汽车行业DFMEA作业指导书

设计FMEA作业指导书
1．目的
分析现有的设计方案可能发生那些故障及故障的潜在原因，以消除设计上的缺陷，达到完善设计的目的。

2．适用范围
适应于汽车减震器在开发上的各个阶段早期故障报警技术。

3．进行设计潜在失效模式和后果分析的程序
3.1 潜在失效模式分析
设计主管工程师在进行技术开发和工作图设计的各个阶段，特别是对非通用系列产品以及改变模式工艺的零部件设计，应主动、直接的同有关部门直接联系（如：主机厂家、生产、技术、装配、售后服务等）集各方专业人才的智慧以及全部零、部件进行必要的早期故障分析。

用潜在的失效模式和后果分析（FAMA）的方法，系统的分析零部件可能发生的故障。

层层深入分析，直至找到存在于某个零件上的可能直接采取措施的原因。

3.2潜在失效模式和后果分析（FAMA）的程序如图示
对现有的设计方案，预测会发生什么故障，列举出可能发生的全
部故障模式
对故障模式相对的排列出优先顺序，定出重点，选定重要的故障
模式
由专业技术人员对不希望发生的重要故障模式研究其改进措施
提出改进措施，提出改进建议，根据试验实际验证故障模式和
确认其发生条件。

3.3潜在失效模式和后果分析的工作步骤
3.3.1准备工作
3.3.1.1确定并掌握零部件、系统的功能与结构。

在分析之前应弄清所分析的零部件或系
统的功能是什么、由那些零部件组成及其相互关系等问题。

3.3.1.2 收集并研究同类零部件或系统的故障资料，和使用、试制、试验等资料。

3.3.1.3根据具体产品和零部件情况，将分析中需要分级的故障模式发生概率、故障模式
严重度等，确定其评定标准。

3.3.2采用潜在的失效模式及后果分析表格的形式进行分析。

设计（FAMA）的表格见附表
（按表中1—22的内逐项填写）。

1.模式及后果分析的方式
潜在的失效分析可由设计主管工程师利用同类产品，零部件的故障资料和使用、试验的资料进行分析外，也可召集专项故障分析会进行系统分析。

填写表头
（1）FAMA编号
（2）系统、子系统或零部件的名称及编号；
（3）设计责任部门，包括供方名称；
（4）编制者（姓名、电话、部门）；
（5）年型/车型（该系统/零部件应用的年型/车型）；
（6）关键日期（预定FAMA完成的日期，不应超过设计图样完成的日期）；
（7）FAMA日期（初稿的日期及最新修订的日期）；
（8）项目名称及功能
利用工程图纸标明的名称并指明设计水平。

简要说明被分析项目要求的设计意图的功能，应分别列出。

（9）潜在失效模式
所谓失效，就是丧失功能。

失效模式，就是失效的表现形式。

而“潜在的”意思是指失效可能发生，但不一定发生。

所谓潜在失效模式是指系统、子系统或零部件有可能未达到设计意图的形式。

对一个特定项目及其功能，列出每一个潜在失效模式。

应用规范化、专业性的术语来描述失效模式。

失效模式有两大类：
I型失效模式，指不能完成规定的功能。

如：
突发型：断裂，开裂、弯曲、塑性变形、失稳、断路、泄露、松脱等。

渐变型：磨损、腐蚀、龟裂、老化、变色、热率减、蠕变、低温脆变、低温下降、渗漏、失去光泽、腿色等。

II型失效模式，指产生了有害的非期望功能。

如噪音、震动、电磁干扰、有害物排放等。

潜在失效后果
潜在失效后果，是指失效模式可能带来的对完成规定功能的影响。

一直带来顾客的不满，和不符合安全和政府法规。

失效后果的分析要运用失效分析方法，搞清楚直接后果、中间后果和最终后果。

（10）失效后果可以从以下方面考虑：
a）对完成规定功能的影响；
b）对上一级系统完成功能的影响；
c）对系统内其他零部件的影响；
d）对顾客满意的影响；
e）对安全和政府法规符合性的影响；
f）对整车系统的影响。

（11）严重度（S）——后果严重度评价
严重度是潜在失效模式发生时对下序零件、子系统、系统和顾客影响后果的严重程度的评价指标。

严重度仅使用于后果。

要减少失效的严重度级别数值，只能通过修改设计来实现，严重度的评估分为1到10 级。

（13）失效模式重要程度级别——分级
本栏可用于对零件、子系统或系统的产品特性分级（如安全、关键、重要、一般等），它们可能需要附加的过程控制。

凯纳雅玛汽车技术（芜湖）有限公司特性分级如下：
——安全特性，级别符号（A）
——关键特性，级别符号（B）
——重要特性，级别符号（C）
——一般特性，级别符号不标识
（14）潜在失效起因/机理
潜在失效起因/机理，是指一个设计的薄弱部分，其作用的结果就是失效模式。

典型的失效起因，如：材料选择不当、设计寿命估计不足、应力过大、润滑不足、维修保养说明不当、环境保护不够、设计错误等。

起因的评估可以包括以下两个方面：
a)与制造/装配无关，既是，当制造与装配符合技术规范的情况下发生了
失效。

b)与制造/装配有关的原因：采用的制造/装配设计在技术上或操作者体
力的限度与难度，以及易产生误操作而引起的潜在失效。

即是与产品
设计中可制造性、装配性有关的问题。

（15）频度——失效起因/机理出现可能性大小的评估
频度是指一特定失效起因/机理（已列入表中的）出现的可能性。

[频度的评估分为1——10级（见下表），失效原因/机理出现可能性大，频度就高，就要格外引起重视，说明其风险大；反之则小。

设计小组对评定准则和分级规则应意见一致，即使因为个别产品分析作了修改也应一致。

（16）现行设计控制。

没有任何设计控制的将具有很大的盲目性、风险性。

设计控制的目的：对潜在的失效模式及其起因采取预防措施，防止其成为事实。

为此，对目前已经用于相同或类似设计中的控制方法进行分析，评估其有效性及其风险。

典型的设计控制：工程计算/方法、材料试验、设计评审、台架/实验室试验、可行性评审、设计验证、样件制造/试验、道路试验等。

按设计控制优先顺序有三重方法或三道防线：
——第一种设计控制方法，即是第一道防线：防止/减少失效的起因/机理或失效模式/后果发生的可能性。

例如：通过工程分析，设计出的零件具有合理的强度、钢度、寿命等；
通过材料试验与分析，确保具有良好的耐腐蚀性；通过具体仿真，模拟制造和装配过程，观察分析是否存在可能的失效等。

——第二种设计控制方法，即是第二道防线：找出失效模式的起因/机理，进而制定纠正措施。

例如：通过台架试验找出失效的起因，通过试验设计等方法找出各种因素变差对系统变差的影响。

从而找出优化的纠正措施。

——第三种设计控制方法，即是第三道防线：找出可能的失效模式。

例如：汽车的整车道路试验，虽然道路试验对于产品设计的最后验证是十分重要的，但由于其粗糙性与真综合性，依靠其进行控制的风险是很大的。

从时间角度考预，设计控制越早越好。

有利于失效的早期识别和预防，降低开发成本、周期、风险。

注意，用于制造、装配过程的检验不能视为设计控制。

（17）不易探测度（D）
探测度是指零部件、子系统、或在投产之前。

用第二种设计方法来探测潜在的失效起因/机理，或用第三种设计控制方法探测可能发展为后续的失效模式的评价指标。

探测度也是分为（1——10）分来评价，详细见下表。

设计小组对评定准则和分级规则应意见一致，即使因为个别产品分析作了修改也应一致。

（18）风险顺序数（PRN）
PRN=（S）×（0）×（D）
式中：S：严重度
0：频度数
D探测度数
以上三者的乘积用以表示度量，其取值在1——1000之间，如PRN很高，必须采取措施，努力减少其值。

可将PRN限定为三条线：
——红线——PRN为125（相当于5×5×5），风险严重；
——黄线——PRN为80（相当于4×4×5），风险较大
——绿线——PRN为27（相当于3×3×3），风险较小
（19）建议措施
根据对失效模式风险评估结果，经小组讨论，决定是否采取措施，采取哪些措施，首先应对RPN值高的项目采取措施，其目的是降低严重度（S）、频度（0）和探测度（D）。

如果对一特定的原因没有建议措施，应在“建议措施栏里填写“无”。

——降低严重度（S），只有通过修改设计，使失效模式改变或不出现。

如：试验设计、修改试验计划和修改设计等。

——降低频度（0），也只有通过修改设计消除失效原因或减少其原因发生。

如：改进材料的规范、采用有限元分析改进结构、改进表面处理提高耐腐蚀性等。

——降低探测度（D），应采取更有效的设计方法。

如：增加设计确认、设计验证等。

（20）责任和目标完成时间
是指建议措施执行的部门和个人及预期完成的日期。