FMEA、DFMEA、PFMEA學(xué)習(xí)資料及高考語文試卷

FMEA管理模式(FailureModeandEffectAnalysis,失效模式及效應(yīng)分析)什么是FMEA?FMEA(FailureModeandEffectAnalysis,失效模式和效果分析)是一種用來確定潛在失效模式及其原因的分析方法。具體來說，通過實(shí)行FMEA，可在產(chǎn)品設(shè)計(jì)或生產(chǎn)工藝真正實(shí)現(xiàn)之前發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品的弱點(diǎn)，可在原形樣機(jī)階段或在大批量生產(chǎn)之前確定產(chǎn)品缺陷。FMEA最早是由美國(guó)國(guó)家宇航局(\o"NASA"NASA)形成的一套分析模式，F(xiàn)MEA是一種實(shí)用的解決問題的方法，可適用于許多工程領(lǐng)域，目前世界許多汽車生產(chǎn)商和電子制造服務(wù)商(\o"EMS"EMS)都已經(jīng)采用這種模式進(jìn)行設(shè)計(jì)和生產(chǎn)過程的管理和監(jiān)控。FMEA的具體內(nèi)容FMEA有三種類型，分別是系統(tǒng)FMEA、設(shè)計(jì)FMEA和工藝FMEA，1)確定產(chǎn)品需要涉及的技術(shù)、能夠出現(xiàn)的問題，包括下述各個(gè)方面：需要設(shè)計(jì)的新系統(tǒng)、產(chǎn)品和工藝；對(duì)現(xiàn)有設(shè)計(jì)和工藝的改進(jìn)；在新的應(yīng)用中或新的環(huán)境下，對(duì)以前的設(shè)計(jì)和工藝的保留使用；形成FMEA團(tuán)隊(duì)。理想的FMEA團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)包括設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、組裝、質(zhì)量控制、可靠性、服務(wù)、采購(gòu)、測(cè)試以及供貨方等所有有關(guān)方面的代表。2)記錄FMEA的序號(hào)、日期和更改內(nèi)容，保持FMEA始終是一個(gè)根據(jù)實(shí)際情況變化的實(shí)時(shí)現(xiàn)場(chǎng)記錄，需要強(qiáng)調(diào)的是，F(xiàn)MEA文件必須包括創(chuàng)建和更新的日期。3)創(chuàng)建工藝流程圖。工藝流程圖應(yīng)按照事件的順序和技術(shù)流程的要求而制定，實(shí)施FMEA需要工藝流程圖，一般情況下工藝流程圖不要輕易變動(dòng)。4)列出所有可能的失效模式、效果和原因、以及對(duì)于每一項(xiàng)操作的工藝控制手段：對(duì)于工藝流程中的每一項(xiàng)工藝，應(yīng)確定可能發(fā)生的失效模式.如就外表貼裝工藝(SMT)而言，涉及的問題可能包括，基于工程經(jīng)驗(yàn)的焊球控制、焊膏控制、使用的阻焊劑(soldermask)類型、元器件的焊盤圖形設(shè)計(jì)等。對(duì)于每一種失效模式，應(yīng)列出一種或多種可能的失效影響，例如，焊球可能要影響到產(chǎn)品長(zhǎng)期的可靠性，因此在可能的影響方面應(yīng)該注明。對(duì)于每一種失效模式，應(yīng)列出一種或多種可能的失效原因.例如，影響焊球的可能因素包括焊盤圖形設(shè)計(jì)、焊膏濕度過大以及焊膏量控制等?，F(xiàn)有的工藝控制手段是基于目前使用的檢測(cè)失效模式的方法，來避免一些根本的原因。例如，現(xiàn)有的焊球工藝控制手段可能是自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)(AOI)，或者對(duì)焊膏記錄良好的控制過程。5)對(duì)事件發(fā)生的頻率、嚴(yán)重程度和檢測(cè)等級(jí)進(jìn)行排序：嚴(yán)重程度是評(píng)估可能的失效模式對(duì)于產(chǎn)品的影響，10為最嚴(yán)重，1為沒有影響；事件發(fā)生的頻率要記錄特定的失效原因和機(jī)理多長(zhǎng)時(shí)間發(fā)生一次以及發(fā)生的幾率。如果為10，則表示幾乎肯定要發(fā)生，工藝能力為或者ppm大于10000。檢測(cè)等級(jí)是評(píng)估所提出的工藝控制檢測(cè)失效模式的幾率，列為10表示不能檢測(cè)，1表示已經(jīng)通過目前工藝控制的缺陷檢測(cè)。計(jì)算風(fēng)險(xiǎn)優(yōu)先數(shù)RPN(riskprioritynumber)。RPN是事件發(fā)生的頻率、嚴(yán)重程度和檢測(cè)等級(jí)三者乘積，用來衡量可能的工藝缺陷，以便采取可能的預(yù)防措施減少關(guān)鍵的工藝變化，使工藝更加可靠。對(duì)于工藝的矯正首先應(yīng)集中在那些最受關(guān)注和風(fēng)險(xiǎn)程度最高的環(huán)節(jié)。RPN最壞的情況是1000，最好的情況是1，確定從何處著手的最好方式是利用RPN的pareto圖，篩選那些累積等級(jí)遠(yuǎn)低于80%的項(xiàng)目。推薦出負(fù)責(zé)的方案以及完成日期，這些推薦方案的最終目的是降低一個(gè)或多個(gè)等級(jí)。對(duì)一些嚴(yán)重問題要時(shí)?？紤]拯救方案，如:一個(gè)產(chǎn)品的失效模式影響具有風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)9或10；一個(gè)產(chǎn)品失效模式/原因事件發(fā)生以及嚴(yán)重程度很高；一個(gè)產(chǎn)品具有很高的RPN值等等。在所有的拯救措施確和實(shí)施后，允許有一個(gè)穩(wěn)定時(shí)期，然后還應(yīng)該對(duì)修訂的事件發(fā)生的頻率、嚴(yán)重程度和檢測(cè)等級(jí)進(jìn)行重新考慮和排序。FMEA的應(yīng)用FMEA實(shí)際上意味著是事件發(fā)生之前的行為，并非事后補(bǔ)救。因此要想取得最佳的效果，應(yīng)該在工藝失效模式在產(chǎn)品中出現(xiàn)之前完成。產(chǎn)品開發(fā)的5個(gè)階段包括：方案和界定、設(shè)計(jì)和開發(fā)、工藝設(shè)計(jì)、預(yù)生產(chǎn)、大批量生產(chǎn)。作為一家主要的EMS提供商，F(xiàn)lextronicsInternational已經(jīng)在生產(chǎn)工藝方案和控制中使用了FMEA管理，在產(chǎn)品的早期引入FMEA管理對(duì)于生產(chǎn)高質(zhì)量的產(chǎn)品，記錄并不斷改善工藝非常關(guān)鍵。對(duì)于該公司多數(shù)客戶，在完全確定設(shè)計(jì)和生產(chǎn)工藝后，產(chǎn)品即被轉(zhuǎn)移到生產(chǎn)中心，這其中所使用的即是FMEA管理模式。手持產(chǎn)品FMEA分析案例在該新產(chǎn)品介紹(NPI)發(fā)布會(huì)舉行之后，即可成立一個(gè)FMEA團(tuán)隊(duì)，包括生產(chǎn)總監(jiān)、工藝工程師、產(chǎn)品工程師、測(cè)試工程師、質(zhì)量工程師、材料采購(gòu)員以及項(xiàng)目經(jīng)理，質(zhì)量工程師領(lǐng)導(dǎo)該團(tuán)隊(duì)。FMEA首次會(huì)議的目標(biāo)是加強(qiáng)初始生產(chǎn)工藝MPI(ManufacturingProcessInstruction)和測(cè)試工藝TPI(TestProcessInstruction)中的質(zhì)量控制點(diǎn)同時(shí)團(tuán)隊(duì)也對(duì)產(chǎn)品有更深入的了解，一般首次會(huì)議期間和之后的主要任務(wù)包括：1．工藝和生產(chǎn)工程師一步一步地介紹工藝流程圖，每一步的工藝功能和要求都需要界定。2．團(tuán)隊(duì)一起討論并列出所有可能的失效模式、所有可能的影響、所有可能的原因以及目前每一步的工藝控制，并對(duì)這些因素按RPN進(jìn)行等級(jí)排序。例如，在屏幕印制(screenprint)操作中對(duì)于錯(cuò)過焊膏的所有可能失效模式，現(xiàn)有的工藝控制是模板設(shè)計(jì)SD(StencilDesign)、定期地清潔模板、視覺檢測(cè)VI(VisualInspection)、設(shè)備預(yù)防性維護(hù)PM(PreventiveMaintenance)和焊膏粘度檢查。工藝工程師將目前所有的控制點(diǎn)包括在初始的MPI中，如模板設(shè)計(jì)研究、確定模板清潔、視覺檢查的頻率以及焊膏控制等。3.FMEA團(tuán)隊(duì)需要有針對(duì)性地按照MEA文件中的控制節(jié)點(diǎn)對(duì)現(xiàn)有的生產(chǎn)線進(jìn)行審核，對(duì)目前的生產(chǎn)線的設(shè)置和其它問題進(jìn)行綜合考慮。如干燥盒的位置，審核小組建議該放在微間距布局設(shè)備(Fine-pitchPlacementmachine)附近，以方便對(duì)濕度敏感的元器件進(jìn)行處理。4.FMEA的后續(xù)活動(dòng)在完成NPI的大致結(jié)構(gòu)之后，可以進(jìn)行FMEA的后續(xù)會(huì)議。會(huì)議的內(nèi)容包括把現(xiàn)有的工藝控制和NPI大致結(jié)構(gòu)的質(zhì)量報(bào)告進(jìn)行綜合考慮，F(xiàn)MEA團(tuán)隊(duì)對(duì)RPN重新進(jìn)行等級(jí)排序，每一個(gè)步驟首先考慮前三個(gè)主要缺陷，確定好推薦的方案、責(zé)任和目標(biāo)完成日期。對(duì)于外表貼裝工藝，首要的兩個(gè)缺陷是焊球缺陷和tombstone缺陷，可將下面的解決方案推薦給工藝工程師：對(duì)于焊球缺陷，檢查模板設(shè)計(jì)(stencildesign)，檢查回流輪廓(reflowprofile)和回流預(yù)防性維護(hù)(PM)記錄；檢查屏幕印制精度以及拾取和放置(pick-and-place)機(jī)器的布局(placement)精度.對(duì)于墓石(tombstone)缺陷，檢查屏幕印制精度以及拾取和放置(pick-and-place)機(jī)器的布局(placement)精度；檢查回流方向；研究終端(termination)受污染的可能性。工藝工程師的研究報(bào)告表明，回流溫度的急速上升是焊球缺陷的主要原因，終端(termination)受污染是墓石(tombstone)缺陷的可能原因，因此為下一個(gè)設(shè)計(jì)有效性驗(yàn)證測(cè)試結(jié)構(gòu)建立了一個(gè)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)(DOE)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)表明一個(gè)供應(yīng)商的元器件出現(xiàn)墓石(tombstone)缺陷的可能性較大，因此對(duì)供應(yīng)商發(fā)出進(jìn)一步調(diào)查的矯正要求。5.對(duì)于產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、應(yīng)用、環(huán)境材料以及生產(chǎn)組裝工藝作出的任何更改，在相應(yīng)的FMEA文件中都必須及時(shí)更新。FMEA更新會(huì)議在產(chǎn)品進(jìn)行批量生產(chǎn)之前是一項(xiàng)日常的活動(dòng)。批量生產(chǎn)階段的FMEA管理作為一個(gè)工藝改進(jìn)的歷史性文件，F(xiàn)MEA被轉(zhuǎn)移到生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)以準(zhǔn)備產(chǎn)品的發(fā)布。FMEA在生產(chǎn)階段的主要作用是檢查FMEA文件，以在大規(guī)模生產(chǎn)之前對(duì)每一個(gè)控制節(jié)點(diǎn)進(jìn)行掌握，同時(shí)審查生產(chǎn)線的有效性，所有在NPIFMEA階段未受質(zhì)疑的項(xiàng)目都自然而然地保留到批量生產(chǎn)的現(xiàn)場(chǎng)。拾取和放置機(jī)器精度是工藝審核之后的一個(gè)主要考慮因素，設(shè)備部門必須驗(yàn)證布局機(jī)器的Cp/Cpk，同時(shí)進(jìn)行培訓(xùn)以處理錯(cuò)誤印制的電路板。FMEA團(tuán)隊(duì)需要密切監(jiān)視第一次試生產(chǎn)，生產(chǎn)線的質(zhì)量驗(yàn)證應(yīng)該與此同時(shí)進(jìn)行。在試生產(chǎn)之后，F(xiàn)MEA需要舉行一個(gè)會(huì)議核查現(xiàn)有的質(zhì)量控制與試生產(chǎn)的質(zhì)量報(bào)告，主要解決每一個(gè)環(huán)節(jié)的前面三個(gè)問題。FMEA管理記錄的是一個(gè)不斷努力的過程和連續(xù)性的工藝改進(jìn)，F(xiàn)MEA文件應(yīng)該總是反映設(shè)計(jì)的最新狀態(tài)，包括任何在生產(chǎn)過程開始后進(jìn)行的更改。運(yùn)用FMEA的意義使用FMEA管理模式在早期確定項(xiàng)目中的風(fēng)險(xiǎn)，可以幫助電子設(shè)備制造商提高生產(chǎn)能力和效率，縮短產(chǎn)品的面市時(shí)間。此外通過這種模式也可使各類專家對(duì)生產(chǎn)工藝從各個(gè)角度進(jìn)行檢測(cè)，從而對(duì)生產(chǎn)過程進(jìn)行改進(jìn)。所推薦的方案應(yīng)該是正確的矯正，產(chǎn)生的效益相當(dāng)可觀。為了避免缺陷的產(chǎn)生，需要對(duì)工藝和設(shè)計(jì)進(jìn)行更改。使用統(tǒng)計(jì)學(xué)的方法對(duì)生產(chǎn)工藝進(jìn)行研究，并不斷反饋給適宜的人員，確保工藝的不斷改進(jìn)并避免缺陷產(chǎn)生。DFMEA(DesignFailureModeandEffectsAnalysis,設(shè)計(jì)失效模式及后果分析)什么是DFMEADFMEA是指設(shè)計(jì)階段的潛在失效模式分析,是從設(shè)計(jì)階段把握產(chǎn)品質(zhì)量預(yù)防的一種手段,是如何在設(shè)計(jì)研發(fā)階段保證產(chǎn)品在正式生產(chǎn)過程中交付客戶過程中如何滿足產(chǎn)品質(zhì)量的一種控制工具。因?yàn)橥愋彤a(chǎn)品的相似性的特點(diǎn)，所以的DFMEA階段經(jīng)常后借鑒以前量產(chǎn)過或正在生產(chǎn)中的產(chǎn)品相關(guān)設(shè)計(jì)上的優(yōu)缺點(diǎn)評(píng)估后再針對(duì)新產(chǎn)品進(jìn)行的改進(jìn)與改善。DFMEA基本原則DFMEA是在最初生產(chǎn)階段之前,確定潛在的或已知的故障模式,并提供進(jìn)一步糾正措施的一種標(biāo)準(zhǔn)化分析方法；通常是通過部件、子系統(tǒng)/部件、系統(tǒng)/組件等一系列步驟來完成的。最初生產(chǎn)階段是明確為用戶生產(chǎn)產(chǎn)品或提供服務(wù)的階段,該階段的定義非常重要,在該階段開始之前對(duì)設(shè)計(jì)的修改和更正都不會(huì)引起嚴(yán)重的后果,而之后對(duì)設(shè)計(jì)的任何變更都可能造成產(chǎn)品本錢的大幅提高。DFMEA應(yīng)當(dāng)由一個(gè)以設(shè)計(jì)責(zé)任工程師為組長(zhǎng)的跨職能小組來進(jìn)行,這個(gè)小組的成員不僅應(yīng)當(dāng)包括可能對(duì)設(shè)計(jì)產(chǎn)生影響的各個(gè)部門的代表,還要包括外部顧客或內(nèi)部顧客在內(nèi)。DFMEA的過程包括產(chǎn)品功能及質(zhì)量分析、分析故障模式、故障原因分析、確定改進(jìn)項(xiàng)目、制定糾正措施以及持續(xù)改進(jìn)等6個(gè)階段。DFMEA與PFMEA的關(guān)系DFMEA是指設(shè)計(jì)階段的潛在失效模式分析,是從設(shè)計(jì)階段把握產(chǎn)品質(zhì)量預(yù)防的一種手段,是如何在設(shè)計(jì)研發(fā)階段保證產(chǎn)品在正式生產(chǎn)過程中交付客戶過程中如何滿足產(chǎn)品質(zhì)量的一種控制工具。因?yàn)橥愋彤a(chǎn)品的相似性的特點(diǎn)，所以DFMEA階段經(jīng)常會(huì)借鑒以前量產(chǎn)過或正在生產(chǎn)中的產(chǎn)品相關(guān)設(shè)計(jì)上的優(yōu)缺點(diǎn)評(píng)估后再針對(duì)新產(chǎn)品進(jìn)行的改進(jìn)與改善。PFMEA如果在DFMEA階段做的比較好的話那么在PFMEA階段將不會(huì)出現(xiàn)影響較大的品質(zhì)問題，但必竟是新產(chǎn)品往往都會(huì)出現(xiàn)自身特有的問題點(diǎn)，而這些問題也通常都是要經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的量產(chǎn)或者是交付給客戶后才發(fā)生或發(fā)現(xiàn)的品質(zhì)問題，這就要通過PFMEA加以分析保證。兩者最終的目的都是一樣的都追求產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定及良品最大化，同時(shí)也為大量生產(chǎn)提供可行性的保證。形式和格式(FormsandFormats)用戶可能有他們所要求的特定格式或形式。如果是這樣，你只有征得他們的書面同意，才能采用其種格式。這是產(chǎn)品設(shè)計(jì)小組采用的一種分析方法，用于識(shí)別設(shè)計(jì)中固有的潛在失效模式，并確定所應(yīng)采取的糾正措施。正式程式著眼于客戶盡可能利用工程判斷和詳實(shí)的數(shù)據(jù)我們應(yīng)在何時(shí)進(jìn)行設(shè)計(jì)失效模式及后果分析？當(dāng)還有時(shí)間修改設(shè)計(jì)時(shí)！事后補(bǔ)作設(shè)計(jì)失效模式及后果分析只能當(dāng)作一個(gè)練習(xí)而已設(shè)計(jì)失效模式及后果分析是產(chǎn)品質(zhì)量先期策劃和控制方案(APQP)中“產(chǎn)品設(shè)計(jì)和開發(fā)”階段的產(chǎn)物在分析了客戶要求和形成初始概念之后進(jìn)行在過程失效模式及后果分析(PFMEA)之前，通常與可制造性設(shè)計(jì)(DFM)一道進(jìn)行。應(yīng)成為概念開發(fā)的一個(gè)組成部分是一個(gè)動(dòng)態(tài)文件從一種戰(zhàn)略觀點(diǎn)出發(fā)...在以下情形下，進(jìn)行設(shè)計(jì)失效模式及后果分析DFMEA(或至少評(píng)審過去做過的DFMEA)：是一種新的設(shè)計(jì)在原設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上修改應(yīng)用條件或環(huán)境發(fā)生變化從一種戰(zhàn)略觀點(diǎn)出發(fā)...客戶的要求或期望改變競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境、業(yè)務(wù)環(huán)境或法律環(huán)境發(fā)生變化你公司負(fù)有設(shè)計(jì)責(zé)任，且PPAP(生產(chǎn)件批準(zhǔn)程式)的一些條件適用實(shí)際發(fā)生失效由誰進(jìn)行設(shè)計(jì)失效模式及后果分析？由對(duì)設(shè)計(jì)具有影響的各部門代表組成的跨部門小組進(jìn)行，供應(yīng)商也可以參加，切不要忘記客戶小組組長(zhǎng)應(yīng)是負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)的工程師跨職能部門小組5-9人，來自：（1）系統(tǒng)工程（2）零部件設(shè)計(jì)工程（3）試驗(yàn)室（4）材料工程（5）工藝過程工程（6）裝備設(shè)計(jì)（7）制造（8）質(zhì)量管理（9）怎樣進(jìn)行設(shè)計(jì)失效模式及后果分析？提要組建跨職能部門設(shè)計(jì)失效模式及后果分析DFMEA小組列出失效模式、后果和原因評(píng)估（1）theseverityoftheeffect(S)影響的嚴(yán)重程度（2）thelikelihoodoftheoccurrence(O)可能發(fā)生的時(shí)機(jī)andtheabilityofdesigncontrolstodetectfailuremodesand/ortheircauses(D)探測(cè)出失效模式和/或其原因的設(shè)計(jì)控制能力怎樣進(jìn)行設(shè)計(jì)失效模式及后果分析？提要Calculatetheriskprioritynumber(RPN)toprioritizecorrectiveactions計(jì)算風(fēng)險(xiǎn)優(yōu)先指數(shù)(RPN)以確定應(yīng)優(yōu)先采取的改進(jìn)措施怎樣進(jìn)行設(shè)計(jì)失效模式及后果分析？提要Plancorrectiveactions制訂糾正行動(dòng)方案Performcorrectiveactionstoimprovetheproduct采取糾正行動(dòng)，提高產(chǎn)品質(zhì)量RecalculateRPN重新計(jì)算風(fēng)險(xiǎn)優(yōu)先指數(shù)(RPN)怎樣進(jìn)行設(shè)計(jì)失效模式及后果分析？提要先在草稿紙上進(jìn)行分析；當(dāng)小組達(dá)成一致意見后，再將有關(guān)信息填在設(shè)計(jì)失效模式及后果分析FMEA表上（1）usefishboneandtreediagramsliberally充分利用魚骨圖和樹形圖（2）tryingtousetheFMEAformasaworksheetleadstoconfusionandmessed-upFMEAs若將FMEA表當(dāng)做工作單使用，就會(huì)造成混亂，使FMEA一塌糊涂建議1.組建一個(gè)小組并制訂行動(dòng)方案絕不能由個(gè)人單獨(dú)進(jìn)行設(shè)計(jì)失效模式及后果分析，因?yàn)椋海?）由個(gè)人進(jìn)行會(huì)使結(jié)果出現(xiàn)偏差（2）進(jìn)行任何活動(dòng)，都需要得到其他部門的支持應(yīng)指定一個(gè)人(如組長(zhǎng))保管設(shè)計(jì)失效模式及后果分析FMEA表格（1）應(yīng)將小組成員的姓名和部門填入設(shè)計(jì)失效模式及后果分析FMEA表格2.繪制產(chǎn)品功能結(jié)構(gòu)圖一種圖示方法，其中包括：（1）用塊表示的各種組件(或特性)（2）用直線表示的各組件之間的相互關(guān)系（3）適當(dāng)?shù)脑敿?xì)程度結(jié)構(gòu)圖3.列出每個(gè)組件的功能功能系指該組件所起的作用以以下形式說明功能：Verb+Object+Qualifier動(dòng)詞+賓語+修飾詞例如：（1）insulatescore使型芯絕緣（2）assuresterminalpositioninconnector確保端子與接頭連接到位（3）protectstangfromsmashing,etc.防止柄腳被壓碎，等Don'tforgetauxiliaryfunctionsaswellaprimaryfunctions不要忘記基本功能和輔助功能Often,componentsworktogethertoperformafunction通常，多個(gè)組件一起行使某一功能Hint:UsetheBlockDiagram!提示：利用結(jié)構(gòu)圖！4.列出質(zhì)量要求acustomerwantordesire客戶的期望或要求couldseriouslyaffectcustomerperception有可能嚴(yán)重影響客戶的看法couldleadtoacustomercomplaint有可能導(dǎo)致客戶投訴Hint:UseQFD提示：使用質(zhì)量功能展開5.列出潛在的失效模式adefect,flaw,orotherunsatisfactoryconditionintheproductthatiscausedbyadesignweakness由設(shè)計(jì)缺陷造成的產(chǎn)品缺陷、瑕疵或其它令人不滿意的情況典型的失效模式-breaks-cracks破碎斷裂-corrodes-sticks腐蝕粘結(jié)-unseats-deforms/melts未到位變形/熔化提示從前兩個(gè)步驟做起：功能質(zhì)量要求AIAG將失效模式定義為產(chǎn)品不能實(shí)現(xiàn)其設(shè)計(jì)意圖的一種方式。本教材所列第5個(gè)步驟中的提示通過列舉功能和質(zhì)量要求，扼要闡述了設(shè)計(jì)意圖。注明“無功能”的中間步驟則是指設(shè)計(jì)意圖無法實(shí)現(xiàn)。用你自己的話，對(duì)以下情況舉例說明：failure=nofunction失效=無功能failure=notenoughfunction失效=功能不強(qiáng)failure=toomuchfunction失效=功能過強(qiáng)同樣：failure=noqualityrequirement,etc.失效=無質(zhì)量要求，等具體說明每種情況發(fā)生的方式:使用“技術(shù)”術(shù)語具體說明采用工程技術(shù)判斷和/或分析參考?xì)v史資料，如顧客戶抱怨等“組件或特性，導(dǎo)致無功能”例如：線束夾＋螺釘＋車身面板上的孔眼功能=固定線束無功能=夾子不能將線束固定在車身面板上，失效模式：夾子在彎頭處出現(xiàn)裂紋或斷裂夾子從固定孔眼中脫落功能不足=夾子不能將線束夾緊，失效模式：夾子太大夾子未鎖定功能過強(qiáng)=夾子將線束夾得過緊，失效模式：夾子的金屬邊夾破了電線夾子對(duì)不齊6.推導(dǎo)各種失效模式的潛在后果失效的結(jié)果（衍生物）有可能后果最終客戶或中間客戶政府法規(guī)，或系統(tǒng)層次中的某一部分顧客的抱怨是有用的信息來源其后果可能是：功能完全喪失，或性能或質(zhì)量下降許多失效模式有不止一種影響！提示：從你在上面所提到的“無功能”情況出發(fā)失效的后果通常表現(xiàn)為從直接后果到對(duì)客戶的最終后果等一系列連鎖反應(yīng)建議對(duì)每一種失效模式建立這種關(guān)系鏈，并記錄在失效模式及后果分析FMEA表上運(yùn)用樹形圖（故障樹）6.說明無功能=夾具不能將電線固定住失效模式：夾具彎曲處出現(xiàn)裂縫后果：線束松脫可能纏住或絆住可能喪失電氣功能功能不足=夾子不能將電線夾緊失效模式：線束松動(dòng)后果：線束發(fā)出咔嗒聲客戶感覺到嗓音功能過強(qiáng)=夾子將線束夾的過緊失效模式：夾具不對(duì)中后果：使線束變形有可能使接頭移位有可能使電氣系統(tǒng)喪失功能6.失效的后果如果影響了安全或?qū)φㄒ?guī)的符合性，就應(yīng)如實(shí)講清。7.評(píng)估每種后果的嚴(yán)重性AIAG嚴(yán)重性評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)是針對(duì)車輛發(fā)生的失效制訂的。它有助于將這個(gè)表格轉(zhuǎn)換成你的特定產(chǎn)品的術(shù)語。嚴(yán)重性打分：SeverityRating(S):9-10unsafe不安全7-8lossofprimaryfunction喪失基本功能5-6discomfort不舒適、不方便2-4noticeable具有明顯的影響1noeffect無影響嚴(yán)重性列表AIAGSeverityTable影響的嚴(yán)重性SeverityofEffect(S):10unsafeoroutofcompliance,withnowarningtothecustomer不安全或不符合法規(guī)，未告誡客戶9unsafeoroutofcompliance,butawarningisgiven不安全或不符合法規(guī)，但發(fā)出了警告8inoperable不能操作7operable,butatreducedperformance可操作，但性能降低6comfortorconvenienceitemisinoperable舒適方便的項(xiàng)目不能操作5comfortorconvenienceitemisoperable,butatreducedperformance舒適方便的項(xiàng)目能操作，但性能降低4noticeablebymostcustomers絕大多數(shù)客戶感覺明顯3noticeablebyaveragecustomer一般客戶感覺明顯2noticeablebydiscriminatingcustomer辨別能力強(qiáng)的客戶感覺明顯1noeffect無影響0THEREISNOSCOREOFZERO.無零分7a.Classifyspecialproductcharacteristics特殊產(chǎn)品特性分類如果影響到安全或違反法規(guī)(嚴(yán)重性為9或10分)而且發(fā)生率或探測(cè)性（occurrenceordetection）評(píng)分也很高(如3分以上)...這些產(chǎn)品特性須特別加以控制。ControlPlan控制方案8.確定每種失效模式的潛在原因形成失效模式的設(shè)計(jì)缺陷是造成失效的原因是產(chǎn)品設(shè)計(jì)后所固有的與產(chǎn)品的使用有關(guān)許多失效模式是多種原因造成的！將導(dǎo)致失效的條件文件化例如：應(yīng)力超過強(qiáng)度考慮“可預(yù)見的對(duì)產(chǎn)品的錯(cuò)誤使用”如用一根20A保險(xiǎn)絲代替10A保險(xiǎn)絲此外，還應(yīng)考慮產(chǎn)品的使用壽命失效通常是由一系列的事件造成的，從直接原因到最終原因等建議為每一種失效模式建立這種鏈并記錄到失效模式及后果分析表可利用故障樹或魚刺圖加以闡述因果圖例如：線束夾子失效模式：夾具彎曲處斷裂原因：彎曲半徑太小，無法承受較大的應(yīng)力<<設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)不明確振動(dòng)<<安裝方向不對(duì)<<受到空間限制設(shè)計(jì)失效模式及后果側(cè)重于設(shè)計(jì)缺陷。然而有時(shí)在失效的“設(shè)計(jì)”原因與“過程”原因之間并無明顯區(qū)別。例如：即使所有加工尺寸都符合規(guī)格，但累積公差仍有可能造成一小部分零部件失效。這實(shí)際上屬于設(shè)計(jì)缺陷。如果確信某項(xiàng)設(shè)計(jì)特別易受過程變差的影響，就應(yīng)將此也視為一種設(shè)計(jì)缺陷，并應(yīng)列入設(shè)計(jì)失效模式及后果分析中。9.評(píng)估每種失效原因出現(xiàn)的可能性如果依據(jù)現(xiàn)有設(shè)計(jì)進(jìn)行生產(chǎn)的話利用歷史資料注重改進(jìn)考慮產(chǎn)品使用壽命利用可靠性模型，與類似的產(chǎn)品進(jìn)行比較。OccurrenceRating(O):發(fā)生率評(píng)分(0)：9-10failureisalmostinevitable失效幾乎是不可避免的7-8repeatedfailureslikely有可能重復(fù)失效4-6occasionalfailureslikely有可能偶爾失效2-3relativelyfewfailures很少失效1failureisunlikely不可能失效OccurrenceRating(O):發(fā)生率評(píng)分(0)AIAGOccurrenceTable發(fā)生率表10>1in2——2項(xiàng)發(fā)生1次failureisalmostinevitable失效幾乎是不可避免的91in3——3項(xiàng)發(fā)生1次-81in8——8項(xiàng)發(fā)生1次repeatedfailureslikely有可能重復(fù)失效71in20——20項(xiàng)發(fā)生1次-61in80——80項(xiàng)發(fā)生1次occasionalfailureslikely有可能偶爾失效51in400——400項(xiàng)發(fā)生1次-41in2021——2021項(xiàng)發(fā)生1次-31in15,000——15,000項(xiàng)發(fā)生1次relativelyfewfailures很少失效21in150,000——150,000項(xiàng)發(fā)生1次-1<1in1,500,000——1,500,000項(xiàng)發(fā)生1次failureisunlikely不可能失效Beconservativeinassigningnumbers.在評(píng)分時(shí)應(yīng)持保守態(tài)度Noclue?Assumeascoreof10to"flag"theRPN.沒有線索怎么辦？可評(píng)10分“標(biāo)明”風(fēng)險(xiǎn)順序數(shù)RPN。10.編制現(xiàn)有設(shè)計(jì)控制清單設(shè)計(jì)控制：能夠保證合理設(shè)計(jì)的任何技術(shù)（1）可制造性分析DFMAnalysis（2）SneakCircuitAnalysis(SystemFMEA)潛行回路分析(系統(tǒng)FMEA)（3）耐久性/驗(yàn)證試驗(yàn)（4）有限元分析FiniteElementAnalysis（5）模擬方法Simulation（6）其它設(shè)計(jì)失效模式及后果分析的目的：核實(shí)失效模式及其原因產(chǎn)品確實(shí)能夠以這種方式失效嗎？產(chǎn)品還會(huì)以其它方式失效？是否已識(shí)別失效的真正原因？...或者防止發(fā)生失效失效模式如同疾病，設(shè)計(jì)控制則像醫(yī)生采取的診斷方法nofalsenegatives無虛假否定nofalsepositives無虛假肯定(doctorprefersprevention)(醫(yī)生喜歡采取預(yù)防方法)提示Tocontinuetheanalogy,theFMEAislikealistofsuspicionsthatadoctorhasbasedonthesymptomshesees.Thedesigncontrolsaretheteststhatthedoctorproposestoeitherconfirmorthrowoutthosesuspicions.繼續(xù)進(jìn)行類比。FMEA恰似一名醫(yī)生根據(jù)他所看到的病癥作出的一系列診斷。設(shè)計(jì)控制就是醫(yī)生用于證實(shí)或排除這些診斷的試驗(yàn)。設(shè)計(jì)控制有三種類型：(1)防止失效產(chǎn)生的原因；(2)查明失效的原因；(3)檢測(cè)失效模式在FMEA表上指定用于相同或類似設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)控制手段設(shè)計(jì)控制對(duì)應(yīng)于控制失效模式或原因可以采取任何類型：1，2或3，或其中的任意組合。如果沒有，可寫“無”。11.探測(cè)失效探測(cè)評(píng)分----衡量第2或第3種設(shè)計(jì)控制能力，告訴我們潛在的失效模式是否是真正的失效模式，或潛在的原因是否是真實(shí)的原因還可以對(duì)第1種“預(yù)防性”控制的有效性進(jìn)行評(píng)分DetectionRating(D):探測(cè)評(píng)分(D)9-10remotechanceofdetectingfailure查明失效的可能性極小7-8verylowchance可能性很小5-6lowtomoderatechance可能性不大2-4goodchance可能性較大1willalmostcertainlydetectfailure(ifitpassesthis,itwon’tfail)幾乎肯定能探測(cè)到失效(如能通過這項(xiàng)探測(cè)，就不會(huì)失效)注意：這是一種數(shù)值判斷其目的是評(píng)估現(xiàn)有設(shè)計(jì)控制能力Controlsdesignedtoforcefailuremaymaskrealfailuremodes!用于強(qiáng)行防止失效的設(shè)計(jì)控制手段有可能掩蓋真正的失效模式！(應(yīng)小心謹(jǐn)慎，并自己作出判斷)12.估算風(fēng)險(xiǎn)優(yōu)先數(shù)(RPN)RPN=SxOxDRPN=SeverityofEffectxOccurrenceRatingxDetectionRatingRPN=后果的嚴(yán)重性x失效發(fā)生概率評(píng)分x探測(cè)評(píng)分重點(diǎn)放在較高的RPN上措施從最大的RPN項(xiàng)目開始不要憑直覺隨意確定優(yōu)先“減小”數(shù)值13.糾正措施應(yīng)采取哪些改進(jìn)措施來降低：嚴(yán)重性、發(fā)生率或探測(cè)評(píng)分減輕嚴(yán)重程度--更改設(shè)計(jì)，以控制其后果降低發(fā)生率--更改設(shè)計(jì)，以控制其產(chǎn)生原因改進(jìn)探測(cè)--改進(jìn)試驗(yàn)或模擬方法如果嚴(yán)重性的評(píng)分為9或10分時(shí)，應(yīng)予以特別注意你不建議采取糾正措施嗎來降低風(fēng)險(xiǎn)優(yōu)先數(shù)RPN？不要在表上留下空格不填。應(yīng)填寫“無”某些項(xiàng)目可能需要與PFMEA小組討論。將這一點(diǎn)記在表上。14.職責(zé)和預(yù)定日期FMEA以采取行動(dòng)為主必須確定職責(zé)并記錄履行日期指定最適合履行職責(zé)的個(gè)人或小組被指定的個(gè)人或小組應(yīng)該是FMEA小組成員。15.采取的糾正措施記入表內(nèi)，以便追蹤進(jìn)展情況將“充分的關(guān)注”文件化（理智的、知識(shí)豐富的、負(fù)責(zé)任的人員應(yīng)確保產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制造和交付符適宜用的政府標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)。為實(shí)現(xiàn)充分的關(guān)注并符合顧客的其它要求，在執(zhí)行關(guān)鍵特性標(biāo)識(shí)系統(tǒng)是，應(yīng)將標(biāo)準(zhǔn)關(guān)注、附加關(guān)注和特殊關(guān)注設(shè)計(jì)到質(zhì)量體系中。）完成日期和簡(jiǎn)要說明16.重新計(jì)算風(fēng)險(xiǎn)優(yōu)先數(shù)RPN評(píng)價(jià)建議采取的糾正行動(dòng)然后重新評(píng)估嚴(yán)重程度severity,發(fā)生率，和/或occurrence,and/or探測(cè)能力detection.重新計(jì)算風(fēng)險(xiǎn)優(yōu)先數(shù)RPN利用支持?jǐn)?shù)據(jù)確認(rèn)改進(jìn)措施結(jié)果：有可能對(duì)失效重新排序有可能導(dǎo)致進(jìn)一步糾正措施DFMEA的案例分析案例一：DFMEA的案例分析[1]DFMEA是一種以預(yù)防為主的可靠性設(shè)計(jì)分析技術(shù),該技術(shù)的應(yīng)用有助于企業(yè)提高產(chǎn)品質(zhì)量,降低本錢,縮短研發(fā)周期。目前,DFMEA已在航空航天以及國(guó)外的汽車行業(yè)得到了較為廣泛的應(yīng)用,并顯示出了巨大的威力;但在國(guó)內(nèi)汽車行業(yè)并沒有系統(tǒng)地展開,也沒有發(fā)揮其應(yīng)有的作用。以DFMEA在國(guó)產(chǎn)汽油機(jī)節(jié)流閥體的改進(jìn)設(shè)計(jì)中的實(shí)施為例,對(duì)改進(jìn)后的DFMEA的實(shí)施方法和流程進(jìn)行闡述。一、實(shí)施DFMEA存在的困難發(fā)動(dòng)機(jī)為完成其相應(yīng)的功能,組成結(jié)構(gòu)復(fù)雜,零部件的數(shù)量也很龐大,如不加選擇地對(duì)所有的零部件和子系統(tǒng)都實(shí)施DFMEA,將會(huì)消耗大量人力、物力和時(shí)間,對(duì)于初次實(shí)施DFMEA的企業(yè)幾乎是不可能完成的工作。為此,需要開發(fā)一種方法,能夠從發(fā)動(dòng)機(jī)的子系統(tǒng)/零部件中選擇出優(yōu)先需要進(jìn)行分析的對(duì)象。發(fā)動(dòng)機(jī)由曲柄連桿機(jī)構(gòu)、配氣機(jī)構(gòu)、燃油供給系統(tǒng)、進(jìn)氣系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)和潤(rùn)滑系統(tǒng)等組成,各機(jī)構(gòu)和系統(tǒng)完成相應(yīng)的功能。子系統(tǒng)的下級(jí)部件或組件通常需要配合完成相應(yīng)的功能,在描述這些部件或組件的功能時(shí),不僅應(yīng)該描述其獨(dú)立完成的功能,還應(yīng)描述與其他部件配合完成的功能。組成發(fā)動(dòng)機(jī)的零部件種類很多,不僅包括機(jī)械零部件還有電子元件,電子部件的故障模式已經(jīng)較為標(biāo)準(zhǔn)和完整,但機(jī)械系統(tǒng)及其零部件的故障模式相當(dāng)復(fù)雜,不僅沒有完整且標(biāo)準(zhǔn)的描述,二者之間還有一定的重復(fù),為DFMEA工作的開展帶來了困難,故需要為機(jī)械系統(tǒng)及其零部件建立相應(yīng)的故障模式庫(kù)。二、實(shí)施DFMEA的準(zhǔn)備工作由于在發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)中實(shí)施DFMEA要遇到較多困難,故作者建議,在具體實(shí)施DFMEA之前,需要做好建立較為完善的故障模式庫(kù)并確定DFMEA的詳細(xì)分析對(duì)象等準(zhǔn)備工作。1.建立故障模式庫(kù)的方法發(fā)動(dòng)機(jī)的組成零部件多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜,大多數(shù)零部件在運(yùn)行時(shí)還會(huì)有相互作用,導(dǎo)致零部件、子系統(tǒng)和系統(tǒng)的故障模式不僅復(fù)雜,各層次的故障模式還會(huì)相互重復(fù),需要為發(fā)動(dòng)機(jī)建立一個(gè)故障模式庫(kù);該模式庫(kù)不僅應(yīng)該包含發(fā)動(dòng)機(jī)中所有子系統(tǒng)和零部件的故障模式,還能夠反映出該故障模式究竟屬于哪一個(gè)零部件或系統(tǒng),其建模流程如下圖所示。（1）建立系統(tǒng)結(jié)構(gòu)樹為建立故障模式庫(kù),首先要建立系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)樹,它并不依賴于某一特定的產(chǎn)品,而是依據(jù)同一類產(chǎn)品建立。如建立一個(gè)汽油機(jī)的結(jié)構(gòu)樹時(shí),應(yīng)考慮該廠所有的汽油機(jī),分析出其共同特點(diǎn)后建立結(jié)構(gòu)樹;對(duì)于組成結(jié)構(gòu)有重大改變的產(chǎn)品,可以考慮為其改變的部分建立一個(gè)分支,掛接在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)樹的相應(yīng)節(jié)點(diǎn)上。以汽油機(jī)的節(jié)流閥體為例,該閥體大致都由閥體、怠速控制閥、節(jié)氣門位置感測(cè)器等組成,細(xì)節(jié)部分會(huì)有所不同,節(jié)流閥體的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)樹如下圖所示。（2）確定故障數(shù)據(jù)源為確定故障模式,先要找到相應(yīng)的數(shù)據(jù)源;建議選擇同類產(chǎn)品的試驗(yàn)數(shù)據(jù)或三包數(shù)據(jù),因?yàn)檫@兩種數(shù)據(jù)中較為詳細(xì)地記錄了產(chǎn)品在試驗(yàn)和使用過程中出現(xiàn)的故障。由于發(fā)動(dòng)機(jī)可靠性試驗(yàn)的本錢很高,一般企業(yè)中都不會(huì)有充分的試驗(yàn)數(shù)據(jù);盡管三包數(shù)據(jù)記錄的不是十分標(biāo)準(zhǔn),但通過歸納和整理,仍然可以從中抽象出故障模式。所以,在試驗(yàn)數(shù)據(jù)不充足的情況下,一般推薦采用三包數(shù)據(jù)。（3）篩選所分析子系統(tǒng)的故障數(shù)據(jù)一般來講,故障數(shù)據(jù)來自于系統(tǒng),需要將故障數(shù)據(jù)逐層篩選,才能最終得到系統(tǒng)、每一級(jí)子系統(tǒng)以及零部件的故障數(shù)據(jù),為確定其故障模式作準(zhǔn)備。（4）確定關(guān)鍵字三包數(shù)據(jù)來自于不同的維修點(diǎn),并非由專業(yè)的試驗(yàn)人員收集,難免存在不標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)象,比方對(duì)于“密封不嚴(yán)”這一故障現(xiàn)象,故障數(shù)據(jù)中就會(huì)有“密封不嚴(yán)、不密封、密封性差、密封性不好”等多種描述。針對(duì)這種現(xiàn)象,建議數(shù)據(jù)歸納人員先要了解各種故障現(xiàn)象的描述,在此基礎(chǔ)上確定關(guān)鍵字,對(duì)所選子系統(tǒng)的故障數(shù)據(jù)進(jìn)行歸類。關(guān)鍵字確定的原則是,能篩選到95%以上的同種故障現(xiàn)象,盡量做到不遺漏;不同故障現(xiàn)象間盡量做到不重復(fù)。因此,篩選同一種故障現(xiàn)象很可能需要確定幾個(gè)關(guān)鍵字。（5）對(duì)系統(tǒng)的故障數(shù)據(jù)進(jìn)行分類依據(jù)確定的關(guān)鍵字對(duì)系統(tǒng)的故障數(shù)據(jù)進(jìn)行分類,分類后的故障數(shù)據(jù)就可以用來抽象出故障模式。（6）故障模式的抽象根據(jù)分類后的故障數(shù)據(jù),可以抽象出相應(yīng)的故障模式。故障模式要求用術(shù)語表示,汽車產(chǎn)品可以參照標(biāo)準(zhǔn)QC—900;標(biāo)準(zhǔn)中沒有的故障模式,需由工程師商量之后統(tǒng)一確定。（7）故障模式掛接在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)樹的節(jié)點(diǎn)上系統(tǒng)、子系統(tǒng)及零部件等不同層次都會(huì)有相應(yīng)的故障模式,需要將其掛接在相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)上,至此故障模式庫(kù)就搭建完成。隨著分析工作的深入和故障數(shù)據(jù)的持續(xù)歸納,故障模式庫(kù)會(huì)越來越完整。對(duì)節(jié)流閥體的故障數(shù)據(jù)進(jìn)行以上的處理之后,得到了各級(jí)組件及零部件的故障模式,建立了節(jié)流閥體的故障模式庫(kù),下圖示出故障模式庫(kù)的一部分。需要指出,實(shí)施DFMEA時(shí)分析對(duì)象的故障模式不僅來源于故障模式庫(kù),還來自于工作小組的分析。2.確定DFMEA的詳細(xì)分析對(duì)象根據(jù)實(shí)施DFMEA需要消耗大量時(shí)間的具體情況,本研究的參考文獻(xiàn)[2]提出了一種新方法來確定需要詳細(xì)實(shí)施DFMEA的對(duì)象;思路是對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行逐級(jí)分析,根據(jù)一定的標(biāo)準(zhǔn)確定需要詳細(xì)分析的分支(以下稱為重要分支),對(duì)重要分支一直細(xì)化到最底層,不可再分的重要分支即為需要詳細(xì)分析的對(duì)象。方法分為3步,即建立系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)樹、確定閾值、選擇所需分析的對(duì)象。（1）建立系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)樹此處系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)樹與上述中的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)樹類似,但本質(zhì)上不同。這里的系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)樹是與系統(tǒng)的組成完全相同,依照系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能逐級(jí)向下建立,直到系統(tǒng)的零部件為止(稱為組成結(jié)構(gòu)樹的葉結(jié)點(diǎn)),組成結(jié)構(gòu)樹的示意圖見下圖。圖中的系統(tǒng)由子系統(tǒng)1和子系統(tǒng)2組成,兩個(gè)子系統(tǒng)分別完成相應(yīng)的功能。子系統(tǒng)1由子總成1和2組成,子總成1又可以向下劃分為零部件;子系統(tǒng)2由兩個(gè)零部件組成。其中S12,S21,S22,S111和S112都是該組成結(jié)構(gòu)樹的葉結(jié)點(diǎn)。（2）確定閾值閾值是確定重要分支所依據(jù)的條件。根據(jù)DFMEA的原理,推薦確定重要度(S)和風(fēng)險(xiǎn)順序數(shù)(RPN)兩個(gè)參數(shù)的閾值,只要某分支的S和RPN兩參數(shù)中的任意一個(gè)等于或超過閾值,該分支就被確定為重要分支。除S和RPN以外,DFMEA中還有發(fā)生度(O)和探測(cè)度(D)兩個(gè)參數(shù),S用來描述故障后果,O表明故障原因的發(fā)生概率,D是對(duì)探測(cè)措施有效程度的度量,RPN是S,O,D3者的乘積。O和D的閾值根據(jù)類似產(chǎn)品的故障數(shù)據(jù)確定,原則是要比DFMEA中的閾值低。（3）選擇所需分析的對(duì)象對(duì)產(chǎn)品的組成結(jié)構(gòu)樹逐級(jí)向下分析,首先確定第一級(jí)分支的所有的S,O,D值,并計(jì)算得到RPN值;然后根據(jù)閾值來確定哪一個(gè)分支為重要分支,被確定為重要分支的仍然重復(fù)以上過程直到組成結(jié)構(gòu)樹的葉結(jié)點(diǎn),非重要分支則不再繼續(xù)分析。以下圖所示的系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)樹為例,選擇需要分析的對(duì)象。假設(shè)S和RPN的閾值分別為6和70,組成結(jié)構(gòu)樹中分支的各參數(shù)情況如圖5所示,有“3”的部分為重要分支。由圖可見,子系統(tǒng)S1的S和RPN都達(dá)到閾值,被確定為重要分支;子系統(tǒng)S2的RPN雖未達(dá)到閾值,但S已經(jīng)超過閾值,也被確定為重要分支;S12,S22和S111被確定為分析對(duì)象,需要對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)的DFMEA。分析節(jié)流閥體的故障數(shù)據(jù),確定S和RPN的閾值分別為5和30,分析結(jié)果見下圖。由分析結(jié)果可知,需要對(duì)節(jié)氣門位置感測(cè)器、怠速控制閥、閥片、閥體本體進(jìn)行詳細(xì)的DFMEA。三、實(shí)施DFMEA的流程為增加DFMEA的可用度,使初次進(jìn)行DFMEA的工作人員也能順利地實(shí)施DFMEA,針對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)的特點(diǎn),對(duì)DFMEA的流程進(jìn)行了進(jìn)一步的歸納和改進(jìn)(見下圖)。為加深對(duì)實(shí)施階段的理解,提高分析效率,將實(shí)施階段分成確定基礎(chǔ)項(xiàng)、確定衍生項(xiàng)及生成DFMEA報(bào)告等3步。實(shí)施階段中,功能、潛在故障模式、潛在故障影響、故障原因和現(xiàn)有控制措施等5個(gè)加“3”的為基礎(chǔ)項(xiàng),它們的分析是決定DFMEA實(shí)施成功與否的關(guān)鍵;S,O,D,RPN和建議的糾正措施為衍生項(xiàng);基礎(chǔ)項(xiàng)確定之后,衍生項(xiàng)可以隨之確定。1.分析基礎(chǔ)項(xiàng)（1）功能分析項(xiàng)目的功能,用盡可能簡(jiǎn)明的文字來說明被分析項(xiàng)目滿足設(shè)計(jì)意圖的功能;閥體的功能是與閥片配合保證最小流量;與怠速控制閥配合保證怠速流量;與節(jié)氣門位置感測(cè)器配合保證主進(jìn)氣量。（2）潛在故障模式每項(xiàng)功能會(huì)對(duì)應(yīng)一種或一種以上的故障模式,填寫故障模式要遵循"破壞功能"的原則,即盡量列出破壞該功能的所有可能的模式;故障模式大部分來源于故障模式庫(kù),還有一部分是新出現(xiàn)的故障模式以及小組分析的結(jié)果,閥體的潛在故障模式為磨損、裂紋、斷裂以及積碳等。（3）潛在故障后果每種故障模式都會(huì)有相應(yīng)的故障后果;分析故障后果時(shí),應(yīng)盡可能分析出故障的最終影響,即最嚴(yán)重的影響;閥體的潛在故障后果為發(fā)動(dòng)機(jī)無力、燃油消耗率高、怠速高。（4）潛在故障起因所謂故障的潛在起因是指設(shè)計(jì)薄弱部分的跡象,其結(jié)果就是故障模式;根據(jù)閥體結(jié)構(gòu)和對(duì)其進(jìn)行的功能分析,可以知道閥體磨損的潛在故障原因?yàn)?閥體喉口與閥片直徑不匹配;閥桿與閥片螺釘孔的位置不匹配;怠速控制閥與怠速通道的孔徑不匹配;怠速通道的孔系不同軸。（5）現(xiàn)有控制措施根據(jù)故障的潛在起因可確定預(yù)防與探測(cè)的措施,這些都是已有的或?qū)⒁械拇胧?。閥體的現(xiàn)有控制措施為配合設(shè)計(jì)閥體喉口和閥片直徑,保證其配合間隙;配合設(shè)計(jì)閥桿和閥片螺釘孔位置,保證其同心度;配合設(shè)計(jì)怠速控制閥和怠速通道的孔徑,保證其配合間隙。2.分析衍生項(xiàng)根據(jù)潛在故障后果確定S,根據(jù)潛在故障原因以及同型產(chǎn)品的三包數(shù)據(jù)確定O,根據(jù)探測(cè)措施確定D;根據(jù)確定的S,O,D計(jì)算得到RPN值。如果需要修正,可以提出適當(dāng)?shù)慕ㄗh措施,作為改進(jìn)的依據(jù),最后生成統(tǒng)一的DFMEA報(bào)告。美國(guó)汽車工業(yè)行動(dòng)集團(tuán)(AIAG)頒布的FMEA標(biāo)準(zhǔn)中,提供了嚴(yán)重度、O和D的評(píng)定準(zhǔn)則[3],其中,O準(zhǔn)則非常直觀,根據(jù)計(jì)算得到的頻率即可得。D和嚴(yán)重度判定準(zhǔn)則的操作性較差,作者推薦企業(yè)根據(jù)AIAG的D準(zhǔn)則,結(jié)合企業(yè)現(xiàn)有的控制措施制定適用于企業(yè)自身的D判定準(zhǔn)則。至于嚴(yán)重度的判定,提倡仍沿用AIAG的準(zhǔn)則,但為了增強(qiáng)其可操作性,作者對(duì)其進(jìn)行了進(jìn)一步的歸納總結(jié),生成如下圖所示的流程;根據(jù)該流程即可很容易地判定每種故障的嚴(yán)重度。閥體磨損的嚴(yán)重度影響了發(fā)動(dòng)機(jī)的基本功能,但未完全喪失,所以嚴(yán)重度為7;閥體磨損的O根據(jù)故障數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果,結(jié)合專家組的分析,確定O為3;閥體磨損的檢測(cè)度現(xiàn)有的控制措施除硬度檢測(cè)外,均為對(duì)兩零部件的配合檢測(cè),有較多的時(shí)機(jī)能找出潛在的起因,檢測(cè)度為4。專家組確定S和RPN的閾值為7和80,當(dāng)S超過7(含7),RPN超過80(含80)時(shí),必須對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)。因此,提出了以下建議措施:a)閥體喉口和閥片直徑、閥片和閥桿影響全閉泄漏量,除保證其配合間隙外,還應(yīng)通過設(shè)計(jì)保證裝配后閥體喉口和閥片的同軸度,并進(jìn)行全閉泄漏量檢測(cè);b)怠速控制閥和怠速通道影響怠速流量,先需要通過設(shè)計(jì)保證怠速通道孔系的同軸度,然后保證怠速控制閥和怠速通道的同軸度和間隙。完成以上分析后,要根據(jù)建議措施對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行修正(實(shí)際采取的措施可能與建議措施不同),修正后再重復(fù)以上步驟,直至S和RPN低于確定的DFMEA的S和RPN閾值。3.生成DFMEA報(bào)告完成每輪DFMEA之后,要及時(shí)生成DFMEA報(bào)告,包括需改進(jìn)的零部件、建議措施和改進(jìn)措施等。案例二：DFMEA在通訊產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[2]一、DFMEA簡(jiǎn)介簡(jiǎn)介FMEA是potentialFailureModeandEffectsAnalysis的縮寫，意指失效模式和后果分析。它是一種識(shí)別設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)，降低風(fēng)險(xiǎn)的分析方法。該方法于1949年由美國(guó)軍方創(chuàng)建，并將其用于國(guó)防工業(yè)。后來在航空航天、汽車工業(yè)中得到廣泛運(yùn)用。1993年，美國(guó)汽車工業(yè)行動(dòng)集團(tuán)首次發(fā)行了FMEA標(biāo)準(zhǔn)，并于2021年發(fā)布第四版。FMEA主要分為DFMEA和PFMEA。DFMEA指設(shè)計(jì)失效模式和后果分析，關(guān)注的是產(chǎn)品設(shè)計(jì)產(chǎn)生的潛在失效。PFMEA指過程失效模式和后果分析，關(guān)注的是產(chǎn)品制造過程中產(chǎn)生的潛在失效。本文將重點(diǎn)討論通訊產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程，如何通過DFMEA來提高產(chǎn)品質(zhì)量。的作用DFMEA由負(fù)責(zé)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)工程師在設(shè)計(jì)開發(fā)階段完成。同時(shí)它也是一種有效的法律記錄，記錄了我們降低顧客潛在風(fēng)險(xiǎn)，保護(hù)顧客投資所做的努力。DFMEA的實(shí)施，可以有效的提高產(chǎn)品質(zhì)量，縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，降低開發(fā)維護(hù)本錢，提高顧客滿意度。同時(shí)，DFMEA也是創(chuàng)新型企業(yè)知識(shí)管理的方法，為企業(yè)如何做好知識(shí)積累提供思路。在執(zhí)行過程中遇到的主要問題。FMEA目前在汽車制造行業(yè)運(yùn)用最為廣泛。因此大部分介紹FMEA或者DFMEA的專著都是以汽車行業(yè)為背景。這就為希望把DFMEA分析方法引入通訊產(chǎn)品設(shè)計(jì)的工程師帶來了不小的麻煩。DFMEA在執(zhí)行過程中，很容易產(chǎn)生下面兩個(gè)問題：第一是把DFMEA做“虛”。DFMEA最重要的作用就是失效預(yù)防。很多企業(yè)甚至把分析工作放到了開發(fā)基本結(jié)束后，如何可能實(shí)際效果?DFMEA如果沒有和現(xiàn)行的開發(fā)流程、制造流程緊密結(jié)合。最終都將變成紙上談兵。第二，設(shè)計(jì)工程師沒有正確理解DFMEA的內(nèi)在邏輯關(guān)系，盲目照搬DFMEA標(biāo)準(zhǔn)的表格，依靠個(gè)人經(jīng)驗(yàn)，無序的堆砌想象出來的失效模型。這樣得出的結(jié)果，自然無法實(shí)現(xiàn)失效預(yù)防。針對(duì)這兩類問題，筆者對(duì)DFMEA的方法做了一些改進(jìn)，參加了自己的實(shí)踐理解和操作經(jīng)驗(yàn)，使之更為適合通訊產(chǎn)品設(shè)計(jì)的運(yùn)用。該方法在某高新技術(shù)企業(yè)的交換機(jī)產(chǎn)品開發(fā)上進(jìn)行了實(shí)施，收到了較好的效果。二、DFMEA流程實(shí)施流程DFMEA的實(shí)施一般可分為：DFMEA策劃，表頭填寫，團(tuán)隊(duì)組建，失效調(diào)研，結(jié)構(gòu)分析功能分析，風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，風(fēng)險(xiǎn)量化，優(yōu)化措施等，共計(jì)9個(gè)步驟。上述9個(gè)步驟和產(chǎn)品的開發(fā)密切相關(guān)，是本文討論的重點(diǎn)，但并不是DFMEA的全部。DFMEA是一個(gè)動(dòng)態(tài)文件，在整個(gè)產(chǎn)品的生命周期都有效，它應(yīng)該隨著產(chǎn)品在市場(chǎng)的表現(xiàn)，不斷的被更新，直到產(chǎn)品退市。這種意識(shí)是DFMEA得以成功實(shí)施的很關(guān)鍵的一點(diǎn)。與IPD開發(fā)流程的關(guān)系\o"IPD"IPD(IntegratedProductDevelopment)是一種先進(jìn)的產(chǎn)品研發(fā)流程，在通訊行業(yè)運(yùn)用較廣。在IPD流程中，產(chǎn)品研發(fā)一般包括以下六個(gè)階段：概念階段、方案階段、開發(fā)階段、驗(yàn)證階段、發(fā)布階段、品類階段。其中概念階段到驗(yàn)證階段，一般認(rèn)為是產(chǎn)品研發(fā)的關(guān)鍵階段。也是我們DFMEA實(shí)施的主要階段。DFMEA的實(shí)施與IPD流程有以下幾個(gè)關(guān)鍵的契合點(diǎn)：（1）DFMEA策劃在產(chǎn)品方案階段結(jié)束前完成。DFMEA策劃的啟動(dòng)，一般要求在產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案定型以后開始，一般建議該活動(dòng)放在產(chǎn)品方案階段內(nèi)完成。該階段是我們制定各種產(chǎn)品開發(fā)方案的關(guān)鍵階段。這也包括DFMEA的實(shí)施方案。（2）DFMEA的啟動(dòng)一般在方案階段結(jié)束后。方案階段結(jié)束，產(chǎn)品馬上進(jìn)入開發(fā)階段階段。該階段是產(chǎn)品設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的階段，也是DFMEA實(shí)施的主要時(shí)段。（3）DFMEA的優(yōu)化措施必須在樣機(jī)發(fā)布之前完成。要保證讓DFMEA分析的結(jié)論，能成功的導(dǎo)入設(shè)計(jì)。那就必須做到在設(shè)計(jì)凍結(jié)之前，完成第一次DFMEA分析。這樣才能使我們的DFMEA不流于外表。（4）DFMEA的更新必須在產(chǎn)品正式發(fā)布之前，至少完成一次。在產(chǎn)品的驗(yàn)證階段，我們要做大量的調(diào)試、測(cè)試工作，很可能會(huì)發(fā)現(xiàn)一些設(shè)計(jì)問題。這些問題需要更新到我們上個(gè)階段的DFMEA分析報(bào)告。（5）DFMEA需要在整個(gè)產(chǎn)品生命周期被持續(xù)更新。企業(yè)是否具備這種觀念可以說是DFMEA在這個(gè)企業(yè)是否被成功實(shí)施的重要特征之一。只有堅(jiān)持持續(xù)更新我們的DFMEA分析報(bào)告，才能做到知識(shí)的不斷累積，進(jìn)而用來提高下一個(gè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的質(zhì)量。有了上面5個(gè)關(guān)鍵契合點(diǎn)的保證，至少在流程上保證了DFMEA的成功實(shí)施。但是，要使DFMEA能真正為我們的設(shè)計(jì)保駕護(hù)航，還需要我們深入的了解DFMEA各步驟的內(nèi)在邏輯關(guān)系。三、實(shí)施DFMEA實(shí)施準(zhǔn)備（1）建立失效模型庫(kù)失效模型庫(kù)是一個(gè)創(chuàng)新型企業(yè)最重要的知識(shí)組成之一。它通常由產(chǎn)品故障資料庫(kù)、售后維修記錄、客戶投訴等幾個(gè)至關(guān)重要的資料庫(kù)共同組成。這些內(nèi)容基本上都是在市場(chǎng)上付出了高昂代價(jià)后，取得的知識(shí)積累。因此稱得上是企業(yè)最核心的知識(shí)產(chǎn)權(quán)。這部分?jǐn)?shù)據(jù)如何利用起來，指導(dǎo)新設(shè)計(jì)預(yù)防失效的發(fā)生，是失效模型庫(kù)的最重要的價(jià)值體現(xiàn)。①我們要確保失效模型庫(kù)的數(shù)據(jù)能被方便檢索，且不易被遺漏。失效模型的記錄要盡可能的詳實(shí)，這有助于使用者理解。失效模型至少應(yīng)包括以下內(nèi)容：功能模塊、潛在失效模式、潛在失效后果、潛在失效原因、現(xiàn)行控制措施。為了便于檢索，建議對(duì)于每一條失效記錄都定義幾個(gè)關(guān)鍵詞。比方主晶元的型號(hào)，主電路的功能等。②如何保證市場(chǎng)故障、售后維修或者客戶投訴的內(nèi)容能被整理，并放入失效模型庫(kù)。企業(yè)應(yīng)該建立這樣的機(jī)制，鼓勵(lì)相關(guān)人員為失效模型庫(kù)作出貢獻(xiàn)。只有充分動(dòng)員全體人員的力量，才能使失效模式庫(kù)不斷得到更新和補(bǔ)充。③需要考慮如何保護(hù)失效模型庫(kù)。失效模型庫(kù)是企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力的體現(xiàn)，因此如何做好數(shù)據(jù)安全顯得格外重要。主要包括防止資料庫(kù)丟失和數(shù)據(jù)泄密兩方面的工作。防止資料庫(kù)丟失只需要做好備份工作即可，有很多方法可以采用。資料庫(kù)保密工作可以通過許可權(quán)控制來實(shí)現(xiàn)。建立了一個(gè)有內(nèi)容，易檢索的失效模型庫(kù)，為我們成功實(shí)施DFMEA打下了基礎(chǔ)。至少它可以保證曾經(jīng)出過的失效，我們不再犯。（2）確定DFMEA的范圍對(duì)于較復(fù)雜的通訊產(chǎn)品設(shè)計(jì)，要先做好模塊分解。通訊產(chǎn)品的設(shè)計(jì)按照其采用的技術(shù)成熟與否，可以分為三個(gè)等級(jí)。第一級(jí)是完成采用新技術(shù)的設(shè)計(jì)。第二級(jí)是有類似技術(shù)可供參照的設(shè)計(jì)。第三級(jí)是完全相同的技術(shù)。根據(jù)模塊的技術(shù)成熟度，采取不同的DFMEA分析策略。技術(shù)成熟度高的，可以少做甚至不做分析；對(duì)于成熟度低的新設(shè)計(jì)，必須作為DFMEA分析的重點(diǎn)；而中間的第二級(jí)設(shè)計(jì)，筆者建議把精力放在設(shè)計(jì)變更部分。總的原則就是，把更多的精力向高風(fēng)險(xiǎn)的設(shè)計(jì)傾斜，這樣才能使我們獲得較好的投入產(chǎn)出比。（3）產(chǎn)品模塊分解通訊產(chǎn)品按照各組成電路／模塊實(shí)現(xiàn)的功能，一般都可以拆解成“系統(tǒng)——子系統(tǒng)——部件”這樣的金字塔結(jié)構(gòu)。當(dāng)然，系統(tǒng)復(fù)雜的產(chǎn)品將對(duì)應(yīng)更多的層次。層次拆分過多或過少，都不利于我們理清各模塊之間的關(guān)系。建議根據(jù)參與設(shè)計(jì)的角色或者職責(zé)分工來拆解整個(gè)系統(tǒng)。一個(gè)總的原則是，每個(gè)設(shè)計(jì)工程師負(fù)責(zé)自己那部分工作的DFMEA分析，總體規(guī)劃工程師負(fù)責(zé)總成。完成模塊分解，是為了便于我們確定負(fù)責(zé)人，確定DFMEA團(tuán)隊(duì)的核心人員。企業(yè)針對(duì)自己的產(chǎn)品特點(diǎn)，應(yīng)做一個(gè)較為全面的分解，這個(gè)分解出來的結(jié)構(gòu)將變成模板，用于指導(dǎo)具體項(xiàng)目的模塊分解。策劃有了前面的準(zhǔn)備，項(xiàng)目組可以在企劃階段(或者方案確定以后)策劃DFMEA的實(shí)施方案。主要包括產(chǎn)品模塊分解，指定DFMEA策略，指定模塊負(fù)責(zé)人，確定完成時(shí)間等。團(tuán)隊(duì)組建DFMEA團(tuán)隊(duì)是基于利益相關(guān)方原則來建立的。至少會(huì)包括設(shè)計(jì)工程師，工藝制造工程師，測(cè)試驗(yàn)收工程師，質(zhì)量工程師等。為了能發(fā)揮團(tuán)隊(duì)的力量，要監(jiān)控所有成員對(duì)DFMEA的貢獻(xiàn)度，否則容易流于形式。4.產(chǎn)品結(jié)構(gòu)分析很多設(shè)計(jì)人員在做DFMEA分析的時(shí)候，存在一定的盲目性，想到哪寫到哪。根本無法保證產(chǎn)品的所有細(xì)節(jié)都被考慮到。做產(chǎn)品結(jié)構(gòu)分析的作用就在于此，系統(tǒng)的、全面地分析產(chǎn)品的構(gòu)成，確保各組成部分都能被分析到。5.產(chǎn)品功能分析產(chǎn)品功能是產(chǎn)品的價(jià)值所在。對(duì)于通訊產(chǎn)品設(shè)計(jì)，筆者建議從需求分析入手，對(duì)產(chǎn)品功能進(jìn)行全面的分析。開發(fā)的概念階段一般都會(huì)產(chǎn)生一個(gè)叫產(chǎn)品需求的文檔。它是產(chǎn)品經(jīng)理充分了解客戶需求后，得出的一個(gè)產(chǎn)品開發(fā)要求。只要我們牢牢把握了這個(gè)文檔，并據(jù)此深入分析詳細(xì)的功能。我們就可以基本做到不遺漏功能。產(chǎn)品功能分析和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)分析一道，共同保證了我們對(duì)產(chǎn)品的全面分解。這些內(nèi)容就構(gòu)成了DFMEA標(biāo)準(zhǔn)表格的第一列“項(xiàng)目／功能”。6.風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估DFMEA風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的思想，是把潛在失效發(fā)生的嚴(yán)重性，發(fā)生的概率，發(fā)生后被檢測(cè)到的可能性，這三個(gè)指標(biāo)加權(quán)作為衡量一個(gè)失效風(fēng)險(xiǎn)的高低。嚴(yán)重度、頻度、探測(cè)度的評(píng)估具有一定的主觀因素存在，不同的人對(duì)同一個(gè)問題往往會(huì)有不同的判斷。我們不用去細(xì)摳具體的分值是多少，而應(yīng)該把精力放在對(duì)前文表一到表三第二列內(nèi)容的判斷上。比方一個(gè)失效，我們判斷它探測(cè)度的時(shí)候，只要確認(rèn)它在那個(gè)階段能被發(fā)現(xiàn)?如果在設(shè)計(jì)階段被發(fā)現(xiàn)，那么就是3～5分，如果要到樣機(jī)階段才可能被發(fā)現(xiàn)，那么就是6～8分。7.量化評(píng)估。嚴(yán)重度、頻度、探測(cè)度的分值加權(quán)，可以幫助我們判斷失效風(fēng)險(xiǎn)的順序，用RPN來表示。如何使用這三個(gè)參數(shù)，不同的企業(yè)有不同的方法。大部分企業(yè)采用三者相乘，以所得值的高低作為處理的優(yōu)先順序。對(duì)于通訊產(chǎn)品設(shè)計(jì)，筆者建議首先應(yīng)考慮嚴(yán)重度。嚴(yán)重度超過8的失效可能導(dǎo)致企業(yè)付出慘重代價(jià)，比方違反法規(guī)導(dǎo)致的召回，對(duì)客戶安全產(chǎn)生了問題而導(dǎo)致的訴訟等。因此，嚴(yán)重度超過8的失效應(yīng)予以首要考慮。其次，再考慮以三者的乘積作為判斷的依據(jù)。無論采用哪種方法，RPN值所代表的含義都僅是一個(gè)處理的先后順序。當(dāng)只存在一個(gè)失效模式時(shí)，這個(gè)值無論多高都沒有任何意義。筆者也不建議企業(yè)對(duì)RPN設(shè)定閥值，比方有些企業(yè)定義“RPN低于100的失效，可以不需要采取措施”，這樣的設(shè)定容易產(chǎn)生惰性。8.優(yōu)化措施。有了RPN值，我們就可以判斷出哪些失效需要優(yōu)先考慮優(yōu)化措施。優(yōu)化措施是針對(duì)降低頻度和探測(cè)度而言的。一個(gè)失效的嚴(yán)重度一般不能被降低，除非是采取的措施是更換了關(guān)鍵模塊／部件，或者是去除了某些功能。優(yōu)化措施需要明確負(fù)責(zé)人，完成時(shí)間等。只有把分析的結(jié)論導(dǎo)入了設(shè)計(jì)，我們的DFMEA才算落到了實(shí)處。PFMEA(ProcessFailureModeandEffectsAnalysis,過程失效模式及后果分析)什么是PFMEAPFMEA是過程失效模式及后果分析(ProcessFailureModeandEffectsAnalysis)的英文簡(jiǎn)稱。是由負(fù)責(zé)制造/裝配的工程師/小組主要采用的一種分析技術(shù)，用以最大限度地保證各種潛在的失效模式及其相關(guān)的起因/機(jī)理已得到充分的考慮和論述。失效：在規(guī)定條件下（環(huán)境、操作、時(shí)間），不能完成既定功能或產(chǎn)品參數(shù)值和不能維持在規(guī)定的上下限之間，以及在工作范圍內(nèi)導(dǎo)致零組件的破裂卡死等損壞現(xiàn)象。嚴(yán)重度（S）：指一給定失效模式最嚴(yán)重的影響后果的級(jí)別，是單一的FMEA范圍內(nèi)的相對(duì)定級(jí)結(jié)果。嚴(yán)重度數(shù)值的降低只有通過設(shè)計(jì)更改或重新設(shè)計(jì)才能夠?qū)崿F(xiàn)。頻度（O）：指某一特定的起因/機(jī)理發(fā)生的可能發(fā)生，描述出現(xiàn)的可能性的級(jí)別數(shù)具有相對(duì)意義，但不是絕對(duì)的。探測(cè)度（D）：指在零部件離開制造工序或裝配之前，利用第二種現(xiàn)行過程式控制制方法找出失效起因/機(jī)理過程缺陷或后序發(fā)生的失效模式的可能性的評(píng)價(jià)指標(biāo)；或者用第三種過程式控制方法找出后序發(fā)生的失效模式的可能性的評(píng)價(jià)指標(biāo)。風(fēng)險(xiǎn)優(yōu)先數(shù)（RPN）：指嚴(yán)重度數(shù)（S）和頻度數(shù)（O）及不易探測(cè)度數(shù)（D）三項(xiàng)數(shù)字之乘積。顧客：一般指“最終使用者”，但也可以是隨后或下游的制造或裝配工序，維修工序或政府法規(guī)。PFMEA的分析原理PFMEA的分析原理如下表所示，它包括以下幾個(gè)關(guān)鍵步驟：（1）確定與工藝生產(chǎn)或產(chǎn)品制造過程相關(guān)的潛在失效模式與起因；（2）評(píng)價(jià)失效對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量和顧客的潛在影響；（3）找出減少失效發(fā)生或失效條件的過程式控制制變數(shù)，并制定糾正和預(yù)防措施；（4）編制潛在失效模式分級(jí)表，確保嚴(yán)重的失效模式得到優(yōu)先控制；（5）跟蹤控制措施的實(shí)施情況，更新失效模式分級(jí)表。（1）“過程功能/要求”：是指被分析的過程或工藝。該過程或工藝可以是技術(shù)過程，如焊接、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、軟體代碼編寫等，也可以是管理過程，如方案編制、設(shè)計(jì)評(píng)審等。盡可能簡(jiǎn)單地說明該工藝過程或工序的目的，如果工藝過程包括許多具有不同失效模式的工序，那么可以把這些工序或要求作為獨(dú)立過程列出；（2）“潛在的失效模式”：是指過程可能發(fā)生的不滿足過程要求或設(shè)計(jì)意圖的形式或問題點(diǎn)，是對(duì)某具體工序不符合要求的描述。它可能是引起下一道工序的潛在失效模式，也可能是上一道工序失效模式的后果。典型的失效模式包括斷裂、變形、安裝調(diào)試不當(dāng)?shù)?；?）“失效后果”：是指失效模式對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量和顧客可能引發(fā)的不良影響，根據(jù)顧客可能注意到或經(jīng)歷的情況來描述失效后果，對(duì)最終使用者來說，失效的后果應(yīng)一律用產(chǎn)品或系統(tǒng)的性能來闡述，如雜訊、異味、不起作用等；（4）“嚴(yán)重性”：是潛在失效模式對(duì)顧客影響后果的嚴(yán)重程度，為了準(zhǔn)確定義失效模式的不良影響，通常需要對(duì)每種失效模式的潛在影響進(jìn)行評(píng)價(jià)并賦予分值，用1-10分表示，分值愈高則影響愈嚴(yán)重?！翱赡苄浴保菏侵妇唧w的失效起因發(fā)生的概率，可能性的分級(jí)數(shù)著重在其含義而不是數(shù)值，通常也用1—10分來評(píng)估可能性的大小，分值愈高則出現(xiàn)時(shí)機(jī)愈大。“不易探測(cè)度”：是指在零部件離開制造工序或裝備工位之前，發(fā)現(xiàn)失效起因過程缺陷的難易程度，評(píng)價(jià)指標(biāo)也分為1—10級(jí)，得分愈高則愈難以被發(fā)現(xiàn)和檢查出；（5）“失效的原因/機(jī)理”：是指失效是怎么發(fā)生的，并依據(jù)可以糾正或控制的原則來描述，針對(duì)每一個(gè)潛在的失效模式在盡可能廣的范圍內(nèi)，列出每個(gè)可以想到的失效起因，如果起因?qū)κＪ絹碚f是唯一的，那么考慮過程就完成了。否則，還要在眾多的起因中分析出根本原因，以便針對(duì)那些相關(guān)的因素采取糾正措施，典型的失效起因包括：焊接不正確、潤(rùn)滑不當(dāng)、零件裝錯(cuò)等；（6）“現(xiàn)行控制方法”：是對(duì)當(dāng)前使用的、盡可能阻止失效模式的發(fā)生或是探測(cè)出將發(fā)生的失效模式的控制方法的描述。這些控制方法可以是物理過程式控制方法，如使用防錯(cuò)卡具，或者管理過程式控制方法，如采用統(tǒng)計(jì)過程式控制（SPC）技術(shù)；（7）“風(fēng)險(xiǎn)級(jí)（RPN）”：是嚴(yán)重性、可能性和不易探測(cè)性三者的乘積。該數(shù)值愈大則表明這一潛在問題愈嚴(yán)重，愈應(yīng)及時(shí)采取糾正措施，以便努力減少該值。在一般情況下，不管風(fēng)險(xiǎn)級(jí)的數(shù)值如何，當(dāng)嚴(yán)重性高時(shí)，應(yīng)予以特別注意；（8）“建議采取的措施”：是為了減少風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的嚴(yán)重性、可能性或不易探測(cè)性數(shù)值而制定的應(yīng)對(duì)方案，包括行動(dòng)方案或措施、責(zé)任人、可能需要的資源和完成日期等。當(dāng)失效模式排出先后次序后應(yīng)首先對(duì)排在最前面的風(fēng)險(xiǎn)事件或嚴(yán)重性高的事件采取糾正措施，任何建議措施的目的都是為了阻止其發(fā)生，或減少發(fā)生后的影響和損失；（9）“措施結(jié)果”：是對(duì)上述“建議采取的措施”方案方案之實(shí)施狀況的跟蹤和確認(rèn)。在明確了糾正措施后，重新估計(jì)并記錄采取糾正措施后的嚴(yán)重性、可能性和不易探測(cè)性數(shù)值，計(jì)算并記錄糾正后的新的風(fēng)險(xiǎn)級(jí)值，該數(shù)值應(yīng)當(dāng)比措施結(jié)果之前的風(fēng)險(xiǎn)級(jí)值低得多，從而表明采取措施后能夠充分降低失效帶來的風(fēng)險(xiǎn)。PFMEA的目的1)發(fā)現(xiàn)評(píng)價(jià)過程中潛在的失效及后果。2)找到能夠避免或減少這些潛在失效發(fā)生的措施。3)書面總結(jié)上述過程，完善設(shè)計(jì)過程，確保顧客滿意。PFMEA的適用范圍1）所有新的總成/部件/過程；2）更改的總成/部件/過程；3）應(yīng)用環(huán)境有變化的原有總成/部件/過程。PFMEA案例分析案例一:PFMEA在SMT裝配應(yīng)用舉例[1]在實(shí)際應(yīng)用中，SMT裝配有諸如單面貼裝、雙面貼裝、雙面混裝等操作方式，各種操作方式的具體生產(chǎn)工藝流程各不相同。為了說明如何將PFMEA應(yīng)用于SMT裝配過程，現(xiàn)在就以工藝流程相對(duì)簡(jiǎn)單的單面貼裝為對(duì)象，闡述應(yīng)用PFMEA的方法。單面貼裝過程功能描述如下:單面貼裝的主要環(huán)節(jié)有印刷焊膏、貼裝元器件、焊接元器件，其工藝流程是:印刷焊膏一一貼裝元器件一一AOT檢驗(yàn)一一回流焊接一一焊點(diǎn)檢驗(yàn)，該裝配過程涉及的主要設(shè)備有絲印機(jī)、貼片機(jī)、回流焊爐和檢測(cè)設(shè)備。通過對(duì)長(zhǎng)期SMT生產(chǎn)過程的總結(jié)，單面貼裝工作方式中暴露的焊點(diǎn)常見失效模式有:焊錫球、冷焊、焊橋、立片，其因果分析圖如圖所示。根據(jù)圖2中對(duì)這幾種失效模式的因果分析和檢驗(yàn)、設(shè)計(jì)人員的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，現(xiàn)對(duì)這些失效模式分析如下:焊錫球焊錫球是回流焊接中經(jīng)常碰到的一個(gè)問題。通常片狀元件側(cè)面或細(xì)間距引腳之間常常出現(xiàn)焊錫球。失效后果:焊錫球會(huì)造成短路、虛焊以及電路板污染?？赡軐?dǎo)致少部分產(chǎn)品報(bào)廢或全部產(chǎn)品返工，將嚴(yán)重度評(píng)定為5?，F(xiàn)有故障檢測(cè)方法:人工目視和x射線檢測(cè)儀檢測(cè)。失效原因?yàn)?焊膏缺陷——粘度低、被氧化等，頻度為5，檢測(cè)難度為5，風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)PRN為125?，F(xiàn)行控制措施使用能抑制焊料球產(chǎn)生的焊膏，裝配前檢測(cè)焊膏品質(zhì)。助焊劑缺陷——活性降低，頻度為3，檢測(cè)難度為6，風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)PRN為90。模板缺陷——開孔尺寸不當(dāng)焊盤過大等，頻度為5，檢測(cè)難度為4，風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)PRN為100?；亓鳒囟惹€設(shè)置不當(dāng)，頻度為7，檢測(cè)難度為5，風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)PRN為175。現(xiàn)行控制措施:調(diào)整回流焊溫度曲線使之與使用焊膏特性相適應(yīng)。冷焊冷焊的表象是焊點(diǎn)發(fā)黑，焊膏未完全熔化。失效后果:產(chǎn)生開路和虛焊，可能導(dǎo)致少部分產(chǎn)品報(bào)廢或全部產(chǎn)品返工，嚴(yán)重度評(píng)定為50現(xiàn)有故障檢測(cè)方法:人工目視和x射線檢測(cè)儀檢測(cè)。失效原因?yàn)?回流焊接參數(shù)設(shè)置不當(dāng)，溫度過低，傳送速度過快，頻度為3，檢測(cè)難度為5，風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)為750現(xiàn)行控制措施:按照焊膏資料或可行經(jīng)驗(yàn)設(shè)置回流焊溫度曲線。焊橋焊橋經(jīng)常出現(xiàn)在引腳較密的丁C上或間距較小的片狀元件間，這種缺陷在檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)中屬于重大缺陷。焊橋會(huì)嚴(yán)重影響產(chǎn)品的電氣性能，所以必須要加以根除。失效后果;焊橋會(huì)造成短路等后果，嚴(yán)重的會(huì)使系統(tǒng)或主機(jī)喪失主要功能，導(dǎo)致產(chǎn)品全部報(bào)廢，用戶不滿意程度很高，嚴(yán)重度評(píng)定為s?，F(xiàn)有故障檢測(cè)方法:人工目視和x射線檢測(cè)儀檢測(cè)。失效原因?yàn)?模板缺陷——開孔尺寸過大等，頻度為7，檢測(cè)難度為6，風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)PRN為336。焊膏缺陷——粘度不當(dāng)?shù)龋l度為5，檢測(cè)難度為5，風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)PRN為200。焊膏印刷工藝參數(shù)設(shè)置不當(dāng)，頻度8，檢測(cè)難度為6，風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)PRN為384。現(xiàn)行控制措施:保持刮刀壓力一定，減慢印刷速度，實(shí)現(xiàn)焊膏好的成型。此外，控制脫模速率和模板與PCB的最小間隙。回流焊接預(yù)熱溫度和預(yù)熱時(shí)間設(shè)置不當(dāng)，頻度為5，檢測(cè)難度為4，風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)PRN為160?，F(xiàn)行控制措施:降低預(yù)熱溫度，縮短預(yù)熱時(shí)間。立片立片主要發(fā)生在小的矩形片式元件(如貼片電阻、\o"電容"電容)回流焊接過程中。引起這種現(xiàn)象的主要原因是元件兩端受熱不均勻，焊膏熔化有先后所致。失效后果:導(dǎo)致開路，引發(fā)電路故障，會(huì)使系統(tǒng)或整機(jī)喪失主要功能，嚴(yán)重度評(píng)定為7e現(xiàn)有故障檢測(cè)方法:人工目視檢測(cè)。失效原因分別為:貼片精度不夠，頻度為3，檢測(cè)難度為5，風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)PRN為IOS.回流焊接預(yù)熱溫度較低，預(yù)熱時(shí)間較短，頻度為5，檢測(cè)難度為4，風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)PRN為140。現(xiàn)行控制措施:適當(dāng)提高預(yù)熱溫度，延長(zhǎng)預(yù)熱時(shí)間。焊膏印刷過厚，頻度為5，檢測(cè)難度為5，風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)PRN為1750現(xiàn)行控制措施:針對(duì)不同的器件選用適當(dāng)厚度的絲印模板。在計(jì)算了各潛在失效模式的RPN值之后，后續(xù)工作就是開展相應(yīng)的工藝試驗(yàn)，探尋針對(duì)高RPN值和高嚴(yán)重度的潛在失效模式的糾正措施，并在糾正后，重新進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，驗(yàn)證糾正措施的可行性與正確性。案例二:如何利用PFMEA分析制造過程風(fēng)險(xiǎn)[2]現(xiàn)以汽車內(nèi)飾產(chǎn)品——汽車內(nèi)飾件的制造過程為例，來簡(jiǎn)單介紹如何利用PFMEA分析制造過程風(fēng)險(xiǎn)，并予以改進(jìn)的。為了使PFMEA進(jìn)行的條理清晰，需使用一個(gè)表樣，(見表一)，按照表格中對(duì)應(yīng)的數(shù)字編號(hào)的內(nèi)容進(jìn)行介紹。1.基本數(shù)據(jù)在表格上部填上所分析的零部件及PFMEA小組成員的相關(guān)信息。2.過程功能/要求簡(jiǎn)單描述將被分析的過程或作業(yè)，并進(jìn)行編號(hào)。根據(jù)過程流程圖，對(duì)所規(guī)劃的過程進(jìn)行準(zhǔn)確地描述，描述必須完整。如果含許多不同潛在失效模式的作業(yè)，可把這些以獨(dú)立項(xiàng)目列出。潛在失效模式所謂潛在失效模式是指過程可能潛在不滿足過程要求，是對(duì)具體作業(yè)不符合要求的描述。搜集在各過程<工序中可能的缺陷，即使特定條件下可能發(fā)生的缺陷模式也應(yīng)列出。也包括以往歷史的經(jīng)驗(yàn)。潛在失效后果是指失效模式對(duì)顧客的影響，站在顧客的角度描述失效的后果，這里的顧客可以是下道工序或是最終使用者。就舉例中的汽車門內(nèi)飾板對(duì)最終使用者來說，失效后果可以是漏水、雜訊、外觀不良等，對(duì)下道作業(yè)失效后果可以是無法安裝無法鉆孔等。5.嚴(yán)重度是對(duì)一個(gè)已假定失效模式的最嚴(yán)重影響的評(píng)價(jià)等級(jí)。要減少嚴(yán)重度識(shí)別等級(jí)，只能通過對(duì)零件的設(shè)計(jì)變更，或?qū)^程重新設(shè)計(jì)，否則，嚴(yán)重度不會(huì)發(fā)生變化。嚴(yán)重度分1(無影響)-10(后果嚴(yán)重)級(jí)。6.分類是對(duì)過程式控制的一些特殊過程特性進(jìn)行分類，其符號(hào)是公司內(nèi)部的規(guī)定，或是顧客的規(guī)定。7.失效起因/機(jī)理簡(jiǎn)單說就是每一種缺陷發(fā)生的可能的原因，原因可以是生產(chǎn)或裝配所決定的。需對(duì)每一原因盡可能簡(jiǎn)要地描述。8.頻度(發(fā)生率)是指具體的失效起因發(fā)生的可能性，這種可能性分級(jí)只代表其含義，不代表具體數(shù)字。只有通過設(shè)計(jì)更改或過程更改才可能改變頻度級(jí)別。頻度分1(極低頻率)-10(很高頻率)級(jí)。9.現(xiàn)行過程式控制盡可能阻止現(xiàn)有過程失效模式的發(fā)生，可以采用防錯(cuò)措施或加工后評(píng)價(jià)等方法。比方F增加防錯(cuò)裝置或增加檢驗(yàn)頻次。10.探測(cè)度(發(fā)現(xiàn)率)是指在缺陷發(fā)生時(shí)被發(fā)現(xiàn)的概率。也分為1(很可能)(不可能)5級(jí)。11.風(fēng)險(xiǎn)順序數(shù)(RPN)是產(chǎn)品嚴(yán)重度、頻度和探測(cè)度的乘積。假設(shè)嚴(yán)重度為S，頻度為O，探測(cè)度為D，則RPN=(S)×(O)×(D)。該值從1(無風(fēng))-1000(高風(fēng)險(xiǎn))。對(duì)于高嚴(yán)重度、高RPN值的缺陷需優(yōu)先采取排除措施。12.建議的措施通常把風(fēng)險(xiǎn)順序數(shù)的組成部分作為尋找措施的一個(gè)依據(jù)。但對(duì)于對(duì)用戶嚴(yán)重影響的缺陷，則應(yīng)通過改進(jìn)產(chǎn)品或過程，而不是通過大量的檢驗(yàn)。若頻度很高則應(yīng)通過改進(jìn)產(chǎn)品或過程，若一個(gè)缺陷很難發(fā)現(xiàn)也即探測(cè)度低，則既要改進(jìn)檢驗(yàn)措施，也要減小缺陷發(fā)生頻度。13.對(duì)建議措施的責(zé)任把負(fù)責(zé)實(shí)施建議措施的相關(guān)人員及方案完成日期記錄下來，以便對(duì)措施進(jìn)行跟蹤與評(píng)價(jià)。14.采取的措施對(duì)已經(jīng)實(shí)施的措施進(jìn)行記錄。15.措施實(shí)施后的RPN在措施實(shí)施后，重新對(duì)缺陷風(fēng)險(xiǎn)(RPN)進(jìn)行評(píng)定。求得新的風(fēng)險(xiǎn)順序數(shù)后與改進(jìn)前的狀況進(jìn)行比較，以便估計(jì)所采取的措施是否有效，是否必要采取進(jìn)一步的措施。從例中可以看出：經(jīng)采取措施后RPN明顯降低，措施有效。以上是利用PFMEA進(jìn)行過程風(fēng)險(xiǎn)分析，進(jìn)行質(zhì)量改進(jìn)的簡(jiǎn)單描述，我們可以總結(jié)為。一、PFMEA是不斷更新的，是動(dòng)態(tài)的。要求在產(chǎn)品開發(fā)/過程開發(fā)或生產(chǎn)制造過程中對(duì)PFMEA進(jìn)行不斷的更新和處理，無論是以往的歷史經(jīng)驗(yàn)或是可能發(fā)生的缺陷都應(yīng)體現(xiàn)在二、在進(jìn)行PFMEA時(shí)一定要對(duì)缺陷及其風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行客觀地與實(shí)際相符的評(píng)定,不能擅自推斷,造成PFMEA缺乏準(zhǔn)確性。三、PFMEA不是外表的東西，是小組成員集體的努力,應(yīng)該包括但不局限于設(shè)計(jì)、制造、質(zhì)量、服務(wù)等部門。四、PFMEA是一種有目的的方法，可以通過這種方法及早發(fā)現(xiàn)缺陷，對(duì)缺陷的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估，然后制定避免這些缺陷的對(duì)策。參考文獻(xiàn)↑曾成,韓依楠.PFMEA在SMT裝配中的應(yīng)用研究[J].電子質(zhì)量,2021,(1)HYPERLINK"://wiki