PFMEA_培训教材[1]

制造及装配 设计核准
FMEA
产品策划 时间
设计
寻找 方法 及 解决 问题
预防
制造 应用
学习改变命运,知 识创造未来
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FMEA的特点
• 失效还未发生，可能发生，但不一定发生 • 在设计或过程开发阶段前开始 • 由各种有经验和专业知识的人构成小组 • 是预防缺陷的有效工具 • 持续进行的动态文件 • 是经验的宝库
法规：对安全和环境方面明确要求并监控其实施的政府机构 。
明确顾客有助于定义功能、要求和规范，并能帮助确定相关失
效模式的后果。
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对组织和管理层的影响
• FMEA是企业内的一项重要活动，涉及整个产品实 现过程；
• FMEA很费时，而且需要有足够的资源； • 明确FMEA的职责以及高层管理者的承诺至关重要
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考虑潜在失效模式的方法
➢ 在考虑过程潜在失效模式时，经常使用“零件为什么会被拒 收？”的思考方法。
例一：焊接过程零件被拒收可能因为“焊不透”、“焊穿”、“焊 接后零件变形”，等等
例二：一个箱体与箱盖装配后被拒收的潜在原因是：“不密 封”、“漏装零件”、“未注润滑剂”，等。
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PFMEA－过程功能
➢ 过程功能描述操作的目的或意图； ➢ 建议进行风险分析以便将过程编号用于那些增值或
对产品有负面影响的过程步骤； ➢ 如果一个过程有多项功能则应分开描述，以便更好
地识别相应的失效模式。
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团队方式
➢ PFMEA由多方论证小组开发和维护，该小组一般 由责任工程师领导；
➢ 小组负责人在PFMEA的开发初期从各有关部门挑 选成员，包括但不限于：设计、装配、生产、质量 、采购、服务、供应商等；
➢ PFMEA应该成为促进各相关部门交流的催化剂， 从而提升团队合作精神。
• 脑力风暴包括创造一种氛围，让人们感到无拘无束 ，此时人们可能提出在平时认为不太可能提出的解 决方案，但往往收到意想不到的效果。
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脑力风暴 Brainstorming
• 选定进行头脑风暴的小组成员。 • 一次只能有一人发言。 • 不要有任何人在会上起主导作用（平等原则）。 • 将会议中得到的所有IDEA都记录下来。 • 在头脑风暴过程中，不要对任何IDEA进行评价。 • 重要的是IDEA的数量，而不是质量。 • 将各种IDEA按失效模式和起因进行分类。 • 头脑风暴之后对失效模式进行优先排序。
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FMEA的应用类型
• 情形1：新设计、新技术或新过程。FMEA的范围是全部设 计、技术或过程。
• 情形2：对现有设计或过程的修改（假设对现有设计或过程 已有FMEA）。
• 情形3：将现有的设计或过程用于新的环境、场所或应用（
假设对现有设计或过程已有FMEA）。
Employee Information Center
它工具之间的联系。
5. 对严重度、频度、探测度的打分表进行了改进，以便对实际的分析和 利用更有意义。
6. 引进了当前行业中正在被运用的可供选择的几种方法：增加了包含样 表和在特殊情况下运用的FMEA的附录；从以前关注“标准格式”改变 为几种代表当前行业中使用的FMEA的选择。
7. RPN不再被建议作为评价风险的首要方式，修订了改进的需求，包含 了一个附加的方法，而且明确说明了不建议使用RPN限值的方法。
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过程潜在的失效模式及后果分析
过程FMEA（PFMEA）
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PFMEA簡介
PFMEA是一个动态（living）文件：
在可行性阶段或之前就应该启动； 应早于生产工装的制作； 从单个零件到总成的所有生产操作都应考虑； 应包含工厂内所有可能影响制造和装配作业的过程
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FMEA的目的
FMEA可以描述为一组系统化的活动，其目的是： 帮助预防问题发生 识别和分析风险 确定关键特性与重要特性 持续改进 将全部过程形成文件
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成本 1000
100 10 1
各阶段纠正问题的成本
客户投诉
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PFMEA的第一步：创建过程流程图
➢ 流程图应当识别每一工序的产品/过程特性； ➢ 应包含来自相应DFMEA中所识别的产品信息； ➢ 编制PFMEA所依据的流程图应有一份副本和
PFMEA放在一起。
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过程流程分析
从高层次流程图到详细的流程图 [ 从宏观到微观 ]
如：装货、收货、材料搬运、储存、标识等。
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PFMEA的前提
– 产品设计可满足设计意图
• 由设计弱点导致的失效模式可能在PFMEA中， 但相关后果和控制已在DFMEA中
– 机器和设备满足其设计意图 – 零件/材料是合格的
• 可考虑历史纪录
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PFMEA 在可行性阶段或之前进行，完成时间早于生产工装准备 之前
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脑力风暴 Brainstorming
• 脑力风暴是一种技法，可以激发小组成员产生大量 的有创意的点子。
• 由纽约广告代理的老板Alex F Osborn在1930年发 明，其前提是在一般的讨论中，人们害怕别人批评 而约束自己，因此而不能产生有创意的点子。
PFMEA－要求
➢ 要求是指为满足设计意图或其它顾客要求的过程输 入；
➢ 如果针对同一项功能有不同的要求，则应和相应的 失效模式一起分开描述以便分析。
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潜在失效模式
• 潜在失效模式是指过程可能不能满足过程要求（包 括设计意图）的方式；
• 一般假定采购的零件或材料是合格的，除非以前的 统计数据显示进货产品有质量问题；
过程FMEA示例
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PFMEA－过程步骤
➢ 填入被分析的过程或工序，如一个编号和名称：10 车、20钻、30攻丝、40装配等；
➢ 该内容必需与过程流程图保持完全一致以便追溯并 建立与其它文件（控制计划、作业指导书）之间的 联系；
➢ 返工返修工序也应该包含在内。
10
20
30
40
50
60
30.1
30.2
30.3
30.4
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30.6
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CASE STUDY
• 请结合某个具体产品识别初始流程图。 • 分小组分别讨论某一具体工序。 • 学员发表 • 教师点评
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什么是FMEA
在产品设计阶段和过程设计阶段，对构成产 品的子系统、零件，对构成过程的各个工序 逐一进行分析，找出所有潜在的失效模式， 并分析其可能的后果，从而预先采取必要的 措施，以提高产品的质量和可靠性的一种系 统化的活动
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2021年2月23日星期二
第四版的变化
1. 第四版的格式更便于阅读。 2. 更多的例子和用语被用来改进手册的使用，为FMEA的开发过程提供
了一个更紧密的联系。 3. 更加强调了对管理者支持、兴趣和对FMEA过程和结果评审的需求。 4. 明确并加强了DFMEA和PFMEA之间联系的理解，同时也明确了和其
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PFMEA的输入
➢ 过程流程图 ➢ DFMEA ➢ 图纸和设计记录 ➢ 过程清单 ➢ 特性矩阵图 ➢ 内部和外部发生的不合格 ➢ 质量和可靠性历史 ➢ 其它类似产品信息，如：FTT（First Time Through）、
PPM、Cpk
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定义顾客
在FMEA中应考虑四种类型的顾客：
最终使用者：使用产品的个人或组织，FMEA中一般要考虑 产品的耐久性对最终使用者的影响。
OEM：分析产品和主机厂装配过程之间的关系对于有效的 FMEA非常关键。
供应链：包括组装、装配、热处理、喷漆、电镀、焊接或其 它精加工服务等。
➢ 对于试验、检验过程两种可能的失效模式：
• 接受不合格的零件
• 拒收合格的零件
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典型的失效模式
弯曲
毛刺
断裂
转运损坏
脏污
变形
短路
开路
表面粗糙 开孔太深
孔错位 漏开孔 表面太光滑
失效模式应以规范化技术术语描述， 不同于顾客察觉的现象
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持一致。
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识别失效后果时的问题
1. 潜在失效模式会阻止下游工序的进行或对设备或 操作者造成潜在伤害吗？
在某工序无法装配 在顾客处不能连接 在顾客处不能附着 在某工序无法钻孔 在某工序会造成工装额外的磨损 在某工序会损伤设备 在顾客处会伤害操作者
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PFMEA－潜在失效后果
• 潜在的失效后果是指该失效模式可能带来的对顾客 的影响。
• 顾客是广义的，包括：
– 最终顾客 – 直接顾客（下一道工序） – 中间顾客（下游工序）
• 失效模式的后果还包括对安全、环境和法规的影响 • PFMEA中描述的失效后果应与DFMEA中描述的保
； • 要实施FMEA全面的培训，包括：管理层、使用者
、供方、推动者。
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FMEA的历史
• 世界上首次采用FMEA这种概念与方法的是在20世纪60年代中期美国的 航天工业。
• 进入20世纪70年代，美国的海军和国防部相继应用推广这项技术，并制 订了有关的标准。
• 学员发表 • 教师点评
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过程失效模式的两种类型
Ⅰ类：不能完成规定的功能
如：零件超差，错装。
Ⅱ类：产生了非期望功能
如：加工过程使操作者或机器受到伤害、损坏，产 生有害气体、过大的噪声、振动，过高的温度、粉 尘、刺眼的光线等等。
学习改螺丝
少于4颗螺丝
规定的螺丝
用错螺丝
安装顺序：第一颗螺丝安在 螺丝安在其它孔里 右前方的孔中
螺丝完全安装到位
未完全拧到位
螺丝拧至规定的动转矩
扭矩过高
扭矩过低
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CASE STUDY
• 分小组分别讨论某一具体工序的过程功能、 要求和潜在失效模式。
• FMEA还被广泛应用于其它行业，如粮食、卫生、运输、燃气等部门。
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FMEA 的时间顺序
DFMEA
PFMEA
概念
初始设计 产品加工 工装制造 设计/过程 生产开始
图纸
确认
DFMEA 在设计概念形成之时或之前开始，完成时间在产品加工 图样完工之前。
• 小组还应假定产品设计是正确的，如果确实发现与 过程有关的产品设计问题，应将其提交产品设计小 组进行解决；
• 假设失效模式可能发生但不一定肯定发生； • 失效模式应用专业术语描述。
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示例
过程步骤/ 功能
Op 20 用扭矩枪将座椅垫 装到位置上
要求
Business Objectives
Scrap
Uptime
Goal
Goal
Jan. Apr. Jul. Dec.
On Time Delivery
Goal
Jan. Apr. Jul. Dec.
Jan. Apr. Jul. Dec.
保持和利用 了吗？改进
了吗？
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建立、跟踪和改进
• 20世纪70年代后期FMEA被美国汽车工业界所引用，作为设计评审的一 种工具。
• 1993年2月美国三大汽车公司联合编写了FMEA手册，并正式出版作为 QS-9000质量体系要求文件的参考手册之一，1995年2月出版了第二版 ，2001年7月出版了第三版。
• 1994年，美国汽车工程师学会SAE发布了SAEJ1739－潜在失效模式及 后果分析标准。