潛在失效模式及后果分析基礎講義課件

——FMEA基礎知識介紹潛在失效模式及后果分析(FailureModeEffectsAnalysis)1——FMEA基礎知識介紹潛在失效模式及后果分析1內(nèi)容

1、FMEA基本原理1.1概述1.2FMEA的目的和意義1.3FMEA的方法類別1.4FMEA的分析步驟1.5FMEA過程詳解1.5.1失效模式分析2內(nèi)容1、FMEA基本原理2

1.5.2失效原因分析1.5.3失效影響分析1.5.4風險分析1.5.5失效檢測方法分析1.5.6補償措施分析1.5.7FMEA的注意事項2、FMEA分析方法應用介紹2.1典型的FMEA分析方法

內(nèi)容31.5.2失效原因分析內(nèi)容3

2.2ISO/TS16949FMEA2.2.1設計FMEA2.2.2過程FMEA2.3FMEA的評價準則2.4FMEA工作表及填寫方法2.5跟蹤行動2.6FMEA的應用步驟2.7FMEA分析舉例

內(nèi)容42.2ISO/TS16949FMEA內(nèi)容43、FMEA的其它應用舉例3.1使用階段的FMEA應用例

3.2品質(zhì)保證計劃中FMEA應用例

3.3安全性保證計劃的FMEA應用例

3.4FMEA在汽車故障診斷裝置設計時的應用

3.5FMEA在可靠性維護中的應用內(nèi)容53、FMEA的其它應用舉例內(nèi)容5

1、失效模式影響分析原理

1.1概述潛在失效模式影響分析（FailureModeandEffectsAnalysis，簡記為FMEA）是分析系統(tǒng)中每一產(chǎn)品所有可能產(chǎn)生的失效模式及其對系統(tǒng)造成的所有可能影響，并按每一個失效模式的嚴重程度、檢測難易程度以及發(fā)生頻度予以分類的一種歸納分析方法。61、失效模式影響分析原理

FMEA作為一種可靠性分析方法起源于美國。早在50年代初，美國格魯門飛機公司在研制飛機主操縱系統(tǒng)時就采用FMEA方法，取得了良好的效果。到了60年代后期和70年代初期，F(xiàn)MEA方法開始廣泛地應用于航空、航天、艦船、兵器等軍用系統(tǒng)的研制中，并逐漸滲透到機械、汽車、醫(yī)療設備等民用工業(yè)領域，取得顯著的效果。7FMEA作為一種可靠性分析方法起源于美國。早在5

國內(nèi)在80年代初期，隨著可靠性技術在工程中的應用，F(xiàn)MEA的概念和方法也逐漸被接受。目前在航空、航天、兵器、艦船、電子、機械、汽車、家用電器等工業(yè)領域，F(xiàn)MEA方法均獲得了一定程度的普及，為保證產(chǎn)品的可靠性發(fā)揮了重要作用。可以說該方法經(jīng)過長時間的發(fā)展與完善，已獲得了廣泛的應用與認可，成為在系統(tǒng)的研制中必須完成的一項可靠性分析工作。8國內(nèi)在80年代初期，隨著可靠性技術在工程中的應用對車輛回收的研究結果表明，全面實施FMEA能夠避免許多回收事件的發(fā)生。事先花時間很好地進行綜合的FMEA分析，能夠容易、低成本地對產(chǎn)品或過程進行修改，從而減輕事后修改地危機。FMEA能夠減少或消除因修改而帶來更大損失的機會。適當?shù)募右詰?，F(xiàn)MEA是一個相互作用的過程，永無止境。

返回9對車輛回收的研究結果表明，全面實施FMEA能夠避1.2FMEA的目的和意義

FMEA是設計（制造）工程師用來在最大范圍內(nèi)保證自己在設計或制造過程中能夠充分考慮并指明潛在失效模式及相關的后果起因或機理的分析方法。FMEA以其最嚴密的形式總結了工程師進行零部件、子系統(tǒng)和系統(tǒng)設計（工藝過程設計）時的設計思想。這種系統(tǒng)化的方法與一個工程師在任何設計過程（制造計劃過程）中正常經(jīng)歷的思想過程是一致的，并使之規(guī)范化、文件化。101.2FMEA的目的和意義FMEA是設計（制

所有的FMEA分析最后都要求制作FMEA分析表，它是FMEA分析結果的書面總結。因而FMEA分析為設計部門、生產(chǎn)規(guī)劃部門、生產(chǎn)部門、質(zhì)保部門等有關技術部門提供了共享的信息資源；另一方面，F(xiàn)MEA為以后同類產(chǎn)品進行設計提供了資料。

FMEA是一組系統(tǒng)化的相互作用的過程，其目的是：11所有的FMEA分析最后都要求制作FMEA分析表

——發(fā)現(xiàn)、評價產(chǎn)品/過程中潛在的失效及其結果；——確定與產(chǎn)品有關的過程潛在失效模式；——評價失效對顧客的潛在影響；——確定潛在制造或安裝過程失效起因，確定減少失效發(fā)生或找出失效條件的過程控制變量；12——發(fā)現(xiàn)、評價產(chǎn)品/過程中潛在的失效及其結果；12

——編制潛在失效模式分級表，然后建立考慮措施的優(yōu)選體系；——減輕缺陷的嚴重性，因此必須對零件的結構設計作更改；——在缺陷到達用戶手中之前或者零部件及總成品出廠前提高發(fā)現(xiàn)缺陷的概率。

返回13——編制潛在失效模式分級表，然后建立考慮措施的優(yōu)選體系

階段方案階段研制階段生產(chǎn)階段使用階段方法功能FMEA

硬件FMEA軟件FMEA過程FMEA設備FMEA

統(tǒng)計FMEA

目的分析研究系統(tǒng)功能設計的缺陷與薄弱環(huán)節(jié)為系統(tǒng)功能設計的改進和方案的權衡提供依據(jù)分析研究系統(tǒng)硬件、軟件設計的缺陷與薄弱環(huán)節(jié)，為系統(tǒng)的硬件、軟件設計改進和方案權衡提供依據(jù)分析研究所設計的生產(chǎn)工藝過程的缺陷和薄弱環(huán)節(jié)及其對產(chǎn)品的影響，為生產(chǎn)工藝的設計改進提供依據(jù)。分析研究生產(chǎn)設備的失效對產(chǎn)品的影響，為生產(chǎn)設備的改進提供依據(jù)分析研究產(chǎn)品使用過程中實際發(fā)生的失效、原因及其影響，為評估論證、研制生產(chǎn)各階段的FMEA的有效性和進行產(chǎn)品的改進、改型或新產(chǎn)品的研制提供依據(jù)

表1-1產(chǎn)品壽命周期各階段的FMEA方法

14階段方案階段研制階段生產(chǎn)階段使用階段方法功

在產(chǎn)品壽命周期內(nèi)的不同階段，F(xiàn)MEA的應用目的和應用方法略有不同，詳見表1-1。從表1-1中可以看出，在產(chǎn)品壽命周期的各個階段雖然有不同形式的FMEA，但其根本目的只有一個，即從產(chǎn)品設計、生產(chǎn)過程和產(chǎn)品使用角度發(fā)現(xiàn)各種缺陷與薄弱環(huán)節(jié)，從而提高產(chǎn)品的可靠性水平。

1.3FMEA的方法類別15在產(chǎn)品壽命周期內(nèi)的不同階段，F(xiàn)MEA的應用目的和應用方

在汽車產(chǎn)品的開發(fā)過程中，F(xiàn)MEA主要分為以下兩種：（1）設計FMEA即DesignFMEA，簡記為DFMEA；（2）工藝FMEA即ProcessFMEA，簡記為PFMEA。

返回16在汽車產(chǎn)品的開發(fā)過程中，F(xiàn)MEA主要分為以下兩種

1.4FMEA的分析步驟

進行系統(tǒng)的FMEA一般按圖1-1所示的步驟進行。

171.4FMEA的分析步驟

進行系統(tǒng)的FM（1）明確分析范圍根據(jù)系統(tǒng)的復雜程度、重要程度、技術成熟性、分析工作的進度和費用約束等，確定進行FMEA的產(chǎn)品范圍。（2）系統(tǒng)任務分析描述系統(tǒng)的任務要求及系統(tǒng)在完成各種任務時所處的環(huán)境條件。系統(tǒng)的任務分析結果一般用任務剖面來描述。

18（1）明確分析范圍18（3）系統(tǒng)功能分析分析明確系統(tǒng)中的產(chǎn)品在完成不同的任務時所應具備的功能、工作方式及工作時間等。

（4）確定失效判據(jù)制訂與分析判斷系統(tǒng)及系統(tǒng)中產(chǎn)品正常與失效的準則。（5）選擇FMEA方法根據(jù)分析的目的和系統(tǒng)的研制階段，選擇相應的FMEA方法，制定FMEA的實施步驟及實施規(guī)范。19（3）系統(tǒng)功能分析19（6）實施FMEA分析FMEA包括失效模式分析、失效原因分析、失效影響分析、失效檢測方法分析與補償措施分析等步驟。失效模式分析是找出系統(tǒng)中每一產(chǎn)品（或功能、生產(chǎn)要素、工藝流程、生產(chǎn)設備等）所有可能出現(xiàn)的失效模式。失效原因分析是找出每一個失效模式產(chǎn)生的原因。20（6）實施FMEA分析20失效影響分析是找出系統(tǒng)中每一產(chǎn)品（或功能、生產(chǎn)要素、工藝流程、生產(chǎn)設備等）每一可能的失效模式所產(chǎn)生的影響，并按這些影響的嚴重程度進行分類。失效檢測方法分析是分析每一種失效模式是否存在特定的發(fā)現(xiàn)該失效模式的檢測方法，從而為系統(tǒng)的失效檢測與隔離設計提供依據(jù)。補償措施分析是針對失效影響嚴重的失效模式，提出設計改進和使用補償?shù)拇胧?1失效影響分析是找出系統(tǒng)中每一產(chǎn)品（或功能、生產(chǎn)

（7）給出FMEA結論

根據(jù)失效模式影響分析的結果，找出系統(tǒng)中的缺陷和薄弱環(huán)節(jié)，并制定和實施各種改進與控制措施，以提高產(chǎn)品（或功能、生產(chǎn)要素、工藝流程、生產(chǎn)設備等）的可靠性（或有效性、合理性等）。下面以產(chǎn)品設計的FMEA為例闡述其基本概念和過程，用于其他分析的FMEA方法與用于產(chǎn)品設計的FMEA方法在原理上基本是一致的。

返回22（7）給出FMEA結論返回221.5FMEA過程詳解

1.5.1失效模式分析失效是產(chǎn)品或產(chǎn)品的一部分不能或?qū)⒉荒芡瓿深A定功能的事件或狀態(tài)（對某些產(chǎn)品如汽車零部件、電子元器件等稱為失效）。而失效模式是失效的表現(xiàn)形式，如裂紋、變形、斷裂、松動、泄漏、短路、開路等。一般在研究產(chǎn)品的失效時往往是從產(chǎn)品的失效現(xiàn)象人手，進而通過現(xiàn)象（即失效模式）找出失效原因。231.5FMEA過程詳解失效模式是FMEA分析的基礎，同時也是進行其它失效分析（如故障樹分析、事件樹分析等）的基礎之一。產(chǎn)品的失效與產(chǎn)品所屬系統(tǒng)的規(guī)定功能和規(guī)定條件密切相關，在對具體的系統(tǒng)進行失效分析時，必須首先明確系統(tǒng)在規(guī)定的條件下喪失規(guī)定功能的判別準則，即系統(tǒng)的失效判據(jù)，這樣才能明確產(chǎn)品的某種非正常狀態(tài)是否為該產(chǎn)品的失效模式。24失效模式是FMEA分析的基礎，同時也是進行其它失效

在進行失效模式分析時，應注意區(qū)分兩類不同性質(zhì)的失效，即功能失效和潛在失效。功能失效是指產(chǎn)品或產(chǎn)品的一部分不能完成預定功能的事件或狀態(tài)。即產(chǎn)品或產(chǎn)品的一部分突然、徹底地喪失了規(guī)定的功能。2525

潛在失效是指產(chǎn)品或產(chǎn)品的一部分將不能完成預定功能的事件或狀態(tài)。潛在失效是一種指示功能失效將要發(fā)生的一種可鑒別(人工觀察或儀器檢測)的狀態(tài)。例如，輪胎磨損到一定程度（可鑒別的狀態(tài)），即發(fā)生爆胎失效（功能失效）。圖1-2中給出了某金屬材料的功能失效與潛在失效的示例。

26262727需要指出的是并不是所有的失效都經(jīng)歷潛在失效再到功能失效這一變化過程。在進行失效模式分析時，區(qū)分潛在失效模式與功能失效模式是十分必要的（如潛在失效模式可用于產(chǎn)品的失效監(jiān)控與檢測）。在進行失效模式分析時還應注意，應確定和描述產(chǎn)品在每一種功能下的可能的失效模式。一個產(chǎn)品可能具有多種功能，而每一種功能又可能具有多種失效模式，分析人員的任務就是找出產(chǎn)品每一種功能的全部可能的失效模式。28需要指出的是并不是所有的失效都經(jīng)歷潛在失效再到

此外，復雜系統(tǒng)一般具有多種任務功能。在武器裝備的研制中常用任務剖面描述不同的任務功能，而每個任務剖面又由多個任務階段組成，產(chǎn)品在每一個任務階段中又具有不同的工作模式。因此，在進行失效模式分析時，還要說明產(chǎn)品的失效模式是在哪一個任務剖面的哪一個任務階段的哪種工作模式下發(fā)生的。

29此外，復雜系統(tǒng)一般具有多種任務功能。在武器裝備在系統(tǒng)的壽命周期內(nèi)，分析人員經(jīng)過各種目的的FMEA即可掌握系統(tǒng)的全部失效模式，但首先遇到的問題是在系統(tǒng)研制初期如何分析各產(chǎn)品可能的失效模式。一般來說，可通過統(tǒng)計、試驗或分析預測來解決，即可遵循如下原則：30在系統(tǒng)的壽命周期內(nèi)，分析人員經(jīng)過各種目的的FM對系統(tǒng)中直接采用的現(xiàn)有產(chǎn)品，可以以該產(chǎn)品在過去的使用中所發(fā)生的失效模式為基礎，再根據(jù)該產(chǎn)品使用環(huán)境條件的異同進行分析修正，得到該產(chǎn)品的失效模式；對系統(tǒng)中的新產(chǎn)品，可根據(jù)該產(chǎn)品的功能原理進行分析預測，得到該產(chǎn)品的失效模式，或以與該產(chǎn)品具有相似功能的產(chǎn)品所發(fā)生的失效模式作為基礎，分析判斷該產(chǎn)品的失效模式。

返回31對系統(tǒng)中直接采用的現(xiàn)有產(chǎn)品，可以以該產(chǎn)品在過去的使用中所發(fā)

1.5.2失效原因分析

失效模式分析只說明了產(chǎn)品將以什么模式發(fā)生失效，并未說明產(chǎn)品為何發(fā)生失效的問題。因此，為了提高產(chǎn)品的可靠性，還必須分析產(chǎn)生每一失效模式的所有可能原因。分析失效原因一般從兩方面著手，一方面是導致產(chǎn)品功能失效或潛在失效的產(chǎn)品自身的那些物理、化學變化過程等直接原因；另一方面是由于其他產(chǎn)品的失效、環(huán)境因素和人為因素等引起的間接失效原因。321.5.2失效原因分析失效模式分析只說正確區(qū)分失效模式與失效原因是非常重要的。失效模式是可觀察到的失效表現(xiàn)形式，而直接失效原因描述的是由于設計缺陷、質(zhì)量缺陷、零部件誤用和其他失效過程而導致失效的機理。例如，汽車輪胎負載過高，可以導致輪胎異常磨損，在這里“輪胎異常磨損”是失效模式，而“輪胎負載過高”是失效原因（機理）。返回33正確區(qū)分失效模式與失效原因是非常重要的。失效模式1.5.3失效影響分析

復雜系統(tǒng)通常具有層次性結構，隨著系統(tǒng)設計的進展，系統(tǒng)的層次劃分方式也是不同的。一般情況下在設計的早期按系統(tǒng)的功能劃分層次關系，隨著設計的深入則既可按系統(tǒng)的功能也可按系統(tǒng)的結構化分層次關系，因此，F(xiàn)MEA既可以基于功能層次關系進行，也可以基于結構層次關系進行。341.5.3失效影響分析復雜系統(tǒng)通常具有層次性在進行FMEA之前，應首先規(guī)定FMEA從哪個產(chǎn)品層次開始到哪個產(chǎn)品層次結束，這種規(guī)定的FMEA層次稱為約定層次。一般將最頂層的約定層次稱為初始約定層次，最底層的約定層次稱為最低約定層次。約定層次的劃分應當從效能、費用、進度等方面進行綜合權衡。在系統(tǒng)的不同研制階段內(nèi)由于FMEA的目的或側(cè)重點不同，因而約定層次的劃分不必強求一致。35在進行FMEA之前，應首先規(guī)定FMEA從哪個產(chǎn)品即使在同一研制階段，由于組成系統(tǒng)的復雜性，在約定層次的劃分上也不必完全相同，應依據(jù)組成系統(tǒng)的產(chǎn)品的實際情況確定約定層次。例如，對于由較多設計成熟，具有較好的繼承性和經(jīng)過了良好的可靠性、維修性和安全性驗證的產(chǎn)品組成的系統(tǒng)，其約定層次可劃分的粗而少；反之，對任何新設計的或雖有繼承性但其可靠性、維修性和安全性水平未經(jīng)驗證的產(chǎn)品組成的系統(tǒng)，其約定層次要劃分的多而細，并做認真詳細的分析。36即使在同一研制階段，由于組成系統(tǒng)的復雜性，在約此外，在確定最低約定層次時，可參照約定的或預定的維修／修理級別上的產(chǎn)品層次來確定，如維修時的最小可更換單元。當系統(tǒng)中某一產(chǎn)品的失效將直接引起災難的或致命的后果時，則最低約定層次應至少劃分到這一產(chǎn)品所在的層次。約定層次劃分的越多越細，則進行FMEA的工作量越大。37此外，在確定最低約定層次時，可參照約定的或預定的失效影響系指產(chǎn)品的每一個失效模式對產(chǎn)品自身或其他產(chǎn)品的使用、功能和狀態(tài)的影響。當分析系統(tǒng)中某產(chǎn)品的失效模式對其他產(chǎn)品的失效影響時通常按預定義的約定層次結構進行，即不僅要分析該失效模式對該產(chǎn)品所在相同層次的其他產(chǎn)品造成的影響，還要分析該失效模式對該產(chǎn)品所在層次的更高層次產(chǎn)品的影響。38失效影響系指產(chǎn)品的每一個失效模式對產(chǎn)品自身或其他通常將這些按約定層次劃分的失效影響分別稱為局部影響、高（上）一層次影響和最終影響。系統(tǒng)中各產(chǎn)品的失效模式產(chǎn)生的最終影響往往是不同的，為了劃分不同失效模式產(chǎn)生的最終影響的嚴重程度，在進行失效影響分析之前，一般需要對最終影響的后果等級進行預定義，從而對系統(tǒng)中各失效模式按其嚴重程度進行分級。39通常將這些按約定層次劃分的失效影響分別稱為局部影響、高在某些系統(tǒng)（一般為武器系統(tǒng)）中，最終影響的嚴重程度等級又稱為嚴酷度（有時也稱為嚴重度，系指失效模式所產(chǎn)生后果的嚴重程度）類別。嚴重程度等級（嚴酷度類別）定義應考慮到失效所造成的最壞的潛在后果，并根據(jù)最終可能出現(xiàn)的人員傷亡、系統(tǒng)損壞或經(jīng)濟損失的程度來確定。應注意，在進行最終影響分析時，當所分析的產(chǎn)品在系統(tǒng)設計中已采用余度設計、備用40在某些系統(tǒng)（一般為武器系統(tǒng)）中，最終影響的嚴重程工作方式設計或失效檢測與保護設計時，應暫不考慮這些設計措施，即分析該產(chǎn)品的某一失效模式可能造成的最壞的失效影響。在根據(jù)這種最終影響確定該失效模式的嚴酷度等級時，應當指明系統(tǒng)中已采取的針對這種失效影響的設計措施，對于這種情況的更詳細的分析要借助于失效模式的危害性分析。

返回41工作方式設計或失效檢測與保護設計時，應暫不考慮這些設計

1.5.4風險分析

風險分析的目的是按每一失效模式的嚴重程度及該失效模式發(fā)生的概率所產(chǎn)生的綜合影響對系統(tǒng)中的產(chǎn)品劃等分類，以便全面評價系統(tǒng)中各種可能出現(xiàn)的產(chǎn)品失效的影響，它是一種相對定量的分析方法。421.5.4風險風險分析常用的方法有兩種，即風險優(yōu)先數(shù)（RiskPriorityNumber，RPN）法和危害性分析（CriticalityAnalysis）法，前者主要用于汽車等民用工業(yè)領域，后者主要用于航空、航天等軍用領域。在進行風險分析時可根據(jù)具體情況選擇一種方法。

返回43風險分析常用的方法有兩種，即風險優(yōu)先數(shù)（Risk1.5.5失效檢測方法分析

針對分析找出的每一個失效模式，分析其失效檢測方法，以便為系統(tǒng)的維修性、測試性設計以及系統(tǒng)的維修工作提供依據(jù)。失效檢測方法一般包括目視檢查、離機檢測、原位測試等手段，如BIT（機內(nèi)測試）、自動傳感裝置、傳感儀器、音響報警裝置、顯示報警裝置等。失效檢測一般分為事前檢測與事后檢測兩類，對于潛在失效模式，應盡可能設計事前檢測方法。返回441.5.5失效檢測方法分析針對分析找出的每一1.5.6補償措施分析

補償措施分析是針對每個失效模式的原因、影響、提出可能的補償措施，這是關系到能否有效地提高產(chǎn)品可靠性的重要環(huán)節(jié)。分析人員應提出并評價那些能夠用來消除或減輕失效影響的補償措施。補償措施分為設計上的補償措施和操作人員的應急補償措施。

451.5.6補償措施分析補償措施分析是針對每（1）設計補償措施產(chǎn)品發(fā)生失效時，能繼續(xù)工作的冗余設備；安全或保險裝置(如監(jiān)控及報警裝置)；可替換的工作方式(如備用或輔助設備)；可以消除或減輕失效影響的設計或工藝改進(如優(yōu)選零部件、環(huán)境應力篩選和工藝改進等)。（2）操作人員補償措施特殊的使用維護規(guī)程，以避免或預防失效發(fā)生；出現(xiàn)失效后操作人員采取的最恰當?shù)难a救措施。返回46（1）設計補償措施返回461.5.7FMEA的注意事項

在實施FMEA的過程中，應注意以下問題：（1）FMEA工作應與產(chǎn)品的設計同步進行，尤其應在設計的早期階段就開始進行FMEA，這將有助于及時發(fā)現(xiàn)設計中的薄弱環(huán)節(jié)并為安排改進措施的先后順序提供依據(jù)。

471.5.7FMEA的注意事項在實施FMEA的（2）對產(chǎn)品研制的不同階段，應進行不同程度、不同層次的FMEA。也就是說，F(xiàn)MEA應及時反映設計、工藝上的變化，并隨著研制階段的展開而不斷補充、完善和反復迭代。（3）FMEA工作應由設計人員負責完成，貫徹“誰設計、誰分析”的原則，這是因為設計人員對自己設計的產(chǎn)品最了解。48（2）對產(chǎn)品研制的不同階段，應進行不同程度、不同層次的F（4）FMEA分析中應加強規(guī)范化工作，以保證產(chǎn)品FMEA的分析結果具有可比性。開始分析復雜系統(tǒng)前，應統(tǒng)一制定FMEA的規(guī)范要求，結合系統(tǒng)特點，對FMEA中的分析約定層次、失效判據(jù)、嚴酷度與危害度定義、分析表格、失效率數(shù)據(jù)源和分析報告要求等均應作統(tǒng)一規(guī)定及必要說明。49（4）FMEA分析中應加強規(guī)范化工作，以保證產(chǎn)品FMEA

（5）應對FMEA的結果進行跟蹤與分析，以驗證其正確性和改進措施的有效性。這種跟蹤分析的過程，也是逐步積累FMEA工程經(jīng)驗的過程。一套完整的FMEA資料，是各方面經(jīng)驗的總結，是寶貴的工程財富，應當不斷積累并歸擋，以備查考。

返回50（5）應對FMEA的結果進行跟蹤與分析，以驗證其正確

2、典型FMEA分析方法介紹

2.1典型的FMEA分析方法

隨著FMEA技術的推廣和發(fā)展，各個國家、各個行業(yè)紛紛推出了FMEA要求和方法，并形成標準、規(guī)范或手冊，其中比較著名的見表2-1。512、典型FMEA分析方法介紹

5252

眾多標準、規(guī)范和手冊描述的FMEA主要分為軍工標準和汽車行業(yè)標準或規(guī)范兩大類，軍工行業(yè)以MIL-STD-1629A為代表，中國的標準GJB1391-92與MIL-STD-1629A極為相似；汽車行業(yè)的FMEA方法以ISO/TS16949技術規(guī)范描述的FMEA方法為代表，其它規(guī)范或手冊規(guī)定的方法與其基本相同，因此這里首先介紹GJB1391-92FMEA和ISO/TS16949技術規(guī)范描述的FMEA二者之間的區(qū)別。53眾多標準、規(guī)范和手冊描述的FMEA主要分為軍工標

GJB1391-92《故障模式、影響及危害性分析的要求和程序》是我國1992年出版的國家軍用標準，規(guī)定了對產(chǎn)品進行故障模式、影響及危害性分析的要求和程序，主要適用于軍工產(chǎn)品.我們過去所開發(fā)的《故障模式影響及危害性分析系統(tǒng)》即Fmeca_hut系統(tǒng)，便是按照GJB1391-92標準編制的，它在故障嚴酷度類別、故障模式概率等級、故障影響概率以及危害度等方面，與ISO/TS16949技術規(guī)范相比，有著很大的不同。54GJB1391-92《故障模式、影響及危害性分析的其中GJB1391-92標準輸出的FMEA報表如表2-2所示，ISO/TS16949:2002技術規(guī)范輸出的FMEA報表如表2-3所示。再者，ISO/TS16949:2002技術規(guī)范的相關要求即源自QS9000FMEA手冊，它是最新的全球統(tǒng)一的汽車行業(yè)質(zhì)量管理體系規(guī)范。因此這里重點介紹ISO/TS16949:2002技術規(guī)范中描述的FMEA。

返回55其中GJB1391-92標準輸出的FMEA報表表2-2GJB1391-92標準輸出的FMEA報表返回56表2-2GJB1391-92標準輸出的FMEA報表返回5表2-3ISO/TS16949技術規(guī)范輸出的FMEA報表返回57表2-3ISO/TS16949技術規(guī)范輸出的FMEA報表2.2ISO/TS16949

簡介

ISO/TS16949:2002技術規(guī)范，是在ISO9001:2000標準的基礎上，補充汽車工業(yè)的特殊要求而成。由美、德、法、意、英五國汽車工業(yè)部門相關組織聯(lián)合，融入了美國的QS9000、德國的VDA6.1標準，以及意大利AVSQ和法國EAQF汽車工業(yè)的質(zhì)量管理體系文件中的內(nèi)容。

582.2ISO/TS16949簡介ISO/TS16949規(guī)定了汽車供應商的質(zhì)量體系要求，用于汽車相關產(chǎn)品的設計/開發(fā)、生產(chǎn)、安裝和服務。ISO/TS16949適用于提供以下項目的生產(chǎn)和服務部件的供方及分承包方"現(xiàn)場"：

a)部件或材料；

b)熱處理件、噴漆、電鍍、或其它最終加工服務；

c)其它顧客規(guī)定的產(chǎn)品。59ISO/TS16949規(guī)定了汽車供應商的質(zhì)量

實施ISO/TS16949技術規(guī)范的目的在于：

1.在供應鏈中持續(xù)不斷的改進

★質(zhì)量改進

★生產(chǎn)力改進

★成本的降低

2.強調(diào)缺點的預防

★SPC(統(tǒng)計過程控制)的應用

★防錯措施

3.減少變差和浪費

★確保存貨周轉(zhuǎn)及最低庫存量

★質(zhì)量成本

★非質(zhì)量的額外成本(待線時間，過多搬運…)60實施ISO/TS16949技術規(guī)范的目的在于：6FMEA是ISO/TS16949技術規(guī)范規(guī)定的使用工具之一。ISO/TS16949FMEA主要有DFMEA(設計)和PFMEA(過程)組成，因為根據(jù)原因來分析，產(chǎn)品出現(xiàn)故障無非是因為設計先天不足或制造過程留下的缺陷，所以FMEA分設計FMEA和過程FMEA，有時為了簡便，將它們通稱為“FMEA’S”。

返回61FMEA是ISO/TS16949技術規(guī)范規(guī)定的2.2.1設計FMEA（1）簡介設計FMEA是由設計主管工程師/小組在設計時采用的一種分析技術，用來在最大范圍內(nèi)保證已充分地考慮到和指明各種潛在的失效模式及其相關的起因/機理，評估最全的產(chǎn)品以及每個與之相關的系統(tǒng)、子系統(tǒng)和零部件。FMEA以其最嚴密的形式總結了設計622.2.1設計FMEA（1）簡介一個零部件、子系統(tǒng)或系統(tǒng)時，一個工程師和設計組的設計思想（其中包括，根據(jù)以往的經(jīng)驗和教訓對一些環(huán)節(jié)的分析）。這種系統(tǒng)化的方法與一個工程師在任何設計過程中正常經(jīng)歷的思想過程是一致的，并使之規(guī)范化、文件化。在設計階段使用FMEA時，通常用以下方法降低產(chǎn)品的失效風險：63一個零部件、子系統(tǒng)或系統(tǒng)時，一個工程師和設計組的設計思

——有助于設計要求的評估及對設計方案的相互權衡;——根據(jù)潛在的失效模式對“顧客”的影響，對其進行排序列表，進而建立一套改進設計和開發(fā)試驗的優(yōu)先控制系統(tǒng)；——為推薦和跟蹤降低風險的措施提供一個公開的討論形式；

64——有助于設計要求的評估及對設計方案的相互權衡;64——為將來分析研究現(xiàn)場情況，評價設計時的更改及開發(fā)更先進的設計，提供參考；——有助于對制造和裝配要求的最初設計；——提高設計/開發(fā)過程中已考慮潛在失效及其對系統(tǒng)和產(chǎn)品使用影響的(概率)可能性；——對制定全面、有效的設計試驗計劃和開發(fā)項目提供更多的信息。65——為將來分析研究現(xiàn)場情況，評價設計時的更改及開發(fā)更先

FMEA的全面實施要求對所有新的部件以及應用或環(huán)境有變化的沿用零件進行設計FMEA。FMEA始于負責設計工作的工程師，但對有專有權的設計來說，可能始于其供方。在最初的設計FMEA過程中，希望負責設計的工程師能夠直接地、主動地聯(lián)系所有有關部門的代表。這些部門應包括，但不限于：裝配、制造、材料、質(zhì)量、服務和供方，以及負責下一總成的設計部門。66FMEA的全面實施要求對所有新的部件以及應

FMEA可成為促進有關部門間充分交換意見的催化劑，從而提高整個集體的工作水平。此外，任何（內(nèi)部的或外部的）供方設計項目應向負責設計的工程師進行咨詢。設計FMEA是一份動態(tài)文件，應在一個設計概念最終形成之時或之前開始，而且，在產(chǎn)品開發(fā)各階段中，當設計有變化或得到其它信息時，應及時、不斷地修改，并最終在產(chǎn)品加工圖樣完成之前全部結束。67FMEA可成為促進有關部門間充分交換意見的催化劑（2）設計FMEA的開發(fā)負責設計的工程師擁有許多用于設計FMEA準備工作的文件。設計FMEA應從列出設計希望做什么及不希望做什么開始，即設計意圖。應將通過質(zhì)量功能展開(QFD)、車輛要求文件、已知的產(chǎn)品要求和/或制造/裝配要求等確定的顧客要求綜合起來。期望特性的定義越明確，就越容易識別潛在的失效模式，采取糾正措施。

返回68（2）設計FMEA的開發(fā)返回68（1）簡介過程FMEA是由制造主管工程師/小組采用和一種分析技術，用來在最大范圍內(nèi)保證充分地考慮到并指明失效模式及其相關的后果起因/機理。FMEA以其最嚴密的形式總結了工程師/小組進行工藝過程設計的設計思想（包括一些對象的分析，根據(jù)經(jīng)驗和過去擔心的問題，它們可能發(fā)生的失效）。這種系統(tǒng)化方法與一個工程師在任何制造計劃過程中經(jīng)常經(jīng)歷的思維過程是一致的。2.2.2過程FMEA69（1）簡介2.2.2過程FMEA69

當全面實施FMEA時，要求在所有新的部件/過程，更改的部件/過程及應用或環(huán)境有變化的原有部件/過程進行過程FMEA。過程FMEA始于負責過程工程部門的某位工程師。過程FMEA是一份動態(tài)文件，應在生產(chǎn)工裝準備之前，在過程可行性分析階段或之前開始，而且要考慮從單個零件到總成的所有制造工序。70當全面實施FMEA時，要求在所有新的部件/過程，

在新車型或零件項目的制造策劃階段，對新過程或修改的過程進行早期評審和分析能夠促進預測、解決或監(jiān)控潛在過程問題。過程FMEA并不是依靠改變產(chǎn)品設計來克服過程缺陷的，但它要考慮與計劃的制造或裝配過程有關的產(chǎn)品設計特性參數(shù)，以便最大限度地保證產(chǎn)品能滿足顧客的要求和期望。71在新車型或零件項目的制造策劃階段，對新過程或修改的（2）過程FMEA的開發(fā)過程FMEA應從整個過程的流程圖/風險評估開始。流程圖應確定與每個工序有關的產(chǎn)品/過程特性參數(shù)。如果可能的話，還應根據(jù)相應的設計FMEA確定某些產(chǎn)品影響后果。用于FMEA準備工作中的流程圖/風險評估圖的復制件應伴隨FMEA過程。

返回72（2）過程FMEA的開發(fā)過程FMEA應從整個過程的2.3FMEA的評價準則

ISO/TS16949FMEA主要通過分析失效模式及原因的嚴重度、發(fā)生度、檢測度等要素確定其風險順序數(shù)，從而為指定改進措施提供依據(jù)，因此，在ISO/TS16949FMEA中，為嚴重度、發(fā)生度、檢測度提供了參考的評價準則，并提供了風險順序數(shù)的計算方法。732.3FMEA的評價準則ISO/TS169

2.3.1嚴重度評價準則

DFMEA嚴重度評價準則見表2-4；PFMEA嚴重度評價準則見表2-5。742.3.1嚴重度評價準則DFMEA嚴重度后果判定準則：后果的嚴重度級別無警告的嚴重危害這是一種非常嚴重的失效形式，它是在沒有任何失效預兆的情況下影響到行車安全和（或）不符合有關的法規(guī)10有警告的嚴重危害這是一種非常嚴重的失效形式，是在具有任何失效預兆的情況下影響到行車安全和（或）不符合有關的法規(guī)9很高車輛/項目無法運行（喪失基本功能）8高車輛/項目能運行，但性能下降，顧客非常不滿意7中等車輛/項目能運行，但舒適性/方便性項目失效，顧客不滿意6低車輛/項目能運行，但舒適性/方便性項目運行性能下降5很低配合和外觀/尖響聲和卡塔響聲等項目令人不舒服，大多數(shù)顧客（大于75%）能感覺到有缺陷4輕微配合和外觀/尖響聲和卡塔響聲等項目令人不舒服，有50%顧客能感覺到有缺陷3很輕微配合和外觀/尖響聲和卡塔響聲等項目令人不舒服，有辨識能力的顧客（少于25%）能感覺到有缺陷2無無可辨識的后果1表2-4

推薦的DFMEA嚴重度評價準則返回

75后果判定準則：后果的嚴重度級別無警告的嚴重危害這是一后果判定準則：后果的嚴重度級別無警告的危害可能在無警告的情況下對（機器或總成）操作者造成傷害10有警告的危害可能在有警告的情況下對（機器或總成）操作者造成傷害9很高100％的產(chǎn)品可能需要報廢，或者車輛/項目需要返修部門返修1小時以上8高產(chǎn)品需要進行分檢、一部分（小于100％）需報廢，或車輛/項目在返修部門進行返修的時間在0.5～1小時之間7中等一部分（小于100％）產(chǎn)品可能需要報廢，不需分檢或者車輛/項目需在返修部門返修少于0.5小時6低100％產(chǎn)品可能需要返工或者車輛/項目在線下返修，不需要送往返修部門處理

5很低產(chǎn)品可能需要分檢，無需報廢，但部分（小于100%）返工4輕微部分（小于100%）產(chǎn)品可能需要返工，無需報廢，在生產(chǎn)線上其他工位返工3很輕微部分（小于100%）產(chǎn)品可能需要返工，無報廢，在生產(chǎn)線上原工位返工2無對操作或操作者而言，有輕微的不方便或無影響。

1表2-5

推薦的PFMEA嚴重度評價準則76后果判定準則：后果的嚴重度級別無警告的危害可能在無警2.3.2頻度評價準則

DFMEA頻度評價準則見表2-6；

PFMEA頻度評價準則見表2-7；772.3.2頻度評價準則DFMEA頻度評價準則見表表2-6推薦的DFMEA頻度評價準則返回失效發(fā)生的可能性可能的失效率

頻度很高:持續(xù)性失效≥100個每1000輛車/項目

1050個每1000輛車/項目9高:經(jīng)常性失效20個每1000輛車/項目

810個每1000輛車/項目7中等:偶然性失效5個每1000輛車/項目

62個每1000輛車/項目

5低:相對很少發(fā)生的失效1個每1000輛車/項目

40.5個每1000輛車/項目

3極低:失效不太可能發(fā)生0.1個每1000輛車/項目

2≤0.1個每1000輛車/項目

178表2-6推薦的DFMEA頻度評價準則表2-7推薦的PFMEA頻度評價準則失效發(fā)生的可能性可能的失效率PPK頻度數(shù)很高:失效持續(xù)發(fā)生

≥100/1000件

＜0.551050/1000件

≥0.559高:失效經(jīng)常發(fā)生20/1000件

≥0.78810/1000件

≥0.867中等:失效偶爾發(fā)生

5/1000件

≥0.9462/1000件

≥1.0051/1000件

≥1.104低:失效較少發(fā)生

0.5/1000件

≥1.2030.1/1000件

≥1.302極低:失效不太可能發(fā)生

≤0.01/1000件≥1.67179表2-7推薦的PFMEA頻度評價準則失效發(fā)生的可能性可能2.3.3探測度評價準則

DFMEA探測度評價準則見表2-8；PFMEA探測度評價準則見表2-9；802.3.3探測度評價準則DFMEA探測度評價準則見表2探測性評價準則：設計控制可能探測出來的可能性探測度絕對不肯定設計控制將不能和/或不可能找出潛在的起因/機理及后續(xù)的失效模式，或根本沒有設計控制10很極少設計控制只有很極少機會能找出潛在起因/機理及后續(xù)的失效模式9極少設計控制只有極少的機會能找出潛在起因/機理及后續(xù)的失效模式8很少設計控制只有極少的機會能找出潛在起因/機理及后續(xù)的失效模式7少設計控制有很少的機會能找出潛在起因/機理及后續(xù)的失效模式6中等設計控制有中等的機會能找出潛在起因/機理及后續(xù)的失效模式5中上設計控制有中上多機會能找出潛在起因/機理及后續(xù)的失效模式4多設計控制有較多的機會能找出潛在起因/機理及后續(xù)的失效模式3很多設計控制有很多的機會能找出潛在起因/機理及后續(xù)的失效模式2幾乎肯定設計控制幾乎肯定能夠找出潛在起因/機理及后續(xù)的失效模式1表2-8推薦的DFMEA探測度評價準則返回81探測性評價準則：設計控制可能探測出來的可能性探測度絕對表2-9推薦的PFMEA探測度評價準則探測性準則檢查類別評價準則：在下一個或后續(xù)過程前，或零部件離開制造或裝配工位之前，利用過程控制方法找出缺陷存在的可能性探測度

防錯量具人工檢驗幾乎不可能絕對肯定不可能探測x不能探測或不能檢查10很微小控制方法可能探測不出來

x只有通過間接或隨機檢查來實施控制9微小控制方法有很少的機會能探測出x只有通過目測檢查不實現(xiàn)控制8很小控制方法有很少的機會能探測出

x只有通過雙重目測檢查來實現(xiàn)控制7小控制方法可能能探測出

xx用控制圖的方法，如SPC(統(tǒng)計過程控制)來實現(xiàn)控制6中等控制方法可能能探測出

x控制基于零件離開工位后的計量測量，或者零件離開工位后100％的止/通測量582表2-9推薦的PFMEA探測度評價準則探測性準則檢接表2-9探測性準則檢查類別評價準則：在下一個或后續(xù)過程前，或零部件離開制造或裝配工位之前，利用過程控制方法找出缺陷存在的可能性探測度

防錯量具人工檢驗中上控制方法有較多機會可探測出xx在后續(xù)工位上的誤差探測，或在作業(yè)準備時進行測量和首件檢查4高控制方法有較多機會可探測出xx在工位上的誤差探測，或利用多層驗收在后續(xù)工序上進行誤差探測：供應、選擇、安裝、確認，不能接收有差異的零件

3很高控制方法幾乎肯定能探測出xx在工位上的誤差探測（自動測量并自動停機），不能接收有差異的零件

2幾乎肯定肯定能探測出xx由于有關項目自己已通過過程/產(chǎn)品設計采用了防錯措施，有差異的零件不可能產(chǎn)出183接表2-9探準則檢查類別評價準則：在下一個或后續(xù)2.3.4風險順序數(shù)

某一產(chǎn)品的失效模式的風險順序數(shù)RPN由失效模式的發(fā)生度(Occurrence，OPR)、嚴重度(Severity，S)和探測度(Detection，D)的乘積計算得出，即：RPN＝O×S×D

842.3.4風險順序數(shù)某一產(chǎn)品的失效模式的風險通過RPN可對各失效模式進行相對的危害性進行評定。那些失效發(fā)生可能性高、失效嚴重程度高，又難以檢出的失效模式，其RPN值較高，從而危害性較大。而那些失效發(fā)生可能性低、失效嚴重程度低，較容易檢出的失效模式，其RPN值較低，從而其危害性也較小。85通過RPN可對各失效模式進行相對的危害性進行評定對于危害性高的失效模式，應從降低失效發(fā)生可能性和失效嚴重程度及提高該失效檢出可能性三個方面提出改進措施。當所提出的各種改進措施在系統(tǒng)設計或保障方案中落實后，應重新對各失效模式進行評定，并計算新的RPN值，按改進后的RPN值對失效模式進行排隊，直到RPN值降到一個可接受的水平。限值的失效模式均應采取改進措施。返回86對于危害性高的失效模式，應從降低失效發(fā)生可能性和2.4FMEA工作表及填寫方法

在ISO/TS16949FMEA中，規(guī)定了標準的DFMEA工作表和PFMEA工作表，以下描述DFMEA工作表（見表2-10）各欄目的含義和填寫方法。1)FMEA編號填入FMEA文件的編號，以便查詢。2)項目填入所分析的系統(tǒng)、子系統(tǒng)和零件或過程名稱、編號。872.4FMEA工作表及填寫方法在ISO/TS

3)設計/過程責任填入整車廠(OEM)、部門和小組，如果知道，還應包括供方的名稱。4)編制者填入負責準備FMEA工作的工程師的姓名、電話及所在公司名稱。5)車型年/車輛類型填入所分析的設計過程所應用或影響的車型/項目(如果已知的話)。883)設計/過程責任88

6)關鍵日期填入初次FMEA預定完成的日期，該日期不應超過計劃開始生產(chǎn)的日期。7)FMEA日期填入編制FMEA原始稿的日期及最新修訂的日期。8)核心小組列出被授權確定和/或執(zhí)行任務的責任部門和個人姓名(建議所有參加人員的姓名、部門、電話、地址等都應記錄在一張分發(fā)表上)。896)關鍵日期89第一欄項目／功能：填入將被分析項目的名稱和其他適當?shù)男畔ⅲㄈ缇幪?、零件等級等）。利用工程圖紙上標明的名稱并指明設計等級。填入時，用盡可能簡潔的文字來說明被分析項目要滿足設計意圖的功能，包括該系統(tǒng)運行環(huán)境的相關信息，如果該項目有多種功能，且有不同的失效模式，要把所有功能都單獨列出。90第一欄項目／功能：填入將被分析項目的名稱和其他適當?shù)男畔⒌诙跐撛谑Ｊ剑哼\用智暴法和對過去運行出錯（TGW）進行研究，將可能影響設計/過程意圖實現(xiàn)的失效填入本欄。這些失效模式可能是更高一級系統(tǒng)的潛在失效模式的起因，也可能是比它低一級的零部件潛在失效模式的后果。對一個特定項目及其功能，列出每一個潛在失效模式。前提是這種失效可能發(fā)生，但不是一定發(fā)生。91第二欄潛在失效模式：運用智暴法和對過去運行出錯（TGW）第三欄潛在失效后果：潛在失效后果是指失效模式對顧客的影響，可按顧客（最終使用者）對失效模式可能發(fā)現(xiàn)或經(jīng)歷情況，來描述失效的后果（人身事故、功能喪失、引起索賠、嚴重不滿等）。若顧客是下一道工序或后續(xù)工位等，失效后果應用過程/工序性能來描述（例如無法緊固，不能連接，無法加工表示等）。92第三欄潛在失效后果：潛在失效后果是指失效模式對顧客的影響第四欄嚴重度(S)：嚴重度是衡量潛在失效模式造成危害程度的一種定量指標，用符號“s”表示。嚴重度的評估分為1到10級，其評分準則前面已提到。第五欄級別：本欄可用來對需要附加設計或過程控制的零部件、子系統(tǒng)或系統(tǒng)的任何特殊產(chǎn)品特性等級加以分類(如關鍵、主要、重要、重點等)。特殊產(chǎn)品或過程特殊特性符號及其使用是由特定的公司政策所指示。93第四欄嚴重度(S)：嚴重度是衡量潛在失效模式造成危害程度第六欄潛在失效起因/機理：潛在失效起因是指一個設計弱點的跡象，其結果就是失效模式。在其可能發(fā)生的范圍內(nèi)，列出對每個失效模式的所有可以想到的失效起因／機理。應該盡可能簡明扼要、完整地將起因／機理列出來。使得對相應的起因能采取適當?shù)募m正措施。

94第六欄潛在失效起因/機理：潛在失效起因是指一個設計弱第七欄頻度(O)：頻度是指在設計的壽命中某一特定失效起因／機理發(fā)生的可能性。它是衡量造成失效起因／機理出現(xiàn)可能性的定量指標，用符號“O”表示。通過設計更改或設計過程更改（如設計查檢表、設計審查、設計指南）來預防或控制該失效模式的起因／機理是降低發(fā)生率級別數(shù)的唯一途徑。95第七欄頻度(O)：頻度是指在設計的壽命中某一特定失效起因第八、九欄現(xiàn)行預防設計控制/現(xiàn)行探測設計控制：列出預防措施、設計確認／驗證或其它活動，這些活動的控制完成或承諾將確保該設計對于所考慮的失效模式和／或機理來說是充分的。指的是那些已經(jīng)用于或正在用于相同或相似設計中的那些方法。小組應該把重點放在設計控制的改進上。96第八、九欄現(xiàn)行預防設計控制/現(xiàn)行探測設計控制：列出預防第十欄探測度(D)：是衡量現(xiàn)行的控制方法在預防失效出現(xiàn)和探知失效即將出現(xiàn)可能程度的一個量化指標，用符號“D”表示。第十一欄風險順序數(shù)RPN：RPN＝S×O×D，按此式把“S”、“O”、“D”三者的連乘積填入此欄。

97第十欄探測度(D)：是衡量現(xiàn)行的控制方法在預防失效出現(xiàn)和第十二欄建議措施：對高嚴重度、高RPN值和其他被指定的項目，要進行預防/糾正措施的工程評價。若評價結果認為無需采取建議措施，那么在本欄目中填“無”；若需要，就在本欄目中填入建議采取的措施。第十三欄責任和目標完成日：把負責對每一項建議措施執(zhí)行的組織和個人名稱，以及預計完成的日期填寫在本欄中。98第十二欄建議措施：對高嚴重度、高RPN值和其他被指定的項第十四欄采取的措施：當實施一項措施后，簡要記錄具體的措施和生效日期。第十五欄措施結果：在確定了預防/糾正之后，估算建議措施實施后的嚴重度、頻度、探測度的值，計算RPN值是否下降到期望的程度，否則要更換建議措施，重復分析，進行持續(xù)改進。

返回99第十四欄采取的措施：當實施一項措施后，簡要記錄具體的措施

表2-10失效模式及后果分析工作表

(設計FMEA)返回100表2-10失效模式及后果分析工作表

2.5跟蹤行動

負責設計的工程師負責確保所有的建議措施已被實施或已妥善地落實。FMEA是一個動態(tài)過程，它不僅應該隨時體現(xiàn)最新的設計版本，還應該體現(xiàn)最新的糾正措施，包括開始量產(chǎn)后發(fā)生的事件。

1012.5跟蹤行動負責設計的工程師負責確保所有的

負責設計的工程師有幾種途徑來確保已經(jīng)鑒別了所考慮的問題以及建議措施的實施，這些途徑如下：確保達到設計要求；審查工程圖樣和規(guī)范；確認與裝配／制造文件的結合和一致性；審查過程FMEA和控制計劃。

返回102負責設計的工程師有幾種途徑來確保已經(jīng)鑒別了所考慮的2.6FMEA應用的步驟

2.6.1準備階段（1）選定進行FMEA工作的主持人：負責產(chǎn)品設計和過程設計的主管工程師；（2）成立工作小組，其核心成員應由設計、質(zhì)保、過程、制造部門的工程師擔任。必要時，還可將裝配、銷售、采購等部門的工程師也在其列?？捎芍鞴芄こ處熤苯雍透鞑块T聯(lián)系，請他們派員參加。1032.6FMEA應用的步驟（3）小組成員資格：應是具有豐富知識和經(jīng)驗的工程師。（4）資料準備：見主要輸入檢查清單(表2-11)和輔助輸入檢查單(表2-12)，此準備工作由主管工程師負責，準備的各項資料的用途見表2-13。（5）由主管工程師繪制討論項目的系統(tǒng)框圖和對應的功能框圖。例如自行車系統(tǒng)框圖和功能，如圖2-1所示。104（3）小組成員資格：應是具有豐富知識和經(jīng)驗的工程師。104表2-11主要輸入檢查清單返回105表2-11主要輸入檢查清單返回105表2-12輔助輸入檢查單返回106表2-12輔助輸入檢查單返回106表2-13輸入資料用途矩陣表返回107表2-13輸入資料用途矩陣表返回107圖2-1自行車系統(tǒng)框圖和功能108圖2-1自行車系統(tǒng)框圖和功能1082.6.2實施階段（1）實施步驟1）確定主要和輔助輸入數(shù)據(jù)；2）完成適當?shù)氖Ｊ郊昂蠊治?，填寫FMEA表格；3）確定所有零件功能框圖和系統(tǒng)框圖；4）確定潛在失效模式；5）確定所有失效模式的不利后果；6）確定這些失效模式后果的嚴重度；1092.6.2實施階段（1）實施步驟1097）根據(jù)失效后果確定應進行控制的有意義的過程特性和特征；8）確定這些失效模式的潛在原因；9）確定每一潛在原因的頻度；10）確定現(xiàn)行控制方法；11）確定與每一潛在原因相關的探測度；12）計算每一失效模式情況的風險順序數(shù)（RPN）；1107）根據(jù)失效后果確定應進行控制的有意義的過程特性和特征；13）根據(jù)風險評估，確定為減少所有風險順序數(shù)所建議的行動；14）采取有效的跟蹤程序，落實所有的建議；15）重新計算相應的風險順序數(shù)。其步驟如圖2-2所示。（2）注意事項在FMEA表中所填寫的內(nèi)容應是供 FMEA小組全體成員研究資料，采用智暴法討論并取得一致意見的結果。只有全體人員一致同意的意見才能填入FMEA表中。11113）根據(jù)風險評估，確定為減少所有風險順序數(shù)所建議的行動2.6.3檢查階段

在完成FMEA表填寫后，要按檢查單對整個實施填表過程進行檢查，保證實施了檢查單中所列各項，檢查單如表2-14所示。然后需進行風險評估。一般可將嚴重度，頻度和探測度劃分為10個等級，其值為1~10。同時，可將RPN按其值（1~1000）分為五個風險區(qū)域：1122.6.3檢查階段在完成FMEA表填寫后，要按檢

低風險區(qū)——1~27；次中等風險區(qū)——>27~64；中等風險區(qū)——>64~216；次高等風險區(qū)——>216~343；高等風險區(qū)——>343~1000。人們根據(jù)風險評估來決定是否采用改進措施。一般對于汽車的安全件和關鍵件來說，前者一進入中等風險區(qū)（即RPN>64），113低風險區(qū)——1~27；113后者位于中等風險區(qū)中間區(qū)域(即RPN>120)就要采取改進措施。

但上述不是絕對的，還要注意：不管RPN的值多大，當嚴重度（S）高時要特別措施；當危及顧客、制造和裝配人員時，要采取改進措施；若需要多個改進時，可按RPN值的大小來排列優(yōu)先解決的順序。

返回114后者位于中等風險區(qū)中間區(qū)域(即RPN>120)就要采取2.7實施FMEA案例

【案例1】某車型車身防腐功能的DFMEA1）按前述的實施步驟，完成DFMEA表中序號為①~⑨各欄的內(nèi)容；2）按步驟完成車身系統(tǒng)和功能框圖，如圖2-3所示；3）按步驟完成DFMEA表剩余各欄的填寫；4）填寫完畢的DFMEA表,如表2-15所示。

1152.7實施FMEA案例【案例1】某車型車身防腐功能的【案例2】某車型左前門涂蠟過程的PFMEA1）按前述的實施步驟填入PFMEA表中序號為①~⑨各欄內(nèi)容；2）按步驟完成涂蠟過程的流程圖和功能框圖，如圖2-4所示；3）按步驟完成PFMEA表剩余各欄的填寫；4）填寫完畢的PFMEA表如表2-16所示。116【案例2】某車型左前門涂蠟過程的PFMEA116圖2-2FMEA實施步驟示意圖返回117圖2-2FMEA實施步驟示意圖返回117車身系統(tǒng)和功能框圖圖2-3返回118車圖2-3返回118圖2-4涂蠟過程流程和功能框圖返回119圖2-4涂蠟過程流程和返回119表2-14實施情況檢查單返回120表2-14返回120表2-15潛在失效模式及后果分析(設計FMEA)返回121表2-15潛在失效模式及后果分析(設計FMEA)返回1表2-16潛在失效模式及后果分析(過程FMEA)返回122表2-16潛在失效模式及后果分析(過程FMEA)返回1223.FMEA的其它應用舉例

3.1

使用階段的FMEA應用例

一、產(chǎn)品名稱產(chǎn)品名稱：汽車發(fā)動機二、FMEA分析目的防止汽車發(fā)動機漏油三、FMEA分析背景發(fā)動機漏油會造成車主苦惱，需花費時間和費用去維修，且漏油發(fā)生比例較高，已引起客戶強烈投訴。在新發(fā)動機使用階段，為防止漏油問題，用FMEA進行針對性分析。1233.FMEA的其它應用舉例3.四、FMEA分析(1)漏油問題分析思路1)用FMEA分析油路系統(tǒng)的漏油原因；2)根據(jù)分析和改善結果進行漏油試驗；3)對每個不同結構的防漏片實施故障樹分析，確認漏油原因；4)制作點檢部位的點檢表。(2)漏油問題分析步驟汽車發(fā)動機漏油問題分析步驟如圖3-1所述:(3)FMEA表如表3-1所示124四、FMEA分析124油路循環(huán)系統(tǒng)FMEA壓力油循環(huán)系統(tǒng)FMEA油封結構和漏油影響分析FMEA

影響分析1.經(jīng)濟性:漏油所需修理費用2.嚴重性:漏油會導致什么影響3.檢出可能性:在出廠前可否檢出4.發(fā)生頻度:市場發(fā)生率，公司內(nèi)部檢出率漏油測試改善措施故障樹分析市場信息收集制作漏油部位點檢表制造過程審核發(fā)生頻度發(fā)生部位圖3-1發(fā)動機漏油問題分析步驟返回125油路循環(huán)系統(tǒng)FMEA壓力油循環(huán)系統(tǒng)FMEA油封結構和漏油影響構成件功能故障模式故障影響故障原因檢查方法發(fā)生頻度嚴重度探測度RPN對策發(fā)動機整車大類小類廠家檢查辦法用戶檢查辦法壓力油循環(huán)回路潤滑發(fā)動機滑動部位壓力回路失壓油壓急劇降低，發(fā)動機突然停車車輛突然停止油泵突然停止工作油泵燒損無無21010200壓力回路油壓降低油壓開關動作發(fā)動機燒毀油間隙增大磨損專用工具專用工具48264壓力分布不均油壓降低，發(fā)動機停車車輛突然停止循環(huán)不均部分油間隙增大油壓計無210480表3-1發(fā)動機漏油的FMEA分析返回126構成件功能故障模式故障影響故障原因檢查方法發(fā)生頻度嚴重度探測

3.2品質(zhì)保證計劃中FMEA應用例

(1)產(chǎn)品名稱產(chǎn)品名稱：家用小轎車生產(chǎn)線改造(2)制訂品質(zhì)保證計劃1)制訂品質(zhì)保證計劃的背景在進行家用小轎車生產(chǎn)時，為了滿足各類用戶的不同需求而又不過多增加制造成本，需對現(xiàn)有生產(chǎn)線進行改造以視其能滿足不同規(guī)格車型的制造要求。1273.2品質(zhì)保證計劃中FMEA應用例127

為了在改造時按部就班，不遺漏問題而先期制作品質(zhì)保證計劃，為確保設備改造后的過程能力，將生產(chǎn)準備階段分為5個步驟，分別為：?生產(chǎn)過程規(guī)劃；?設備規(guī)劃；?設備準備；?單個過程準備；?全部過程準備。128為了在改造時按部就班，不遺漏問題而先期制作品質(zhì)保

通過以上5個步驟的生產(chǎn)準備，可使量產(chǎn)階段順利、高效率地進行生產(chǎn)。2)品質(zhì)保證計劃中的FMEA分析。該例品質(zhì)保證計劃中涉及兩處FMEA分析，其一為在生產(chǎn)過程規(guī)劃階段要求制作過程FMEA分析以預先檢討生產(chǎn)線改造過程可能出現(xiàn)的問題，及早提出對策；其二為在開始量產(chǎn)之前，全部過程準備時作全過程的FMEA分析以檢討在量產(chǎn)時可能出現(xiàn)的問題以及早提出對策。129通過以上5個步驟的生產(chǎn)準備，可使量產(chǎn)階段順利、高

通過以上兩階段的FMEA分析，可以盡早確認設備和作業(yè)方面的技術等問題，并確定改善對策，使產(chǎn)品量產(chǎn)時的問題降至最少。3)家用小轎車生產(chǎn)線改造品質(zhì)保證計劃。品質(zhì)保證計劃略。(3)過程FMEA分析在進行生產(chǎn)設備改造時，為了指出車架焊接線的問題點而進行了FMEA分析。并對主要不良原因采取了對策。具體的FMEA分析略。返回130通過以上兩階段的FMEA分析，可以盡早確認設備和3.3安全性保證計劃的FMEA應用例

安全性保證計劃中往往涉及產(chǎn)品的制造、存儲、使用環(huán)境及其對操作人員、維護人員及公眾的安全性，在分析產(chǎn)品安全性時，借助FMEA分析可以收到良好的效果。汽車安全帶作為一種車用安全裝置，在發(fā)生交通事故時，它在防止乘員及駕駛員受傷方面發(fā)揮很大作用。在開發(fā)汽車安全帶時，需制作安全性保證計劃，在計劃中包含F(xiàn)MEA分析，用以預防可能出現(xiàn)的安全隱患。1313.3安全性保證計劃的FMEA應用例安全性保證

1)汽車安全帶安全性保證計劃與FMEA汽車安全帶開發(fā)設計階段實施FMEA分析分兩個階段：首先以設計圖紙為基礎實施FMEA分析，這一階段主要是依照設計圖紙和安全帶要求品質(zhì)來分析可能存在的安全故障，無遺漏地列出可能地故障模式，并分析可能的故障原因。1321)汽車安全帶安全性保證計劃與FMEA132

第二階段以車輛為基礎實施FMEA分析，這一階段是圖紙階段實施FMEA分析的補充和延續(xù)。通過圖紙階段FMEA分析已發(fā)現(xiàn)絕大多數(shù)可能的故障并采取了相應的改善措施，但仍有極少數(shù)故障是圖紙FMEA分析階段遺漏掉的，通過對照車輛進行補充FMEA分析，可以將圖紙分析階段漏掉的故障分析出來，并可驗證圖紙分析階段采取對策的效果。

133第二階段以車輛為基礎實施FMEA分析，這一階段是

2)安全帶系統(tǒng)開發(fā)階段應用FMEA的品質(zhì)保證計劃（品質(zhì)保證計劃略）。3)FMEA分析表在汽車安全帶開發(fā)階段FMEA分析中，需對每個零件列舉故障模式，并檢討安全帶和車輛間相互關系，以風險度指數(shù)作為評價故障重要度的指標。汽車安全帶開發(fā)階段FMEA表如表3-2所示。1342)安全帶系統(tǒng)開發(fā)階段應用FMEA的品質(zhì)保證計劃（品構成件功能故障模式故障影響故障原因頻度嚴重度探測度RPN對策對策結果RPN責任部門頻度嚴重度探測度背帶動作后保護乘員不動作乘客傷亡，消費者投訴組裝不良36590用極限偏差試驗確認，扭矩確認，上下工程互檢262200表3-2汽車安全帶設計階段FMEA表系統(tǒng)名:安全帶產(chǎn)品號：車型：分析人員:制作日期:返回135構成件功能故障模式故障影響故障原因頻度嚴重度探測度R對策對策3.4FMEA在汽車故障診斷裝置設計時的應用

隨著對汽車性能要求的不斷提高，其結構復雜程度也越來越高，伴隨而來的是故障診斷的難度不斷增大，故障修復難度亦越來越大。這就提出了開發(fā)汽車故障診斷裝置的要求。如果一個故障診斷裝置在設計時未考慮到許多可能發(fā)生的故障模式，或考慮到的故障模式在現(xiàn)實中不可能發(fā)生或其發(fā)生概率很低，則在實際應用時對故障診斷幫助不大。1363.4FMEA在汽車故障診斷裝置設計時的應用

因此所有的故障診斷裝置在設計時都有一個故障檢出率的問題，一般要求這個檢出率大于95％，為了達到這個檢出率，對產(chǎn)品可能出現(xiàn)的故障及其發(fā)生可能性進行研究就顯得十分重要，借助FMEA分析就可以取得良好的效果。另外，為了防止某個故障發(fā)生后對總成或整車功能或安全性的進一步影響，需對故障影響范圍進行判斷，并據(jù)此設計故障診斷裝置的隔離功能。137因此所有的故障診斷裝置在設計時都有一個故障檢出

而確定故障影響范圍也可借助FMEA分析。為提高汽車產(chǎn)品可靠性和降低成本，可通過實施FMEA分析確定一個總成重要的零件和構成件，并針對其分析可能的故障發(fā)生機制。下表是變通后的故障機制分析表：重要零件故障機制故障模式故障影響故障原因承受載荷故障檢出方法故障檢出階段返回138而確定故障影響范圍也可借助FMEA分析。重要零件故3.5FMEA在可靠性維護中的應用

汽車的維護是保證車輛正常使用、延長使用壽命的重要步驟。維護的周期為多少時才能既保證車輛的正常運行又保持成本最低呢？以什么樣的方式進行維護才是適當?shù)哪?？這都是在維護時最為重要的問題。1393.5FMEA在可靠性維護中的應用汽車的維護

因此可知，如能事先根據(jù)汽車產(chǎn)品的使用特點及可靠性狀況制訂適當?shù)木S護計劃，則能以較為合理的維護成本達到較好的維護效果。結合FMEA分析，可靠性維護作業(yè)計劃方法可以確定某個總成、零部件所需的維護方式及維護周期。140因此可知，如能事先根據(jù)汽車產(chǎn)品的使用特點及可靠

為防止車輛功能故障所設計的可靠性維護計劃，其實施步驟如下：(1)確定需維護的總成及其功能。在確定需維護的車輛總成及其功能時，從提高車輛的可靠性和經(jīng)濟性的角度來考慮。(2)對整車(總成)進行功能分析并繪制可靠性方框圖。為了確定重要零件必須進行FMEA分析，而FMEA分析時需制作整車(總成)的可靠性方框圖。141為防止車輛功能故障所設計的可靠性維護計劃，其實施

(3)用FMEA分析列舉故障模式?？梢酝ㄟ^腦力激蕩法列舉每個零件可能的故障模式，并結合已出現(xiàn)過的故障模式，確定所有故障模式。(4)通過FMEA的故障影響分析確定重要零件.在進行FMEA分析時，每個零件的每個故障模式對上層系統(tǒng)的影響都必須得到評估，根據(jù)評估結果確定影響較大的重要零件。在評估影響時需考慮其對零件、子系統(tǒng)和系統(tǒng)的影響，同時考慮對系統(tǒng)安全性、操作性和經(jīng)濟性的影響.142(3)用FMEA分析列舉故障模式?？梢酝ㄟ^腦力激蕩

(5)選擇維護作業(yè)方式。根據(jù)可靠性維護計劃的分析步驟，確定每個重要零件的維護作業(yè)方式。維護分為計劃性維護和非計劃性維護兩種；計劃性維護又稱為預防性維護，是在發(fā)生故障前的維護方式。非計劃性維護又稱為事后維護，是在發(fā)生故障后的一種補救性維護方式。143(5)選擇維護作業(yè)方式。根據(jù)可靠性維護計劃的分析步

(6)設計汽車產(chǎn)品生命周期內(nèi)的維護計劃包括以下內(nèi)容：1)每個零件的維護作業(yè)方法；2)根據(jù)已發(fā)的類似故障、經(jīng)驗、供應商操作說明等信息確定維護作業(yè)周期。(7)更新維護計劃根據(jù)產(chǎn)品投入使用后的運行狀況、設計變更狀況等定期檢討維護作業(yè)方式和維護作業(yè)周期，必要