1、,1,潛在失效模式與后果分析 Potential Failure Mode and Effects Analysis,2,1. 這次汶川大地震，給災區(qū)造成巨大的損失：特別是很多學校和農(nóng)房都倒塌了 2.1979年5月25號美國芝加哥發(fā)生191空難，機上270多人遇難；原因是一次不規(guī)范的保養(yǎng)和應急操作指南不合理造成；導致麥道公司股票下降20%，后被波音公司收購 3.一場戰(zhàn)斗的勝負，很多時候取決于戰(zhàn)斗的布置和各種可能發(fā)生的情況應對方案,3,FMEA案例,約會FMEA,4,主要內(nèi)容,CH1 引言 CH2 FMEA基礎知識 CH2 DFMEA應用與實施 CH3 PFMEA應用與實施,5,1.何謂失效,在

2、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(chǎn)品參數(shù)值不能維持在規(guī)定的上下限之間； 產(chǎn)品在工作范圍內(nèi)，導致零組件的破裂、斷裂、卡死等損壞現(xiàn)象。,6,2. 后果應關注的內(nèi)容,功能、性能方面 可靠性、維護性方面 安全性方面 經(jīng)濟性方面 操作性方面 修復性方面 環(huán)境方面 公共安全方面 廢棄方面等,后 果 的 種 類,7,3. 什么是FMEA,Potential Failure Mode and Effects Analysis 潛在 失效 模式 及 后果 分析,FMEA：是通過對可能發(fā)生的(和/或已經(jīng)發(fā)生的)失效模式進行分析與判斷其可能造成的后果而產(chǎn)生的風險程度的一種量化的定性分析

3、計算方法，并根據(jù)風險的大小，采取有針對性的改進，從而了解產(chǎn)品設計和制造過程設計能力，達成一種事先預防并實施改進措施的方法工具。,8,3.對FMEA的作用,預見風險，防止失敗，促進提升 周全考慮，應變風險，事半功倍,9,主要內(nèi)容,CH1 引言 CH2 FMEA基礎知識 CH2 DFMEA應用與實施 CH3 PFMEA應用與實施,10,1. FMEA的理解,FMEA是一組系統(tǒng)化的活動，其目的是： 發(fā)現(xiàn)、評價產(chǎn)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(jié)上述過程 它是對設計(產(chǎn)品/過程)過程的完善，以明確什么樣的設計才能滿足顧客要求 所以FMEA重點在于設計，無論

4、是設計開發(fā)產(chǎn)品，還是過程,11,已做的事,發(fā)生了什么事,什么原因,要做的事,可能會發(fā)生的問題,事先分析原因,2. 面對問題時FMEA應發(fā)揮的作用,主動的,被動的,12,3. FMEA解決問題的邏輯思路,13,4. TS16949-FMEA類型,依據(jù)產(chǎn)品實現(xiàn)階段不同可分為： 設計DFMEA 過程PFMEA 依據(jù)產(chǎn)品復雜程度不同可分為： 系統(tǒng)FMEA 子系統(tǒng)FMEA 零件FMEA 材料FMEA,FMEA分析的程度： 越細越好，重復沒關系，但不要漏項,14,DFMEA： 產(chǎn)品設計工程師所采用的一種工具 考慮的是產(chǎn)品設計造成的失效 為產(chǎn)品設計的策劃和試驗提供信息 PFMEA： 工藝工程師所采用的一種工

5、具 考慮的是制造過程中造成的失效 為制造工藝的控制提供信息,15,5. FMEA實施的時間與時機,DFMEA,PFMEA,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(chǎn)計劃制定和生產(chǎn)批準之前,16,5. FMEA實施的時間與時機,新設計、新技術或新制程，這時的FMEA是完整的設計、技術、或制程。 修改現(xiàn)有的設計或制程(假設其設計或制程FMEA已存在)這時的FMEA的焦點在修改的設計、制程，以及由于修改設計、制程而導致的相互作用。 使用現(xiàn)有的設計或過程于新的環(huán)境、地點(假設其設計或制程FMEA已存在)，這時

6、的FMEA范圍是針對環(huán)境、地點對現(xiàn)有的設計、過程的影響。,17,6. FMEA分析步驟流程,實施前準備 確定FMEA評分標準 實施FMEA分析 討論、總結(jié)和評估分析結(jié)果 實施改進對策 進行追蹤確認效果,18,6. FMEA分析步驟流程,分析過程特性,定義制造流程,分析產(chǎn)品特性,分析失效模式,分析失效原因,分析現(xiàn)行控制方法,分析失效后果,分析頻度,分析探測度,分析嚴重度,計算風險優(yōu)先數(shù),決定優(yōu)先改善的 失效模式,建議改善措施,改善實施,19,7. FMEA實施過程中注意事項-階段,FMEA應用于組織產(chǎn)品活動中的各個階段： 包括從系統(tǒng)-子系統(tǒng)-零件的策劃、開發(fā)階段有計劃地展開，由設計階段延伸到制造

7、和應用階段；（全過程） 在設計階段，改進的重點是用于指出設計上的問題點，改進設計，用以確認產(chǎn)品設計是否滿足顧客要求；（關注客戶要求） 在制造階段，改進的重點是用于指出加工、裝配、生產(chǎn)、設計方面的問題點，反推至前一過程或前一階段，要求進行必須的改進。,20,7. FMEA實施過程中注意事項-責任,明確分析的責任； 要完成FMEA還得依靠集體協(xié)作。,FMEA的評審是至關重要的,21,7. FMEA實施過程中注意事項及時性,及時性是成功實施FMEA最重要因素之一，它是一個“事前的行為”(“機會之窗”關閉前實施)，不是“事后的行為”，為達到最佳效益，F(xiàn)MEA必須在設計或過程失效模式被無意納入設計產(chǎn)品之

8、前進行； 事前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，從而減輕事后修改的危機 適當應用FMEA是一個相互作用的過程，永無止境,22,7. FMEA實施過程中注意事項-關于分值,同一小組分值要一樣； 分析前的培訓和思路的統(tǒng)一很重要； 不同過程分值可以不同（設計過程與制造過程）,23,8. FMEA分值制定,成立一個分值制定小組； 分析產(chǎn)品特性和失效機理； 結(jié)合產(chǎn)品的使用方向的實際； 充分評審的確認，要相對的穩(wěn)定；,24,這是一張典型的DFMEA的表格,如果你是用于TS,那么就必須完全使用它!,如果你是用于其他場合,完全可以由你自己設計,25,計算Risk Pr

9、iority Number(RPN),RPN = S * O * D,衡量風險大小,進行排序,供采取措施決策時用,26,9. FMEA實施措施后追蹤,為了確保FMEA所采取的預防措施是有效的，所以應對這些行動進行追蹤，對這方面的要求無論怎樣強調(diào)都不過份，一個經(jīng)過徹底思考，周密開發(fā)的FMEA，如果沒有積極有效的預防/糾正措施其價值將是非常有限的。 責任工程師應確認建議的措施已被執(zhí)行或評估，F(xiàn)MEA是一份動態(tài)的文件，必須是最新的狀況，以及最新的相關活動，包括在開始生產(chǎn)后才發(fā)生的活動。,相對“動態(tài)”,27,9. FMEA實施措施后追蹤,責任工程師有多種方式來確認建議的措施是否實施，它們包含但不限于下

10、列： 評審設計、制程、圖面以確認建議的措施是否已實施； 確認各項的設計、制程、組裝的變更是否已整合到相關的文件中； 評審設計FMEA 、過程FMEA，系統(tǒng)FMEA的應用以及控制計劃。,28,10. FMEA的收益,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,29,10. FMEA的收益,避免采用不良率高的設計和制程； 集中資源，循序改善產(chǎn)品設計和制程； 循環(huán)改善，不斷提升設計和制程可靠度； 設計改進； 制程檢驗，測試標準，檢驗程序、規(guī)范等； 下次FMEA分析； 產(chǎn)品可靠性，制程安全性，環(huán)保的評估； 工程師訓練。,30,主要內(nèi)容,CH1 引言 CH2 FMEA基礎知

11、識 CH2 DFMEA應用與實施 CH3 PFMEA應用與實施,31,1. DFMEA實施前準備,期望特性的定義越明確，就越容易識別潛在的失效模式,確定期望,顧客的期望 (QFD),產(chǎn)品要求的 信息資料,產(chǎn)品制造 服務回收要求,32,1. DFMEA實施前準備,DFMEA應從系統(tǒng)、子系統(tǒng)或零部件的框圖開始(見下頁案例)，通過框圖明確設計輸入、設計輸出以及設計過程的活動，并建立各項目的邏輯關系順序，作為DFMEA分析的依據(jù)，此框圖應附于DFMEA文件中。 考慮到設計的系統(tǒng)性，DFMEA分析可從最底層零件(甚至于材料選擇)設計開始分析。,33,產(chǎn) 品 或 系 統(tǒng),每 一 部 分 功 能,失 效 模

12、 式 分 析,依 FMEA 表 逐 項 分 析,2. DFMEA分析步驟過程,34,3. DFMEA分析方法,硬件法 針對零件清單上的每一個零件，一次一個的逐個分析，直到整個產(chǎn)品分析完 功能法 針對該產(chǎn)品之所有功能予以列表出來，然后逐個功能項目來加以分析 功能塊法 成組的零件/組成/次組成或子系統(tǒng)結(jié)合成功能塊其對功能之影響性，影響性最大者將得到較多的注意和優(yōu)先權(quán),35,產(chǎn)品：電機 失效模式： 原因：,3. DFMEA分析方法案例,36,4.DFMEA欄位項目介紹,FMEA編號 系統(tǒng)、子系統(tǒng)、零件名稱 設計責任 編制者 車型年度/項目 關鍵日期 FMEA日期 核心小組,37,建議措施降低分數(shù)的排

13、序如下：首先是嚴重度，再來是頻度，最后是探測度 在一般的實踐中當嚴重度是9或10時，不管RPN是如何都必須特別注意確認是否已利用現(xiàn)行的設計控制或預防/糾正措施 措施行動應考慮，但不局限于： 修改設計幾何尺寸和/或公差 修改材料規(guī)范 試驗設計或其解決問題的技巧 修改試驗計劃,38,建議措施主要目的是經(jīng)由設計改進來增加顧客滿意度 只有設計修改才能使嚴重度級別減小 只能通過設計修改來消除或控制一個或多個失效模式的起因/機理來實現(xiàn)降低頻度級別 增加設計確認/驗證措施只能減小探測度級別,39,當實施一項措施后，簡要記錄具體的措施和生效日期，包括措施的證據(jù)資料的索引等,40,當明確了預防/糾正措施后，估算

14、并記錄下嚴重度、頻度及探測度數(shù)值 所有的更改后的等級都應該被評審。如果有必要考慮更進一步的措施，還應重復分析。焦點始終在持續(xù)改進,41,5. DFMEA的跟蹤行動,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)的文件，不僅應該隨時體現(xiàn)最新的設計版本，還應該體現(xiàn)最新的有關糾正措施，包括開始量產(chǎn)后發(fā)生的事件,42,5. DFMEA的跟蹤行動,確保達到設計要求 評審工程圖樣和規(guī)范 確認與裝配/制造文件的結(jié)合和一致性 評審過程FMEA和控制計劃,43,主要內(nèi)容,CH1 引言 CH2 FMEA基礎知識 CH2 DFMEA應用與實施 CH3 PFMEA應用與實施,44,

15、1. PFMEA目的,確定過程功能和要求 確定與產(chǎn)品和過程相關的潛在失效模式 評價潛在失效模式對顧客產(chǎn)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(chǎn)生的頻度或失效探測度的過程變量 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(jié)果,45,2. PFMEA是集體的努力的結(jié)果,在最初PFMEA中，負責的工程師要直接地、主動地組織所有相關部門的代表。 PFMEA是不同部門之間充份交換意見的結(jié)果不是一個人可以搞出來。 一位有經(jīng)驗的FMEA組織推進員非常關鍵,46,3. PFMEA關注的重點,PFMEA假定所設

16、計的產(chǎn)品能夠滿足設計要求，其潛在失效模式可能會因設計弱點而包括在過程FMEA中，它們的影響及避免措施由設計FMEA來解決。因設計缺陷所產(chǎn)生失效模式可包含在過程FMEA中,設計不足對加工的影響 加工過程導致產(chǎn)品的失效,47,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)，以便最大限度地保障產(chǎn)品能滿足顧客的要求和期望,顧客,設計,生產(chǎn),出貨,不設計不良品,不生產(chǎn)不良品,不流出不良品,3. PFMEA關注的重點,不依賴改變設計 主要考慮過程,48,3. PFMEA關注的重點,FMEA也有助于新機器或設備的開發(fā)。其方法是一樣的，只是應將所設計

17、的機器或設備當作一種產(chǎn)品來考慮。在確定了潛在的失效模式之后，就可以著手采取預防措施消除潛在失效?；虿粩鄿p小它們發(fā)生的可能性,推進技術和設備的更新,49,3. PFMEA關注的重點,FMEA是一份動態(tài)的文件，應該起始于： 在可行性分析階段或之前開始 在為生產(chǎn)的工裝準備之前 要考慮從個別零組件到總成的所有制造作業(yè),相對動態(tài),50,4.PFMEA實施準備：創(chuàng)建流程圖,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(jié)束點形成一致,過程流程圖檢查表,51,4.PFMEA實施準備：創(chuàng)建流程圖,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？,52,4.PFMEA實施準備：創(chuàng)建流程圖,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(jié)果分析 哪些操作步驟循環(huán)返工 哪些操作步驟為無增值輸出 哪些操作步驟循環(huán)返工