1、,SHENZHEN GREEM MANAGEMENT CONSULTANT CO.,LTD,潛在失效模式及后果分析 Failure mode and effect analysis (FMEA),課程大綱,FMEA的定義 FMEA的發(fā)展 FMEA的種類 FMEA的作用 FMEA作業(yè)流程 PFMEA制作講解 練習(xí)/點(diǎn)評,FMEA 定義,FMEA是一種工程技術(shù)（一種工具），用以定義、確認(rèn)及消除在系統(tǒng)上、設(shè)計、制程及服務(wù)還沒有到達(dá)顧客前已知的或潛在的失效、問題等。,FMEA的演變,FMEA的演變,FMEA的前身為FMECA，是在1950由格魯曼飛機(jī)提出，用在飛機(jī)主控系統(tǒng)的失效分析 波音與馬丁公司在1

2、957年正式編訂FMEA的作業(yè)程序，列在其工程手冊中 60年代初期，美太空總署將FMECA成功地應(yīng)用于太空計劃。美軍同時也開始應(yīng)用FMECA技術(shù)，并于1974年出版MIL-STD-1629 FMECA作業(yè)程序。 1985由國際電工委員會（IEC）出版的FMECA國際標(biāo)準(zhǔn)（IEC812), 即參考MIL-STD-1629A 修改而成。 FMEA 是QS 9000五大工具之一，最新版為第四版。,FMEA 種類,系 統(tǒng),管理系統(tǒng) （質(zhì)量、安全、 環(huán)境管理）,設(shè) 計,零組件 子系統(tǒng) 主系統(tǒng),過 程,人/設(shè)備/方法 材料/量測/環(huán)境,重點(diǎn)： 使系統(tǒng)失效的影響 降至最低,目標(biāo)： 使系統(tǒng)品質(zhì) 、可靠性、成本

3、 及維護(hù)性 提升至最佳狀態(tài),重點(diǎn)： 使設(shè)計失效的影響 降至最低,目標(biāo)： 使設(shè)計品質(zhì) 、可靠性、成本 及維護(hù)性 提升至最佳狀態(tài),設(shè) 備,工具、 工作站 生產(chǎn)線 操作員訓(xùn)練 制程 及量具,重點(diǎn)： 使過程失效的影響 降至最低,目標(biāo)： 使制程品質(zhì) 、可靠性、成本 及維護(hù)性 提升至最佳狀態(tài),累積經(jīng)驗，早期發(fā)現(xiàn)失效原因及采取因應(yīng)之道 促進(jìn)設(shè)計改良。 改善作業(yè)方法。 幫助作業(yè)人員訓(xùn)練，使其能學(xué)到正確找出失效原因的方法及采取有效的措施。 公司對經(jīng)驗的累積及技術(shù)能制度化的保存。,實施FMEA的目的及意義,FMEA的時機(jī),新設(shè)計、新技術(shù)或新制程，這時的FMEA是完整的設(shè)計、技術(shù)、或制程。 修改現(xiàn)有的設(shè)計或制程(假

4、設(shè)其設(shè)計或制程FMEA已存在)這時的FMEA的焦點(diǎn)在修改的設(shè)計、制程，以及由于修改設(shè)計、制程而導(dǎo)致的相互作用。 使用現(xiàn)有的設(shè)計或過程于新的環(huán)境、地點(diǎn)(假設(shè)其設(shè)計或制程FMEA已存在)，這時的FMEA范圍是針對環(huán)境、地點(diǎn)對現(xiàn)有的設(shè)計、過程的影響。,預(yù)防觀念,問題 總數(shù),項目 策劃,項目 實施,驗收,使用,問題 總數(shù),項目 策劃,項目 實施,驗收,使用,優(yōu)質(zhì)企業(yè),劣質(zhì)企業(yè),質(zhì)量先期策劃(APQP)流程圖,概念啟始 認(rèn)可,1.規(guī)劃,計劃 認(rèn)可,原型試作,量試,2.產(chǎn)品設(shè)計,3.過程設(shè)計,過程設(shè)計/ 驗證,產(chǎn)品設(shè)計/ 驗證,計劃/定義 研發(fā)立案,生產(chǎn),生產(chǎn)階段/ 回饋糾正,產(chǎn)品 / 過程 確認(rèn),4.產(chǎn)

5、品/過程確認(rèn),規(guī)劃,5.回饋與糾正,量產(chǎn),DFMEA,PFMEA,FMEA作業(yè)流程,任務(wù)確認(rèn),決定 分析層級,列舉 故障模式,機(jī)能 方塊圖,流程步驟 分析表,選定 故障模式,制作 FMEA表,提出 對策方案,試驗報告 不良報告 顧客抱怨,DFMEA,PFMEA,系統(tǒng)、 子系統(tǒng)、 零件,列舉 故障原因,RPN評價 選定對象,試驗報告 不良報告 顧客抱怨,經(jīng)驗累積,FMEA 制作說明 (FMEA 團(tuán)隊選擇及流程),FMEA 團(tuán)隊選擇（多功能小組） *跨部門團(tuán)隊的組成 *選部門人員(設(shè)計工程師、制程工程師、生產(chǎn)管理、品質(zhì)工程師.等人) *選FMEA負(fù)責(zé)工程師,決定過程或選標(biāo)準(zhǔn)過程/收集資料 *使用方

6、塊圖/流程圖以展示目前或計劃的制程/類似產(chǎn)品的信息,詳細(xì)的原因 - 失效 后果 *腦筋激蕩/確認(rèn)失效模式 *確認(rèn)第一層原因(第二層、第三層、第四層等多層原因) *定義失效模式的后果,計算風(fēng)險 *嚴(yán)重度(每種失效模式取最大值) *風(fēng)險順序數(shù)(RPN)為最大值的嚴(yán)重度乘以最大值的頻度，再乘以最大值的探測度,建立柏拉圖(可運(yùn)用不同統(tǒng)計技術(shù)) *針對嚴(yán)重度、頻度及風(fēng)險優(yōu)先指數(shù)逐一建立柏拉圖 *確認(rèn)“重要的少數(shù)失效模式”,展開建議行動 *專注于少數(shù)重要的失效模式,FMEA 作業(yè)說明 (FMEA 團(tuán)隊選擇及流程-續(xù)),項目 /功能(要求),潛在失效模式,潛在 失效后果,嚴(yán)重度,等級,潛在原因/失效機(jī)制,頻

7、度,現(xiàn)行設(shè)計 (制程)管制,預(yù)防,檢測,探測度,RPN,建議措施,責(zé)任與目標(biāo)完成日期,措施結(jié)果,采行措施,嚴(yán)重度,頻度,探 測度,RPN,潛在失效模式與后果分析,功能, 特征或要求為何?,后果為何?,什么會錯誤? - 無功能 - 部分/過多/ 降低功能 - 間歇功能 - 不預(yù)期功能,有多不好?,原因為何?,其發(fā)生頻率為何?,如何能預(yù)防及發(fā)現(xiàn)這種原因及錯誤?,這種方法發(fā)現(xiàn)這種問題有多好?,改善風(fēng)險程度 能夠做什么? - 設(shè)計變更 - 過程變更 - 特別管制 - 標(biāo)準(zhǔn), 工藝文件 或指引變更 - 導(dǎo)入防呆措施 - 加強(qiáng)設(shè)備保養(yǎng) - 加強(qiáng)參數(shù)控制 - 加強(qiáng)工作技能,PFMEA（過程）制作,過程 FM

8、EA 中對顧客的定義,過程 FMEA 中，對顧客 的定義通常是指最終使用者，但也可能是后續(xù)或下游制造或組裝作業(yè)、服務(wù)作業(yè)、或政府法規(guī)。,過程 FMEA 的制定,過程 FMEA會假定產(chǎn)品符合所設(shè)計的要求。潛在失效模式有可能是因為設(shè)計弱點(diǎn)造成，其后果及避免方法應(yīng)包含于 DFMEA 。,過程 FMEA 的制定,過程FMEA 的輸入： PFMEA 的制定首先將過程流程圖完成，并將產(chǎn)品過程特性鑒別出； 特性矩陣圖，識別產(chǎn)品特性與過程特性的關(guān)系； 如果有的話，則應(yīng)包括相關(guān)的 DFMEA,準(zhǔn)備 PFMEA 所使用的流程圖應(yīng)附于該 PFMEA 文件中。,流程圖制定,主要日期,此日期不應(yīng)超過預(yù)定的產(chǎn)品開始量產(chǎn)日

9、期 附注： 以供貨商而言，初次 FMEA 之預(yù)定日期不應(yīng)該超過顧客所要求的生產(chǎn)零件及核準(zhǔn)過程 (PPAP) 提交日期。,過程功能要求,小組應(yīng)針對性能、材料、制程、環(huán)境以及安全標(biāo)準(zhǔn)等。并盡可能精確地指出此制程或操作程序的目的。如果特定制程包含多項的操作程序 ( 如：組裝 ) 且有不同的潛在失效模式，最好是把這些操作程序列為單獨(dú)的項目分析。,潛在失效模式,在準(zhǔn)備 PFMEA 作業(yè)中，會假定進(jìn)料零件均為合格， 除非 FMEA 小組依據(jù)歷來的數(shù)據(jù)顯示進(jìn)料的品質(zhì)有缺點(diǎn)，則可納入分析。 彎曲 毛邊 孔偏位 破裂 孔太淺 未打孔 搬運(yùn)損壞 臟污 孔太深 表面太粗糙 變形 表面太光滑 開放電路 短路 未貼卷標(biāo)

10、,潛在失效模式,潛在失效后果,對于顧客的定義，可以是下一個制程，后續(xù)的作業(yè)或地點(diǎn)，經(jīng)銷商和或汽車車主。當(dāng)評估失效潛在效應(yīng)后果時，每一個對象均應(yīng)考慮到。 對于最終使用者而言，其后果以產(chǎn)品或系統(tǒng)性能的感受，如： 噪音 粗糙 操作不規(guī)律 作業(yè)過多 不舒服的氣味 無法操作 操作不良 不穩(wěn)定 作業(yè)中斷 滲漏 外觀不良 重工修理 報廢 顧客不滿意 對于下一個制程或后續(xù)的作業(yè)地點(diǎn)，其后果以制程操作性能的感受，如： 無法系緊 無法配合 無法鉆孔 無法連接 無法安裝 無法選配 無法裝面板 造成過多的工具磨耗 損壞裝備危及作業(yè),潛在失效后果 案例,嚴(yán)重度,嚴(yán)重度是針對失效模式中最嚴(yán)重的效應(yīng)等級。 嚴(yán)重度等級指數(shù)可

11、對系統(tǒng)、子系統(tǒng)或零部件的設(shè)計變更，或制程之重新設(shè)計來降低。 附記： 失效模式后果的嚴(yán)重度為 1 分者，則不需要作進(jìn)一步分析。,等級,本欄亦可用以區(qū)分任何特殊產(chǎn)品或過程特性（ 如：安全特性、關(guān)鍵特性）,潛在失效原因機(jī)制,扭力不當(dāng) 過度或不足 定位裝置磨損 焊接不當(dāng) 電流、時間或壓力 工具磨損 量測不精確 定位裝置有碎屑 熱處理不當(dāng) 時間或溫度 工具損壞 不當(dāng)?shù)臐沧⒖諝饬魍?機(jī)器設(shè)定不當(dāng) 潤滑不足或未潤滑 程序運(yùn)作不當(dāng) 零組件遺失或誤置 使用明確的錯誤或功能失效用語( 如：操作員未安裝封口 ) ；不可使用不明確的用語 (如 ：操作員失誤，機(jī)器失效 ) 。,潛在失效原因機(jī)制案例,頻 度,頻度是特定原

12、因機(jī)制可能發(fā)生的機(jī)率。頻度的評價等級分?jǐn)?shù)是相對值，而非絕對值?？捎稍O(shè)計變更或過程變更預(yù)防或控制失效原因/機(jī)制，是降低頻度的唯一方法。,頻度評價等級分?jǐn)?shù)為 FMEA 制定時的相對評分，并不一定是反映實際可能的發(fā)生率。,現(xiàn)行的過程管制,過程控制的方式，有以下兩種類型： 1 ) 預(yù)防：預(yù)防失效的原因機(jī)制，或降低發(fā)生的機(jī)率。 2 ) 檢測：檢測失效的原因機(jī)制，或失效模式據(jù)以采取糾正措施。 如果可能的話，第一種方式(預(yù)防管制)是較好的方式。 本手冊 PFMEA 的過程控制有兩欄 ( 意即：分開預(yù)防控制及檢測控制 )，以協(xié)助小組能迅速以目視區(qū)分兩種類型控制方式。,探測度,探測度的評價等級是與所列的過程控制

13、有關(guān)。 為了降低偵測度評價等級，一般來說所規(guī)劃的制程控制必須改善。,風(fēng)險順序(RPN),RPN=(S)x (O)x(D) 風(fēng)險順序數(shù)是嚴(yán)重度數(shù)(S)、頻率數(shù)(O)和不易探測數(shù)(D)三者的乘積。 風(fēng)險順序數(shù)RPN是對設(shè)計風(fēng)險性的度量。,PFMEA 嚴(yán)重度評級表,PFMEA 頻度評級表,PFMEA 探測度評估,PFMEA 探測度評估,風(fēng)險順序(RPN),RPN=(S)x (O)x(D) 風(fēng)險順序數(shù)是嚴(yán)重度數(shù)(S)、頻率數(shù)(O)和不易探測數(shù)(D)三者的乘積。 風(fēng)險順序數(shù)RPN是對設(shè)計風(fēng)險性的度量。,建議措施,建議措施，應(yīng)首先考慮高嚴(yán)重度，不建議用RPN目標(biāo)值決定采取措施 一般來說不論 RPN 高低，

14、當(dāng)嚴(yán)重度是 9 或 10 時，特須注意現(xiàn)行的設(shè)計控制或預(yù)防糾正措施要將該風(fēng)險列入控制并采取措施。,建議措施,建議措施的考慮順序應(yīng)為：降低嚴(yán)重度、頻度及探測度。 降低嚴(yán)重度S等級：只有修改設(shè)計才能降低嚴(yán)重度等級。,建議措施,降低頻度O等級：通過對設(shè)計進(jìn)行修改，進(jìn)而移除或控制一個或多個的失效模式的起因或機(jī)現(xiàn)，可以降低頻度的級別。 應(yīng)該考慮但不限于下列措施： 設(shè)計防錯以消除失效模式 修改設(shè)計幾何尺寸利公差 修改設(shè)計以降低壓力或替代缺陷（高失效可能性）零部件 增加冗余 修改材料規(guī)格,建議措施,降低探測度D等級：首選的方法是用防錯的方法，增加設(shè)計確認(rèn)驗證措施應(yīng)會導(dǎo)致探測度等級的降低。在一些情況下，為增加

15、探測可能性（如：降低探測度等級）可能會要求對特定零部件的設(shè)計變更。 另外，也需考慮下列內(nèi)容： 試驗設(shè)計（特別在失效模式的多種或相互作用的起因存在時） 修改試驗計劃,建議措施,措施結(jié)果追蹤,過程負(fù)責(zé)工程師可使用下列方法確定建議措施已執(zhí)行： 確定過程產(chǎn)品要求已達(dá)到。 審查工程圖面，制程產(chǎn)品規(guī)格，和工序流程 確定所有的組裝制造文件的變更。 審查控制計劃和作業(yè)指導(dǎo)書。,練習(xí)PFMEA,FMEA總結(jié),FMEA 流程 DFMEA與PFMEA的關(guān)系 FMEA與控制計劃關(guān)系 FMEA第四版總變更,No,No,No,Yes,Yes,Yes,FMEA,低優(yōu)先順序,高 RPN,防錯法?,修訂FMEA,是否客戶之 重

16、要特性?,優(yōu)先持續(xù)改善,防錯措施,定出特殊特性的防呆作業(yè),列在控制計劃中,列在 作業(yè)指導(dǎo)書,FMEA 流程圖,設(shè)計FMEA與過程FMEA的關(guān)系,失效 模式,零件,過程,失效 模式,影響,原因,現(xiàn)行探測,- 保修 -外部質(zhì)量問題 - 內(nèi)部質(zhì)量問題,設(shè)計 問題,制造 問題,歷史資料,過程 FMEA,設(shè)計 FMEA,FMEA與控制計劃關(guān)系,分析理念,嚴(yán)重度,探測度,修改控制 計劃,失效模式,失效原因,建議措施 （治本）,失效后果,頻 度,目前措施 （治標(biāo)）,控制計劃,RPN=MAX.嚴(yán)重度(1-10) *MAX.頻度(1-10)*MAX.探測度(1-10) 嚴(yán)重度高 安全/法規(guī),FMEA第四版總變更,第四版中使用的格式意在更容易閱讀。 加入了索引。 使用了圖標(biāo)指示關(guān)鍵的段落,并使用了視覺提示. 增加了一些例子和解釋以便增強(qiáng)手冊的實用性,并根據(jù)其發(fā)展與FMEA的過程緊密的連結(jié)在一起 增強(qiáng)對FMEA過程和結(jié)果的管理支持，關(guān)注和評審的需求。 對設(shè)計F