DFEMA设计潜在失效模式及影响分析
电池管理系统BMS潜在失效模式及后果分析(DFMEA)
外部供电低于系统供电最 小电压
系统供电不足无法运行
5 ☆ 电源输入范围不满足指标要求
在指标范围内，选择宽范围输入 的电源模块
3
老化试验
3
45
23 BMS数据存储
数据存储
无法正常存储历史数据
历史数据无法正常保存和 分析
2 ☆ 存储芯片损坏
采用汽车级元器件设计 老化测试
3 老化试验 2 12
24
电源模块 符合技术要求
10
设计验证
1
70
34
绝缘电阻检测 功能
在充电、放电状态下对车 身与电池负极之间的电阻 进行实时检测
在充电、放电状态下，绝 缘采样值跳变
绝缘电阻检测阻值不准,造 成漏电检测误报，影响车 辆行驶
7
☆
平衡桥式绝缘方案设计中绝缘采集 回路滤波电容容值100NF偏小
新电路修改为10UF，功能要充分 进行环境实验验证，包括充电、 放电、高低温实验等
BMS温度采集电路分压电阻损坏或
温度传感器损坏
高低温测试
1 温度采集功能 温度进行实时检测，并且
7☆
精度符合技术要求
温度采集显示温度一直保 持不变，且显示数值与实 际不符
温度采集功能失效，导致 BMS无法检测到温度
BMS与温度传感器接触不良
老化测试 震动测试
2 震动试验 3 42
对电池总电压进行实时检 电池电压采集不到
对接触器失去部分控制， 导致其闭合后不能断开
电源系统一直和负载连 接，使电池一直处于放电 状态
6
高压回路接触器 对接触器实现完全控制， 对接触器失去部分控制导 电源系统和负载失去连
控制功能
包括闭合与断开
dfmea潜在失效模式及后果分析案例
7
两侧导向筋强度不 足
CAE分析，导向筋 强度合理化 增加加强筋，提 高强度 连接处配合方式 选择合理
8
撞击导致结构破坏
8
连接处密封性差
密封性
手柄密封性 软管与软管连 不满足客户要 接管的密封性 求，影响手柄吸 差 尘效率 9 连接处密封性不足 增加密封件
裸机通过 重要部位断 需通过球 球击测试, 产品无法再使 裂(尤其是机 击测试 功能正常, 用 壳) 无断裂 电池包2000 电池包松脱或 次插拔寿命 电池使用效率 测试后挂靠 低 不牢 通过整机配 电池包撞墙 测试 机壳配合处断 裂
3
105
排除电池包倒扣位， 各暂定一个插拔力范 围。例3-5 kgf 1.参照样机考虑加弹 簧或弹片式减振结构
尺寸链分析计算保证尺 寸精度 尺寸链分析计算保证尺 寸精度 尺寸链分析计算保证尺 寸精度
检测插拔力 1.单边间隙 0.4mm以上 2.参照园林产 品
保证下盖与进 气口橡胶套翻 边配合无间隙 尘桶和下盖橡 胶密封圈尺寸 保证无间隙 分离管密封圈 翻边与尘桶之 间单边0.2mm过 盈 导流锥与橡胶 圈压装0.3mm过 盈 进气口与风机 橡胶套之间配 合单边过盈 过渡配合，IQC 尺寸全检 气阀密封圈喇 叭口做大，有 段直边配合 进气端两颗螺 丝柱保证高度 方向精度 密封圈与通风 盘内孔有单边 0.2mm过盈，检 测旋转力度 面接触部位开 槽加O型圈
8
A
1.塑件壳体加强筋 1.合理布设筋板 布设不合理 2.连接处强度薄 2.零件连接处强度 弱处加固 过于薄弱 1.机壳未做圆滑过 渡，磨损过大 2.电池包倒扣弹簧 疲劳 1.机壳参照园林 产品做圆滑过渡 2.选用成熟的电 池包 1.参照园林产品 机壳限位筋位强度 设计 2. 不够 配合尺寸计算累 积公差 1.参照园林产品 机壳与电池包卡扣 设计 2. 配合不当有干涉 配合尺寸计算累 积公差 机壳与电池包配合 配合尺寸计算累 间隙不当或无弹性 积公差 减震结构
发动机系列 潜在设计失效模式和后果分析(DFMEA)
全
加强筋布控不合理
产品功能需求；减 少碰穿面，设计时 严 无明显过度增减壁 6 重 厚现象
设计时未充分考虑 严 与其配合安装物的 8 重 安装尺寸公差
卡夹留有的空间余 量不合理，或者设 计时公差标注配合 不好，对配合强度 严 估计不足，设计时 8 重 出现偏差
1.设计时未考虑卡 脚除了配合橡皮胶 套还要与发动机护 严 板配套。2.没有考 7 重 虑后续变形问题，
咨询原材料供应 商，选择符合设计 3 120 要求的原材料
3 72
咨询原材料供应 商，选择气味性， 3 120 挥发性小的原材料
6 96
选择阻燃性优异的 原材料。如碳酸钙 填充的PP
8 3 3 72
选择气味性小的原 材料。
8 3 3 72
结构型面设计 结构型面设计 结构型面设计
1.断差
1.分型面设计不合 2.错位
缺陷积累的经验。
3 108 向主机厂索取与整 车匹配关联尺寸数
4 128 据
3 48
3 126
装配工艺可行性/ 安装工具的运动空 间狭窄
装配困难，客户抱 怨
6
发动及标牌设计
字体高低的控制
字体高低设计不合 理会导致成型时字 体表面熔接痕明显
震动设计
卡脚不单单是装配
强度，同时要考虑 卡脚断裂，从发动
发动机使用过程的 机上剥落等完全失
Approval/Date 供应
Process Function/ Requirements 过程功能/要求
Potential Failure Mode 潜在的失效模式
S
Potential Effect(s) of e
Failure 失效可能造成的后果
DFMEA设计失效模式及后果分析
设计评审
3
设计评审
中间开口、 开孔或边沿 无尖角、无
尖边缘
中间开口、开孔 或边沿有尖角、
尖边缘
外观不良，易产生飞边，并导致 后期修整困难
6
圆柱、卡扣 座、安装筋 等结构强度
足够
圆柱、卡扣座、 安装筋等结构强 加强筋少、矮，壁厚太薄 度不够，易断裂
6
安装方便
安装困难 效率低、拆卸不方便
8 SC 材料不合格 2
耐高温性 不耐高温性 性能下降、强度下降发粘异臭味 8 SC 材料不合格 2
耐热循环性 能良好
耐热循环性能差 易变形、早期失效
耐振动性性 能良好
耐振动性性能差
易变形、断裂、脱落
振动性耐久 振动性耐久性能
性能良好
差
易断裂、早期失效
耐气候老化 耐气候老化性能
性能良好
差
变色、早期失效
试验验证
3
将窄、细、薄等部位加强
设计评审
3
将要求明确的告知造粒车间
试验验证
4
增加定位点
设计评审
3
将要求明确的告知造粒车间
试验验证
4
设计定位面、槽、柱等结构
设计评审
5
图样评审、数模验证
2
设计评审
2
设计评审
2
在三维数模进行面分析
设计评审
壁厚不能超过本体壁厚的1/3，最大不 3 能超过1/2。必须超过时，须对根部进
6
产品易于涂 装
产品难涂装 外观不良
6
尽量避免嵌 件结构 嵌件数量多
效率低、不安全、易损伤模具或 产品
6
嵌件不脱落 、不转动
设计失效模式与影响分析(DFMEA)
2
合尺寸合理，对公差
尺寸要求合理
数据校核，对配合
24
尺寸及公差要求进 行审核，试制试装
匹配
XXX/开发部 /XXXX.XX.XX
维修合理性 装配困难
维修困难/装卸 困难
6
装配过程中与其他零 重 件干涉/无操作空间/未 要 考虑产品的重复拆卸
性
2
装配过程模拟校核， 保证无其他零件影响
装配
2
24
数据校核，试制试 装
2
24
数据校核审查
XXX/开发部 /XXXX.XX.XX
/电镀
电镀不良（附 电镀起皮，脱 着力不足） 落，客户抱怨
6
重 要
产品壁厚不均 材料选择不当
参考现有产品，结构
2
优化
2 24
数据校核审查
XXX/开发部 /XXXX.XX.XX
/电镀 /装配 /装配 /装配
电镀起皮，脱 影响外观客户抱
落
怨
8
电镀工艺不合理/铜铬 镍的镀层厚度不合理/ 材料选择与电镀工艺
规的要求，符 合《GB115662009乘用车外 部突出物》5.3
无法通过整车型 式认证，无法上
市
9
中的要求
严 重
产品外凸边缘存在尖 角或R角及间隙宽度
不在法规范围内
对产品A面进行法规 校核，并在图纸中标 3 明符合《GB11566- 1 2009乘用车外部突出
物》5.3中的要求
按《GB11566-2009 27 乘用车外部突出物
不合理
参考现有成熟产品合 2 理选用材料合理安排
电镀工艺
2
32 设计评审,对标设计
XXX/开发部 /XXXX.XX.XX
潜在设计失效模式及后果分析-DFMEA
潜在设计失效模式及后果分析（设计FMEA）简介设计FMEA主要是由负责设计的工程师/小组采用的一种分析技术，用来保证在可能的范围内已充分地考虑到，并指明各种潜在的失效模式及其相关的起因/机理。
应评估最后的产品以及每个与之相关的系统、子系统和零部件。
FMEA以其严密的形式总结了设计一个零部件、子系统或系统时，一个工程师和设计组的思想（其中包括，根据以往的经验和教训对可能出现问题的项目的分析）。
这种系统化的方法体现了一个工程师在任何设计过程中正常经历的思维过程，并使之规范化、文件化。
设计FMEA能够以下几方面支持设计过程，以降低产品的失效风险：●有助于对设计要求和及设计方案进行客观的评价；●有助于制造、装配、服务和回收要求的最初设计；●提高在设计、开发过程中，考虑潜在失效模式及其对系统和车辆运行影响（概率）的可能性；●为全面、有效的设计试验和开发项目的策划，提供更多的信息；●根据虑潜在失效模式对“顾客”的影响，对其进行分级列表，进而建立一套改进、开发和试验的优先控制系统；●为建议和跟踪降低风险的措施，提供一个公开讨论形式；●为将来分析研究售后市场相关情况，评价设计的更改及开发更先进的设计提供参考（如：学到的经验）。
顾客的定义设计潜在FMEA中“顾客”的定义，不仅仅是“最终使用者”，还包括车辆设计或更高一级装配设计的工程师/小组，以及在生产过程中负责生产、装配、和售后服务的工程师。
第二版内容：（FMEA的全面实施要求对所有的新部件、更改过的部件以及应用或环境有变化的沿用零件进行设计FMEA。
FMEA由负责设计工作的工程师们制定，但对有专利权的设计来说，可能由供方制定。
）小组努力在最初的设计潜在FMEA过程中，负责设计的工程师被预期能够直接地、主动地联系所有有关部门的代表。
这些专家和负责的领域应该包括，但不限于：装配、制造、设计、分析/试验、可靠性、材料、质量、服务和供方，以及负责下一较高价或低价的组装、系统、子系统或零部件的设计部门。
DFMEA失效模式分析报告
度
O
现行控制
探
测
度
D
RPN
建议
方法
责任
及目
的完
毕日
期
方法成果
防止
探测
采用的方法
S
O
D
RP
N
PCBA
EPON各项
指标合客
户规定
陶瓷电容(C1 C23C24C60源自C46..)影响产品性能、寿命
1
1
1.元器件一致性局限性 2 器件破损
2
1.元件降额使用,最小确保元件使用降额 90%2.规定全部器件严格测试
2
6
无
光模块
(U17)
影响产品性能
3
3
2
零件承认产品试作产品验证
3
54
无
LED灯(LED1-LDE5)
影响产品性能
2
3
1
零件承认产品试作产品验证
3
18
无
PCBA
EPON 各项指标合客户规定
FLASH(U30)
影响产品性能
2
1
1.元器件
一致性局
限性 2.器
件破损
2
1.元件降额使用,最小确保元件使用降额 90%2.规定全部器件严格测试
设计失效模式分析
DESIGNFMEA
产品名称：
NAME：
日期：
DATE：
客户产品型号：
CUSTOMERTYPENO：
批准
Approvedby
审核
Checkedby
拟 制
Madeby
产品EP401M潜在失效模式及后果分析
(设计FMEA)
子系统
功效规定
硬件设计过程潜在失效模式和后果分析(DFMEA)
重要 收音天线端受瞬时高电 3 压击坏失效。
重要 收音天线接收不好； 3
重要 主机12V输入滤波电路 4 不合格。
重要 12V供电低压检测及高 4 压保护不合格导致。
重要 按键AD检测电路受干扰 3 。
重要 串口数据以11520HZ的 3 速率传输，干扰音频。
重要 DDR走线没达到要求。 3
重要 倒车视频源受整车电源 4 干扰。
选用Molex 连接 器，质量可靠；
高温+70度运行按键 4 测试。
蓝牙模块软件处理 蓝牙音频回声体验 2
3G模块软件处理 3G语音回声体验。 2
TFT5V供电滤波电路 视频信号发生器标 2 准信号输入，TFT显 示测试。
DDR处PCB设计严格 视频老化不间断测 4 按照设计规则走线 试。
FFC厚度与FFC座子间隙不配 面板按键无作用 合
音频背景噪音测试有超标噪 用户体验差 音
7
重要 触摸屏材料耐高，低温 3
选择可靠的触摸屏 触摸屏高温，低温 4
工作范围；生产工艺不
厂家
老化测试。
合格。
7
重要 陶瓷电容受温度影响出 3
选择X7R,X5R型陶瓷 LCR测试仪辅助测 4
现偏差，影响电路性能
接口位置结构设计 GPS天线插拔力拉 4 不干涉；选用合格 力计，压力计测试 GPS座子，接头。 。
PCB天线端阻抗匹配 WINCE下GPS串口数 4
50欧姆。
据检测。
PCB天线端阻抗匹配 3G串口数据检测， 6
50欧姆；3G天线至 界面信号强度显示
于面壳无五金遮挡 检测。
处。
DFMEA设计失效模式及影响分析
创建设计清单
总结词
列出产品设计的所有组件和子系统
详细描述
根据设计目标，列出产品设计的所有组件和子系统，包括硬件、软件、机械、电子等部分，为后续分 析提供基础。
确定设计需求
总结词
明确各组件和子系统的功确其功能需求、性能指标和设计约束等，以确保产 品设计的合理性和可靠性。
DFMEA有助于发现潜在的设计缺陷和安全 隐患，从而采取措施避免对用户造成伤害 或损失。
降低产品开发成本
提高客户满意度
在产品设计阶段发现问题并进行改进，可 以避免在生产或测试阶段才发现问题而导 致的成本增加和时间延误。
通过提高产品质量和可靠性，增强客户对 产品的信任和满意度。
DFMEA的步骤和流程
制定改进措施
根据分析结果，制定相应的改进措施，并进 行实施。
分析评估
对每个失效模式进行严重度、频度和探测度 的评估，确定改进措施的优先级。
跟踪与验证
对改进措施进行跟踪和验证，确保问题得到 有效解决。
02 DFMEA的七个分析步骤
确定设计目标
总结词
明确产品的设计目的和预期功能
详细描述
在开始DFMEA分析之前，需要明确产品的设计目标，包括产品的主要功能、性能指标和适用范围等，以确保后 续分析的针对性和有效性。
随着人工智能技术的发展，未来 可能会有更加智能化的DFMEA工 具出现，能够自动识别和分析失 效模式。
与其他工具集成
DFMEA可以与其他设计工具和方 法集成，形成一个完整的设计流 程，提高设计的效率和可靠性。
跨学科应用
DFMEA不仅可以在机械、电子等 领域应用，也可以扩展到其他领 域，如生物医学、软件工程等。
和安全性。
03 失效模式分析
DFMEA设计潜在失效模式及后果分析
7
項目
潛在失 潛在失效
潛在原因／ 8 現行設計控制
建議行動 責任與目標
行動結果
效模式 之效應 功能
失效機制
嚴 重 性
等 級
發 預防性 生 頻 率
探測性
風 難險 檢優 度先
數
完成日期 已採取行動 風
嚴發難險 重生檢優 性度度先
數
9
10
11
12 13
14
15
16
17 18 19
20
21
22
8
FMEA表格
0.010 / 1000
發生度
10 9 8 7 6 5 4 3 2 132
FMEA表格
• 現行設計控制
➢ 現有的設計控制可以預防或驗證出該失效模式 及/或失效原因
➢ 一般可分為下 2 種設計控制
1.
的控制 2.
的控制
預防該失效模式／效 應／原因／機制出現 或減低出現頻次
用分析或測試方式， 可以失效模式／效應 ／原因／機制出現前 偵查出來
➢ 是量度失效的風險指數 ➢ 數值愈高，代表風失效風險愈高 ➢ 應在設計發展過程前盡早完成控制
37
FMEA表格
• 建議行動
➢ RPN排序完成後，應該對排序最高的、 極為重要的項目首先採取行動
➢ 建議先處理高於 100分風險度的項目 ➢ 不論RPN指數為多少，應對一些高嚴重
性(S)的項目多加留意，例如S=9, 10
➢ 應根據公司過住的記錄，自行訂立指標 ➢ 設計小組對 評定準則和分級規則應意見
一致，即使因為個別產品分析作了修改也 應一致
31
發生度(Ｏ)的提議指標
失效發生的可能性
很高： 持續的ห้องสมุดไป่ตู้效 高： 反複發生的失效 中等： 偶然發生的失效
DFMEA潜在设计失效模式及后果分析
DFMEA潜在设计失效模式及后果分析DFMEA（Design Failure Mode and Effects Analysis）是一种用于识别、评估和预防潜在设计失效模式及其后果的方法。
该方法广泛运用于产品设计和制造过程中，目的是通过系统性地考虑可能的设计失效模式和相关后果，来指导和改进设计过程，确保产品的质量和可靠性。
以下是一篇关于DFMEA的详细分析，内容超过1200字。
一、概述DFMEA是一种结构化的方法，通过识别和评估设计失效模式及其潜在后果，来指导设计过程中的改进和决策。
它的主要步骤包括确定设计失效模式、评估模式严重性、识别模式原因和成功预防措施。
通过这些步骤，可以提前识别和解决设计中的潜在问题，减少后期发现缺陷和故障的风险，提高产品的质量和可靠性。
二、DFMEA的主要步骤1. 确定设计失效模式（Design Failure Mode）在这一步骤中，团队需要分析和列举可能的设计失效模式。
失效模式是指设计中可能出现的问题或缺陷，可能导致产品无法满足预定的性能要求。
例如，材料强度不足、尺寸偏差过大、安装不当等等。
通过系统分析设计，可以识别出各种可能的失效模式。
2. 评估模式严重性（Severity）在这一步骤中，团队需要对每个设计失效模式进行评估其严重性。
严重性评估是指确定失效模式对产品功能、性能和可靠性的影响程度。
评估的标准包括安全性、可用性、性能、可靠性等。
根据评估结果，可以确定哪些失效模式对产品质量和可靠性的影响最大。
3. 识别模式原因（Causes）在这一步骤中，团队需要对每个设计失效模式进行分析，找出导致该失效模式发生的根本原因。
原因可以是设计参数选择不当、材料质量问题、制造过程中的错误等等。
通过识别原因，可以找到解决相应失效模式的关键点，从而提出改进的设计方案。
4. 成功预防措施（Preventive Actions）在这一步骤中，团队根据识别出的失效模式和原因，制定相应的预防措施。
设计过程潜在失效模式和后果分析(修改)(DFMEA)
2
把音频解码IC数字 音频指标测试 地和模拟地分割
在LED电回路中串联 暗室灯光测试 电阻，阻值按要求 调节
晶体靠近IC，走线 通过实验室EMC测试 尽量短。
核心板SD1,SD2口 不读取TF卡，不识别卡； 功能不具备
7
容易损坏
载板MCU程序烧录 生产产线不能批量烧录程序 MCU烧录，升级不方便 5
重要 TFT板5V电源滤波不良 3 。
重要 倒车视频源受整车电源 4 干扰。
选用MIC灵敏度较高 MIC语音测试。 的器件，组装到位
选用合格的ALPS编 低温-20度保存启
码器；
动，运行测试。
加强SMT生产工艺 高温+70度运行测试 。
选用Molex 连接 器，质量可靠；
高温+70度运行按键 测试。
增加ESD保护器件 SD端口静电8K放电测 试
载板预留烧录座； 样机MCU烧录时 预留测试点 考虑加屏蔽罩屏蔽 通过实验室EMC测试
考虑加屏蔽罩屏蔽 通过实验室EMC测试
面板加屏蔽罩；KEY 通过实验室EMC测试 处加ESD防护
附件6 0303-034
DFMEA编号： 编制日期：
版本号：
探
测 度
RPN
5 120 收音天线端口加TVS
3 72 选择合适的收音方 案，PCB设计合理
4 96 增加1豪亨的磁芯线 圈，3300UF大电容 滤波
3 72 增加低，高电压检 测电路，保证供电 10.8--14.4V
5 90 按键AD检测上增加 磁珠
3 45 PCB设计GPS串口走 线两边包地
5 120 结构设计合理，一 体化设计
D
建议措施
3 30 RC音源滤波调整
DFMEA设计潜在失效模式及后果分析
DFMEA设计潜在失效模式及后果分析DFMEA（Design Failure Modes and Effects Analysis），即设计潜在失效模式及后果分析，是一种质量管理工具，用于对设计中的潜在失效模式和其对产品或流程的各个层面产生的影响进行评估和分析，以便提前采取事先规划的措施，从而最大程度地降低或避免失效发生，并确保产品或流程全面符合相关要求。
DFMEA主要用于新产品开发过程中，可以有效降低产品研制周期和成本，并最大程度地减少失败的风险。
在DFMEA过程中，团队会对设计中的每一个部分进行评估，并确定潜在失效模式，分析失效的严重程度、频率和探测难度等，再根据失效程度进行优先确认。
最终，团队会合作制定消除或减轻潜在失效模式的措施，以确保设计和生产的成功。
DFMEA流程一般包括以下六个步骤：第一步，确定设计对象。
包括需要进行DFMEA的产品或流程等。
第二步，构建流程选择。
在这一步中，团队将制定具体的流程，以便能够在DFMEA中对每个过程进行评估和分析。
第三步，确定失效模式。
通过对设计的产品或流程的每一个部分进行审查和评估，识别出可能存在的失效模式。
第四步，分析失效效果。
在这一步中，团队考虑每个潜在失效模式的可能造成的实际效果，分析失效对顾客、公司、维护等方面的影响。
第五步，确定严重程度、频率和探测难度。
通过对每个潜在失效模式的影响进行评估，以便确定其对顾客、公司和维护方面的影响程度、发生的频率和探测难度。
第六步，确定纠正和预防措施。
通过对失效模式的分析和评估，确定有效的改进方案，以预防或消除潜在的失效模式。
DFMEA对于企业来说，具有很多的好处。
首先，它可以提前发现设计中的问题，降低产品故障率，提高产品的可靠性，减少客户抱怨和售后服务次数；其次，它可以帮助企业降低产品开发和生产成本，减少成本浪费；还可以帮助企业提高品质和声誉，提升客户满意度。
总之，DFMEA是一种非常有用的工具，可以有效地降低新产品开发过程中的风险，提高产品的质量和信誉，为企业的成功创造坚实的基础。
DFMEA 设计失效模式及影响分析
© CHERY CONFIDENTIAL
奇瑞汽车工程研究院CAE部
第三部分
DFMEA工作表
© CHERY CONFIDENTIAL
奇瑞汽车工程研究院CAE部
表头信息
系统 子系统 部件 设计责任人 核心小组
• 分析环境和系统之间的交互作用，建立 鲁棒性的设计，作为改进的一部分。
© CHERY CONFIDENTIAL
奇瑞汽车工程研究院CAE部
第二部分
设计FMEA概述
© CHERY CONFIDENTIAL
奇瑞汽车工程研究院CAE部
DFMEA简介
设计FMEA 是设计工程师/小组采用 的分析技术，其目的在于确保潜在失效 模式及其原因和机制已经考虑和确定， 以对设计过程提供支持，并通过以下途 径降低失效风险。
© CHERY CONFIDENTIAL
奇瑞汽车工程研究院CAE部
最佳实践的FMEA
• 在恰当时间作FMEA ； • 考虑所有的“白噪声”因子（Noise
Factor)； • 在DFMEA 时，用P-图和接触面矩阵图研
究设计交互作用； • 从系统水平上开始FMEA，把信息和要求
展开至零件和过程的FMEA 。
应力冲击、电冲击、疲劳、磨损 、材质问题、腐蚀
老化、变色、变质、表面保护层剥落、侵蚀、腐蚀、正常磨损、积碳、 发卡等
自然磨损、老化和环境诱发
松脱型失效模式
松矿、松动、脱落、脱焊等
紧固件、焊接件出现问题
失调型失效模式 阻漏型失效模式 功能型失效模式
其它失效模式
间隙不适、流量不当、压力不当、电压不符、电流偏值、行程失调、间 隙过大或过小等
DFMEA设计失效模式与影响分析
用专业赋能创造价值上海蓝草企业管理咨询有限公司FMEA是QS9000/TS16949质量管理体系标准的一种重要的工具,是新产品设计开发和制程设计常用的分析技术,有降低损失、预防缺陷及减少变异与浪费之功效。
为可靠性工程中常用的手法，FMEA于1960年首此应用于航空工业中的阿波罗任务(Apollo)，美国军方于80年代正式订为军方规范（MIL–STD-1629A）其目的在改善产品和制造的可靠性，在设计、生产阶段就可提升设计和制造的质量，降低损失成本，为近代常用手法之一。
自1992年由美国三大汽车公司推出以来，在全球各地得到了广泛应用。
掌握DFMEA之根本精神和用意，了解可靠性工程是在设计规划阶段就可以加以规划和改善的，并运用实例，使学员有学以致用的机会，亲自直接领略DFMEA之好处，并符合当代质量系统如TS16949/QS9000等。
培训特色：用客户或公司的产品为案例，学员以小组的方式，学习DFMEA；帮助学员学会真正将DFMEA作为产品设计工程师必需掌握的工具。
培训形式：小组讨论与发表、研讨、案例分析、情景仿真、自带企业资料现场诊断和实作对策、游戏、学员与学员交流、讲师与学员互动相辅而成、少讲理论多讲实践经验，要求学员在课堂结合本公司实际情况量身订做提出问题（可在课堂打断讲师思路），不是纯粹填鸭灌输,也不是研究客观案例，而是让学员体验执行过程，关注现场现实事例。
培训对象: 产品设计人员、系统设计人员、质量人员、质量工程师、产品采购人员、设计部门主管、厂长、可靠性工程师；直接负责过程标准化和改进的人员，那些直接负责引进新产品或新制造过程的人员。
培训教材：每位参加人员将获得一套我公司版权所有的培训教材。
课程时间：1天/6小时课程大纲:一、第五版FMEA的变化点与FMEA基本认识：1.第四版FMEA的变化点;为什么要变化？2.什么是FMEA? 什么是失效模式、什么是后果分析、FMEA过程和定义3.FMEA渊源，FMEA与可靠性，军工产品与汽车产品为什么强调可靠性？4.为什么需要FMEA？美国项目管理公理与失败成本5.风险管理与FMEA6.FMEA基本精神7.FMEA应用的三种实践：新产品、过程、管理系统8.FMEA类型、谁来做、实施时机二、什么是什么是产品设计和过程设计，过程设计与产品设计的差异在哪里？1.产品设计设计什么？产品设计输入和输出2.过程设计设计什么？过程设计输入和输出3.产品设计与过程设计的差异在哪里三、DFMEA进行步骤和案例分析1.DFMEA的简介2.进行DFMEA的步骤3.挑选跨功能小组成员4.确定范围:以设计文件(设计概念、初步设计或设计方案、或设计草案、设计图纸等)为依据,从功能、性能等方面的要求确定设计产品(系统、子系统、零部件)的定义，明确设计意图（如功能，要做什么，不要做什么）5.创建描述产品功能或结构的框图。
软件设计潜在失效模式和后果分析(DFMEA)
低温环境测试
4
140
设置EMMC的传输速 率为25MHZ
设置EMMC的传输速 率为25MHZ
5
3
3
EMMC使用寿命
多次擦写后无法 存取
主存储芯 片的器件 损坏
8
重要
MLC架构下理论 上1万次的擦写
通过软件设置
4
Enhance模式，由MLC 架构变为SLC架构，
循环擦写测试
理论擦写次数10W次
5
通过软件设置 Enhance模式，由 160 MLC架构变为SLC架 构，理论擦写次数 10W次
系统死机
6
重要 应用事件触发
2
运行程序时取消掉触 发条件
老化测试
IIC总线可靠性
音频芯片与视频 芯片共用IIC总 无法开机 6 线，互相干扰
其中一个器件损 重要 坏，另一器件无
法正常初始化
2
增加超时退出的程序 处理异常
异常测试
3
36
运行程序时取消掉 触发条件
3
36
增加超时退出的程 序处理异常
过滤数据处理，减 少单点重复数据
设计多分区文件系
统，独立系统文件
系统分区与数据库 4 2
3
文件系统及用户数
据文件系统
TF卡读写稳定性 读写数据出错
地图软件 无法运行4重要 数据线太长TF卡座短路异常处 理
卡座电源脚短路
系统死机
6
重要 异常中断
7
通过软件设置较低的 传输速率
老化测试
2
系统检测卡异常，自 动卸载驱动程序
异常测试
3
84
通过软件设置传输 速率为16MHZ
潜在失效模式及后果分析
汽车线束DFMEA设计失效模式和影响分析
3 修模
1 18 过程确认
影响分析(DFMEA)
核准
行动的结果
严 重 性
发 生 频 率
可 侦 测 性
RP N
10 2 3 60
10 3 3 90 8 3 3 72
10 2 2 40 10 2 1 20
3 规范作业D
安全隐患
10
接口处芯线绝缘层破 损
3
增加接口处绝缘 护套厚度
外观不良,客户不 满意
6
胶料材质不良,易产 生划痕;运输过程中 划伤
安全隐患
10 漏铜丝;绝缘层薄.
4 实验室配方验证 4 增加自检装置D
3 72 规范作业 3 90 规范作业
4 96 过程确认 3 120 增加自检装置D
联接 导电
过程确认
pvc 胶壳
外观
不满胶
影响外观;严重时 产品失效
6
压力小;温度低;射速 慢;胶量少
3 实验室验证
4 72 过程确认
披锋
影响外观
膨胀
影响外观
合模线粗 影响外观
6
模具磨损; 压力大,胶良多
5 实验室验证;修模 3 90 过程确认
6 射速快
3 实验室验证
3 54 过程确认
6
模具磨损;上下模未 对齐
吊重不良
不符合安规要求
8
铆刀压力不足;无喇 叭口
5 首件确认
5 200 过程确认
端子 外观
划伤
外观不良.客户不 满意
6
原物料不良;铆压或 成型过程中划伤
3
3 54
修订日期 确认
行动的结 责任人 /完成日期 量产时采取行动
规范作业
增加自检装置D 过程确认
设计潜在失效模式及影响(DFMEA)的分析理解与应用
课程回顾
一．FMEA背景知识 二．实施FMEA的原因 三．实施FMEA的步骤
谢 谢！
1.FMEA基本知识—常规的设计思路
当前是怎么设计的 ？ 可能会发生哪些问题 ？ 这些问题会导致什么后果 ？ 当前采用什么办法控制 ？
效果如何 ？ 还需要做什么 ？
过去发生过 什么问题？ 还会发生什 么问题？ 经验积累
设计实准际则上 这设就计是经F验MEA ！
冗余设计 工程计算 试验确认
进一步分 析试验确 认设计修 改
E D
B A
G
C
H
F
实施实例——活塞DFMEA
• 活塞组的边界图
3）接 口 矩 阵
• 接口矩阵是用适当的方法表示系统接口相关 性的工具。用以显示接口所表示的组件、零 部件之间的关系是正相关的还是负相关的。
实施实例——活塞DFMEA
• 活塞组的接口矩阵
4）P 图
• P图是用于确定和描述噪声控制因素和错误状 态的健壮性工具。
干扰因子
输入信号
系统描述 控制因子
理想功能 错误状态
实施实例——活塞组DFMEA
2.FMEA 实施流程
确定分析对象
鉴别故障模式
故障影响
鉴别故障原因
严重度
频度
风险顺序数 接下页
预先控制措施 探测度
2.FMEA 实施流程
接上页
是否要 纠正？
是
确定纠正措施
确定责任人和完 成日期
纠正措施效果判 定
是否满
S/D FMEA
设计潜在失效模式及影响 的分析理解与应用
主要内容
一．FMEA背景知识 二．为什么要实施FMEA？ 三．如何实施FMEA？
设计潜在失效模式和故障分析(DFMEA)
设计潜在失效模式和故障分析（DFMEA）1目的规范潜在失效模式和后果分析，明确分析方法、步骤和要领。
2规范性引用文件无3定义3.1FMEA（Failure Mode and Effects Analysis）潜在失效模式和后果分析，是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﹐对构成过程的各工序逐一进行分析﹐找出潜在的、可能的失效模式﹐并分析其可能的后果﹐从而采取必要的措施﹐以提高产品质量、可靠性的一种质量分析工具。
主要分为：设计FMEA（又称为：DFMEA）和过程FMEA（又称为：PFMEA）两种。
3.2故障影响（Potential Effect(s) of Failure）是指产品的每一个故障模式对产品自身或其他产品的使用、功能和状态的影响。
4职责各部门依据管理和改善工作需要，依据本指引开展潜在失效模式和后果分析。
5. 流程图第一步：确定FMEA的分析进度计划（什么类型的FMEA ？分析什么项目（产品、过程）？FMEA阶段、时间计划，责任人，FMEA的分析小组成员，活动方式与原则）。
第二步：FMEA的准备。
确定分析的必要输入（产品标准要求、BOM，过程流程图、QC工程图，FMEA 分析规范，历史多发问题档案，FMEA进度计划）；通知相关人员参加。
第三步：实施第一次FMEA（按标准表格由左至右填入确定内容，参见下表）。
第四步：改善措施的制定与落实。
第五步：跟进改善措施结果，实施第二次FMEA（重新评定SOD，计算RPN）。
6.管理内容6.1第一步，确定DFMEA的分析进度计划6.1.1确定FMEA的类型：DFMEA。
6.1.2确定DFMEA分析的具体产品、层次（多个）。
非全新项目重点对本项目新产品变更设计部分以及基本型产品重点问题进行DFMEA分析。
T类全新产品项目需做全面的DFMEA分析。
层次分为系统、子系统、组件、零件（重点零件）等层次。
6.1.3确定DFMEA分析小组成员与活动方式与原则6.1.3.1推荐的DFMEA分析小组成员，包括：设计、研制者/ 作业者/ 管理者、质量、可靠性、材料、测试、供应商等方面的代表。
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• • • • • •
FMEA 和风险的联系
什么是风险? 你的产品有风险吗? 你的产品生产过程中有风险吗? 这些风险需要控制吗? 我们采取何种措施可以避免或者降低风险? Choose certainty- Add value. 采取的措施得到有效实施了吗?
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Choose certainty. Add value. value. 1) FMEA编号 • 填入FMEA文件编号, 以便查询。 2）系统、子系统或零部件的名称及编号 • 注明适当的分析级别并填入所分析系統、子系統或零件的 Choose certainty- Add oduct Service Ltd. TUV SÜD Group
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Choose certainty. Add value. value.
3) 设计责任 • 填入整车厂（OEM）、部门和小组, 如果知道，还应包括供方的名 称。 （谁负责产品设计） 4）编制者 填入负责FMEA准备工作的工程师的姓名、电话和所在公司的名称。 Choose certainty- Add value.
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Choose certainty. Add value. value. • 为了便于将潜在的失效模式及其影响后果分析成文，已设 计出专用表格。 • 下面介绍这种表格的具体应用，所述各项的序号都相应标 在表上对应的栏目内，完成的设计FMEA表格的示例见附录 B： Choose certainty- Add value.
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Choose certainty. Add value. value. 顾客的定义 • 设计潜在FMEA中“顾客”的定义，不仅仅是“最终使 用者”，并且包括车型设计或更高一级装配过程设计 的工程师们／设计组，以及在生产过程中负责生产、 装配和售后服务的工程师们，法律法规要求。 Choose certainty- Add value.
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DFMEA－设计潜在的失效模式及后果分析
Design Potential Failure Mode and Effects Analysis
Choose certainty- Add value.
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Choose certainty. Add value. value.
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图1
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Choose certainty. Add value. value.
定义
失效 : • 在规定条件下(环境、操作、时间)不能完成既定功能。 • 在规定条件下, 产品参数值不能维持在规定的上下限之间。 • 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。 Choose certainty- Add value.
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子系 统 功能 要求
潜在 失效 模式 潜在 失效 后果 严 重 度 S 级 别 潜在 失效 起因/ 起因 机理 频 度 O 现行控制 预 防 探 测 探 测 度 D R P N 建议 措施 责任及 目标完 成日期 措施结果 采取 的措 施 S O D R P N
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Choose certainty. Add value. value. 设计FMEA • 设计FMEA是一份动态文件：应在一个设计概念最终形成 之时/前开始，而且，在产品开发各阶段中，当设计有变 化或得到其它信息时，应及时，不断地修改，并最终在产 品加工图样完成之前全部结束。 • 考虑制造／装配的要求是相互联系的，设计FMEA在体现 Choose certainty- Add value. 设计意图的同时，还应保证制造或装配能够实现设计意图。 • 制造或装配过程中可能发生的潜在失效模式分析不需包含 在 设 计 FMEA 当 中 ， 它 们 的 识 别 ， 影 响 及 控 制 由 过 程 FMEA来解决。
怎样能得到 预防和探测？ 该方法在 探测时 有多好？
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Choose certainty. Add value. value. FMEA 的时机 • 成功实施FMEA项目的最重要因素之一是时间性 时间性。其 时间性 含义是指“事件发生前”的措施，而不是“事实出现 后”的演练。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。事先花 时间很好地完成FMEA分析，能够最容易、低成本地 对产品或过程进行更改，从而最大程度地降低后期更 Choose certainty- Add value. 改的危机。FMEA能够减少或消除实施可能会带来更 大隐患的预防/纠正性更改的机会。应在所有FMEA小 组间提倡交流和协作。 • FMEA的全面实施要求对所有新部件 更改过的部件 新部件、更改过的部件 新部件 以及应用或环境有变化的沿用零件 应用或环境有变化的沿用零件进行设计FMEA。 应用或环境有变化的沿用零件
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Choose certainty. Add value. value. 设计FMEA • 设计FMEA应从所要分析的系统、子系统或零部件的框 图开始。给出了框图的示例 • 框图说明了分析中包括的各项目之间的主要关系，并 建立了分析的逻辑顺序。 • 用于FMEA的准备工作中这种框图应伴随FMEA过程。 Choose certainty- Add value.
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Choose certainty. Add value. value.
5) 年型/车型 • 填入将使用和/或正被分析的设计所影响的预期的年型及车型（如 果已知的话） 6) 关键日期 • 填入FMEA初次预定完成的日期，该日期不应超过计划的产品设计 发布的日期。 Choose certainty- Add value. 7) FMEA日期 • 填入编制FMEA原始稿的日期及最新修订的日期 8) 核心小組 • 列出有权确定和/或执行任务的责任部门和个人姓名（建议所有参 加人员的姓名、部门、电话、住址等都应记录在一张分发表上）
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图3
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Choose certainty. Add value. value.
Choose certainty- Add value.
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Choose certainty. Add value. value.
Choose certainty- Add value.
图2
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Choose certainty. Add value. value.
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Choose certainty. Add value. value. 设计FMEA
• 设计FMEA不是靠过程控制来克服设计中潜在的缺陷，但的确 要考虑制造／装配过程中技术的／体力的限制，例如
–必要的拔模(斜度) –受限制的表面处理 –装配空间／工具可接近 Choose certainty- Add value. –受限制的钢材硬度 –公差能力
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Choose certainty. Add value. value.
设计FMEA的开发
• 主管设计工程师拥有许多用于设计FMEA准备工作的文件。 • 设计FMEA应从列出设计希望做什么及不希望做什么开始， 如设计意图。顾客需求(正如由QFD之类活动所确定的一 样)、车辆要求文件、已知产品的要求和制造／装配要求都 应结合起来。 Choose certainty- Add value.
• 有新的风险出现吗?
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Choose certainty. Add value. value.
• • • •
FMEA 和风险的联系
产品/过程的风险是和产品/过程所要实现的功能想对应? 所要实现的功能/满足的特性可通过质量功能展开来确定(QFD). 功能和特性定义得越明确,风险识别就越容易. 任何的风险都对应着失效