(DFMEA)汽車行業(yè)設計失效模式分析(PPT38)21

DFMEA培訓訓資資料料1FMEA的基基本本概概念念FMEA表及及開開發(fā)發(fā)順順序序：：潛在失效模式潛在失效后果嚴重度S級別潛在失效起因/機理頻度O現(xiàn)行控制探測度DRPN建議措施責任及目標完成日期措施結果預防探測采取的措施SODRPN子系系統(tǒng)統(tǒng)功能能要要求求功能能、、特特性或或要要求求是什什么么？？會是是什什么么問問題題？？-無無功功能能-部部分分功功能能/功功能能過強強/功功能能降降級級-功功能能間間歇歇-非非預預期期功功能能后果果是是什么么？？有多多糟糕糕？起因因是是什么么？？發(fā)生生的的頻頻率如如何何？？怎樣樣能能得得到到預防防和和探探測測？？該方方法法在在探測測時時有多多好好？？能做做些些什什么么？？-設設計計更更改改-過過程程更更改改-特特殊殊控控制制-標標準準、、程程序序或或指南南的的更更改改2DFMEA步驟驟一、、定定義義顧顧客客二二、、成成立立DFMEA小組組三、、繪繪制制功功能能框框圖圖四四、、設設計計輸輸入入清清單單五、、列列出出項項目目/功能能要要求求六六、、列列出出潛潛在在失失效效模模失失七、、列列出出失失效效后后果果八八、、定定義義級級別別九、分析析失效原原因十十、、分析頻頻度十一、分分析現(xiàn)行行控制、、十二、、分析探探測度十三、分分析RPN值十十四、建建議措施施十五、采采取措施施十十六六、措施施說明十七、重重新評估估RPN值注：1、表頭說說明2、DFMEA時機3、DFMEA與PFMEA關系4、小結3顧客的定定義1、終端客客戶2、OEM安裝或制制造中心心3、供應商商或下道道工序4、法規(guī)最主要的的顧客是是最終使使用者即即終端客客戶一、客戶戶定義4二、建立立DFMEA小組在最初的的設計FMEA過程中，，希望負負責設計計的工程程師能夠夠直接地地、主動動地聯(lián)系系所有有有關部門門的代表表。這些些專長和和責任領領域應包包括（但但不限于于）裝配配、制造造、設計計、分析析/試驗驗、可靠靠性、材材料、質(zhì)質(zhì)量、服服務和供供方以及及負責更更高或更更低一層層次的總總成或系系統(tǒng)、子子系統(tǒng)或或部件的的設計領領域。FMEA應成為促促進各相相關部門門之間相相互交換換意見的的一種催催化劑，，從而推推進小組組協(xié)作的的工作方方式。應建立一一名有經(jīng)經(jīng)驗的小小組組長長5三、繪制制功能框框圖（方方塊圖））方框圖最最好地展展示了部部件與部部件之間間的物理理和物流流關系。。功能框框圖指出出了在設設計范圍圍內(nèi)部件件與子系系統(tǒng)之間間的相互互關系，，這種關關系包括括：信息息流、能能量、力力和流體體；6閃光燈方方塊圖7四、制定定設計輸輸入清單單8填入被分分析項目目的名稱稱和其他他相關信信息（如如編號、、零件級級別等））。利用用工程圖圖紙上標標明的名名稱并指指明設計計水平。。在初次次發(fā)布（（如在概概念階段段）前，，應使用用試驗性性編號。。用盡可能能簡明的的文字來來說明被被分析項項目滿足足設計意意圖的功功能，包括該系系統(tǒng)運行行環(huán)境（（規(guī)定溫溫度、壓壓力、濕濕度范圍圍、設計計壽命））相關的的信息（（度量/測量變變量）。。如果該該項目有有多種功功能，且且有不同同的失效效模式，，應把所所有的功功能單獨獨列出。。五、列出項目目/功能要求9潛在失效模式式所謂潛在失效效模式是指部部件、子系統(tǒng)統(tǒng)或系統(tǒng)有可可能會未達到到或不能實現(xiàn)現(xiàn)項目/功能能欄中所描述述的預期功能能的情況（如如預期功能失失效）。這種種潛在的失效效模式可能會會是更高一級級的子系統(tǒng)或或系統(tǒng)的潛在在失效模式的的起因或者是是更低一級的的部件的潛在在失效模式的的影響后果。。對于特定的項項目及其功能能，列出每一一個潛在的失失效模式。前提是這種種失效可能發(fā)發(fā)生，但不一一定發(fā)生。推推薦將對以往往TGW（運行出錯）研研究、疑慮、、報告和小組組頭腦風暴結結果的回顧作作為起點。只可能出現(xiàn)在在特定的運行行條件下（如如熱、冷、干干燥、粉塵等等）和特定的的使用條件下下（如超過平平均里程、不不平的路面、、僅在城市內(nèi)內(nèi)行駛等）的的潛在失效模模式應予以考考慮。六、列出潛在在失效模式10失效模式：盡盡可能的思考考，在所分析析的汽車、系系統(tǒng)、部件上上會出現(xiàn)那些些的故障：沒有剎車、空空調(diào)不冷、照照明不亮………。三、設計FMEA開發(fā)11典型的失效模模式可包括，，但不限于：：裂紋變變形形松動泄泄漏漏粘結氧氧化化斷裂不不傳傳輸扭矩打滑（不能承承受全部扭矩矩）無支支撐（結構的的）支撐不足（結結構的）剛剛性嚙嚙合脫離太快信信號不不足信號間斷無無信號號注：潛在失效效模式應以規(guī)規(guī)范化或技術術術語來描述述，。12潛在失效的后后果定義為顧顧客感受到的的失效模式對對功能的影響響。要根據(jù)顧客可可能發(fā)現(xiàn)或經(jīng)經(jīng)歷的情況來來描述失效的的后果，要記記住顧客既可可能是內(nèi)部的的顧客也可能能是最終用戶戶。如果失效模式式影響可能影影響安全性或或?qū)Ψㄒ?guī)的符符合性，要清清楚地予以說說明。失效的后果應應按照所分析析的具體的系系統(tǒng)、子系統(tǒng)統(tǒng)或部件來說說明。還應記住不同同級別的部件件、子系統(tǒng)和和系統(tǒng)之間存存在著一種系系統(tǒng)層次上的的關系。例如如，一個零件件可能會斷裂裂，這樣會引引起總成的振振動、從而導導致一個系統(tǒng)統(tǒng)間歇性運行行。系統(tǒng)的間間歇性運行可可能會造成性性能的下降并并最終導致顧顧客的不滿。。分析的意圖圖就是在小組組所擁有的知知識層次上，，盡可能的預預測到失效的的后果。七列出潛在失失效后果13失效后果：盡盡可能的思考考，在汽車上上出現(xiàn)此失效效模式時對顧顧客有什么影影響、會造成成什么后果呢呢？14典型的失效后后果可能是但但不限于以下下情況：噪音粗粗糙糙工作不正常不不起作用外觀不良異異味不穩(wěn)定工工作減弱運行間歇熱熱衰衰變泄漏不不符合法規(guī)15八、評估嚴重重度（S）嚴重度是一給給定失效模式式最嚴重的影影響后果的級級別。嚴重度度是單一的FMEA范圍內(nèi)的相對對定級結果。。嚴重度數(shù)值值的降低只有有通過改變設設計才能夠?qū)崒崿F(xiàn)。嚴重度度應以表2為為導則進行估估算：小組應對評定定準則和分級級規(guī)則達成一一致意見，盡盡管個別產(chǎn)品品分析可做修修改。（見表表2）注：不推薦修修改確定為9和10的嚴嚴重度數(shù)值。。嚴重度數(shù)值值定級為1的的失效模式不不應進行進一一步的分析。。注：有時，高高的嚴重度定定級可以通過過修改設計，，使之補償或或減輕失效的的嚴重度結果果來予以減小小。例如，“癟胎”可以減輕突然然爆胎的嚴重重度，“安全帶”可以減輕車輛輛碰撞的嚴重重程度。16表2.推薦的的DFMEA嚴重度評價準則17本欄目可用于于對那些可能能需要附加的的設計或過程程控制的部件件、子系統(tǒng)或或系統(tǒng)的產(chǎn)品品特殊特性的的分級（如關關鍵、主要、、重要、重點點）。本欄目還可用用于突出高優(yōu)優(yōu)先度的失效效模式，以便便在小組認為為有所幫助時時或部門管理理者要求時進進行工程評價價。產(chǎn)品或過過程特殊特性性符號及其使使用服從于特特定的公司規(guī)規(guī)定，在本文文件中不予以以標準化。九、定義級別別18所謂失效的的潛在起因因是指設計計薄弱部分分的跡象，，其結果就就是失效模模式。盡可能地列列出每一失失效模式的的每一個潛潛在起因和和/或失效效機理。起起因/機理理應盡可能能簡明而全全面的列出出，以便有有針對性地地采取補救救的努力。。典型的失效效起因可包包括但不限限于：規(guī)定的材料料不正確設計壽命設設想不足應力過大潤滑能力不不足維護說明書書不充分算法不正確確維護說明書書不當軟件規(guī)范不不當表面精加工工規(guī)范不當當行程規(guī)范不不足十、分析失效的潛在在起因/機機理19導致此失效模式的發(fā)生?A原因？B原因？C原因？2021頻度是指某某一特定的的起因/機機理在設計計壽命內(nèi)出出現(xiàn)的可能能性。描述述出現(xiàn)的可可能性的級級別數(shù)具有有相對意義義，而不是是絕對的數(shù)數(shù)值。通過過設計變更更或設計過過程變更（（如設計檢檢查表、設設計評審、、設計導則則）來預防防或控制失失效模式的的起因/機機理是可能能影響頻度度數(shù)降低的的唯一的途途徑。（見見表3）潛在失效起起因/機理理出現(xiàn)頻度度的評估分分為1到10級。在在確定此值值時，需考考慮以下問問題：?類似的部件件、子系統(tǒng)統(tǒng)或系統(tǒng)的的維修史/現(xiàn)場經(jīng)驗驗如何？?部件是沿用用先前水平平的部件、、子系統(tǒng)或或系統(tǒng)還是是與其相類似？?相對于先前前水平的部部件、子系系統(tǒng)或系統(tǒng)統(tǒng)變化有多多顯著？?部件是否與與先前水平平的部件有有著根本的的不同？?部件是否是是全新的？？十一、分析頻度（（O）22失效模式A原因B原因C原因D原因頻度？頻度？頻度？頻度？23表3.推薦薦的DFMEA頻度評價準準則24列出已經(jīng)完完成或承諾諾要完成的的預防措施施、設計確確認/驗證證（DV）或其它活動動，并且這這些活動將將確保設計計對于所考考慮的失效效模式和/或起因/機理是足足夠的?，F(xiàn)現(xiàn)行控制是是指已被或或正在被同同樣或類似似的設計所所采用的那那些措施（（如設計評評審，失效效與安全設設計（減壓壓閥），數(shù)數(shù)學研究，，臺架/試試驗室試驗驗，可行性性評審，樣樣件試驗，，道路試驗驗，車隊試試驗）。小小組應一直直致力于設設計控制的的改進；例例如，在實實驗室創(chuàng)立立新的系統(tǒng)統(tǒng)試驗或創(chuàng)創(chuàng)立新的系系統(tǒng)模型化化運算方法法等。要考慮兩種種類型的設設計控制：：預防：防止止失效的起起因/機理理或失效模模式出現(xiàn)，，或者降低低其出現(xiàn)的的幾率。探測：在項項目投產(chǎn)之之前，通過過分析方法法或物理方方法，探測測出失效的的起因/機機理或者失失效模式。。十一、分析析現(xiàn)行設計計控制25如果可能，，最好的途途徑是先采采用預防控控制。假如如預防性控控制被融入入設計意圖圖并成為其其一部分，，它可能會會影響最初初的頻度定定級。探測測度的最初初定級將以以探測失效效起因/機機理或探測測失效模式式的設計控控制為基礎礎。對于設計控控制，本手手冊中的設設計FMEA表中設有兩兩欄（即單單獨的預防防控制欄和和探測控制制欄），以以幫助小組組清楚地區(qū)區(qū)分這兩種種類型的設設計控制。。這可迅速速而直觀地地確定這兩兩種設計控控制均已得得到考慮。。最好采用用這樣的兩兩欄表格。。注：在這里里的示例中中，小組沒沒有確定任任何預防控控制。這可可能是因為為同樣或類類似的設計計沒有應用用過預防控控制。設計計控控制制如如果果使使用用單單欄欄表表格格，，應應使使用用下下列列前前綴綴。。在在所所列列的的每每一一個個預預防防控控制制前前加加上上一一個個字字母母“P”。在所所列列的的每每一一個個探探測測控控制制前前加加上上一一個個字字母母“D”。一旦旦確確定定了了設設計計控控制制，，評評審審所所有有的的預預防防措措施施以以決決定定是是否否有有需需要要變變化化的的頻頻度度數(shù)數(shù)。。26探測測度度是是與與設設計計控控制制中中所所列列的的最最佳佳探探測測控控制制相相關關聯(lián)聯(lián)的的定定級級數(shù)數(shù)。。探探測測度度是是一一個個在在某某FMEA范圍圍內(nèi)內(nèi)的的相相對對級級別別。。為為了了獲獲得得一一個個較較低低的的定定級級，，通通常常計計劃劃的的設設計計控控制制（（如如確確認認和和/或或驗驗證證活活動動））必必須須予予以以改改進進。。推薦薦的的評評價價準準則則小組組應應對對相相互互一一致致的的評評定定準準則則和和定定級級方方法法達達成成一一致致意意見見，，盡盡管管對對個個別別產(chǎn)產(chǎn)品品分分析析可可作作調(diào)調(diào)整整。。在設設計計開開發(fā)發(fā)過過程程中中，，最最好好是是盡盡早早采采用用探探測測控控制制。。注：：在在確確定定了了探探測測度度級級別別之之后后，，小小組組應應評評審審頻頻度度數(shù)數(shù)定定級并并確確保保頻頻度度數(shù)數(shù)定定級級仍仍是是適適宜宜的的。。探測測度度應應用用表表4作作為為估估算算導導則則。。注：：級級數(shù)數(shù)1專專用用于于“幾乎乎肯肯定定”的情情況況。。十二二、、分分析析探測測度度（（D））27表4.推推薦薦的的DFMEA探測測度度評評價價準準則則28風險順序數(shù)是是嚴重度（S）、頻度（O）和探測度（D）的乘積。RPN=（S）×（O））×（D）在單一FMEA范圍內(nèi)，此值值（1-1000）可用用于設計中所所擔心的事項項的排序。十三、計算風風險順序數(shù)RPN29十四、建議的的措施應首先針對高嚴重度，高高RPN值和小組指定定的其它項目目進行預防/糾糾正措施的工工程評價。任任何建議措施施的意圖都是是要依以下順順序降低其風風險級別：嚴嚴重度、頻度度和探測度。。一般實踐中，，不管其RPN值是多大，當當嚴重度是9或10時，，必須予以特特別注意，以以確?，F(xiàn)行的的設計控制或或預防/糾正正措施針對了了這種風險。。在所有的已已確定潛在失失效模式的后后果可能會給給最終用戶造造成危害的情情況下，都應應考慮預防/糾正措施，，以便通過消消除，減弱或或控制起因來來避免失效模模式的產(chǎn)生。。在對嚴重度值值為9或10的項目給予予特別關注之之后，小組再再考慮其它的的失效模式，，其意圖在于于降低嚴重度度，其次頻度度，再次探測測度。30應考慮但不限限于以下措施施：?修改設計幾何何尺寸和/或或公差；?修改材料規(guī)范范；?試驗設計（尤尤其是存在多多重或相互作作用的起因時時或其它解決決問題的技術術）；和修改改試驗計劃。。建議措施的主主要目的是通通過改進設計計，降低風險險，提高顧客客滿意度。只有設計更改改才能導致嚴嚴重度的降低低。只有通過過設計更改消消除或控制失失效模式的一一個或多個起起因/機理才才能有效地降降低頻度。增增加設計確認認/驗證措施施將僅能導致致探測度值的的降低。由于于增加設計確確認/驗證不不是針對失效效模式的嚴重重度和頻度的的，所以該種種工程措施是是不太期望采采用的。對于一個特定定的失效模式式/起因/控控制的組合，，如果工程評評價認為無需需采用建議措措施，則應在在本欄內(nèi)注明明“無”。十四、建議的的措施31填入每一項建建議措施的責責任組織的名名稱和個人的的姓名以及目目標完成日期期。22）措施的的結果在確定了預防防/糾正措施施以后，估計計并記錄嚴重重度、頻度和和探測度值的的結果。計算算并記錄RPN的結果。如果果沒有采取任任何措施，將將相關欄空白白即可。所有修改了的的定級數(shù)值應應進行評審。。如果認為有有必要采取進進一步措施的的話，重復該該項分析。焦焦點應永遠是是持續(xù)改進。。十五、措施的的責任人、目目標及完成時時間32十六、采取的的措施在措施實施之之后，填入實實際措施的簡簡要說明以及及生效日期33十七、重新評評估RPN值34注1、表頭說明35注2、DFMEA和PFMEA之關的關系和和聯(lián)系一、DFMEA在產(chǎn)品設計之之前進行；PFMEA是產(chǎn)品已經(jīng)設設計定型，在在制造前進行行；二、DFMEA和PFMEA的嚴重度必須須一致，即PFMEA嚴重度必須按按DFMEA的定義執(zhí)行；；三、特殊特性性選擇：DFMEA識別產(chǎn)品特殊殊特性；PMEA根據(jù)產(chǎn)品特殊殊特性識別過過程特殊特性性；但不能認認為一定是先先有DFMEA之后才有特殊殊特性，有些些時候會有先先有DFME，如：以汽車車為例，汽車車的尾氣排放放量屬于特殊殊特性，這個個特性在產(chǎn)品品設計時是作作為其設計輸輸入要求的特特性，也是與與法律法規(guī)密密切相關的產(chǎn)產(chǎn)品特性，不不用DFMEA即可確定，但但有的產(chǎn)品特特性可能需要要在DFMEA的過程中對