PFMEA培训教材

7 2 5 70
化
5
对黏度、温
175
度和压力进 行试验设计
（DOE）
制造工程部 98/10/25
确定温度和压力 限值，安装了限 值控制器，控制 图显示构成受控 CPk=1.85
7
1
5 35
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；
扭矩过低
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。
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。
– 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
持一致。
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
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。
➢ 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
典型的失效模式
弯曲
毛刺
断裂
转运损坏
脏污
变形
• 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。
注：潜在失效后果发生的地点必需识别，尤其是发生在顾客处时。
识别失效后果时的问题
2. 对最终用户的潜在影响是什么？
噪音 费力 异味 间歇性工作 泄露 无法调整 失控 外观不良
识别失效后果时的问题
3. 如果在到最终用户前探测到后果会发生什 么？
停线 停止装运 100%报废 降低线速 增加人力以维持线速
Employee Information Center
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？
建立、跟踪和改进
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
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
• 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。
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
潜在失效模式
4颗螺丝
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
过程责任： 车身工程部 关键日期： 99年03/01
FMEA编号：1450
共3页 第1页 编制人：XXX工程师-总装厂 FMEA日期（编制）：97/03/22 （修订）98/07/14
过程步骤 /功能 /要求
Op70 车门内部人工 涂蜡。 为覆盖车门内 侧，车门下层 表面涂以规定 厚度的蜡
潜在失效 模式
严 潜在失效的 重 级
后果 度 别 S
潜在失效的起 因/机理
现行过程控制
预防
频 度
探测
O
车门寿命降 7
低，导致
规定表面涂 蜡不足
。因漆面长期 生锈，使顾客 对外观不满
。使车门内附
件功能降低 7
人工插入喷头不 够深入
无
8
喷头堵塞 。黏度太高 。温度太低 。压力太低
在开始和停
机后试验喷
雾形状，按 照预防维护
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。
FMEA的类型
SFMEA —— 对产品开发、过程策划综合评估，通过系统、 子系统不同层次展开，自上而下逐级分析，更注重整体性、 逻辑性。
最终用户：座椅垫松并有噪音。 制造和装配：挑选返工。
最终用户：由于螺丝破裂导致座椅 垫松并有噪音。 制造和装配：挑选返工。
最终用户：由于螺丝逐渐松脱导致 座椅垫松并有噪音。 制造和装配：挑选返工。
PFMEA－严重度
• 定义：严重度是失效模式发生时对顾客的影响后果 的严重程度的评价指标。
– 严重度仅适用于失效的后果 – 当一个失效模式有若干可能的后果，严重度将列出危害程度最大的
• FMEA还被广泛应用于其它行业，如粮食、卫生、运输、燃气等部门。
何时进行FMEA
• 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）。
➢ 返工返修工序也应该包含在内。
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。
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；
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
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；
过程潜在的失效模式及后果分析
过程FMEA（PFMEA）
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
如：装货、收货、材料搬运、储存、标识等。
30.3
30.4
30.5
30.6
案例练习
请学员绘制一份自己熟悉产品的过程流程图， 并重点分析其中1~2个重要工序的外来变 差来源及产品和过程特性。
• 小组讨论 • 小组演讲 • 教师评论
过程FMEA示例
潜在失效模式及后果分析（PFMEA）
项目：左前门/H8HX-0000-A
车型年/车辆类型：199X/狮牌4门/旅行车 核心小组：
FMEA
Failure Mode and Effect Analysis 潜在失效模式及后果分析
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
4 烦恼
外观或能听到的噪音，车辆能运行，不符合，大部分客户都能察觉 （大于75%）
3
外观或能听到的噪音，车辆能运行，不符合，很多顾客能察觉
➢ 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。
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
➢ 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。
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；
• 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；
示例
要求
4颗螺丝
失效模式
少于4颗螺丝
规定的螺丝
安装顺序：第一颗螺丝 安在右前方的孔中 螺丝完全安装到位
用错螺丝 螺丝安在其它孔里
未完全拧到位
螺丝拧至规定的动转 扭矩过高 矩
扭矩过低
后果
最终用户：座椅垫松并有噪音。 制造和装配：停止装运，额外的挑 选返工。
制造和装配：螺丝无法安装。
制造和装配：现场安装其它螺丝很 困难。
/或法规要求 9
潜在失效模式影响车辆安全运行和/或涉及违反政府法规 - 带有警告
8 主要功能丧失或 主要功能降级（车辆不能运行，但不影响车辆安全运行）
降级 7
主要功能降级（车辆能运行，表现水平下降）
6 次级功能丧失或 次级功能降级（车辆能运行，但舒适/方便性的功能不运行）
5 降级
次级功能降级（车辆能运行，但舒适/方便性的功能表现水平下降）
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。
那个后果的严重度分数。
• 小组应对评定准则和分级系统达成一致，并在运用 时始终坚持。
• 建议不要修改评分为9和10的评价准则，严重度为1 的失效模式不应进行进一步的分析。
严重度评估准则（AIAG FMEA 手册 第四版）
级别
后果
影响产品的严重度（客户影响）
10 不能符合安全和 潜在失效模式影响车辆安全运行和/或涉及违反政府法规 - 没有警告
5
程序清洗喷
头
每小时或每 班进行一次 目测检查， 察看喷膜厚 度（深度 仪）和范围
每小时或每 班进行一次 目测检查， 察看喷膜厚 度（深度 仪）和范围
措施结果
探R P 测N
建议措施
度
责任和目 标完成日
期
采取的措施
SO
R DP
D
N
给喷蜡器加
装深度限位 制造工程部 增加限位器，在
5 280 使喷蜡自动 98/10/15 线上检查喷机
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。
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 ]
10
20
30
40
50
60
30.1
30.2
DFMEA —— 对设计输出评估，识别和消除产品及每一零部 件的设计缺陷。
PFMEA —— 对工艺流程的评估，识别和消除制造/服务过 程中每一环节的潜在隐患。
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。
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
案例练习
请学员针对某一重要过程列出其功能、要求 和失效模式。
• 小组讨论 • 小组演讲 • 教师评论
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：