失效模式与后果分析(FMEA)(1)

R .P . N
数
功能 、特 征或 要求
后果 是什 么
会有什么问题 •无功能 •部分功能 •功能过强 •功能降级 •功能间歇 •非预期功能
有多 糟糕
起因 是什 么
发生 频率 如何
怎样 预防 和探 测
能做些什么 •设计更改 •过程更改 •特殊控制 •采用新程序 或指南的更 改
该方法在 探测时有 多好
跟踪
“事件发生前” ，而不是“事实出现后”。
早知道 做好防静电防护 就不会造成电子零件被静电打坏. 我先做好防静电防护所以没有造成电子零件被静电打坏.
有效运用 FMEA 可减少事後追悔,强化事先预防
五、 FMEA实施
1. 为实现最大价值，FMEA必须在产品或过程失效模 式被纳入到产品或过程之前进行。
DFMEA
注：每一个子系统FMEA都应将其接口包括在其各自的子系统 FMEA分析中。
交互作用---一个子系统的变化可能会引起另一个子系统的变化。
范例:系统名称：闪光灯关系框图
不属于 此FMEA
灯泡总成 3 D
极板
E
5
开/关 C 2
灯罩 A
1
电池 B
范围
部件 A.灯罩 B.电池(2节直流电池) C.开/关 开关 D.灯泡总成 E.电极 F.弹簧
初始ＦＭＥＡ
各项未考虑的失效模式的发现评审更新
修正ＦＭＥＡ１
修正ＦＭＥＡ２
时间
七、跟踪
责任工程师确认方式：
４．对设计、过程及图样进行评审，以确保建议的措施 得到实施，确认更改已纳入到设计/装配/制造文件 中，
５．对设计/过程FMEA、FMEA的特殊应用以及控制 计划 进行评审。
第二章、设计失效模式及后果分析
二、失效的定义
感光器件 最大像素数 （万个） 有效像素数 （万个）
显示屏类型
一般参数 Super HAD CCD 525
509 2.5英寸约23万像素LCD显
示屏
技术参数
相当于35mm镜 头尺寸
38-114mm
广角镜头
不支持
快门速度
自动(1/8-1/1,000秒)， 程序自动(1-1/1,000秒)
一、什么是FMEA-补充
■服务FMEA。 服务FMEA是在概念和设计阶段评估系统和组件的标准技 术用于提高产品的适用性。 ■环境FMEA。 环境FMEA通过分析设计、过程或设备，以检查是否实现 了环境目标。 尽管有些情况（如有毒环境）下会使用过程FMEA的表格， 但通常也可以采用设计FMEA的表格。 ■设备FMEA。设备FMEA是一种为工具和设备确认潜在失 效障模式及其相关原因和机理的方法。通俗说，它是设 计FMEA的扩展。
方法。 4.QS 9000/TS-16949 以FMEA作为设计与制程失效分析
方法。
五、 FMEA的实施
1. 持续地改进产品和过程的质量，所以将FMEA作为专 2. 门的技术应用以识别并帮助最大程度地减少潜在的 3. 隐患。 2. 对车辆召回的研究结果表明，FMEA项目的全面实施 3. 可能会防止很多召回事件的发生。 3. 成功实施FMEA项目的最重要因素之一是时间性.
PFMEA
概念
初始设计 设计完成 样件制造 设计/过 生产开始 程确认
DFMEA-- 完成时间在早期的图样完成但任何工具的制 造
开始之前。 PFMEA-- 开始于基本的操作方法讨论完成时，完成时
间早于生产计划制定和生产批准之前。
五、 FMEA实施
五、 FMEA实施
4.范围或关注焦点: 新设计、新技术或新过程: 全部设计、技术或过程。 现有设计或过程的修改: 集中于对设计或过程的修改
下限之间。 3．产品在工作范围内，导致零组件的破裂、断裂、
卡死等损坏现象。
二、失效的定义
基本规格 通话时间（分钟） 180 待机时间（小时） 250 操作系统 Symbian 7.0s 机身内存 动态内存8MB 显示屏幕 内屏颜色 65536色 内屏材质 TFT LCD 屏幕尺寸 176×208像素 数码相机功能 数码相机像素数（万个） 100 数码相机性能 四倍数码变焦，夜间模式，自拍功能主要功能 和弦铃声 48和弦铃声 铃声功能 可选铃声
一、什么是FMEA
１．对产品设计与制程进行失效分析， 找出元/组件的 失效模式，鉴定出它的失效原因，并评估该项失效 模式对系统会产生什么影响。
2. 找出元/组件或系统的潜在弱点，提供设计、制造、 品保等单位采取可行之对策，及早进行设计与制程 研改，强化产品品质。
书面描述上述分析过程，确保产品品质符合顾客需 求。
•评审 •确认 •控制计划
七、跟踪
１．采取有效的预防/纠正措施并对这些措施加以适当 的跟踪，如果没有积极有效的预防/纠正措施，其 价值将是非常有限的。
２．责任工程师确保所有的建议措施都得到实际或充分 的强调。
３．FMEA是动态文件，应始终反映最新水平以及最近 的相关措施，包括开始生产以后发生的。
DFMEA计划生产前 PFMEA计划试生产前
FMEA时必须考虑的子系统A、B、C和D，以及在完成系统 FMEA必须考虑构成该系统一部分的外围环境。
系统
子系统 A
子系统 B
子系统D
子系统 B
环境
一、设计FMEA简介
（关于接口和交互作用）
接口--子系统之间通过接口直接连接。子系统A与子系统B接触 （连接），B与C接触，C与D接触，A与D，且B与D接触。 环境也与图F1中列出的每一个子系统相连接，这就要求 在进行FMEA时要对“环境接口”加以考虑。
接口及交互 作用
连接方法 1.不连接(滑动配合) 2.铆接 3.螺纹 4.卡扣连接 5.压紧装接
4
弹簧
5
F
系统FMEA--项目、功能和失效
系统等级
子系统等级
自行车
设计目标 : 1. 骑行至少3000小时无需保养, 2. 设计寿命为骑行10000小时。 2. 适于第99.5百分位成年男子 3. 骑用, 舒适便利。 4. 3. 等等…….
失效模式与后果分析 (FMEA)(1)
2021/7/11
课程大纲
第一章、FMEA的基本概念 第二章、设计失效模式及后果分析 第三章、过程失效模式及后果分析 第四章、如何有效实施FMEA
第一章、 FMEA的基本概念
一、什么是FMEA 二、失效的定义 三、FMEA之功用 四、国际间采用FMEA之状况 五、FMEA的实施 六、FMEA过程顺序 七、FMEA跟踪
一、什么是FMEA
２．确定产品设计与制程必须做哪些事情才能使顾客 满意的补充
３．关注设计，无论是产品设计或者是过程设计; ４．两种类型的FMEA：设计FMEA和过程FMEA。
一、什么是FMEA-补充
FMEAR 类型 系统/概念—S/CFMEA。。 设计—DFMEA。 制造或过程—PFMEA。 服务FMEA。 设备FMEA。 软件FMEA。 属性FMEA。
数据接口类型 USB 2.0
环境参数
工作温度（℃） 0-35℃
工作湿度
<80%
存储温度（℃） -20-60℃
存储湿度
<90%
三、 FMEA之功用阶段 源自.设计阶段２.开发阶段３.制造阶段 ４.客户抱怨阶段
功
用
1.发掘所有可能之失效模式
2.依固有的技术进行设计变更
3.必要之处采用可靠性高之零组件
1.明确把握失效原因，并实施适当的改善
Design Failure Mode and Effect Analysis
设计失效模式及后果分析
(DFMEA)
第二章、设计失效模式及后果分析
一、设计FMEA简介 二、设计FMEA的目的 三、设计FMEA作业流程 四、设计FMEA表填写说明 五、跟踪措施
一、设计FMEA简介
附录 F 系统FMEA
设计工程师、 分析/试验工程师、 制造工程师、 装配工程师、 服务工程师、 质量及可靠性工程师等。
五、 FMEA实施
FMEA 由责任单位的工程师开始启动，如原制造厂、 供方或分承包方。
即使产品 /过程看起来完全相同，将一个小组FMEA的评 分结果与另一个小组FMEA的评分结果进行比较也是不适 宜的，因为每个小组的环境是不同的，因而各自的评分 必然是不同的（也就是说，评分是带有主观性的）。
把手总成
前轮总成
后轮总成
链轮总成
车座总成
链条总成
部件等级
上部车架
六、 FMEA过程顺序
系统有那功能，特徵，需要條件？
会有那些错误？(失效模式)
發生错误有多严重？
那些错误是什么造成的？(失效原因)
严重度(Severity)
发生之频率？ 有那些预防和检测？
频度 (Occurrence)
检测方法能有多好的程度？
我们能做什么？(建议措施) －设计变更 －过程变更 －特殊控制 －改变标准程序或指南
（探测度） Detection
过程 功能 要求
潜在 失效 模式
潜在 失效 的后 果
严
重 度 数
级 别
S
潜在 失效 的 原因/ 机理
现行设
频 度 数
计控制
预探 防测
不 易 探 测 度 数
D
风 险 顺 序 数 R
P
N
建议 措施
措施结果
责任 和目 标完 成日
期
采取的 措施
不
严 重 度 数
频 度 数
易 探 测 度
2.零件安全之宽放确认 3.寿命、性能、强度等之确认
1.活用工程设计，进而改善制程上之弱点
2.利用FMEA之过程制订必要之制程标准 1.不同之环境产生之失效，以FMEA克服
2.不同之使用法产生之失效，以FMEA克服
FMEA的益处
在汽车工业中，正确实施FMEA后将： 确保所有的风险被尽早识别并采取了相应的措施； 确定产品和过程改进措施的基本原理和优先等级； 减少废料、返工和制造成本； 保存产品和过程信息； 减少外场故障和降低保修成本； 对未来的设计和过程记录下风险和预防措施； 识别潜在的失效模式； 识别失效模式的影响； 对每个影响的严重度进行分等排序；
一、什么是FMEA-补充
■系统/概念—S/CFMEA。建立在系统的功能基础之上。 系统由一系列为实现1个或多个功能的部件或子系统组成。 要在硬件的详细信息确定事实上之前就开始实施系统FMEA。 ■设计—DFMEA。 设计FMEA建立在部件或组件的功能基础之上。 设计/部件是一个硬件实体，针对于修复来说是一个可更换 的单元。 设计FMEA要在确定硬件详细信息之后的开发过程中开始实施。 ■制造或过程—PFMEA。 过程FMEA建立在过程和部件特性的基础之上。 制造过程是一系列生产任务的有机组合。 过程FMEA可能既包括制造也包括组装。
人 机 料 法
关心问题： 将全过程的失效 模式数量降为最小
环
测
目标： 提高全过程质量、
可靠性、价值、
可维护性及生产性
二、失效的定义
在失效分析中，首先要明确产品的失效是什么 ，否则产品的数据分析和可靠度评估结果将不一样， 一般而言，失效是指： 1．在规定条件下 (环境、操作、时间 )不能完成既
定功能。 2．在规定条件下 ，产品参数值不能维持在规定的上
1. 功能: – 便于使用
潜在失效模式: • 方向把不好用 • 脚踏板不好用
功能: – 提供可靠的交通运输
潜在失效模式: • 链条经常断开 • 需要经常修理车胎
功能: – 提供舒适的交通运输
潜在失效模式: • 车座位置不舒服
车架
功能: –为座位支撑提供稳定的附属物 潜在失效模式: •座位支撑的结构性失效 •座位支撑的过大变形 •功能: –提供好看的外观 潜在失效模式: •外观(光亮度)变坏 •漆皮开裂
FMEA的益处
ＦＭＥＡ的益处和质量杠杆
时间线 计划和定义
产品设计 100:1
产品设计 和开发
过程设计 10:1
回收:效益
生产 1:1
制造过程设计 和开发 产品和过程 确认
用户 1:10
产品
企业的产品开发周期的回收效益。计划越早，就会获得越大的回收效益
四、国际间采用FMEA之状况
1.ISO 9004 8.5 节FMEA作为设计审查之要项。 2.CE标志，以FMEA作为安全分析方法。 3.ISO 14000，以FMEA作为重大环境影响面分析与改进
、由于修改可能产生手工艺相互影响以及现场的历史 情况。 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）：新环境或场所对现 有设计或过程的影响。
五、 FMEA实施
5.FMEA 小组成员:
FMEA的编制责任：通常都指派到某个人，但是 FMEA的
输入应是小组的努力。 小组应由知识丰富的人员组成：
一、什么是FMEA-补充
一、什么是FMEA-补充
系统
部件 子系统 主系统
关心问题： 降低系统 失效模式影响
目标：提高系统 质量、可靠性和 价值与成本
设计
过程
部件 子系统 主系统
关心问题： 降低设计 失效模式影响
目标：提高设计 质量、可靠性和 价值与成本
机器
工具 工作站 生产线 操作者培训 过程 测量