FMEA 失效模式详细介绍

应用条件或环境发生变化
顾客要求或希望发生变化 竞争环境、业务环境或法律环境发生变化 有设计责任且需提交PPAP（生产件批准程序） 发生实际失效
设计 FMEA
实现功能所要求的零部件、子系统
框 图
零部件、子系统之间的联接关系 该框图的复制件应伴随FMEA的全过程
表格
共有22项内容组成
设计 FMEA
灯泡 总成 D
– 通过事先预测，故障树分析； – 确定相互作用关系，质量功 能展开，等等； – 以动力系统为例。动力系统 失效 • 可能是传动器失效(失效 起因) • 造成整车失效 (失效后果) – 评估由此产生的风险并设法 消除。
整车 失效 动力系统 失效
发动机 传动器 失效 离合器
驱动轴 失效
齿轮 失效
过 程 系 统 FMEA
12 13 14 15
现 行 设 计 控 制
16
不 易 探 测 度 数
(D)
风 险 顺 序 数
RPN 18
建 议 措 施
19
责任 措 施 结 果 22 目标 采 不 完成 严 取 频 易 日期 RPN 重 度 的 探 措 度 数 测 施 数 (O) 度 20
(S)
17
数
21
(D)
表格说明
1
2 FMEA编号：FMEA文件编号，以便查询、索引 系统、子系统或零部件的名称及编号
13
级别（重要程度）
表格说明
用于对零件、子系统或系统的产品特性分级
（例如：关键、主要、重要和重点）
用适当的字母或符号在DFMEA中注明并在 建议措施中记录，是特殊过程控制的依据。
14
潜在失效的起因/机理
表格说明
指明失效模式发生的原因或作用机理 是产品设计所固有的 与产品的使用有关
列出每个失效模式的所有可以想象到的 失效起因和机理 许多失效模式是多种原因造成的
后果 无警告的 严重危害 有警告的 严重危害 很高 高 中等 评定准则：后果的严重程度 严重度数 这是一种非常严重的失效形式，它是在没有任何失效预兆的 10 情况下影响到行车安全或违反了政府的有关章程 这是一种非常严重的失效形式，是在具有失效预兆的前提下 9 所发生的并影响到行车安全或违反了政府的有关章程 车辆（或系统）不能运行，丧失基本功能 车辆（或系统）能运行，但性能下降，顾客不满意 8 7 6 5 4 3 2 1
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指某一特定失效起因/机理出现的可能性 通过设计更改来消除或控制一个或多个 失效起因/机理是降低频度数的唯一途径
类似零部件或子系统的维修档案及维修服务经验？ 零部件是否为以前使用的零部件或子系统还是与其相似？ 相对先前水平的零部件或子系统所做的变化有多显著？ 零件是否全新？零件是否与原来有根本不同？ 零部件的用途有无变化？ 有哪些环境改变？ 针对该用途是否作了工程分析来估计其预期的可比较的频度数？
负责人
开发设计
规划
生产
检验试验
工作组
销售
质保 专家
采购
物流
产品工程师了解过程
过程工程师了解产品
工作组组长/主持人
工作组组长/主持人的职责是：
– 管理和主持小组工作 – 帮助小组成员筹措基本设施和资料 – 对项目的期限、结果及进度负责 – 必要时聘请具有专门知识和经验的专 家 – 调动小组成员的工作积极性 – 对采取的措施进行跟踪 – 确保 FMEA 文件的现实性
2 5
——— 零部件：———— 年型/车型：————
关键日期：————
6
编制人：——————
4
主要参加人：————————————————
8
7
FMEA日期（编制）：—— （修订）——
潜 在 项目 失 效 功能 模 式
9 10
潜 在 失 效 后 果
11
严 潜在 频 失效 重 级 的起 度 度 别 数 因/机 (O) 数 理 (S)
5
6 7 8
表格说明
9 项目/功能： 填入被分析项目的名称和编号 注明被分析项目的所有功能及工作条件 使用尽可能简明的文字描述，定义准确
功能描述为：动词 + 宾语 + 修饰词
例如 • 使线芯绝缘 • 保证端子在插接件内位置正确 • 防止管脚被压碎
10 潜在失效模式：
表格说明
列出每一个潜在失效模式。前提是这种失效 可能发生，但不是一定发生。 指明工作环境 考虑范围包括项目本身、低一级和高一级。 特殊环境条件下的失效模式也应当考虑。 使用规范化的专业术语
频度数（O ）
表格说明
需 考 虑
频度数（O）推荐的评价准则
（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）
可能的失效率 频度数 ≥ 1/2 10 很高：失效几乎是不可避免的 1/3 9 1/8 8 高：反复发生的失效 1/20 7 1/80 6 中等：偶尔发生的失效 1/400 5 1/2000 4 1/15000 3 低：相对很少发生的失效 1/150000 2 ≤ 1/1500000 极低：失效不太可能发生 1
FMEA 的 发 展
• 六十年代航天工业的一项技术革新
• 在美国质量控制协会汽车部和汽车
工业行动集团主持下，克莱斯勒、 福特和通用汽车公司对其各自有关 FMEA的参考手册、程序、报告格 式和技术术语进行标准化处理，形 成统一的标准。
FMEA 简 要
猜
• 识别已知和潜在的失效模式
估计
• 识别每一种失效模式的后果及原因
失效发生可能性
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现行设计控制
表格说明
能够确保设计充分性的任何技术 失效模式如同疾病 设计控制则象医生采取的诊断方法 （医生喜欢采取预防措施）
（1）消除失效产生的原因 设计控制有三种类型： （2）查明失效的原因 （3）检测失效模式
17来自百度文库
指在零部件、子系统或系统投产之前 用现行设计控制方法对潜在失效起因/机理 及后续的失效模式探测能力的评价
失效通常是由一连串的原因造成的，从 直接原因到根本原因（原因链）
14
潜在失效的起因/机理
表格说明
简明扼要、完整地将起因/机理列出来 典型的失效起因如： 典型的失效机理如：
屈服、疲劳 规定的材料不对 材料不稳定 设计寿命估计不当 蠕变、磨损 应力过大 腐蚀等 润滑不足 维修保养说明不当 考虑“可预见的产品误用”情况 环境保护不够 计算错误等 20A保险丝 10A保险丝
• 必须考虑系统、子系统和零部件之间存在的相互 影响作用（连锁反应）
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严重度数（S）
表格说明
指潜在失效模式发生时对下序零件、子系统、 系统或顾客影响的严重程度。 严重度仅适用于后果 严重度级别数值的减少只能 通过修改设计来实现
可自定评分表
严重度数（S）推荐的评价准则
（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）
系统 FMEA
System FMEA 元件及设 计要素的 物理失效
功能关系图
( S — FMEA )
因加工不符 合要求所造 成产品失效
不同 类型
设计 FMEA
Design FMEA
FMEA
过程 FMEA
Process FMEA
( D — FMEA )
( P — FMEA )
FMEA - 总 体 步 骤
开关 C
连接方法：
1、不连接 2、铆接 3、螺纹连接 4、卡扣装接 5、压紧装接
2 3 4 1
极板 E + 灯罩 A
框 图
4
电池 B
5
5
弹簧 F -
系统名称：闪光灯
设计 FMEA
———系统 ———子系统
潜在失效模式及后果分析
（设计FMEA）
设计责任：————
表格
1
页
3
FMEA编号：———— 页码：第 页 共
F
A
M
O
E
H L E R Ö G L
I
E
I
C H K E I L Y S E
T S
L D U E R E
F F E C T S
A
N A L Y S I S
I
N F L U S S
N A
失效模式及后果分析
什么是 FMEA？
FMEA是一组使设计、制造/装配 过程尽可能完善的系统化的活动
FMEA是一种识别产品或过程中的潜在失效，以 便在失效影响到顾客之前采取纠正措施的分析工具
提高产品的安全性和可靠性
使责任风险减少到最低限度 降低三包、索赔费用 避免初期故障 延长产品寿命
降低制造成本
提高工作效率 增进内部沟通
FMEA 成功的条件
团队协作
有效的管理
充分利用FMEA这个工具 贯穿产品全过程 在FMEA分析之前，
不制造任何样件
不是找别 人毛病
专有信息
FMEA-工 作 组
典型的失效模式如：断裂、变形、松动、泄露、 腐蚀、短路、等。
无功能
失效 = 未达到质量要求
功能不足
功能过强
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潜在失效后果：
表格说明
指失效模式对系统功能的影响，就如顾客感受的一样。 • 根据（内、外）顾客可能发现或经历的情况描述 失效后果（许多失效模式有不止一种后果） • 明确说明是否会影响到安全性或与法规不符
应当尽量避免失效 而不是等着顾客提出申诉
作 FMEA 的 时 机
－ 新开发的产品 － 产品更改 － 主要过程更改 － 无法预测过程能力 － 受检测手段限制 － 安全问题 － 采用新装置、新机器或新工具 － 预测返修费用 － 高废品率 － 环境/工作风险 － 重大的组织结构调整
作FMEA 的目的
通过FMEA可为实现下列目标提供支持:
材料 环境
设计 FMEA
何时进行设计FMEA?
设计FMEA是APQP(产品质量先期策划） 中“产品设计和开发”阶段的产物 在分析了顾客要求和形成初始 概念之后进行设计FMEA 当还有时间修改设计时！
设计 FMEA
是新的设计
以下情况需进行设计FMEA （或至少评审过去的DFMEA）
在原设计基础上修改
不易探测度数（D ）
表格说明
为了减小 D 值 需不断改进设计控制方法
不易探测度数（D）推荐的评价准则
（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）
探测性 评价准则：由设计控制可探测的可能性
不易探 测度数 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1
绝对不肯定 设计控制将不能和 /或不可能找出潜在的原因 /机理及后续的失效模 式，或根本没有设计控制 很极少 极少 很少 少 中等 中上 多 很多 几乎肯定 设计控制只有很极少的机会能找出潜在的原因 /机理及后续的失效模式 设计控制只有极少的机会能找出潜在的原因 /机理及后续的失效模式 设计控制有很少的机会能找出潜在的原因 /机理及后续的失效模式 设计控制有较少的机会能找出潜在的原因 /机理及后续的失效模式 设计控制有中等机会能找出潜在的原因 /机理及后续的失效模式 设计控制有中上多的机会能找出潜在的原因 /机理及后续的失效模式 设计控制有较多的机会能找出潜在的原因 /机理及后续的失效模式 设计控制有很多的机会能找出潜在的原因 /机理及后续的失效模式 设计控制几乎肯定能够找出潜在的原因 /机理及后续的失效模式
• 利用风险顺序数（RPN）对失效 模式排序 • 必要时，应采取纠正措施 • 书面总结活动过程
（ 形成动态文件 ）
琢磨
FMEA的
价值
体现最大利益原则,通过事前行为减轻事后修改的风险。
FMEA的
指导 原则
遇到疑难问题时，请记住FMEA的目的是使 顾客免受损失。一定要尽力保护顾客利益。
FMEA是预防性的 不是反应性的
负责人、专家
• 负责人、专家的职责是：
– 协助确定项目的构成、范围及界限（负责人） – 提供有关的资料、样品、经验等（专家、负责人） – 协助进行系统描述、缺陷分析及其优化（专家、负责人） – 协助选择和实施改进措施
参 考 资 料
在进行FMEA的各阶段 所需的参考资料有：
– – – – – – – – – – 设计任务书，订单 质量特性清单 功能描述 标准，法律法规 图纸，工艺 作业指导 检验计划 以往的/类似的 FMEA 行业信息 FMEA－表格，等等。
系统单元 和 结构单元 功能和 功能结构 缺陷分析
建立系统结构
列出系统单元功能 建立功能结构 列出系统单元缺陷 建立缺陷机理结构
风险评估 评价各要素的重要度、频度和不易探测度 优化 确定优化措施
验证措施有效性并重新进行风险评估 风险被识别 / 危害被排除
产 品 系 统 FMEA
• 考虑系统的构成 ：
3
4
设计责任：整车厂、部门和小组
编制人：负责FMEA准备工作的工程师的姓名、 电话和所属部门 年型/车型：设计所影响的预期的年型及车型 关键日期：FMEA初次预定完成的日期，该日期 不应超过计划的生产设计发布日期 FMEA日期：编制FMEA原始稿的日期及最新修 订日期 主要参加人：有权确定和/或执行任务的责任部门 和个人姓名
车辆（或系统）能运行，但舒适性或方便性部件不能工作， 顾客感觉不舒服 车辆（或系统）能运行，但舒适性或方便性项目性能下降， 低 顾客感觉有些不舒服 配合、外观或尖响、卡嗒响等项目不符合要求，大多数顾客 很低 发现有缺陷 配合、外观或尖响、卡嗒响等项目不符合要求，有一半顾客 轻微 发现有缺陷 很轻微 配合、外观或尖响、卡嗒响等项目不符合要求，但很少有顾 客发现有缺陷 无 无影响
• 考虑过程的构成：
过程1
整个过程 失效 分过程2.1 过程 2 失效 分过程 2.2失效 分过程2.3
人
机器 失效
– 通过事先预测，故障树分 析； – 确定工艺流程（流程图、 指导书、记录等）； – 考虑会产生失效的因素 • 例如，过程2发生失效， 起因是分过程2.2的机器 失效，导致的后果使整 个过程失效； – 评估由此产生的风险并设 法消除。