FMEA潜在失效模式及后果分析详述

FMEA的實施（續）
❖為達到最佳效益，FMEA必須在設計或過程失 效模式被無意地納入設計產品之前進行。
❖事前花時間很好地進行綜合的FMEA分析，能 夠容易、低成本地對產品或過程進行修改，從而 減輕事後修改的危機。
❖FMEA能夠減少或消除因修改而帶來更大損失 的機會。
❖適當的應用FMEA是一個相互作用的過程，永 無止境。（隨著新的失效模式的出現 , FMEA文 件是一個動態文件 ）
1/15000 1/150000 ≤1/1500000
频度数 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1
16)現行設計控制
• 列出利用預防, 設計驗証/確認或其他作業未確 認對失效模式設計適當, 和/或原因/機器設備均被 考慮。常用的控制(如: 道路试验、設計评审、運 算研究、可行性審查、样件试验等)為一些已被或 正在使用的相同或類似的設計。 有三種設計管制或特征：
❖這種系統化的方法體現了一個工程師在 任何設計過程中正常經歷的思維過程，並 使之規範化、文件化。
簡介
❖在設計階段使用FMEA時，能夠用以下 方法降低產品的失效風險
– 有助於對設計要求的評估及對設計方案 的相互權衡。
– 有助於對製造和裝配要求的最初設計。
– 提高在設計／開發過程中已考慮潛在失 效模式及其對系統和車輛運行影響的(概率)可 能性。
5)年型/車型
• 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。
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
• 列出有權确定和/或执行任务的责任部
失效的定義
❖失效 :
– 在規定條件下(環境、操作、時間)不能 完成既定功能。 – 在規定條件下, 產品參數值不能維持在 規定的上下限之間。 – 產品在工作範圍內, 導致零組件的破裂 、斷裂、卡死等損坏現象。
FMEA的分類
❖設計FMEA(DFMEA) ❖過程FMEA(PFMEA) ❖系统FMEA(SFMEA)
❖ 一般的失效模式包含下列各項, 但不限於此: 裂纹、變形 、松弛、洩漏、粘结、短路、生鏽氧化、断裂。
11)潛在失效后果
❖為被客戶察覺在功能特性上失效模式的后果, 也就是: 失效模式一旦發生時, 對系統或裝備以及 操作使用人員所造成的影響。
❖一般在討論失效后果時, 先檢討失效發生時對 幹部所產生的影響, 然後循產品的組合架構層次, 逐層分析一直到最高層級人員, 裝備所可能造成 的影響。
集體的努力
❖設計FMEA是一份動態文件，應在一個設計 概念最終形成之時或之前開始，而且，在產 品開發各階段中，當設計有變化或得到其它 信息時，應及時，不斷地修改，並最終在產 品加工圖樣完成之前全部結束。
集體的努力
❖考慮製造／裝配的要求是相互聯係的，設 計FMEA在體現設計意圖的同時，還應保證制 造或裝配能夠實現設計意圖。
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）。
9)項目/功能
• 填入被分析項目的名稱和编号, 盡可能簡潔 地填入被分析項目的功能符號, 設計意圖。包 括這個系統作業相關的資訊(如: 说明溫度、 壓力、湿度範圍)如果項目包含一個以上有不 同潛在失效模式功能時, 則列出所有個別功能 。
– 必要的拔模(斜度) – 要求的表面處理 – 裝配空間／工具可接近 – 要求的鋼材硬度 – 過程能力／性能
設計FMEA的開 發
❖設計FMEA應從列出設計希望做什麼及不希望 做什麼開始，即設計意圖； ❖應將通過質量功能展開(QFD)、車輛要求文件 、已知的產品要求和/或製造/裝配要求等的顧客 需求綜合起來； ❖期待特性的定義越明確，就越容易識別潛在的 失效模式，採取糾正措施。 ❖設計FMEA應從所要分析的系統、子系統或零 部件的框圖開始（如附录A框图的示例）
❖但，製造或裝配過程中可能發生的潛在失 效模式和／或其原因／機理不需包含在設計 FMEA當中，此時，它們的識別，影響及控制 是由過程FMEA來解決。
集體的努力
❖設計FMEA不是靠過程控制來克服設計中潛 在的缺陷，但的確要考慮制造／裝配過程中 技術的／體力的限制（設計FMEA要考慮可製 造性和可裝配性），例如
集體的努力
❖在最初的設計潛在FMEA過程中，希望負責 設計的工程師們能夠直接地、主動地聯系所有 有關部門的代表。這些部門應包括(但不限於) ：裝配、製造、材料、 質量、服務和供方， 以及負責下一總成的設計部門。 ❖FMEA可成為促進有關部門間充分交換意見 的催化劑，從而提高整個集體的工作水平。 ❖此外，任何(內部或外部的)供方設計項目應 向有關負責设计的工程師進行諮詢。
很轻微 配合、外观或尖响、卡嗒响等项目不符合要求，但很少顾客会 2
发现有缺陷
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无 无影响
1
13)分級
• 這個欄位用來區分任何對零件、子系統 或系統、將要求附加於制程管制的特殊產 品特性(如關鍵的、主要的、次要的)。
• 任何項目被認為是要求的特殊过程控制, 將被以適當的特征或符號列入設計FMEA 的分级欄位內, 並將於建議措施欄位被提 出。
14)潛在失效的起因/机理
❖典型的失效機理可包括下列, 但不局 限於此：
✓ 屈服； ✓ 金屬疲勞； ✓ 原物料材質不穩定； ✓ 蠕變； ✓ 磨損； ✓ 腐蝕。
15)频度（O）
❖频度是指某一特定失效起因或机理（已 列于前栏目中）出现的可能性;
❖描述频度级别数着重在其含义而不是具 体的数。
❖通過設計变更来消除或控制一个或多个 的失效起因/机理是降低频度数的唯一途 径。
❖對車輛回收的研究結果表明，全面實 施FMEA能夠避免許多事件的發生。
FMEA的實施（續）
❖雖然FMEA的準備工作中，每項職責都必須 明確到個人，但是要完成FMEA還得依靠集 體協作，必須綜合每個人的智慧。例如，需 要有設計、製造、裝配、售後服務、質量及 可靠性等各方面的專業人才。
❖及時性是成功實施FMEA的最重要因素之一 ，它是一個“事前的行為”，而不是“事後的行 為”；
15)频度（O）（续）
❖潜在失效起因/机理出现频度的评估分为1到 10级，在确定这个估计值时，需要考虑下列问 题：
✓ 相似零件或子系統的過去服務取得資料和 相關經驗? ✓ 零件、或前一等級類似零件或子系統是否 漬銷? ✓ 從前一等級的零件或子系統, 改變的程度 大小? ✓ 零件與前一等級零件, 基本上是否有差異? ✓ 零件是否為全新的產品?零件使用條件是 否改變?
目的
❖生產品設計開發初期, 分析產品潛在失效模 式與相關產生原因提出未來分析階段注意事 項, 建立有效的质量控制計劃。
❖DFMEA方块图
目的
DFMEA表格
❖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：
• 每一個於設計FMEA列出的項目, 將在过 程FMEA的特殊过程管制中被列出。
14)潛在失效的起因/机理
❖潜在失效起因是指一个设计薄弱部分的迹 象，其作用结果就是失效模式。
❖一般失效原因包括下列, 但不局限於此：
✓ 錯誤的原物料規格。 ✓ 不適當的設計壽命假設。 ✓ 超過應力。 ✓ 潤滑或加油能力不足。 ✓ 不適當的維護作業。 ✓ 缺乏環境保護。 ✓ 錯誤的算法。
8
高 车辆/系统能运行，但性能下降，顾客不满意
7
中等 车辆/系统能运行，但舒适性或方便性项目不能工作，顾客感觉不舒服 6
低 车辆/系统能运行，但舒适性或方便性项目性能下降，顾客感 5 觉有些不舒服
很低 配合、外观或尖响、卡嗒响等项目不符合要求，大多数顾客会 4 发现有缺陷
轻微 配合、外观或尖响、卡嗒响等项目不符合要求，有一半顾客会 3 发现有缺陷
– 將上述過程文件化；
❖它是對設計過程的完善，以明確什麽
FMEA發展歷史
❖雖然許多工程技術人員早已在他們的 設計或製造過程中應用了FMEA這一分 析方法。但首次正式應用FMEA技術則 是在六十年代中期航天工業的一項革新 。
FMEA的實施
❖由於不斷追求產品質量是一個企業不 可推卸的責任，所以應用FMEA技術來 識別並消除潛在隱患有著舉足輕重的 作用。
10) 潛在失效模式
❖ 為零件、子系統或系統於符號設計意圖過程中可能失效 的種類, 也可能是較高階子系統或系統之失效原因, 或較低 階零組件的失效效應。
❖ 列出特別項目和功能的每一潛在失效模式。假設失效是 將發生的但不是必須發生的, 潛在失效模式或儘可能發生 於某些作業條件下(如: 熱、冷、乾燥、灰塵等)和某些使 用條件下。
❖常見的失效后果包括: 噪音、漏氣、操作費力 、電動窗不作用、煞車不靈、跳動、亂檔、冷卻 不夠、車輛性能退化, 產生臭氣, 外觀不良等。
12)嚴重度（S）
• 严重度是潜在失效模式发生时对下序零件、 子系统、系统或顾客影响后果的严重程度（ 列于前一栏中）的评价指标。
• 严重度仅适用于后果
• 要减少失效的严重度级别数值，光能通过修 改设计来实现，严重度的评估分为1到10级。
1)FMEA編號
• 填入FMEA文件編號, 以便查询。
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 、子系統或零件的名稱、編號
3)設計責任
• 填入整车厂（OEM）部門和小組, 如 果知道，还应包括供方的名稱。
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。
推荐的评估准 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）
失效发生可能性 很高：失效几乎是不可避免的