潜在失效模式及其后果分析 (FMECA)
潜在失效模式与后果分析(FMEA)
卡死等损坏现象。
4
FMEA过程顺序
系统有那功能，特征，需要条件？会有Leabharlann 些错误？发生错误会有多惨？
那些错误是什么造成的？
发生之频率？ 有那些预防和检测？
检测方法能多好程度？
我们能做什么？ －设计变更 －过程变更 －特殊控制 －改变标准程序或指南
DFMEA and PFMEA
潜在失效模式与后果分析
Failure Mode and Effect Analysis
讲授内容
一.FMEA基本概念 二.FMEA之演变 三.国际间采用FMEA之状况 四.设计FMEA表填写说明 五.制程FMEA表填写说明 六.FMEA结果之应用
2
FMEA的基本概念
1.对失效的产品进行分析，找出零组件之 失效模式，鉴定出它的失效原因，研究
2.设备失效
错误的原物料规格。
生产良率。
不适当的的设计寿命假设。 原物料材质不稳定。
润滑或加油能力不足。
磨损。
不适当的维护作业。
金属疲劳。
缺之环境保护。
装备欠流畅。
错误的算法。
腐蚀。
超过压力。
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设计FMEA填写说明
(15)发生度
参考下列各要素，决定发生度等级值(1~10)： 1.相似零件或子系统的过去服务历史数据和相关经验? 2.零件、上一阶零件或分系统是否滞销? 3.上一阶零件或分系统改变程度的大小？ 4.零件与上一阶零件，基本上是否有差异? 5.零件是否为全新的产品? 6.零件使用条件是否改变? 7.作业环境是否改变? 8.是否运用工程分析去预估，应用此零件之发生度?
8
国际间采用FMEA之状况
潜在失效模式与效果分析
潜在失效模式与效果分析潜在失效模式与效果分析（Failure Modes and Effects Analysis，简称FMEA）是一种系统的、有序的、定量的方法，用于识别和评估产品或过程中的潜在失效模式以及这些失效模式可能导致的效果。
FMEA是一种常用的风险管理工具，广泛应用于制造业、医疗保健、航空航天、汽车工业等领域。
在本文中，我们将详细介绍FMEA的基本概念、步骤和应用，并阐述其在产品设计和过程改进中的重要性。
一、潜在失效模式与效果分析的基本概念潜在失效模式与效果分析是一种早期风险评估工具，其目的是通过系统地识别和评估潜在失效模式，以便预测和减少失效造成的负面影响。
具体来说，FMEA通过对潜在失效模式（Failure Modes）、失效原因（Causes）和失效后果（Effects）进行定量评估，可以帮助组织找出潜在问题并采取相应的措施来防止或减轻失效所带来的影响。
二、潜在失效模式与效果分析的步骤1.确定分析的范围和目标：在进行FMEA之前，需要明确分析的范围和目标，确定要分析的产品、过程或系统以及评估的关键项。
2.组建团队和制定计划：选择一个跨学科的团队，包括设计工程师、质量工程师、操作人员等，制定一个详细的计划来指导整个FMEA的过程。
3.识别失效模式：对于要分析的产品或过程，团队成员应该结合自己的专业知识和经验，识别可能的失效模式。
4.评估失效后果：对于每个失效模式，团队需要评估其可能的后果，包括对用户、环境、生产过程和设备的影响。
5.确定失效原因：对于每个失效模式，团队需要分析可能的失效原因，包括设计、材料、人员和设备等方面的问题。
6.评估失效的概率和严重程度：对于每个失效模式，团队需要评估其发生的概率和严重程度，以确定失效的风险级别。
7.制定纠正措施：根据对失效模式的分析和评估结果，团队制定相应的纠正措施，包括设计改进、工艺改进和人员培训等。
8.实施纠正措施和跟踪效果：团队需要实施纠正措施，并跟踪其效果，确保问题得到解决并进行效果验证。
潜在的失效模式与后果分析(FMEA)精选全文
太短功能 :支撑架总成生产方法 (焊接)潜在失效模式 :
设计目标骑乘至少3000小时
不需保养, 及10000
小时的骑乘寿命适应99.5%男性成人
舒适的骑乘其它功能 :容易骑用潜在失效模式驾驶困难踩踏困难功能 :提供可靠的交通潜在失效模式链条经常损坏轮胎经常需要保养功能:提供舒适的交通潜在失效模式座椅位置令骑乘者
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FMEA的实施
FMA（失效模式分析）
FMEA（潜在失效模式及后果分析）
失效已经产生
失效还未产生，可能发生，但不是一定要发生
核心：纠正
核心：预防
诊断已知的失效
评估风险和潜在失效模式的影响开始于产品设计和工艺开发活动之前
指引开发和生产
指引贯穿整个产品周期
FMA:Failure Mode Analysis
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FMEA的实施
●及时性●它是一个事前的行为，而不是一个事后的行为。●事先花时间很好地进行综合的FMEA分析，能够容易、低成本地对产品或过程进行修改，从而减轻事后修改的危机。●FMEA能够减少或消除因修改而带来更大的机会。适当地应用FMEA是一个相互作用的过程，永无止境。● FMEA是一个动态的文件。● FMA是一种事后行为，是对产品/过程已经发生的失效 模式分析其产生的原因，评估其后果采取纠正措施的一种活动。●类似项目的FMA是FMEA的重要的输入参考资料。
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良好FMEA之具备事项
FMEA是早期预防失效及错误发生的最重要且最有效的方法之一。一个良好的FMEA必须具备： 1. 确认已知及潜在失效模式 2. 确认每一失效模式的后果和原因 3. 依据风险顺序(严重度、频度及探测度)采取措施 4. 提供问题改正行动及跟催
FMECA(潜在失效模式与影响分析)
FMECA定义故障模式、影响和危害性分析(Failure Mode, Effects and Criticality Analysis，简称FMECA) 是在工程实践中总结出来的，以故障模式为基础，以故障影响或后果为目标的分析技术。
它通过逐一分析各组成部分的不同故障对系统工作的影响，全面识别设计中的薄弱环节和关键项目，并为评价和改进系统设计的可靠性提供基本信息。
FMECA是针对产品所有可能的故障，并根据对故障模式的分析，确定每种故障模式对产品工作的影响，找出单点故障，并按故障模式的严重度及其发生概率确定其危害性。
所谓单点故障指的是引起产品故障的，且没有冗余或替代的工作程序作为补救的局部故障。
FMECA包括故障模式及影响分析（FMEA）和危害性分析（CA）。
FMECA表格示例实施FMECA应注意的问题1.明确分析对象找出零部件所发生的故障与系统整体故障之间的因果关系是FMECA的工作思路，所以明确FMECA的分析对象，并针对其应有的功能，找出各部件可能存在的所有故障模式，是提高FMECA可靠性和有效性的前提条件。
2.时间性FMEA、FMECA应与设计工作结合进行，在可靠性工程师的协助下，由产品的设计人员来完成，贯彻“谁设计、谁分析”的原则，并且分析人员必须有公正客观的态度，包括客观评价与自己有关的缺陷，理性分析缺陷的原因。
同时FMEA必须与设计工作保持同步，尤其应在设计的早期阶段就开始进行FMECA，这将有助于及时发现设计中的薄弱环节并为安排改进措施的先后顺序提供依据。
如果在产品已经设计完成并且已经投产以后再进行FMEA，其实对设计的指导意义不大。
一旦分析出原因，就要迅速果断地采取措施，使FMEA分析的成果落到实处，而不是流于形式。
3.层次性进行FMECA时，合理的分析层次确定，特别是初始约定层次和最低约定层次能够为分析提供明确的分析范围和目标或程度。
此外，初始约定层次的划分直接影响到分析结果严酷度类别的确定。
失效模式及后果分析
潜在失效模式及后果分析FMEA一基本概念1. 可靠性工程学中应用最多的方法潜在失效模式及后果分析FMEA威布尔概率纸故障树分析法FTA失 效Failure —— 一个产品/过程/系统不能正常工作需要修理或调换也称故障失效模式Failure Mode —— 失效的表现形式失效后果Failure Effect —— 失效给顾客带来的影响失效强调的是产品本身的功能状态事故强调的是造成损害的后果失效并不都引起事故顾客Customer —— 不仅仅是“最终使用者”还可以是后续或下一工序的使用者2. 术语二为什么要FMEA?1预测可以预先发现或评估产品/过程中潜在的失效及影响2持续改进不但改进并积累经验并将其文件化程序化3防错避免同类错误的发生4客户要求部分客户要求供应商有FMEA并不断更新5审核要求为通过QS9000,VDA 6.1等标准必须有FMEA •首先集中有限的资源于高风险项降低开发成本•提高产品功能保证和可靠性•缩短开发周期•改善内部信息交流•将责任和风险管理联系起来三定义FMEA —— Potential Failure Mode and Effects Analysis潜在失效模式及后果分析是一种系统化的可靠性定性分析方法通过对系统各组成部分进行事前分析发现评价产品/过程中潜在的失效模式查明其对系统的影响程度以便采取措施进行预防的分析方法后经发展对可能造成特别严重后果的失效模式进行单独分析称危害度分析CA:Criticality Analysis合称FMECA目前被普遍简称为FMEA常被读作[feime]或各字母单独发音为F,M,E,A50年代初期美国Grumman 公司第一次把FMEA 思想用于一种战斗机的操纵系统的设计分析取得较好效果以后逐渐推广 60年代中期用于美国航天工业阿波罗 1974年用于美国海军1629号军标1985年IEC 公布了FMEA 标准: IEC812这个标准被我国等同采用为GB 7826-87系统可靠性分析技术,失效模式和效应分析(FMEA)程序四 FMEA应用与发展运用FMEA有助于企业提高产品功能保证和可靠性降低担保费用与折扣费用缩短开发周期减少批量投产时发生的问题提高准时供货信誉降低开发成本改进服务改善内部信息交流五 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分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六何时需要做FMEA1. 关注焦点新 / 更改环境新 / 更改使用条件 —— SFMEA新 / 更改过程 —— PFMEA新 / 更改设计新 / 更改技术 —— DFMEA2. 事前行为及时性是成功实施FMEA的最重要因之一在产品正式定型之前和过程正式实施之前 FMEA作为设计与工艺评审的有效工具有助于预防缺陷减少损失3. 在产品形成的全过程中 DFMEA PFMEASFMEA策 划产品设计开发过程设计开发生 产七实施FMEA的准备1.团队FMEA 是系统化的专业活动多功能小组会议是FMEA 的主要活动形式多功能小组通常有相关专业人员组成有时包括相关 的工人代表甚至可包括客户或供应商设计工艺制造生产服务质量试验可靠性熟悉产品了解过程富有经验掌握信息和资料多方合作集体智慧专业人员2.相关信息顾客要求法律法规相关标准设计意图同类产品的经验/教训供应商提供的资料……八FMEA的步骤失效模式及影响分析日期PS O D R RE C E P P P P P 零件/过程失效模式失效影响V原因C控制T N措施S O D N1.描述过程2.确定潜在的失效模式3.描述失效的影响4.评估严重度(SEV)5.确定原因6.评估频度(OCC)7.描述目前的控制方法8.评估探测度(DET)9.计算RPN值10.建议及采取措施11.评定措施被采取后的结果开始确定对象风险评估结束失效模式后果原因现行控制/预防措施失效后果严重度 S 失效发生的频度 O 探测度 D 风险度RPN=S*O*DNo 纠正 /预防 措 施高风险Yes失效分析第1步描述过程缺陷数据, PMAP, 过程专家以及客户输入提供了FMEA 的起点针对过程问题与组员达成共识第2步确定潜在的失效模式列出过程当中每一步骤里潜在的可能出现错误的事项第3步描述失效的后果列出每个失效模式产生的影响,每个失效模式可能会有多个失效的后果第4步评估严重度(SEV)确定失效对客户影响有多严重严重度的直接功能是评定每个失效后果严重性的等级第5步确定原因识别出什么会引起失效模式的产生第6步评估频度(OCC)确定对客户影响有多严重频度的直接功能是评定原因和对结果产生影响的概率等级第7步描述控制确定探测或预防失效模式产生的现行控制手段第8步评估探测度(DET)探测度的直接功能是评定现有的控制对预防失效后果影响客户的程度第9步计算风险度风险度RPN) = 严重度X频度X不易探测度RPN 帮助理解哪是首先重点要去付出努力做的第10步建议及采取措施RPN值计算出来后纠正措施要首先在RPN最高的过程进行纠正措施的目的是要减少任何一个或所有严重度频度或不易探测度的数值等级第11步评估行动措施确定探测或预防失效模式产生的现行控制手段第12步接下去干什么严重度等级表等级描述12改进的机会已经明确但是没有改进措施失效的影响可以忽略3失效的影响是轻微的客户大概不会觉察到这种缺陷4失效的影响是中等的一些客户可能会觉察到并拒绝接受这种服务/产品567产品过程或服务被严重降级客户会觉察到并且就问题或许会做一些工作或者干脆拒绝接受9810失效的影响是严重的产品/服务将不能达到客户的运行和使用的要求或者会引起安全问题九评估标准频度评价准则表等级描述12在没有到达客户之前能够觉察到最高的缺陷概率有几乎完全预防原因发生的控制方法3在没有到达客户之前能够觉察到很高的缺陷机会4有典型的预防缺陷发生的控制方法在没有到达客户之前能够觉察到中等的缺陷机会56缺陷发生后有探测原因的控制7在没有到达客户之前能够觉察到低等的缺陷机会9在没有到达客户之前能够觉察到最低的缺陷概率客户可能会对产品/服务进行抱怨或干脆拒绝接受很少或没有控制来预防缺陷产生的原因810没有一致性的控制手段来预防缺陷或探测原因不易探测度等级表评估标准是完全固定的吗z有关风险程度的等级划分没有唯一的标准z可以根据企业自身的经验和产品的特点而z定但在同一企业内相类似的产品之间z应采用统一的尺度以保证相互间具有z可比性并且还应考虑在顾客及供应商之z间保持一致性汽车电机电器等民用工业在自身质量保证体系中, 规定在产品/工艺设计确认之前进行FMEA,以确保无缺陷/无隐患并且将其发展为对供应商的要求如QS 9000 质量体系要求——美国汽车工业行动集团AIAG VDA6.1质量体系审核——德国汽车汽车工业联合会VDAFMEA 的应用与发展FMEA ——系统化规范化的方法设计更改工艺更改流程更改控制计划设计意图顾客要求法律法规相关标准同类产品的经验和教训… …确定对象失效模式及后果估计风险评估纠正/预防 措施。
潜在的失效模式及后果分析
潜在的失效模式及后果分析概述：潜在的失效模式及后果分析（Failure Mode and Effects Analysis，FMEA）是一种系统性的方法，用于识别并评估设计中可能出现的潜在失效模式及其可能的后果。
通过FMEA，可以帮助设计团队和制造商在早期阶段识别和解决设计中的潜在问题，提高产品的可靠性和性能。
1.确定失效模式在进行FMEA之前，首先要识别可能的失效模式。
失效模式是指在实际使用或操作过程中可能发生的特定故障，可能导致系统或组件功能中断或性能丧失。
设计团队应根据产品的特殊要求和预期使用环境，列举潜在的失效模式。
2.评估失效后果对于每个失效模式，设计团队应评估其可能的后果，包括安全、可靠性、功能性和性能方面的潜在影响。
后果评估可以基于已知的工程知识、历史数据、类似产品的分析以及符合相关规范和标准的要求。
3.确定失效的严重程度在评估失效后果后，可以为每个失效模式分配一个严重程度等级。
严重程度等级可以根据对产品和用户的潜在影响进行定义，通常使用数字或字母等级表示。
等级越高，表示失效对产品和用户的影响越严重。
4.分析失效的原因在确定了可能的失效模式和其严重程度后，设计团队应分析失效的原因和潜在根本原因。
通过这一步骤，可以识别导致失效模式的设计、制造或其他因素，并采取相应的措施来预防失效的发生。
5.确定控制措施对于确定的失效模式和其原因，设计团队应确定适用的控制措施，以减少或消除失效的可能性。
控制措施可以包括设计变更、工艺改进、材料选择、测试和验证等。
6.重新评估风险在采取控制措施后，设计团队应重新评估失效模式的严重程度和发生概率。
这可以帮助团队确认控制措施的有效性，并通过进一步的优化来减少潜在的风险。
通过以上步骤，设计团队可以系统地识别并评估设计中的潜在失效模式及其可能的后果。
这种方法有助于提早发现和解决设计问题，减少不必要的成本和时间浪费，改善产品的质量和性能。
FMEA是一个灵活的工具，可以根据不同的应用领域和需求进行定制和适应。
机加工设备潜在失效模式及后果分析的应用
机加工设备潜在失效模式及后果分析的应用摘要：针对目前国内机床行业的现状，对机床在加工过程中存在的问题进行了分析。
利用潜在失效模式及后果分析（FMECA）技术，结合质量管理工具 PDCA方法，对机床的加工过程进行了改进。
本文在论述机床加工过程中存在问题的基础上，重点介绍了FMECA技术在机床加工过程中的应用。
关键词：机床；失效模式；后果分析引言：通过潜在失效模式技术对设备进行改进，能有效提高设备的加工精度、加工效率、产品质量，提高企业的经济效益。
PDCA产品在生产过程中的失效是一种普遍现象。
机械产品的质量与它所使用的加工设备密切相关。
机械设备失效包括物理、化学、机械等各种形式，其失效后果与其加工对象有着密切联系。
1.机床加工过程中存在的问题由于国内机床行业的起步较晚，自主研发能力较差，因此在机床的制造过程中存在一些问题，具体表现在：（1）设计不合理。
数控机床的设计与制造必须根据数控系统提供的控制指令、输入的信息进行，而这些控制指令和输入信息在加工过程中又是不确定的，从而导致加工精度低、加工效率低、生产成本高。
（2）装备质量低。
国内机床行业经过多年发展，在制造精度方面有了一定提高，但与国外先进水平相比还有一定差距。
主要体现在机床零部件的加工精度、装配精度和整机的刚性等方面。
（3）可靠性较低。
与国外先进水平相比，国内机床行业在可靠性方面还存在一定差距。
主要体现在机床的平均故障间隔时间（MTBF）较短，平均故障修复时间（MTTR）较长。
（4）生产成本高。
由于机床生产和维修工艺不成熟、技术水平落后等原因，国内机床行业在制造过程中普遍存在着“高成本、低产出”的现象，由此造成了企业生产成本居高不下的局面。
（5）行业壁垒低。
虽然我国机床行业起步晚，但由于国家对机床行业采取了优惠政策，近年来发展迅速，目前国内的机床行业已初具规模，一些大型机床企业已进入世界领先行列。
但由于这些企业都是在国外市场发展起来的，因此国内大多数企业缺乏自主知识产权和核心技术。
潜在的失效模式及后果分析FMEA
潜在的失效模式及后果分析〔FMEA〕第1章概论1.1什么是FMEA?潜在的失效模式及后果分析〔英文：PotentialFailureModeandEffectsAnalysis.简称FMEA〕。
是在产品／过程／效劳等的筹划设计时期，对构成产品的各子系统，零部件，对构成过程，效劳的各个程序逐一进行分析，寻出潜在的失效模式，分析其可能的后果，评估其风险，从而预先采取措施，减少失效模式的严重程度，落低其可能发生的概率，以有效地提高质量与可靠性，确保顾客满足的系统化活动。
FMEA是一种系统化的工作技术和模式化的考虑形式。
FMEA确实是根基及早地指出依据经验判定出的弱点和可能产生的缺陷，及其造成的后果和风险，并在决策过程中采取措施加以消除。
FMEA是一个使咨询题系统地得到合理化解决的工具，实际上也是目前全世界行之有效的预防手段，实施FMEA确实是根基依据经验和抽象思维来确定缺陷，在研究过程中系统地剔除这些缺陷的工作方法，它可划分为三个方面：SFMEA－系统FMEADFMEA－设计FMEAPFMEA－过程FMEA1.2FMEA的历史世界上首次采纳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。
进进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。
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月美国三大公司联合编写了FMEA手册，并正式出版作为QS9000质量体系要求文件的参考手册之一，该手册于1995年2月出版了第2版。
1994年，美国汽车工程师学会SAE公布了SAEJ1739－潜在失效模式及后果分析标准。
FMEA还被广泛应用于其他行业，如粮食、卫生、运输、燃气等部门。
1.3什么缘故要进行FMEA?工程中大量的事实证实，由于筹划设计时期疏忽，分析缺乏，措施不够，以至造成产品／过程／效劳等投进运行时严重程度不同的失效，给顾客带来损失，甚至产生诸如“挑战者〞号航天飞机爆炸的惨痛事故。
潜在的失效模式及后果分析FMEA
潜在的失效模式及后果分析FMEA潜在失效模式及后果分析（FMEA）是一种系统性的方法，用于识别并评估产品或服务的潜在失效模式及其可能的后果。
通过FMEA，可以预测潜在的问题，并采取措施来降低风险和提高产品质量和可靠性。
下面将详细介绍FMEA的步骤、应用场景以及其优点和局限性。
FMEA的步骤通常包括：1.选择问题：确定需要进行FMEA分析的产品、过程或服务。
可以根据关键性、历史数据、风险和可行性等因素进行选择。
2.建立团队：组建一个跨职能的团队，包括设计、制造、质量和客户服务等相关部门的代表。
3.制定过程流程：明确产品或服务的整体流程和关键控制点，以便更好地理解和评估风险和潜在失效模式。
4.识别潜在失效模式：团队决定产品或服务的各个环节可能发生的失效模式，并对其进行详细描述。
5.评估潜在后果：根据失效模式，评估其对产品或服务的可能后果，包括对客户的影响、质量、安全和法规等因素。
6.评估潜在失效的发生可能性：通过搜集历史数据、专家知识和经验，评估各个失效模式的发生概率。
7.评估潜在失效的发现度：评估现有的探测方法和控制措施对潜在失效的发现度。
8.计算风险优先级数值（RPN）：通过将失效后果、潜在发生可能性和发现度综合考虑，计算各个失效模式的风险优先级数值。
9.制定改进计划：根据RPN的大小和重要性，制定措施降低风险，可能包括改进设计、提高制造或服务流程、增加探测方法等。
10.跟踪改进计划的实施：监控措施的实施情况，评估其效果和有效性，并做相应的调整。
FMEA可应用于各个行业和领域，例如汽车制造、医疗器械、航空航天、电子和电气设备等。
它可以帮助企业在产品或服务的设计和制造过程中，识别潜在风险和问题，并采取措施来降低风险，提高质量和可靠性。
通过提前识别潜在问题，FMEA可以帮助企业节省时间、成本和资源，避免质量问题和客户投诉。
FMEA的优点包括：1.提前识别潜在问题：通过FMEA，企业可以在产品或服务投放市场之前就能够预测可能的问题，并采取措施来解决或降低风险。
潜在失效模式及后果分析(FMEA)工作指引
6.0附录：FMEA填写
6.1 FMEA编号：填入FMEA文件的编号，以便查询。FMEA的编号原则如下：
P（或D）FMEA-X-001
①② ③
其中：
①PFMEA为“产品过程潜在失效模式及后果分析”的简称；DFMEA为“设计潜在失效模式及后果分析”的简称；
②“M”表示为话筒；“S”表示为喇叭；
一般与以前时有失效发生,但不占主要比例的过程相类似的工序有关
≥1.00
≤1.32
3
低
很少几次与相似过程有关的失效
≥1.33
≤1.66
2
非常低
5.2.1上述资料若不易收集，也可利用同类或相近产品的资料作某些假设，在以后的试验或使用过程中逐步完善、修改即可。
决定分析层次
5.3 FMEA小组确定任务和实施对象后，从产品的工艺和工序分层次进行分析；
5.3.1各层次之间的工艺和工序可以用检验或试验进行质量/环境判定。
绘制功能方块图
5.4(必要时采用)功能小组决定分析层次后，应描述各工序之间的工艺联系，其作用在使分析者了解该工序时，其输出与输入的逻辑关系。
3
非常低
外观或尺寸等项目不符合要求，但很少有顾客发现有缺陷且不影响使用
2
非常轻微
无影响（外观项目不符合要求，但很少有顾客发现有缺陷）
1
附表二：发生度分级参考
发生度
失效发生可能性
CP(参考)
发生度
非常高
失效几乎是不可避免的
＜0.67
5
高
一般与以前经常发生失效的过程相似的工序有关
≥0.67
≤0.99
4
普通
6.7潜在失效起因/机理：潜在的失效起因是指失效是怎样发生的，并应依据可以纠正或可以控制的原则予以描述。针对每一个潜在的失效模式，在尽可能的范围内，应尽可能地列出每个可以可归结到每一失效模式的每一个潜在起因。如果起因对失效模式来说是唯一的（即：如果纠正该起因对该失效模式有直接的影响），那么这部分FMEA考虑的过程就完成了。但是，失效的许多起因往往并不是相互独立的，要纠正或控制一个起因，需要考虑诸如试验设计之类的方法，来明确哪些起因起主要作用，哪些起因最容易得到控制。起因列出的方式应有利于有的放矢地针对起因采取补救的努力。
FEMA培训设计潜在失效模式及后果分析
及偵測度) 4. 提供問題改正行動及跟催
FMEA展開時機
¾ 依照FMEA定義，它是一種方法，消除或減少已知或潛在問題，以 強化顧 客 滿意至最大極限。因此，為了要達成此目的，展開FMEA的時機必須愈 早愈好!縱使相關數據/資訊仍然未知時。
Downstream Internal effect Downstream External effect
3.End effect
(對產品使用者的影響)
(對end product的user影響,產品跑到user身上，use時才發現)
FMEA 定義及分析方式
FMEA是一種工程技術用以定義、確認及消除在系統上、 設計、製程及服務還沒有到達顧客前已知的或潛在的失 效、問題等。 FMEA包含了兩種分析方式： 第一: 使用歷史數據，針對相似產品、 服務、 保證數
• 指出設計上可靠性的弱點，提出對策 • 針對要求規格、環境條件等，利用實驗設計
或模擬分析，對不適當的設計，即時加以改 善，節省無謂的損失 • 有效的實施FMEA，可縮短開發時程及開發 費用 • 褔特、通用、克萊斯勒汽車公司對車輛回收 的研究表明，全明實施FMEA能夠避免許多 回收事件的發生。
FMEA 對工藝過程及設計改變的影響
簡介
什麼是失效
失效
集體討論?? 后果是….
＂早知道 ……… 就不會 ＂
¾ 早知道 作好防震設計 就不會 造成大樓倒塌 ¾ 早知道 改進電力輸配設計 就不會 造成全台大停電 ¾ 早知道 不濫墾濫伐 就不會 造成土石流 ¾ 早知道 作好橋樑維護 就不會 造成高屏大橋倒塌
有些 早知道 是必需的!有些 就不會 是不允許發生的 ¾ 核能電廠、水庫、衛星、飛機……. 有效運用 FMEA 可減少事後追悔
产品潜在失效模式及后果分析
产品潜在失效模式及后果分析目录1. 产品潜在失效模式及后果分析概述 (2)1.1 研究目的 (3)1.2 研究方法 (4)1.3 研究范围 (5)2. 失效模式分类及描述 (7)2.1 设计失效模式 (8)2.1.1 设计缺陷 (9)2.1.2 设计不合理 (10)2.1.3 设计错误 (11)2.2 制造失效模式 (12)2.2.1 材料失效 (13)2.2.2 工艺失效 (14)2.2.3 装配失效 (16)2.3 使用失效模式 (18)2.3.1 操作不当 (19)2.3.2 维护不当 (20)2.3.3 环境因素影响 (21)3. 潜在失效模式分析方法 (22)3.1 FMEA(失效模式及后果分析)方法 (23)3.1.1 定义和目的 (25)3.1.2 步骤和流程 (26)3.1.3 结果和改进措施 (27)3.2 CBET(控制基于工程的方法)方法 (28)3.2.1 定义和目的 (29)3.2.2 步骤和流程 (30)3.2.3 结果和改进措施 (31)4. 具体案例分析 (32)4.1 案例一 (32)4.2 案例二 (33)4.3 案例三 (34)5. 结果与讨论 (35)5.1 FMEA结果报告示例 (36)5.2 CBET结果报告示例 (38)5.3 结果讨论与改进建议 (38)1. 产品潜在失效模式及后果分析概述产品潜在失效模式及后果分析（PFMEA）是一种分析工具，用于识别产品在设计、制造和生命周期各个阶段的潜在失效模式。
它旨在预测和预防潜在的产品失效，以及评估和减少产品对用户造成的不利后果。
本文档概述了如何实施产品潜在失效模式及后果分析的过程和方法，旨在提高产品质量和安全性。
产品潜在失效模式及后果分析是质量管理和风险管理的一种技术，用于评估产品或过程可能发生的失败以及这种失败可能导致的后果。
PFMEA可以帮助识别产品设计中的潜在问题，以及制造过程中的潜在缺陷，从而提高产品的可靠性、安全性和性能。
潜在失效模式与后果分析
潜在失效模式与后果分析潜在失效模式与后果分析（Failure Mode and Effects Analysis, FMEA）是一种系统性的方法，用于识别和评估产品、系统或过程中可能发生的潜在失效模式及其影响。
通过FMEA，可以及早识别和纠正潜在的失效模式，以减少失效风险并提高产品、系统或过程的可靠性。
FMEA通过分析失效模式的潜在原因、可能的后果和现有的控制措施，从而确定采取何种行动来消除或减少该失效模式的可能性和影响。
该方法将重点放在了发现并解决问题的根本原因上，使得问题能够在出现之前得以预防和解决。
FMEA包括三个主要的步骤：识别潜在失效模式、评估失效的影响和严重程度，以及确定改进措施。
在识别潜在失效模式的过程中，团队应该考虑所有可能的失效模式，并列出每个失效模式的描述、原因和特征。
在评估失效的影响和严重程度时，团队应该考虑失效对安全性、质量、性能和节气阀的影响，并为每个失效模式分配一个风险指数，以确定其重要性。
最后，在确定改进措施时，团队应该根据潜在失效模式的重要性，提出相应的控制措施，以减少或消除失效的可能性和影响。
FMEA的好处是显而易见的。
首先，它可以帮助企业识别和排除潜在的失效模式，提高产品质量和可靠性。
其次，它可以帮助企业减少失效带来的风险，提高安全性和性能。
此外，FMEA还可以帮助企业改进产品设计和制造过程，提高效率和降低成本。
最重要的是，FMEA可以帮助企业建立和维护一个积极的质量文化，使得质量和安全成为企业的核心价值观。
然而，FMEA也存在一些局限性。
首先，FMEA可能会过于依赖于专家判断，导致主观偏差和不准确性。
其次，FMEA可能会过于关注潜在的失效模式，而忽视了实际的失效情况。
此外，FMEA可能会过于复杂和耗时，需要大量的人力和资源投入。
因此，在实施FMEA时，需要团队成员的专业知识和经验，以确保结果的准确性和可行性。
综上所述，潜在失效模式与后果分析（FMEA）是一种有效的方法，用于识别和评估产品、系统或过程中的潜在失效模式及其影响。
潜在失效模式及其后果分析FMEA
潜在失效模式及其后果分析FMEA潜在失效模式及其后果分析（FMEA）是一种对产品、系统或过程中潜在问题和风险进行评估和分析的方法。
它有助于识别可能导致质量问题、安全问题或成本增加的失效模式，并制定相应的预防措施。
本文将介绍FMEA的基本步骤，并通过一个实例演示如何进行潜在失效模式及其后果分析。
FMEA分为三个主要步骤：确定失效模式、分析失效后果和制定措施。
步骤一：确定失效模式首先，明确需要对哪个产品、系统或过程进行FMEA。
然后，组织一个跨部门的团队，包括设计、生产、质量控制等相关人员。
通过审查产品规格、技术文档、历史数据和专家知识，团队成员可以确定潜在的失效模式。
失效模式是指产品、系统或过程可能出现的问题或故障模式。
例如，对于一个汽车制造过程的FMEA，可能的失效模式包括零件缺失、装配不良、材料质量不合格等。
步骤二：分析失效后果一旦失效模式确定，团队成员需要分析失效后果及其严重程度。
这涉及确定潜在失效模式对产品性能、功能、可靠性和安全性的影响。
对于每个失效模式，团队成员应该考虑以下几个方面：1.影响程度：失效后果对产品或系统的性能、功能等的直接影响。
2.严重程度：失效后果对安全、可靠性和用户满意度的影响。
3.检测难度：是否容易及时发现失效模式。
4.发生频率：失效模式发生的可能性。
5.停机时间：当失效发生时需要停机的时间。
根据这些因素，团队成员可以给每个失效模式分配一个风险优先级，以确定优先关注的失效模式。
步骤三：制定措施最后，团队根据分析结果制定相应的预防措施和风险控制措施。
预防措施是指通过改进设计、工艺或材料来避免失效发生的措施。
风险控制措施是指通过监控、测试、检查来发现并减少失效模式的措施。
例如，对于汽车制造过程中的零件缺失失效模式，预防措施可以包括增加零件库存水平、改进零件供应链管理等。
风险控制措施可以包括增加自动化检测设备的使用、进行更频繁的校验等。
此外，团队还需要制定措施的执行计划，并跟踪和监督措施的实施情况。
潜在失效模式及其后果分析
什么是FMEA？
FMEA---Potential Failure Mode and Effect Analysis
潜在的失效模式及后果分析
关注焦点：
发现、评价潜在的失效及其后果 找到能避免或减少这些潜在失效发生的措施
书面总结上述过程 确保顾客满意
为何做FMEA？
防止产品和过程的失效 有效利用资源改善产品和过程的设计及品质 降低成本提高收益
FMEA的特点
系统化的活动-- 设计、装配、制造、材料、质量
和供应商，下一道装配设计部门
及时性-- 事前行为，避免损失 动态过程-- 相互作用，不断完善
FMEA的特点
在失效发生前 找潜在的和已知的
失效
P ro c e s s S te p
K e y P r o c e s s In p u t
F a ilu r e M o d e s -
W hatcan go w ro n g ?
E ffe c ts
C auses
C u r r e n t C o n tr o ls
PFMEA 的实施
例: FMEA--过 程 步 骤
失 效 后 果 Failure Effect : 特 定 失 效 描 述 带 来 的 后 果, 就 如 顾 客 感 受 的 一 样 ( 用 Y 来 作 定 量 尝 试).
失 效 原 因 Failure Cause: 可 被 纠 正 或 控 制 的 (X) , 并 描 述 了“ 失 效 模 式 是 如 何 发 生 的”.
主要内容
FMEA 概述 PFMEA 如何作PFMEA 总结
FMEA 概述
什么是FMEA？ 为何做FMEA ? FMEA的特点 FMEA 的分类 各FMEA间的关系
FMEA完整教材潜在失效模式及后果分析ppt课件
初始 FMEA
修正 FMEA1
DFMEA必须在计划的 生产设计发布前
PFMEA必须在计划的 试生产日期前
各项未考虑的失效 模式的发现、评审 和更新
修正 FMEA2
时间
各项未考虑的失效 模式的发现、评审 和更新
20
一、FMEA的基本概念
FMEA表及开发顺序：
子系 统
潜在 失效 模式
功能
要求
潜在 失效 后果
有效运用 FMEA 可减少事后追悔
3
一、FMEA的基本概念
及时性是成功实施FMEA的最重要因素之一。 它是“事前的预防”而不是“事后的追悔”。 事先花时间进行FMEA分析，能够容易且低成本地对产品设计或 制程进行修改，从而减轻事后修改的危机。 FMEA能够减少或消除因修改而带来更大损失的机会，它是一个 相互作用的过程，永无止境的改善活动。
6
一、FMEA的基本概念
物品直接表现失效的形式如下：
1、实体破坏：硬式失效 2、操作功能终止 3、功能退化 4、功能不稳定
软式失效
2~4项物品机能因老化（Aging)、退化（Degradation)或不稳定 （Unstable)而不能满足原设定的要求标准，所以失效现象及研 判准则必须量化。
7
一、FMEA的基本概念
一、FMEA的基本概念
FMEA的跟踪：
• 采取有效的预防/纠正措施并对这些措施加以适当的跟踪，对这 方面的要求无论怎样强调也不算过分。措施应传递到所有受影响 的部门。一个经过彻底思考、周密开发的FMEA，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。
• 责任工程师负责确保所有的建议措施都得到实施或充分的强调。 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。
FMAE分析(1)
FMEA与特殊特性
• 持续不断的改善(消除或减少失效、错误 、成本、不当等)是改善顾客满意度最重 要的指标。FMEA中有三项非常重要指标和 产品品质/服务关系密切。
第一、危险的(Critical)特性：
这些特性会影响生产的产品/服务是否符合政
府法规和安全规定。例如：
• • • • 正式法律/规章 工业标准 顾客需要 內部工程需要或主要测量指标（诸如：尺寸、 温度、 压力等等）
何谓设计 FMEA ?
设计FMEA是一种分析技术，是由负责设计的工程师 或小组使用，在尽可能的范围內用来确保所有潜在 的失效模式及其原因均已纳入考量并予以处理。 最终成品及其所有相关的系统、子系统及零部件， 都应纳入评估，FMEA是设计小组设计思想的体现( 包括依据经验有可能失效事项的分析)。
＊ 根据潜在失效模式对顾客的影响程度，列出优 先顺序来，并据以建立设计、改善、开发及验收测 试或分析的优先顺序系统。
FMEA的精神
以设计的最小构成单位组件，假设 使用中可能产生的故障，针对此故 障，检讨其可能引起对上层组件、 子系统及系统产生的影响，指出可 靠性的弱点，提出对策建议，防止 潜在的故障发生。
FMEA展开时机
1依照FMEA定义，它是一种方法，消除或减少已知或潜在 问题，以強化顾客满意至最大极限。因此，为了要达成 此目的，展开FMEA的时机必须越早越好！ 2当设计新的系统、新的设计、新产品、新过程、新的服 务时。 3当现有系统、设计、产品、过程、或服务等不管是何种 理由，将要变更时。 4当既有的系统、设计、产品、过程、或服务的条件有新 的应用时。 5当既有的系统，设计，产品，过程或服务被考虑要改善 时。
FMEA 的发展
Grumman Aircraft Company 1950 FMEA飞机主 操作系统失效分析
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—— 有关术语
可靠性
可靠度的估计值：
^ No-r(t) R (t) = ————— No
其中：No : t=0时刻，在规定条件下工作的产品数 r(t): 在0→t时刻的工作时间内，发生故障的 产品数
100台计算机开始工作 t=0 有5台发生故障 仍有95台在工作 t=1000h t SS
—— 有关术语
高科技产品
SS
ISO/TS16949技术规范
体系要求的五大核心工具之一:
PPAP : 生产件批准程序 APQP : 产品质量先期策划 SPC : 统计过程控制 FMEA: 潜在失效模式及后果影响分析 MSA : 测量系统分析
FMEA 参考手册
由北美三大汽车公司（克莱斯勒、福特和通用）FMEA
SS
不可修复的产品: 由于产品用途的2) 平均故障间隔时间( MTBF )
MTBF = — t I = — n i=1 n
其中 n： 故障发生次数; 1 n T
可靠性
tI： 每次工作持续时间
T： 产品总工作时间
可修复的产品:
基本修复、完全修复
SS
2.2.4 寿命特征参数
工作组编写；是一本设计FMEA和过程FMEA的开发指 南；目的不在于定义要求，而是在于阐明FMEA技术开发 中的问题；
1993年2月发布第一版；1995年2月发布第二版；
2001年7月发布第三版；2008年6月发布第四版；
2001年11月发布《设备和工装潜在失效模式及后果分
析（MFMEA ）》第一版；
按失效模式影响分类:
—— FMECA、FTA、ETA；
按综合应用分类: —— FMECA + FTA、 —— FTA + ETA。
SS
3.3 FMECA 分析技术
潜在失效模式影响及后果分析(FMEA) :
FMEA
Failure Mode and Effects Analysis
一种系统化的可靠性定性分析方法; 通过对系统各组成部分进行事前分析，发现、 评价产品或过程中潜在的失效模式，查明其对 系统的影响程度，以便采取措施进行预防。
FMEA
错误输入（过大） 输入过小 输出过大 无输入 无输出 短路 开路 漏泄 其它（1）
（1）指可适合于系统性、要求和运行限制的其它独特失效条件
SS
第三讲 FMECA分析技术
3.1 可靠性分析
3.2 失效分析技术
3.3 FMECA 分析技术
3.4 FEMA 特点
3.5 分析对象、范围 3.6 目的、意义、作用
不稳定、不均匀、选择处理不当
失效的潜在起因/机理
起因机理
扭矩不当 焊接不当 润滑不足或无润滑 零件漏装或错装 定位器有碎屑
测量不精确
热处理不当
损坏的工装
不正确的机器设置
浇口/通风不足
失效发生的主要原因分布
失效发生的原因主要包括六个方面：
一、设计问题；
二、材料问题（含器件）
3) 平均修复时间(MTTR)
MTTR = — t i n i=1
其中： n：修复次数 t I: 第 i 次修复时间
可靠性
1 n
产品维修性
SS
2.3 系统与可靠性模型
系统:
FMEA
广义概念: 由若干个单元有机组成的一个可完成某一 功能的综合体。 狭义概念: 为完成某项任务或实现某种功能的设备、 人员、技术及环境的集合。
系统的可靠性R系=R设· R软件· R人员· R接口
SS
——系统与系统结构图
一般系统的功能结构图
SE1.1
SE1
系统
SE1.2 SE2.1 SE2.2.1
System
SE2
SE2.2
SE2.3 SE2.2.2 交接点
SS
...
SE3 （SE：系统单元） SE3.5
——系统与系统结构图
串联系统可靠性模型
4)重要性(后果程度)；5)复杂性。
SS
——有关术语
FMEA
(2) 进行可靠性计算:指标分配、预计、评估 可靠性模型 ；
(3) 进行可靠性分析 FMECA / FTA；
(4) 制定可靠性设计准则；
(5) 进行可靠性验证与评估。
(6) 可靠性控制→生产制造。
(7) 可靠性维护→用户使用。
SS
2.5 失效模式
A1
A2
A3
n
An
RS（t）= Ri（t）
S （ t） = 1 + 2 + 3 + … + n
SS
i=1
—— 系统与系统结构图
并联系统可靠性模型 A1 A2
An
RS（t）= 1 - 〔 1 - Ri（t）〕
i=1
n
SS
—— 系统与系统结构图
混联系统可靠性模型
B1
例：继电器的触头失效模式。
FMEA
失效模式：元器件或产品失效的一种表现形式；
失效后果：失效模式对产品功能、安全性所
造成的后果；
危害度 (严重度)：某种失效后果的严重程度；
潜在失效模式：可能发生的失效模式。
SS
典型的失效模式
弯曲 断裂 脏污 短路 表面粗糙 毛刺 转运损坏 变形 开路 开孔太深 孔错位 漏开孔 表面太光滑 接触不良
三、加工问题；
四、装配问题；
五、检测问题；
六、使用问题。
可能发生的失效模式
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 失效模式 结构失效（破损） 物理性质的卡结 颤振 搁置失效 打不开 关不上 误开 误关 内部泄漏 外部泄漏 超出容限 意外运行 断续性工作不稳 漂移性工作不稳 错误指示 序号 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 失效模式 错误模式 不能切换 提前运行 滞后运行
第三讲 FMECA分析技术
3.1 可靠性分析
FMEA
为了保证产品/过程设计的可靠性，应对设计方
案做可靠性分析；
目 的:
1）评价系统及其组成单元的可靠性水平； 2）提高系统及其组成单元的可靠性 (更重要)
主要方法: 故障/失效分析技术。
SS
——FMECA分析技术
FMEA
3.2 失效分析技术
注意：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
潜在失效的后果
噪音 粗糙 费力 工作不正常 异味 渗漏 不能工作 报废 外观不良
对最终 使用者
对下道 工序
无法紧固 不能配合 不能连接 无法安装 损坏设备 危害操作者 工装过度磨损
典型的失效机理
FMEA
物理的：磨损、屈服、疲劳… 化学的：腐蚀、老化、变质 … 原材料/元器件缺陷：
C1
A1
A1
B2
A3
C2
B3
SS
2.4 可靠性工程
目的 : 减少失效率和寿命周期费用；
费用
总费用 研制费用
FMEA
使用费用
最佳区域
R（t）
SS
——有关术语
FMEA
可靠性工程内容 ：
(1) 论证确定可靠性指标
定性 → 定量：MTBF / λ（t） 准则: 1)必要性；2)可能性；3)危害性；
!
SS
第一讲 概 述
1.1
FMEA
FMECA包含两部分
失效模式及后果分析(FMEA); 危害度分析(CA);
FMEA与CA合并为FMECA。
可靠性工程中最基本、最有效和最重要的 分析技术之一
SS
——概述
FMEA
1.2 发展过程
FMEA60年代中期由美国军方研发和建立; 首先在航空航天及核技术中应用;
对发生或可能发生失效的系统及其组成单元 进行分析。
鉴别其失效模式、失效原因(失效机理) ； 估计该失效模式对系统可能产生的后果； 分析该后果的严重程度 (影响和后果分析) ；
采取措施，提高系统的可靠性。
SS
常用失效分析方法
按失效原因分类:
—— 直方图、因果图、主次图；
FMEA
SS
2.1.1 可靠性
可靠性的形成
FMEA
设计过程形成：分析、评估、优化 生产过程形成：控制计划 使用过程形成：使用规范
}
固有 可靠性
使用可靠性
SS
—— 有关术语
FMEA
2.1.2 可靠度
产品在规定的条件下和规定的时间内完
成规定功能的概率。
可靠度是时间的递减函数。
R（t）= P（ T > t ）
和其他工具的关联；
改进了严重度、发生频度、探测度的评级表，以便对实
际分析和使用更有意义；
介绍了行业内目前使用的可选方法，不再强调“标准表
格”
建议不要把RPN作为风险评估的首要方法。
FMEA参考手册第四版的变化
第一章：提供了FMEA通用指南，提出管理者支持的需求
和定义一个开发并维持FMEA的过程的需求，以及持续改 进需求； 第二章：描述了在DFMEA和PFMEA之间比较通用的应用 方法，其中包括：策划、策略、措施计划、管理者支持的 需求和FMEA中的职责； 第三章：着重于DFMEA，包括，建立分析的范围、框图 使用、 DFMEA的各种类型，小组的组建、分析的基本程 序、措施计划、后续行动、RPN的可选方法、与PFMEA 以及确认计划的联系。 第四章：着重于PFMEA，包括，建立分析的范围、流程 图的使用、 小组的组建、分析的基本程序、措施计划、 与DFMEA以及控制计划的开发的联系。