1、prepared by liuliangcheng, Not copy without permission.,FMEA,Failure Mode and Effect Analysis,prepared by liuliangcheng, Not copy without permission.,課程目的,掌握FMEA的概念和運用時機 發(fā)現(xiàn)、評價產品/過程中潛在的失效及其后果 找到能夠避免或減少這些潛在失效發(fā)生的措施 書面總結上述過程,prepared by liuliangcheng, Not copy without permission.,FMEA 為什么是小組經驗的集成？,顧客需求

2、工程規(guī)范 系統(tǒng)和組成描述 書面總結上述過程 過程和供應商需求和控制 開發(fā)系統(tǒng)設計和過程FMEA 消除潛在失效 設計和過程改進 設計評定的組成,FMEA,Introduction,prepared by liuliangcheng, Not copy without permission.,什么是 FMEA ？,依照其發(fā)生在失效的風險優(yōu)先排列并采取行動排除或降低其發(fā)生的 為未來使用和持續(xù)改進提供文件化的預防經驗/方法 FMEA自身并不是問題的解決者， 它通常與其它問題解決的工具聯(lián)合使用“FMEA提出問題解決的時機并不是解決問題”,FMEA 是先期質量策劃中評價潛在失效模式及其起因的一種工具,pr

3、epared by liuliangcheng, Not copy without permission.,失效的定義,失效,在規(guī)定條件下, (環(huán)境、操作、時間)不能完成既定功能。,在規(guī)定條件下, 產品參數(shù)值不能維持在規(guī)定的上下限之間,產品在工作范圍內, 導致零組件的破裂、斷裂、卡死、損壞現(xiàn)象,prepared by liuliangcheng, Not copy without permission.,FMEA 的失效模式,小組的開發(fā)FMEA轉變成個人的行為 FMEA是創(chuàng)造顧客或第三方滿意，而不是提高過程 FMEA在過程開發(fā)中運用太遲或沒有改進產品/過程循環(huán)發(fā)展 在產品壽命期內FMEA沒有被

4、重新評定和更新，沒有像動態(tài)工具一樣被加工 FMEA被認為太復雜或花費太多的時間,prepared by liuliangcheng, Not copy without permission.,FMEA 的起源,FMECA Failure Mode Effects and Criticality Analysis 1950s 起源于宇航和美國軍方 對關注的問題加以分類和排列 將評定結果作為預防的目標 堅持安全的觀點,prepared by liuliangcheng, Not copy without permission.,FMEA 的起源,FMEA Failure Mode Effects

5、Analysis- 1960s和70s 第一次被注意和使用在工程可靠性 多方小組準備對產品/過程潛在失效模式和產品性能影響的文件化體系 評定產品或過程潛在失效模式的文件，采取相應措施來消除或降低潛在失效的影響,prepared by liuliangcheng, Not copy without permission.,典型的FMEAs,系統(tǒng),設計,過程,部件 子系統(tǒng) 主系統(tǒng),注意：將系統(tǒng)的 失效模式降為最小,部件 子系統(tǒng) 主系統(tǒng),注意：將設計的 失效模式降為最小,目標：最大化的 產品質量、可靠性 和成本,目標：最大化的 產品質量、可靠性 、成本和可維護性,人 機 料 法 環(huán) 測,機器,工具

6、工作站 生產線 操作者培訓 過程 測量,注意：將全過程的 失效模式降為最小,目標：最大化的 全過程質量、 可靠性、成本 和可維護性,prepared by liuliangcheng, Not copy without permission.,FMEAs的關聯(lián),prepared by liuliangcheng, Not copy without permission.,FMEA 的時間順序,DFMEA 開始早于過程，完成時間在早期的圖樣完成但任何工具的制造開始之前,PFMEA 開始于基本的操作方法討論完成時，完成時間早于生產計劃制定和生產批準之前,prepared by liuliangch

7、eng, Not copy without permission.,FMEA 的關鍵術語,顧客輸入 小組小組的選擇（橫向功能小組） 等級等級的確定 風險評估 設計過程 生產過程,prepared by liuliangcheng, Not copy without permission.,汽車行業(yè)縮略語,AIAG Automotive Industry Action Group APQP Advanced Product Quality Planning DFMEA Design Failure Mode and Effect Analysis DOE Design of Experiment

8、s FMEA Failure Mode and Effect Analysis KCC Key Control Characteristic KPC Key Product Characteristic PFMEA Process Failure Mode and Effect Analysis PPAP Produce Part Approval Process QFD Quality Function Deployment,prepared by liuliangcheng, Not copy without permission.,過程流程圖,初始過程流程圖 從預料的材料和產品/過程方案

9、中得出的預期加工過程的描述 過程流程圖 描述材料的整個加工流程，包括任何的返工和修理操作,prepared by liuliangcheng, Not copy without permission.,典型的開發(fā)三部曲,prepared by liuliangcheng, Not copy without permission.,控制計劃/過程流程結合圖例,建議的產品質量計劃順序,過程流程清單 （包括所有的過程）,過程流程/ 控制計劃 （所有的“”主要“過程),APQP程序 將啟動這個過程,過程流程清單 轉化為 過程控制計劃,PFMEA (所有的“”主要“過程),利用RPN值來評定特性,DFM

10、EA,prepared by liuliangcheng, Not copy without permission.,FMEA 的益處,預防計劃 識別改變需求 降低成本 減少浪費 降低保證成本 降低無增值操作,prepared by liuliangcheng, Not copy without permission.,FMEA 的前提條件,選擇適當?shù)男〗M和有效的組織成員 為每個產品/服務、過程/系統(tǒng)選擇小組 建立團隊體系 定義顧客和顧客需求/期望 涉及/過程需求 開發(fā)過程流程圖*,prepared by liuliangcheng, Not copy without permission.,

11、FMEA 小組,小組 為完成同一任務或目標的兩個或更多的共同行動的個體 集體討論 發(fā)現(xiàn)許多可能存在和可能發(fā)生情況需要小組的集體討論,prepared by liuliangcheng, Not copy without permission.,成功的FMEA 小組,控制方向和焦點 建立自身的統(tǒng)一性 負責并使用測量方法 有全體的支持 是橫向多功能小組,prepared by liuliangcheng, Not copy without permission.,FMEA 小組的守則,決定前召開小組會議 決定誰將參加 預先準備議題 主張進行會議筆記或記錄 建立基本準則 遵守事先的議程 評價會議 不

12、允許中斷,prepared by liuliangcheng, Not copy without permission.,FMEA 小組的守則,基本的準則是對“同一組織”的幫助 小組必須確定自身的基本準則 一旦確定，每個人必須維護 他們可以在后續(xù)的會議上修訂或更改這個準則,prepared by liuliangcheng, Not copy without permission.,FMEA 小組會議的責任,闡明 參與 聽從 總結 管理時間 檢驗一致性 評價會議過程,prepared by liuliangcheng, Not copy without permission.,FMEA 小組決

13、定的標準/模式,一人做出決定 一人請教全體，然后作出最終的決定 小組或團體的決定建立在多數(shù)或一致的基礎上,prepared by liuliangcheng, Not copy without permission.,腦力風暴 Brainstorming,腦力風暴是一種技法，可以激發(fā)小組成員產生大量的有創(chuàng)意的點子，。由紐約廣告代理的老板Alex F Osborn在1930年發(fā)明，其前提是在一般的討論中，人們害怕別人批評而約束自己，因此而不能產生有創(chuàng)意的點子。腦力風暴包括創(chuàng)造一種氛圍，讓人們感到無拘無束，此時人們可能提出在平時認為不太可能提出的解決方案，但往往收到意想不到的效果。,prepare

14、d by liuliangcheng, Not copy without permission.,腦力風暴 Brainstorming,4個明確階段 問題開始 問題再開始 對一個或多個陳述進行討論（腦力風暴） 評論產生的點子 通過去除法找出決定最終列表找出可能實現(xiàn)的建議，此時投票法是有用的。,prepared by liuliangcheng, Not copy without permission.,腦力風暴 Brainstorming,4個原則（在會議前向成員解釋） 暫緩下結論 不要批評其他人的觀點，更不要嘲笑人或其觀點 自由 鼓勵參與者夢想或遐想，鼓勵大膽及愚蠢的建議，但不提議無任何建議

15、或離座閑逛 數(shù)量 要求大量的建議 交叉培養(yǎng) 鼓勵一個小組的建議被其他小組的成員擴展或開發(fā)，將所有人的建議寫在題板上以便被全部人都能夠看到，同時編號。但建議減少或小組成員感到空洞時千萬不要說喪氣話,prepared by liuliangcheng, Not copy without permission.,設計FMEA 小組成員,在籌備樣件期間開始 設計工程師通常的小組領導 檢驗工程師 可靠性工程師 制造工程師 最終服務工程師 項目經理 質量工程師 顧客聯(lián)系人 其他，包括：銷售、開發(fā)、過程、QA/QC等,prepared by liuliangcheng, Not copy without p

16、ermission.,過程FMEA 小組成員,過程工程師通常的小組領導 生產操作者 工藝工程師 設計工程師 可靠性工程師 加工工程師 維修工程師 項目經理 質量工程師 其他，包括：銷售、供應商、QA/QC等,prepared by liuliangcheng, Not copy without permission.,定義顧客,DFMEA的顧客 最終使用者：使用產品的人 PFMEA的顧客 后序的操作者 最終使用者：使用產品的人,prepared by liuliangcheng, Not copy without permission.,注意,不要混淆 DFMEA與PFMEA的起因和失效,pr

17、epared by liuliangcheng, Not copy without permission.,風險順序度數(shù) RPN,RPN = ( S ) x ( O ) x ( D ) S=Severity 嚴重度 O=Likelihood of Occurrence 頻度 D=Likelihood of Detection 探測度,prepared by liuliangcheng, Not copy without permission.,RPN 流程,DFMEA,PFMEA,來自經驗和數(shù)據(jù),來自預測,設計 過程,起 因,后 果,控 制,失效模式,頻度,嚴重度,探測度,prepared b

18、y liuliangcheng, Not copy without permission.,FMEA的順序,功能、特征或要求,會有什么問題 無功能 部分功能 功能過強 功能降級 功能間歇 非預期功能,有多糟糕,起因是什么,后果是什么,發(fā)生頻率如何,怎樣預防和探測,該方法在探測時有多好,能做些什么 設計更改 過程更改 特殊控制 采用新程序或指南的更改,跟蹤 評審 確認 控制計劃,prepared by liuliangcheng, Not copy without permission.,設計潛在的失效模式及后果分析,Design Failure Mode and Effect Analysis

19、,prepared by liuliangcheng, Not copy without permission.,DFMEA 簡介,由“設計主管工程師小組”采用的一種分析技術 以其最嚴密的形式總結了設計一個零部件、子系統(tǒng)或系統(tǒng)時，工程師小組的設計思想 在最大范圍內保證已充份的考慮到并指明潛在失效模式及與其相關的后果起因機理 在任何設計過程中正常經歷的思維過程是一致的，并使之規(guī)范化,prepared by liuliangcheng, Not copy without permission.,DFMEA范圍,新產品設計階段 設計更改階段,prepared by liuliangcheng, No

20、t copy without permission.,DFMEA的目的,為客觀評價設計、包括功能要求及設計方案提供幫助 評價對制造、裝配、服務、回收要求所作的最初設計 提高在設計/開發(fā)過程中已考慮潛在失效模式及其對系統(tǒng)和車輛運行影響的可能性（概率） 為全面和有效的設計、開發(fā)和確認項目的策劃，提供更多的信息。,prepared by liuliangcheng, Not copy without permission.,根據(jù)潛在失效模式對“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 為將來分析研究現(xiàn)場情況，評價

21、設計的更改及開發(fā)更先進的設計，提供參考。,DFMEA的目的,prepared by liuliangcheng, Not copy without permission.,DFMEA顧客的定義,DFMEA“顧客”的定義，不僅僅指“最終使用者”，并且包括車型設計或更高一級裝配過程設計的工程師/設計組，以及在生產過程中負責生產、裝配和售后服務的工程師。,prepared by liuliangcheng, Not copy without permission.,DFMEA集體的努力,在最初的DFMEA 中，希望負責設計的工程師能夠直接地、主動地聯(lián)系所有相關部門的代表。 FMEA應成為促進不同部門

22、之間充份交換意見的催化劑，從而提高整高集體的工作水平。,prepared by liuliangcheng, Not copy without permission.,在設計概念最終形成之時或之前開始， 在產品開發(fā)各階段中，當設計有變化或得到其他信息時，應及時、不斷地修改 最終在產品加工圖樣完成前全部結束,動態(tài)的DFMEA,prepared by liuliangcheng, Not copy without permission.,DFMEA在體現(xiàn)設計意圖時，還應保證制造和裝配能夠實現(xiàn)設計意圖 例如： 必要的拔模（斜度） 要求的表面處理 裝配空間/工具可接近 要求的鋼材強度 過程能力/性能,

23、DFMEA的拓展,prepared by liuliangcheng, Not copy without permission.,DFMEA的拓展,還要考慮產品維護（服務）及回收的技術/身體的限制 便利的維修工具 簡便的診斷方法 材料的分類符號（用于回收）,prepared by liuliangcheng, Not copy without permission.,典型的設計考慮,設計目的,顧客要求,顧客期望,產品要求,制造/裝配要求,什么是設計期望 什么是設計不期望,- 能夠被指定或測量,- 某些不能解釋,想想在你們公司從什么文件/資料定義這些,質量功能展開 與顧客接觸 競爭對手分析 知名

24、產品質量 可靠性要求 制造要求,prepared by liuliangcheng, Not copy without permission.,DFMEA的第一步,期望特性的定義越明確，就越容易識別潛在的失效模式,prepared by liuliangcheng, Not copy without permission.,案例,主 體,門內板,外型,窗戶,內部,玻璃,門鎖,密封條,門,系統(tǒng),子系統(tǒng),部件,如果產品組成比較復雜，將其分解成為小的系統(tǒng)，識別初級和二級的功能,prepared by liuliangcheng, Not copy without permission.,DFMEA第

25、二步,系統(tǒng)、子系統(tǒng)和零部件框圖。,燈罩 A,開/關 C,燈泡總成 D,極板 E,電池 B,彈簧 F,2,4,3,1,5,5,系統(tǒng)名稱：閃光燈 工作環(huán)境極限條件 溫度：-20160F 耐腐蝕性：規(guī)范B 沖擊：6英尺下落 外部物質：灰塵 濕度：0100RH 可燃性： 1.不連接（滑動） 2.鉚接 3.螺紋連接 4.卡扣連接 5.壓緊連接,不屬于此FMEA,prepared by liuliangcheng, Not copy without permission.,prepared by liuliangcheng, Not copy without permission.,項目/功能,列出被分析

26、項目的名稱和其他相關信息（如編號、零件級別、設計水平） 同簡潔的文字說明滿足設計意圖的功能，包括運行環(huán)境（溫度、壓力、濕度、壽命等），度量/測量變量 如項目有多種功能，則分別列出失效模式,prepared by liuliangcheng, Not copy without permission.,潛在失效模式,列出所有失效，不一定肯定發(fā)生 利用經驗和頭腦風暴 在特殊情況下的失效應予以考慮（客戶的營銷戰(zhàn)略、產品定位） 失效模式用規(guī)范化的技術術語，不必與顧客的感覺現(xiàn)象吻合,prepared by liuliangcheng, Not copy without permission.,嚴重度,pr

27、epared by liuliangcheng, Not copy without permission.,失效的潛在起因/機理,起因 機理,規(guī)定材料不正確 設計壽命設想不足 應力過大 潤滑能力不足 維護說明書不充分 算法不正確 表面精加工規(guī)范不當 形成規(guī)范不足 規(guī)定的摩擦材料不當 過熱 公差不當,屈服 化學氧化 疲勞 電移 材料不穩(wěn)定 蠕變 磨損 腐蝕,prepared by liuliangcheng, Not copy without permission.,頻度,prepared by liuliangcheng, Not copy without permission.,設計控制,p

28、repared by liuliangcheng, Not copy without permission.,設計控制,可靠性檢驗/樣件試驗 設計評審,prepared by liuliangcheng, Not copy without permission.,探測度,prepared by liuliangcheng, Not copy without permission.,建議的措施,修改設計幾何尺寸和/或公差 修改材料規(guī)范 試驗設計 修改試驗計劃,prepared by liuliangcheng, Not copy without permission.,通用案例,+ -,+ -,

29、+ -,prepared by liuliangcheng, Not copy without permission.,通用案例,+ -,+ -,+ -,prepared by liuliangcheng, Not copy without permission.,過程潛在的失效模式及后果分析,過程FMEA（PFMEA）,prepared by liuliangcheng, Not copy without permission.,PFMEA簡介,由“制造/裝配工程師小組”采用的一種分析技術,在最大范圍內保證已充份的考慮到并指明潛在失效模式及與其相關的后果起因機理,以其最嚴密的形式總結了開發(fā)一

30、個過程時，工程師小組的設計思想,在任何制造策劃過程中正常經歷的思維過程是一致的，并使之規(guī)范化。,prepared by liuliangcheng, Not copy without permission.,PFMEA的目的,確定過程功能和要求 確定與產品和過程相關的潛在失效模式 評價潛在失效對顧客產生的后果 確定潛在制造或裝配過程起因并確定要采用控制來降低失效產生的頻度或失效條件探測度的過程變量 確定過程變量以此聚焦于過程控制 編織一個潛在失效模式分級表，以便建立一個考慮預防/糾正措施的優(yōu)選體系 記錄制造或裝配過程的結果,prepared by liuliangcheng, Not copy

31、 without permission.,PFMEA顧客的定義,PFMEA“顧客”的定義，通常指“最終使用者”， 也可以是隨后或下游制造、裝配工序，維修工序或政府法規(guī)。,prepared by liuliangcheng, Not copy without permission.,PFMEA集體的努力,在最初的PFMEA 中，希望負責的工程師能夠直接地、主動地聯(lián)系所有相關部門的代表。 FMEA應成為促進不同部門之間充份交換意見的催化劑，從而提高整高集體的工作水平。 一位有經驗的FMEA推進員非常關鍵,prepared by liuliangcheng, Not copy without per

32、mission.,在可行性階段或之前進行 在生產用工裝到位前 考慮到從單個部件到總成的所有的制造工序。,動態(tài)的PFMEA,prepared by liuliangcheng, Not copy without permission.,PFMEA假定所設計的產品能夠滿足設計要求。 PFMEA不依靠改變設計來克服過程中的薄弱環(huán)節(jié)。,PFMEA的前提,prepared by liuliangcheng, Not copy without permission.,PFMEA的第一步：使用過程流程圖,你希望了解你目前的過程 你希望得到改進的機會 你希望闡明潛在的解決方案 你希望提高過程和使新過程文件化,

33、prepared by liuliangcheng, Not copy without permission.,PFMEA的第一步：創(chuàng)建過程流程圖,1、識別過程和任務 你希望分析、定義重要的過程范圍以便從不適的管理中識別改進的動力 2、請教熟悉過程的人員幫助建立流程圖 3、對過程流程的起始和結束點形成一致,prepared by liuliangcheng, Not copy without permission.,PFMEA的第一步：創(chuàng)建過程流程圖,4、關注改進提高的區(qū)域 過程是否符合標準，或者操作者是否使用相同的方法進行操作？ 操作步驟是否重復或無序？ 操作步驟是否為無增值勞動？ 操作步驟是否頻繁出現(xiàn)錯誤？ 操作步驟是否循環(huán)返工？,prepared by liuliangcheng, Not copy without permission.,PFMEA的第一步：創(chuàng)建過程流程圖,5、識別順序和過程中的搬運步驟 6、創(chuàng)建流程圖 從左到右、從上到下，有標準的符號和箭頭連接每個步驟 7、結果分析 那些操作步驟循環(huán)返工 那些操作步驟為無增值輸出 那些操作步驟循環(huán)返工 與