潜在失效模式和影响分析(1).ppt

潜在失效模式和影响分析FailureModeandEffectsAnalysis,QS-9000技术手册培训课程,2,内容,课程目的FMEA概要介绍设计FMEA过程FMEA,3,课程目的,理解FMEA在APQP中的作用；介绍FMEA的原因和目的、功用和结构；提供实际运用FMEA的技术指南；使学员在公司实施QS-9000中，会有效地运用FMEA；,4,FMEA概要介绍,FMEA是一组系统化的工作，其目的是：发现、评价产品/过程中潜在的失效及后果；找到能够避免或减少这些潜在失效的措施；将以上过程文件化，作为过程控制计划的输入。FMEA的发展历史：FMEA起始于60年代航空航天工业项目。1974年美海军用于舰艇装备的标准舰艇装备的失效模式和后果分析实施程，首先将它用于军事项目合约。1970年晚期，汽车工业将FMEA作为在对其零件设计和生产制造的会审项目的一部分。1980年初，产品事故责任的费用突升和不断的法庭起诉事件发生，使FMEA成为降低事故的不可或缺的重要工具。并由开始的500多家公司扩展到其供应商。1993年包括美国三大汽车公司和美国质量管理协会在内的，美汽车工业行动集团组织采用、编制了FMEA参考手册。,5,FMEA概要介绍,QS-9000中关于P-FMEA的要求：小組活動應該包括：特殊特性的開發和最終確定(見附錄C)；失效模式及后果分析的開發和評審；制定措施，優先減少風險大的潛在的失效模式；控制計劃的制定與評審。4.2.3.5過程失效模式及后果分析(過程FMEA)過程失效模式及后果分析應考慮所有特殊特性，應努力改進過程，以防止發生缺陷，而不只是找出缺陷。如某些顧客提出對過程失效模式及后果分析進行評審和批准要求，應在生產件批準前，滿足顧客的要求(參見第二部份)。參見潛在失效模式及后果分析參考手冊。,6,FMEA概要介绍,FMEA的应用：设计FMEA：针对产品本身，产品设计、开发时期的分析技术。主要是设计工程师和其小组应用。过程FMEA：针对产品的实现过程，过程开发设计的分析技术。主要是过程(制造)工程师和其小组应用。程序/项目FMEA：针对程序/项目，程序/项目开发设计的分析技术。FMEA的实施：应该是“事前”行动，而非“事后”工作;即，D-FMEA在设计(图纸、规范)完成之前，P-FMEA在过程设计确定之前。全面的事先FMEA分析，可容易、经济地进行早期更改。即对产品规范/过程方案和控制进行较容易、低成本地修改，减轻事后修改的浪费，和对进度的影响。FMEA是一个永不停止、相互作用的持续改进的过程。,7,设计FMEA,本阶段使用的分析工具，可将用于进一步确定那些特殊特性，并对这些特性进行优先分级。APQP-由第1阶段输出转入第2阶段输入设计目标可靠性和质量目标性能目标材料初始清单特殊产品和过程特性的初始清单管理支持,8,设计FMEA,第2阶段(设计开发)输出设计责任行为决定了第2阶段输出D-FMEA设计评审设计验证计划和报告（DVPR）样件制造样件控制计划,工程图纸、工程规范、材料规范图纸和规范更改新设备、工装和设施要求对主要/关键产品和过程特性的认同量具/试验设备要求小组可行性承诺,9,APQP过程中D-FMEA所处的阶段,10,设计FMEA,目的设计的分析技术，分析和说明潜在失效模式及其原因和机理；有助于对设计要求、设计方案进行分析评价；有助于对制造、装配要求的初始设计确定；确保潜在失效模式及其影响(对系统/整车运行)在设计和开发过程中得到考虑，并揭示设计缺陷；为设计试验、开发项目的策划提供更多的信息；确定潜在失效模式、其影响，并按其对“顾客”影响分级,分析可能的所有原因,确定对这些因素的控制，量化严重度、频度和不易探测度。进行排序,建议措施，进而建立改进设计和开发试验的优先控制系统降低失效的风险。确定潜在的产品特殊特性。为建议和跟踪降低风险的措施提供了公开的讨论形式；为将来分析现场情况、评价设计的变更和开发更先进的设计提供参考。,11,设计FMEA,对于D-FMEA，“顾客”为：国家法律、法规(如，安全、排放、噪音)最终使用者，车型设计工程师/小组，总成、部件、零件制造和装配过程设计工程师/小组总成、部件、零件制造和装配过程,12,设计FMEA,D-FMEA开展的时机：新的零部件；更改的零部件；应用/环境有变化的零部件；在开发各阶段中，当设计有变化或得到其它信息时，应及时、不断修改，在产品图样、规范发放前结束。改进设计、或对设计重新评估。在D-FMEA中，不应把克服潜在设计缺陷的方法，寄托于过程控制。相反地，应当充分考虑制造过程本身的限制因素。,13,设计FMEA的输入,由第1阶段输出转入第2阶段输入设计目标可靠性和质量目标性能目标材料初始清单特殊产品和过程特性的初始清单管理支持,14,设计FMEA的其它输入,跨功能小组在开展设计FMEA时，应参考以下文件和资料：保修信息。顾客抱怨、退货资料。纠正和预防措施。类似产品的设计FMEAAPQP第一阶段输出，即第二阶段输入和任何其它相应输入。,15,设计FMEA,项目管理职责确保：负责设计的跨功能小组进行了设计FMEA。D-FMEA符合顾客批准的方法。(如，AIAG的FMEA手册)在进行D-FMEA的过程中考虑了多种因素，包括：重大质量问题研讨市场使用件召回情况用户工厂的意见同类产品的FMEATGW、保修资料等,16,设计FMEA,设计FMEA的输出潜在设计失效模式。潜在关键设计要求。设计问题：曾经受到制造和装配作业挑战的设计问题。新设计要求：尚无制造或组装作业的经验。设计验证计划和报告(DVP*开发/采用新的技术，以发现原因。,52,现行设计控制和不易探测度(18-19),当未知原因存在时，评估技术只能着眼于发现失效模式。希望通过发现失效模式来发现这一未知原因。同样有二种可能途径。失效模式已发现已知原因导致失效模式，那么通过改变设计根除原因或降低频度。如果原因未知，需作进一步的分析以找出原因，并作纠正措施。失效模式尚未发现。这一情况以上述第三种情况相似。为了增加发现失效模式的可能性，必须：确保所采用的设计评估技术能够发现失效模式增加样本容量采用/开发新的技术,53,现行设计控制和不易探测度(18-19),不易探测度(19)列出与潜在设计评估技术相对应的、在零件开发生产前失效模式的不易探测度数。确定现行设计控制能否发现相关原因。如果能够，那么频度会受到影响。现行的验证和确认技术必须改进以降低不易探测度。,现行设计控制和不易探测度(18-19),建议评估判定标准：小组应当协议并采用一种一致的评判标准和评级体系，即使在对个别产品分析时调整。AIAG不易探测度分级指南,现行设计控制和不易探测度（18-19）,不易探测度（19）在零件交付生产之前，设计控制能够探测出失效模式概率的评估,现行设计控制和不易探测度（18-19）,不易探测度(19)不易探测度分级指南,57,风险顺序数(RPN)(20),RPN的计算方法是：RPN=SEVOCCDETRPN用于对失效模式排序。优先对高RPN项采取纠正措施，以降低RPN值。不管RPN数值的大小，当失效模式的严重度数高时，就应特别引起重视。,D-FMEA:措施(21-27),对RPN和SEV.高分值的，应考虑要采取措施；建议措施(21)*通过改进设计改善严重度。*建议措施的目的在于降低频度、严重度或不可探测性。建议措施,59,D-FMEA:措施(21-27),在下列情况下，考虑纠正措施：RPN值太高(不管是对小组达成的共识，还是对顾客的强制要求而言)。失效模式的严重度大于8。频度太高(由小组认可,或为顾客强制规定)。如对某个具体原因没有建议措施，请在本栏内加注说明。,60,措施(21-27),确定措施提出建议措施是一个创造性过程。小组人员应当不加约束地考虑各种建设性措施。一般说来，一个建议措施应当针对一个失效原因。在措施不确定时，应当通过试验设计对小组人员提出的各种措施作系统性试验。应对每一个失效模式作研究，并针对原因提出建议性措施，以降低RPN数任何措施都应当验证，以确定正确性和有效性。,61,措施(21-27),责任和完成日期(22)确定责任部门和个人，确定完成日期采取的措施(23)简述措施和生效日期纠正后的RPN(24-27)重新计算纠正措施执行后的风险顺序数，并进行评估。(如：严重度、频度和不易探测度)。,62,过程FMEA内容,基础过程开发改进模式过程失效模式和影响分析过程FMEA输出过程FMEA的建立表头信息（1-8）标识（9-18）潜在失效模式（11）潜在影响、严重度和分级（12-14）,潜在影响、严重度和分级（12-14）失效原因和发生频度（15-16）现行过程控制和不易探测度风险顺序数（RPN）（19）采取的措施（20-26）风险评价可靠性FMEAP-FMEA,63,过程开发和改进的基本模式,过程验证,编制工作指导书,编制控制计划,开展过程FMEA,生产工艺流程图,持续改进,64,P-FMEA过程失效模式和影响分析,目的PFMEA的主要目的是减少制造风险:1.帮助分析新/更改(或改进的需要)的制造和装配过程。2确保存在的和潜在的制造和/或装配过程失效模式和影响都得了考虑。3确定过程缺陷，提出可能的原因，针对原因提出控制措施。4消除或降低生产不可接受产品的频率。5增强对不可接受产品的可探测度。6确定关键特性和重要特性，以便编制完整的过程控制计划。7建立过程改进的优先顺序。8提供过程开发文件，为今后开发制造和装配过程提供指导。,65,P-FMEA过程失效模式和影响分析,注：PFME是以下方面的输入：控制计划的编制。初始过程能力研究计划的编制。产品和过程特殊特性的最终确定。过程和监控作业指导书(包括检验指导书)的编制。,66,P-FMEA,输入编制PFMEA，多功能小组可应用的数据和参考文件：过程FMEA-AIAG参考手册特性矩阵以往SPC记录保修信息顾客抱怨和产品退回数据资料纠正或预防措施过程流程图、现场布置图、操作描述系统和/或设计FMEA类似产品和过程的PFMEA,67,P-FMEA,68,过程FMEA输出,过程/零件潜在失效模式的清单。潜在关键特性和重要特性清单。消除或减少产品失效模式出现频次的过程改进措施清单。提供全面的过程控制策略。,69,过程FMEA的建立,过程FMEA需考虑每一步作业，以：发现产品在相关过程中的潜在失效模式。-FMEA文件在今后可用于成本、过程更改其它关键因素的分析。评估潜在失效的影响。确定制造或装配过程中产生失效的潜在根源。确定过程要控制的变差，以预防和探测失效原因和失效模式。建议措施，以改进控制或根除原因。,70,过程FMEA的建立,创造性过程FMEA是一个创造性的工作，需要采用跨功能的小组。在开展以下工作时，需要调查、分析和发挥创造力：确定潜在失效模式、其影响和原因提出建议措施以降低失效模式的风险量化严重度、频度和不可探测度,71,过程FMEA的建立,工具在开展过程FMEA时，应采用各种问题解决方和调查工具，包括：脑力风暴因果图试验设计柏拉图回归分析(散布图)其它方法,过程FMEA,73,P-FMEA表头(1-8),项目(1)根据过程所属的的系统、子系统或零部件进行分类，包括名称和编号。年型/车型(2)汽车的年型和车型(非汽车零件时用产品替代)核心小组(3)FMEA跨部门评估小组名称、部门过程责任(4)整车厂商(OEM)、部门和责任小组,关键日期(5)FMEA计划完成日期，APQP进度计划安排日期。FMEA编号(6)用于追溯FMEA的内部编号编制人(7)FMEA编制人的姓名、电话及所属公司日期(8)原始稿编制日期、修订号和日期,74,过程FMEA的建立,标识(9-10)可自左至右或自上而下地完成FMEA。过程功能/要求(9)与工艺流程中的作业编号和说明相同，标明确切的过程目的(如：焊接，钻孔等等)。产品特性编号/说明(10)可增加产品特性栏，有助于系统地分析所有特性的失效模式。备注：在“过程功能”和“PCID/说明”栏所需添入的内容与工艺流程文件相同。,过程FMEA的建立,76,潜在失效模式(11),所谓潜在失效模式是指过程可能发生的不能满足过程或设计要求的状况。是对某一作业可能发生的不符合性的描述。失效状态是以作业为单元进行。只有以作业为审查单元时，才能把失效模式与产品和过程特性相联系。上游作业中的失效模式应在那层进行表述。在确定失效模式时，试问：在这个作业过程中，什么情况下产品特性不能得到满足？即使不考虑工程图纸的要求，顾客会提出什么样的异议？,77,潜在失效模式(11),跨功能小组应讨论先前作业的失效模式，并假定先前的失效模式不带入本作业。建立新产品的失效模式清单，是一种创造性和预防性的工作，分析、评价各种可能发生的情况。对现存产品而言，可从产品或作业的质量记录中列出符合实际的失效模式清单。可从标准表格中选出失效模式，以强调统一性。此表可用作那些具有较长的描述失效模式的字首。表格可以根据产品零件族而产生。检查工序可不考虑进行FMEA分析。,潜在失效模式(11),表4.1:典型的失效模式,P-FMEA,P-FMEA,81,潜在影响、严重度和分级(12-14),失效模式的潜在影响(12)潜在影响是指失效模式对顾客的影响。顾客泛指指下步作业、后续作业、装配厂、最终用户和政府法规。当顾客是后续作业时，这种影响应描述为过程的具体表现。(如：粘着于模具、损坏夹具、装配不上，危害操作者等等)当顾客是最终用户时，这种影响应描述为产品或系统的具体表现。(如：外观不良、噪音太大、系统不工作等)。可建立通常的潜在失效模式影响清单，有助于跨功能小组的思考(脑力风暴)。,潜在影响、严重度和分级(12-14),表4.2部分通常的潜在影响清单确定这种影响需要了解产品，以及设计工程师的参与同类产品/零件的DFMEA和DFMEA文件是有用的参考资料。,83,潜在影响、严重度和分级(12-14),严重度(13)严重度是潜在失效模式对顾客影响的严重程度评价。严重度仅针对“影响”。一般只有设计变更才能改变影响的严重度。严重度建立了失效模式与风险等级之间的联系，对高严重度的关注，起到引导资源作用。严重度分为1-10级，对一个失效模式，可对影响最大的进行打分。对那些超出小组成员经验和知识的评级，(如当顾客是装配厂或最终用户时)，应向设计FMEA人员、设计工程师和顾客咨询。当为内部顾客时，小组应听取下游作业员的意见。分级(14)用于区分另部件、子系统、系统特性(例如：关键、主要、重要、重点)。,表4.3严重度评级,P-FMEA,86,P-FMEA:失效原因和频度(15-16),潜在失效原因/机理(15)列出失效模式的潜在原因(如：装备不当、轴承故障、设定不当)。表4.4一般原因列出小组所知道的实际原因。不要太笼统(如：作业员错误)，而要具体。,87,P-FMEA:失效原因和频度(15-16),频度(16)频度是指失效原因/机理预计发生频度，分1到10级。预防措施可降低发生频度。表4.5失效频度分级表,88,P-FMEA:当前过程控制和不可探测度(17-18),当前过程控制(17)指在产生过程FMEA时已经采用的过程控制方法(3种方法)。不可探测度(18)评估在零件离开制造现场前，现行控制方法对失效模式或失效模式的原因得到发现的可能性。分为1到10级。检验能提高失效模式或失效原因的探测能力。,89,P-FMEA:当前过程控制和不可探测度(17-18),表4.6不可探测度分级表,90,P-FMEA:风险顺序数(RPN)(19),RPN的计算方法是：RPN=SEVOCCDETRPN用于对失效模式排序。采取措施降低RPN。不管RPN数值的大小，当失效模式的严重度数高时，就应特别引起重视。,91,P-FMEA:措施(20-26),建议措施(20)提高可探测度：这一方法是允许失效模式的出现，对一旦出现的失效进行剔除，而不能根除原因。例如象下列产品检验体系：连续检查体系作业员在工作前对上道过程的产品进行检验，这种做法虽然费时，但增加客观性。自我检查体系作业人员在把零件发放给下道工序前，作100%的检查。这种方法相对少费时，但因为“太熟悉”而影响检验质量。,92,P-FMEA:措施(20-26),减少或杜绝(失效模式的)出现这类方式从短期看，成本较高，但长期看更经济更理想。包括：产品的重新设计重新设计产品，使不良状况不可能发生或很难发生。过程的重新设计重新设计过程，使不良状况不可能发生或很难发生。很多情况下需要改变工装，省却或简化过程步骤。防错的检验体系在不合格产品产生现场应用某种控制，以探测和根除可能导致不合格生产的原因。,93,P-FMEA:措施(20-26),防错控制常规控制方法终止操作，防止严重不合格品的继续出现。常规警告方法通过传感装置提醒作业人员异常过程。接触方法以传感装置通过对产品形状或尺寸探测异常。例如：只能通过机器或装置正确上料装配夹具探测某个零件特性是否表现的传感器限位开关和停机固定数值方法以某种运转、重量等的具体固定数值探测异常情况。运转步骤方法以检查的需运转的偏变差探测异常情况。,94,建议措施(20)(续),确定措施一个创造性过程。小组人员应当不加约束地考虑各种建设性措施。一般说来，一个建议措施应当针对一个失效原因。在措施不确定时，应当通过试验设计对小组人员提出的各种措施作系统性试验。应考虑对每一个失效模式作研究，并提出建议性措施，以降低RPN数。任何措施都应当验证，以确定正确性和有效性。,95,P-FMEA:措施(20-26),责任和完成日期(21)确定责任部门、负责人，确定完成日期采取的措施(22)简述实际采取的措施和生效日期纠正后的RPN(23-26)重新计算纠正措施执行后的风险顺序数(严重度、频度和不可探测度)。,P-FMEA:措施(20-26),风险评估AIAG建议对每个作业都进行风险评估，否则进行FMEA。对所有过程，包括所有特性进行FMEA是有益的，值得推荐的。表4.7作业风险分析范例,可靠性FMEA,可靠性FMEA（RFMEA）作为一个有效的工具，用于TPM工作。TPM的目标是最大化设备开动率，零时间故障停工。,98,PFMEA,通过在生产中消除一般损耗来达成TPM目标。每项作业失效模式与下列有关：设备失效设定和调整设备空闲和辅修中断减低的速度工艺上的缺陷减少产量（从开始到稳定生产）,99,PFMEA,每项失效模式，小组列出失效对部门，工厂或顾客的影响。每个失效的原因控制损耗的现行控制如果采用严重度，发生频度和探测度打分，在损失打分前，必须使每项打分得到大家一致同意。开发编制可靠性FMEA的打分标准。,100,PFMEA,项目管理职责项目主管和APQP小组应负责过程FMEA的建立和评估最终的文件，以确保满足：PFMEA已编制完成或在“项目要求日期”之前完成。多功能小组已建立，并用以编制PFMEA。适当的