1、1,FMEA研修 講師山崎謙介,故障模式與影響分析 Failure Mode and Effects Analysis 課前練習(xí) （1） FMEA個(gè)人準(zhǔn)備練習(xí)（故障等級(jí)） （2） FMEA小組練習(xí)（熒光燈） FMEA目錄 第1章在設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)階段中FMEA的應(yīng)用 第2章FMEA方法 2.1節(jié) 設(shè)計(jì)FMEA的實(shí)施方法 2.2節(jié) 工程FMEA的實(shí)施方法 2.3節(jié) 實(shí)施FMEA的注意要點(diǎn),2,m(_ _)m教師自我介紹,職業(yè)經(jīng)歷（株）日立制作所 半導(dǎo)體事業(yè)部 設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā) 可靠性設(shè)計(jì)、評(píng)價(jià)、分析 QC、顧客QA TQM、ISO 9001QS 9000導(dǎo)入和推進(jìn)工作的總體協(xié)調(diào) 可靠性、品質(zhì)管理的經(jīng)歷 電電公社

2、、電子交換機(jī)DEX用半導(dǎo)體的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā) 40 年保證技術(shù)：NASA/RADC/MIL可靠性技術(shù)調(diào)查 日本科技聯(lián) 可靠性文獻(xiàn)委員會(huì)、可靠性數(shù)據(jù)研究會(huì)、培訓(xùn)教師 電子信息通信學(xué)會(huì)、可靠性學(xué)會(huì)、電子工業(yè)會(huì)、日本規(guī)格協(xié)會(huì) IECTC47國(guó)際委員（半導(dǎo)體）、IECTC56（可靠性）國(guó)內(nèi)委員 現(xiàn)在 日本科技聯(lián)：可靠性、質(zhì)量管理專(zhuān)業(yè)培訓(xùn)教師（委托） 高級(jí)可靠性技術(shù)者JCRE登録-A0007 ISO 9000相關(guān)：審核員、培訓(xùn)教師 主任審核員 JRCA登録-A10386,3,FMEA相關(guān)的可靠性術(shù)語(yǔ) 1,( )內(nèi)是 IEC 60050(191): JIS Z 8115：2000的術(shù)語(yǔ)編號(hào)。 (G1)產(chǎn)品 ite

3、m 成為可靠性對(duì)象的元器件、零件、組件、裝置、功能單元、設(shè)備、子系統(tǒng)、系統(tǒng)的總稱(chēng)或它們的任意組合。 (R3)可靠性（可靠性性能） reliability 產(chǎn)品在規(guī)定的條件下和時(shí)間區(qū)間內(nèi)，能夠完成規(guī)定功能的能力。 (R6)可信度 reliability 產(chǎn)品在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時(shí)間間隔（t1,t2）內(nèi)，能夠完成規(guī)定功能的概率。 (F1)故障 failure 產(chǎn)品不能完成規(guī)定功能的狀態(tài)。 (F2)故障模式 failure mode 根據(jù)故障狀態(tài)形式所進(jìn)行的分類(lèi)，例如：斷路、短路、折損、磨耗等特性的劣化。 (F3)故障機(jī)制 failure mechanism 導(dǎo)致故障發(fā)生的物理的、化學(xué)的、以及其它

4、方面的過(guò)程。,4,(R9) 故障率 failure rate 產(chǎn)品某一時(shí)刻在滿(mǎn)足可動(dòng)狀態(tài)的條件下，單位時(shí)間內(nèi)的故障發(fā)生率。 (SA1) 安全 safety 將人員危害或財(cái)產(chǎn)損傷的危險(xiǎn)性限制在容許水平之內(nèi)的狀態(tài)。 (G8) 壽命周期 life cycle 產(chǎn)品從“要求定義和概念”階段到“廢棄”階段的全過(guò)程及其期間。 產(chǎn)品的定義設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)制造交付運(yùn)輸、維修廢棄、處理 (D2) 可靠性框圖reliability block diagram 對(duì)于復(fù)雜產(chǎn)品的一個(gè)或多個(gè)功能模式，用方框表示的各組成部分的故障或其組合如何導(dǎo)致產(chǎn)品故障的框圖。 補(bǔ)充：根據(jù)ISO 9000：2000的定義 產(chǎn)品（ product

5、）是（process）的結(jié)果。 產(chǎn)品可分為服務(wù)、軟件、硬件和流程性材料四類(lèi)，每一類(lèi)產(chǎn)品都可以考慮作為產(chǎn)品（item）的分析對(duì)象。 評(píng)審review 為確定主題事項(xiàng)達(dá)到規(guī)定目標(biāo)的適宜性、充分性和有效性所進(jìn)行的活動(dòng)。（例如，設(shè)計(jì)評(píng)審 ：DR等） 譯者注：名詞翻譯參照;GB/T3187-94 可靠性、維修性術(shù)語(yǔ),5,學(xué)習(xí)要點(diǎn) 通過(guò)本章的學(xué)習(xí)理解： 在設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)階段中, 融入了可靠性的可靠性設(shè)計(jì)的方法, FMEA 的地位與作用。,第1章設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)階段中FMEA的應(yīng)用,6,1）對(duì)于產(chǎn)品特性而言，如果使用條件和環(huán)境條件過(guò)于惡劣，就越容易發(fā)生劣化。隨著時(shí)間的推移，這種劣化就會(huì)導(dǎo)致故障。 2）應(yīng)用可靠性技術(shù)的目的

6、就是排除掉產(chǎn)生故障，即引發(fā)產(chǎn)品不能完成要求功能的原因，做到在故障發(fā)生前能夠防患于未然。 3）從這個(gè)意義上講，可靠性的定義就是： 在規(guī)定的條件下和時(shí)間間隔內(nèi)，產(chǎn)品能夠完成要求功能 的能力。 備注：一般將可靠性性能進(jìn)行適當(dāng)?shù)牧炕?，稱(chēng)為“可靠度”。,1.1 什么是可靠性,7,表1.1.1 可靠性要求的內(nèi)容,8,1）隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和顧客需求的多樣化，導(dǎo)致產(chǎn)品高端化、復(fù)雜化 2）由于低成本化和企業(yè)之間的競(jìng)爭(zhēng)，導(dǎo)致產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)周期縮短。 3）因故障造成的損失、惡劣影響甚大，信譽(yù)喪失。 預(yù)防措施非常重要 表1.2.1可靠性技術(shù)的重要性及近年來(lái)的產(chǎn)品制造環(huán)境,1.2 可靠性的重要性,9,1.3 可靠性程序中

7、的 FMEA方法,1.3.1 可靠性程序中的FMEA,FTA的地位 1）由于決定產(chǎn)品可靠性的因素大多取決于設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)階段，因此在這一階段的可靠性設(shè)計(jì)活動(dòng)是十分重要的。表1.3.1參照 2）可靠性設(shè)計(jì)活動(dòng)的重要任務(wù)就是將任何不可靠、不適宜的的要因以及產(chǎn)生不安全、危險(xiǎn)狀態(tài)的可能性加以排除（防患未然/預(yù)防措施） 3）為此，有效地實(shí)施防止事故發(fā)生，做到防患于未然就是應(yīng)用FMEA和FTA的方法。 4）設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的對(duì)象通常包括 產(chǎn)品的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)和工程的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā) 。35,10,表1.3.1 設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)流程和可靠性設(shè)計(jì)活動(dòng)、分析工具（案例） “可靠性設(shè)計(jì)”也稱(chēng)為為將可靠性賦予到產(chǎn)品上而采用的設(shè)計(jì)技術(shù)。 1,11,參考

8、：標(biāo)準(zhǔn)所要求的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)中可靠性設(shè)計(jì)分析的案例 1) IEC 60300-2：1995 (JIS C 5750-2:2000 ) 6 Should ：可靠性管理-可靠性過(guò)程要素及任務(wù) 6.6 分析、預(yù)測(cè)及設(shè)計(jì)評(píng)審 : 規(guī)定了以下可靠性分析方法（指南）。 6.6.1 失效模式與影響分析6.6.2 故障樹(shù)分析 6.6.3 應(yīng)力與負(fù)荷分析 6.6.4 人為因素分析 6.6.5 預(yù)測(cè) 6.6.6 平衡分析 6.6 7 風(fēng)險(xiǎn)分析 6.6.8 正式的設(shè)計(jì)評(píng)審 2) ISO 9004:2000 (JIS Q 9004:2000) 4 Should ：質(zhì)量管理體系 業(yè)績(jī)改進(jìn)指南 7.3 設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)：在設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)中風(fēng)

9、險(xiǎn)評(píng)價(jià)工具的案例中包括以下內(nèi)容（指南）。 為了評(píng)價(jià)產(chǎn)品或過(guò)程中的不符合或者產(chǎn)生缺陷的可能性及其造成的影響，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)的結(jié)果應(yīng)當(dāng)用于為避免特定的風(fēng)險(xiǎn)而制定和實(shí)施的預(yù)防措施。 在設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)中進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的工具可包括： 設(shè)計(jì)的失效模式影響分析(FMEA Failure Modes and Effects Analysis) 故障樹(shù)分析(FTA Fault Tree Analysis) 3) ISO/TS 16949:2002 ( 舊QS 9000 ) 5 Shall ISO/TS16949:2002質(zhì)量管理體系汽車(chē)行業(yè)生產(chǎn)件與相關(guān)服務(wù)件的組織實(shí)施 ISO 9001:2000的特殊要求 7.

10、3 設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)：供應(yīng)鏈(supply chain)展開(kāi)中的義務(wù)要求。 由組織中的跨職能小組（C.F.T）完成以下工作 ： 設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)中包含產(chǎn)品及制造過(guò)程的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)。 設(shè)計(jì)（功能）FMEA，產(chǎn)品的 制造工序的FMEA，控制方案，活動(dòng),12,顧客要求 新產(chǎn)品、開(kāi)發(fā)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)積累的技術(shù)： 具有產(chǎn)生故障的潛在原因 設(shè)計(jì)要領(lǐng)、可靠性， 安全性技術(shù)等 可靠性分析：FMEA，F(xiàn)TA 設(shè)計(jì)評(píng)審：DR 設(shè)計(jì)改進(jìn) 圖1.3.2 設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)中FMEA及FTA方法的地位9,1.3.2 設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)中FMEA的地位,13,由于新產(chǎn)品、新工藝以及警示、標(biāo)識(shí)上存在的缺陷等因素造成的各種各樣的 潛在故障原因。 參考圖1.3.3 因此，

11、FMEA方法及FTA方法是在設(shè)計(jì)階段找出這些潛在故障原因的改進(jìn)方法，它是為提高產(chǎn)品的可靠性和維修性，以及PLP （ 制造物責(zé)任預(yù)防 ）的一種關(guān)鍵技術(shù)手段。 運(yùn)用這種方法，能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)防產(chǎn)品上市后出現(xiàn)故障、防止由于故障、事故和召回等原因所造成的損失，從而取得用戶(hù)的信任。,1.3.3 設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)中FMEA及FTA方法的作用,14,図1.3.3 損害可靠性的潛在缺陷分類(lèi),15,1.3.4 FMEA和FTA的相互作用,FTA,8,（,故障原因分析）,最上層,自然、社會(huì)環(huán)境,可靠性、安全、經(jīng)濟(jì),故障模式,(,影響、結(jié)果方面）,系統(tǒng),故障的影響,故障原因,功,能,子系統(tǒng),故障的影響,故障原因,上,的,設(shè)備、部

12、件,故障的影響,故障原因,聯(lián),系,零件、器件,故障的影響,故障原因,原材料,故障模式,故障原因,（,根源、原因方面）,（故障影響分析）,最下層,FMEA,7,図1.3.4 產(chǎn)品的階層結(jié)構(gòu)與故障影響及產(chǎn)生原因之間的聯(lián)系,16,FTA與FMEA的對(duì)比 FMEA FTA 影響 故障，事故,FMEA （Failure Modes and Effects Analysis：故障模式及影響分析） 在設(shè)計(jì)階段中找出并改善新產(chǎn)品從設(shè)計(jì)、制造工程和使用等各個(gè)階段中可能出現(xiàn)的任何重要的潛在故障原因和缺陷的一種方法。 FTA （Fault Tree Analysis：故障樹(shù)分析） 在設(shè)計(jì)階段中找出并改進(jìn)產(chǎn)品使用過(guò)程

13、中可能發(fā)生的意外事件（例如，功能喪失、火災(zāi)、人身傷害等）的產(chǎn)生原因的一種方法。,原因,樹(shù)木 （）,故障、缺陷,図1.3.5 FMEA和FTA的目的對(duì)比,表 （工作表）,17,1.4引用的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)與資料,1 IEC 60050(191):1990 International Electrotechnical Vocabulary Chapter 191:Dependability and quality of service Part 1:Dependability common terms JIS Z 8115:2000 （信頼性）用語(yǔ) ，（財(cái)）日本規(guī)格協(xié)會(huì)，2000.11 2 ISO 900

14、0:2005 Quality management systems-Fundamentals and vocabulary 対訳ISO 9000:2000JIS Q 9000:2000 品質(zhì)基本及用語(yǔ)， (財(cái))日 本規(guī)格協(xié)會(huì) 3 ISO 9001:2008 Quality management systems - Requirements 対訳ISO 9001:2008JIS Q 9001:2008 品質(zhì)國(guó)際規(guī)格，（財(cái)）日本規(guī)格協(xié)會(huì) 4 ISO 9004:2000 Quality management systems Guidelines for performance improvement

15、s JIS Q 9004:2000 品質(zhì)改善指針 5 ISO/TS 16949:2002 Quality management systems-Particular requirements for the application of ISO 9001 fir automotive production and relevant service part organization 対訳 ISO/TS16949:2002品質(zhì)自動(dòng)車(chē)生産及関連部品組織 ISO 9001:2000 適用関固有要求事項(xiàng)，（社）日本自動(dòng)車(chē)工業(yè)會(huì)監(jiān)訳，（財(cái)）日本規(guī)格協(xié)會(huì)，2002 6 IEC 60300-2:1995 Dependability management-Part 2:Dependability program el