評(píng)估估后果的的嚴(yán)重性。級(jí)別的的分類：110級(jí)，S越大大，后果果越嚴(yán)重重。如：10級(jí)：無無先兆影影響行車車安全及及法規(guī)。9級(jí)：有有先兆影影響行車車及法規(guī)規(guī)。8級(jí)：車車輛/項(xiàng)項(xiàng)目不能能運(yùn)行(

8、喪失基基本功能能)。7級(jí)：車車輛/項(xiàng)項(xiàng)目可運(yùn)運(yùn)行，但但性能下下降。13潛在失效效模式及及后果分分析（FMEA）的理理解與實(shí)實(shí)施級(jí)別所分析析對(duì)象的的特殊特特性的分分級(jí)(關(guān)關(guān)鍵、主要等)。此欄目目也可用用特殊特特性符號(hào)號(hào)標(biāo)注。包括總總成/分分總成/零件的的各層次次特殊特性。若所分分析的特特性并非非特殊特特性，此此欄目不填。14潛在失效效模式及及后果分分析（FMEA）的理理解與實(shí)實(shí)施潛在失失效起因因/機(jī)理理失效起起因：由由于設(shè)計(jì)計(jì)缺陷而而造成失失效模式式的原因因。不正確確的設(shè)計(jì)計(jì)結(jié)構(gòu)不正確確的設(shè)計(jì)計(jì)參數(shù)不正確確的材料料選用失效機(jī)機(jī)理：由由于設(shè)計(jì)計(jì)未進(jìn)行行動(dòng)態(tài)考考慮而造造成失效效模式的的原因。未考慮慮

9、材料：過早屈屈服、過過早疲勞勞、不穩(wěn)穩(wěn)定等未考慮慮產(chǎn)品本本身：過過早磨損損、氧化化、腐蝕蝕等尋找失失效起因因/機(jī)理理的原則則：運(yùn)用失失效鏈、連問為為什么找到最最終原因因15潛在失效效模式及及后果分分析（FMEA）的理理解與實(shí)實(shí)施頻度(O)失效起起因引起起失效模模式發(fā)生生的可能能性。用用來評(píng)估估失效模式出出現(xiàn)的概概率。級(jí)別的的分類：110級(jí)，O越大大，失效效模式出出現(xiàn)的可可能性越大大。如：10級(jí)：失失效率10%，持續(xù)續(xù)性失效效。8級(jí)：失失效率2%，經(jīng)常性性失效。6級(jí)：失失效率0.5%，偶偶然性失失效。確定頻頻度O時(shí)時(shí)，要分分析：維修經(jīng)經(jīng)驗(yàn)新材料料，新技技術(shù)，新新結(jié)構(gòu)的的采用量量預(yù)期的的使用壽壽命

10、16潛在失效效模式及及后果分分析（FMEA）的理理解與實(shí)實(shí)施現(xiàn)行設(shè)設(shè)計(jì)控制制已經(jīng)使使用或正正在使用用于類似似設(shè)計(jì)過過程中的的控制方方法；采用設(shè)設(shè)計(jì)過程程中的控控制方法法，是為為了識(shí)別別設(shè)計(jì)缺缺陷；設(shè)計(jì)控控制方法法的類別別：設(shè)計(jì)評(píng)評(píng)審：預(yù)預(yù)防類控控制方法法，可防防止失效效起因發(fā)發(fā)生或降低發(fā)發(fā)生概率率；設(shè)計(jì)驗(yàn)驗(yàn)證(DV)：探測類類控制方方法，可可尋找到到失效起因；設(shè)計(jì)確確認(rèn)：探探測類控控制方法法，可尋尋找到失失效模式式；3種不不同的控控制方法法，通過過不同手手段尋找找設(shè)計(jì)缺缺陷；17潛在失效效模式及及后果分分析（FMEA）的理理解與實(shí)實(shí)施探測度度(D)通過控控制方法法識(shí)別潛潛在失效效起因或或防止失

11、失效起因發(fā)生生的難易易程度。用來評(píng)評(píng)估設(shè)計(jì)計(jì)控制方方法 的有有效性。級(jí)別分分類：110級(jí)，D越大，失效起起因識(shí)別別越困難。如：10級(jí)：設(shè)計(jì)控控制不能能找到起起因/無無控制方方法。6級(jí)：設(shè)設(shè)計(jì)控制制有較少少機(jī)會(huì)找找到起因因及模式式。18潛在失效效模式及及后果分分析（FMEA）的理理解與實(shí)實(shí)施風(fēng)險(xiǎn)順順序數(shù)(RPN)風(fēng)險(xiǎn)順順序數(shù)是是嚴(yán)重度度S，頻頻度O，探測度度D的乘乘積，是對(duì)潛在在失效風(fēng)風(fēng)險(xiǎn)的綜綜合評(píng)估估。RPN=SOD，11000。三度(S、O、D)從不同同角度將將失效模模式嚴(yán)重重程度量化。RPN的警或或線要依依據(jù)產(chǎn)品品特點(diǎn)憑憑經(jīng)驗(yàn)確確定，一一般推薦為：RPN=27時(shí)，安安全，27RPN=125

12、時(shí)，風(fēng)險(xiǎn)嚴(yán)嚴(yán)重。當(dāng)RPN較高高時(shí)或S較高時(shí)時(shí)，均應(yīng)應(yīng)采取措措施降低低。19潛在失效效模式及及后果分分析（FMEA）的理理解與實(shí)實(shí)施建議的的措施針對(duì)高高RPN及高S的項(xiàng)目目，準(zhǔn)備備采取的的措施。采取措措施的目目的：降降低S/O/D，從而而降低RPN。提出建建議措施施的順序序：降低低S降降低O降降低D。建議措措施的類類別：降低嚴(yán)嚴(yán)重度S：改變變設(shè)計(jì)結(jié)結(jié)構(gòu)。降低頻頻度O：改度設(shè)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)構(gòu)、改變變設(shè)計(jì)參參數(shù)，改改變使用材料料，改變變預(yù)防類類控制方方法。降低探探測度D：若控制方方法充分分，則增增加控制制程度。若控制方方法不充充分，則則增加/改變控控制方法法。20潛在失效效模式及及后果分分析（FMEA）的

13、理理解與實(shí)實(shí)施采取的的措施建議措措施實(shí)施施后，最最終確定定的設(shè)計(jì)計(jì)結(jié)果。(結(jié)構(gòu)、材料、參數(shù))所確定定的最終終結(jié)果要要在相應(yīng)應(yīng)的設(shè)計(jì)計(jì)文件中體現(xiàn)現(xiàn)。(進(jìn)進(jìn)行驗(yàn)證證)措施落落實(shí)后，重新評(píng)評(píng)估S、O、D及RPN值值。21潛在失效效模式及及后果分分析（FMEA）的理理解與實(shí)實(shí)施三、D-FMEA的實(shí)實(shí)施準(zhǔn)備工工作評(píng)審過過去已發(fā)發(fā)生的事事件及維維修經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)，建立零件件關(guān)系圖圖。零件關(guān)關(guān)系圖是是分折產(chǎn)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)構(gòu)的基礎(chǔ)礎(chǔ)。22潛在失效效模式及及后果分分析（FMEA）的理理解與實(shí)實(shí)施零件關(guān)聯(lián)聯(lián)圖示例例：燈罩開關(guān)電池彈簧極板燈泡鉚接卡扣連接接壓緊裝接接壓緊裝接接卡扣連接接螺紋連接接23潛在失效效模式及及后果分分析（

14、FMEA）的理理解與實(shí)實(shí)施確定分分析對(duì)象象:通過特殊殊特性明明細(xì)表及及質(zhì)量功功能展開開確定分析對(duì)象象。凡與特殊殊特性相相關(guān)的總總成/分總成/零件均應(yīng)應(yīng)進(jìn)行分析。凡涉及產(chǎn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)計(jì)/更改設(shè)計(jì)計(jì)的總成成/分總成/零件均應(yīng)應(yīng)進(jìn)行分析析。D-FMEA的分析流流程24潛在失效效模式及及后果分分析（FMEA）的理理解與實(shí)實(shí)施D-FMEA分分析流程程：確定項(xiàng)目明確功能明確失效模式明確失效后果確定S確定起因因/機(jī)理確定O確定現(xiàn)行行控制方法法確定D喪失功能能是如何何表現(xiàn)的的？失效模式式出現(xiàn)會(huì)會(huì)有什么么后果？失效后果果有多么么嚴(yán)重？失效模式式為什么么會(huì)出現(xiàn)現(xiàn)？失效摸式式出現(xiàn)的的可能性性大嗎？目前采用用什么控控制方

15、法法？控制方法法有效嗎嗎？計(jì)算RPN綜合風(fēng)險(xiǎn)險(xiǎn)大嗎？25潛在失效效模式及及后果分分析（FMEA）的理理解與實(shí)實(shí)施D-FMEA分分析流程程：RPN及及S高否？分折結(jié)束束不高高充分不充分現(xiàn)行控制制方法是否充充分？增加/改變設(shè)設(shè)計(jì)控制制方法改變結(jié)結(jié)構(gòu)/參參數(shù)/材材料增加控控制程度度改變結(jié)結(jié)構(gòu)/參參數(shù)/材料建議措施采取措施施重新確定定S/O/D及及RPNRPN及及S高否？不高分析結(jié)束束高重新分析析26潛在失效效模式及及后果分分析（FMEA）的理理解與實(shí)實(shí)施第三部分分、過程程FMEA（P-FMEA）27潛在失效效模式及及后果分分析（FMEA）的理理解與實(shí)實(shí)施一、P-FMEA的基本要要求。分析對(duì)對(duì)象：所所

16、設(shè)計(jì)的的/更改設(shè)計(jì)計(jì)的加工工工序及物流過過程圍繞過過程設(shè)計(jì)計(jì)中的缺缺陷展開開分析。不要引引入不正正確的分分析內(nèi)容容：產(chǎn)品品設(shè)計(jì)缺缺陷、采購購缺陷、工藝實(shí)實(shí)施等。要明確確各工序序的工藝藝目的，應(yīng)從工工藝流程程圖中識(shí)別要要分析的的工序。28過程FMEAFMEA編號(hào)：項(xiàng)目名稱稱：工藝責(zé)任任部門：車型年/車輛類型型：關(guān)鍵日期期：編制：FMEA日期（編編制）：核心小組組：過程功能要求潛在失效模式潛在失效后果嚴(yán)重度級(jí)別潛在失效起因/機(jī)理頻度現(xiàn)行工藝控制探測度風(fēng)險(xiǎn)順序數(shù)建議的措施責(zé)任及目標(biāo)完成日期采取的措施措施結(jié)果嚴(yán)重度頻度探測度風(fēng)險(xiǎn)順序數(shù)29潛在失效效模式及及后果分分析（FMEA）的理理解與實(shí)實(shí)施二、P-

17、FMEA報(bào)告告中的欄欄目解釋釋。過程功功能/要要求過程功功能：被被分析的的工序/過程名名稱。要求：該工序序/過程程的目的的。若一個(gè)個(gè)工序有有許多工工步，每每工步會(huì)會(huì)產(chǎn)生不不同的失效效模式，則各工工步做為為獨(dú)立工工序處理理潛在失失效模式式失效模模式：達(dá)達(dá)不到原原工序/過程目目的的表表現(xiàn)形式式典型的的失效模模式包括括：彎曲曲、開裂裂、開路路、變形形、毛刺、尺尺寸超差差等30潛在失效效模式及及后果分分析（FMEA）的理理解與實(shí)實(shí)施潛在失失效后果果失效后后果：失失效模式式給顧客客帶來的的影響，包包括后續(xù)續(xù)工序。給最終終使用者者帶來的的后果包包括：噪音、工工作不正正常、異異味、泄泄漏、顧顧客不滿意、危危

18、及使用用者等給下游游工序帶帶來的后后果包括括：無法法加工、無法安裝裝、損壞壞設(shè)備、危及操操作者等等。31潛在失效效模式及及后果分分析（FMEA）的理理解與實(shí)實(shí)施嚴(yán)重度度（S）嚴(yán)重度度S：潛潛在失效效模式帶帶來后果果的嚴(yán)重重級(jí)別，用用來評(píng)估估后果的的嚴(yán)重性性級(jí)別分分類：110級(jí)。S越大大則后果果越嚴(yán)重重。對(duì)最終顧顧客：10級(jí)：無警告告，危及及使用者者安全/法規(guī)，8級(jí)：車車輛/項(xiàng)項(xiàng)目不能能正常工工作（喪喪失功能能）對(duì)下游工工序：10級(jí)：無警告告、危及及操作者者8級(jí)：造造成全部部產(chǎn)品報(bào)報(bào)廢。32潛在失效效模式及及后果分分析（FMEA）的理理解與實(shí)實(shí)施級(jí)別。級(jí)別：所分析析工序/過程中中特殊特特性的分級(jí)

19、（關(guān)鍵、主要）此欄目目可用特特殊特性性符號(hào)標(biāo)標(biāo)注。要描述述加工工工序中過過程特殊殊特性。33潛在失效效模式及及后果分分析（FMEA）的理理解與實(shí)實(shí)施潛在失失效起因因/機(jī)理理失效起起因/機(jī)機(jī)理：由由于設(shè)計(jì)計(jì)缺陷而而造成失失效模式產(chǎn)生生的原因因不正確確的工藝藝方法不正確確的工藝藝參數(shù)不充分分的控制制方法尋找失失效起因因的原則則運(yùn)用失失效鏈連問為為什么找到最最終原因因34潛在失效效模式及及后果分分析（FMEA）的理理解與實(shí)實(shí)施頻度（O）頻度：失效起起因引起起失效模模式發(fā)生生的可能性，用用來評(píng)估估失效模模式出現(xiàn)現(xiàn)的概率率。級(jí)別分分類：110。O越越大失效效模式出出現(xiàn)的可能性性越大如：10級(jí)：持續(xù)性性失

20、效，失效不不可避免免8 級(jí)：經(jīng)常性性失效，發(fā)生頻頻率高6 級(jí)：偶然性性失效，發(fā)生頻頻率低35潛在失效效模式及及后果分分析（FMEA）的理理解與實(shí)實(shí)施現(xiàn)行過過程控制制已經(jīng)使使用或正正在使用用于類似似制造過過程中的的控制方法。采用制制造過程程中控制制方法，是為了了對(duì)制造造過程進(jìn)行控制制，他不不能識(shí)別別工藝設(shè)設(shè)計(jì)過程程中的失失效起因因。過程控控制方法法的分類類防錯(cuò)的的應(yīng)用：預(yù)防類類控制方方法，可可防止失失效的發(fā)發(fā)生監(jiān)視及及檢查：預(yù)防類類控制方方法，可可查找失失效起因因（偏離離工藝要求的的起因），采取取預(yù)防措措施。檢驗(yàn)：探測類類控制方方法，可可查找失失效模式式，采取取糾正措措施加工后后的評(píng)價(jià)價(jià)：探測測

21、類控制制方法，可查找找失效模模式，采采取糾正措施施。36潛在失效效模式及及后果分分析（FMEA）的理理解與實(shí)實(shí)施探測度度（D）通過控控制方法法識(shí)別失失效模式式或防止失效模模式發(fā)生生的難易易程度。用來評(píng)評(píng)估控制方法法的有效效性。級(jí)別分分類：110級(jí)，D越大失失效模式式識(shí)別/防止止越困難難。如：10級(jí)：不能探探測或沒沒有檢查查8級(jí)：只只通過目目測檢查查實(shí)施控控制。37潛在失效效模式及及后果分分析（FMEA）的理理解與實(shí)實(shí)施風(fēng)險(xiǎn)順順序數(shù)（RPN）風(fēng)險(xiǎn)順順序數(shù)是是嚴(yán)重度度S、頻頻度O探探測度D的乘積，是是對(duì)失效效風(fēng)險(xiǎn)的的綜合評(píng)評(píng)價(jià)RPN=SOD，11000。三度從從不同角角度將失失效模式式嚴(yán)重程程度量化化。RPN的警或或線要依依據(jù)加工工特點(diǎn)憑憑經(jīng)驗(yàn)確確定一般推薦薦為：RPN=27時(shí),安安全,27RPN=125時(shí),風(fēng)險(xiǎn)嚴(yán)嚴(yán)重。當(dāng)RPN較高高或S較較高時(shí),均要采采取措施施降低。38潛在失效效模式及及后果分分析（FMEA）的理理解與實(shí)實(shí)施建議的的措施。針對(duì)高高RPN及高S的項(xiàng)目目,準(zhǔn)備備采取的的措施。采取措措施的目目的:降降低S/D/D,從而而降低RPN。提出建建議措施施的順序序：降S，降降O，降D建議措措施的類類別：降低嚴(yán)嚴(yán)重度S：改變變工藝方方法降低頻頻度O：改變工工藝方法法、改變變工藝參參數(shù)，改變變預(yù)防類類控制方方法。降低探探測度D：若控制方方法充分分，則