FMEA概要培训讲座.pptx

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2023/12/9,1,潜在失效模式和后果分析PotentialFailureModeandEffectsAnalysis（FMEA）（第四版）,培训导师:

胡建国,2023/12/9,2,大家好！

本讲我们开始学习潜在失效模式和后果分析.祝大家学习成功！

2023/12/9,3,培训目录,一.FMEA概要二.设计FMEA三.过程FMEA,2023/12/9,4,课程目的,理解FMEA在APQP中的作用FEMA的目的、功用和结构提供实际运用FEMA的技术指南使学员在公司实施ISO/TS16949中，会有效运用FEMA,2023/12/9,5,1、FMEA是什么？

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。

例如：

考虑一个制动油缸A、从设计的角度出发，通过DFMEA，可能发现一个“O”密封圈的装配不当，会导致泄露。

如果该油缸生产并被装在汽车上，就有可能使汽车部分或全部失去制动性能。

因此，就要指定专人采取一定的措施改进设计并保证确实实施了该措施。

一、FMEA概要,2023/12/9,6,B、从制造的角度出发，通过PFMEA发现在制造过程中有可能向该油缸灌入非设计牌号的制动油液，加之“O”型圈设计的错误，其结果是导致泄露。

这样，就可以指定专人采取一定的措施，保证在制造过程中不可能向该油缸灌入非设计牌号的制动油液。

2023/12/9,7,2、FMEA的目的是什么？

发现、评价产品/过程中潜在的失效及其后果；找到能够避免或减少这些潜在的失效及其后果的措施；书面总结上述过程，将以上过程文件化，作为过程控制计划的输入；,2023/12/9,8,3、FMEA的发展,FEMA起源于60年代航天航空工业项目。

1974年美军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序，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汽车工业行动集团组织采用、编制FMEA参考手册。

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在其各自有关FMEA的参考手册、程序、报告格式和技术术语进行标准化处理，成统一的标准。

2023/12/9,9,4、墨菲定律,如果做某件事有两条或多条途径，并且其中一条会产生灾难性后果，然而总会有人误入这一条途径推论为：

1.如果某事能导致错误，这种错误必将会发生。

2.当某事导致错误时，可能会造成巨大损失。

3.失效最终与最简单的原因相关。

如果存在失效的可能，只要时间足够长，这种失效迟早会发生。

凡事总是等到潜在失效损失最大化时发生。

失效经常是混合的和凝聚的。

最终的灾难一般是起始于某些不显著的事件链的结果，失效耗尽了本身尚未失效的系统的其他部分。

2023/12/9,10,5、FMEA的基本思想,早知道做好防震设计就不会造成大楼倒塌早知道改进电力输出设计就不会造成全台大停电早知道不滥砍滥伐就不会造成泥石流早知道做好桥梁维护就不会造成高屏大桥倒塌有些早知道是必需的！

有些就不会是不允许发生的！

有效运用FMEA可减少事后追悔！

“早知道就不会”,2023/12/9,11,5、FMEA的基本思想,我先看了天气预报所以没有淋成落汤鸡我先评估金融大楼高度所以没有影响飞机安全我先设计电脑防火墙所以没有被黑客入侵有些我先是必需的！

有些所以没有是预期可避免的!

有效运用FMEA可强化事先预防!

“我先.所以没有”,2023/12/9,12,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及其小组应用过程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）工程师及其小组应用程序/项目FMEA针对程序/项目及其开发设计的分析技术,6、FMEA应用,2023/12/9,13,由谁实施：

由主管设计或制造的工程师召集一个小组，由该小组共同完成。

什么时间实施：

-应该是“事前”行动，而非“事后”工作；-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、经济的进行早期更改：

-对产品规范/过程方案和控制进行较容易、低成本的修改，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、FMEA的实施,2023/12/9,14,体现最大利益原则，通过事前行为减轻事后修改的危机。

8、FMEA的价值,2023/12/9,15,9.1团队协作形成一个产品开发小组（PDT）该小组成员的知识和经验有助于迅速找出设计或制造的潜在失效模式及其对顾客的影响并提出相应的措施。

9.2有效的管理1）着重于如何利用FMEA这个工具取得最有价值的结果。

2）FMEA的结果贯穿于产品的全过程。

3）在FMEA分析之前，不制造任何样件。

9、FMEA成功的条件,2023/12/9,16,质量是和顾客对产品的感觉以及产品满足顾客期望的程度相关的一个术语。

产品可以满足规范的要求，但仍有可能不满足顾客的期望。

10.质量和可靠性,2023/12/9,17,11.设计/过程FMEA的区别和联系,设计FMEA,零件,现行测试,现行控制（DVP&R）,现行控制（CP）,2023/12/9,18,三.设计FMEA,2023/12/9,19,1.1DFMEA是用来在最大范围内保证已充分地考虑到和指明各种潜在失效模式及其相关的起因/机理的一种分析技术。

1、什么是DFMEA？

2023/12/9,20,1.2设计FMEA为过程提供支持，它以如下的方式降低失效（包括产生不期望的结果）的风险：

在设计分析技术中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）在设计和开发过程得到考，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（如获得的教训）。

2023/12/9,21,DFMEA是由“设计主管工程师/小组”召集相关人员如制造、装配、材料、质量、服务及供方以及更高或下一总成设计部门等人员形成的一个工作组共同完成，是集体智慧的结晶。

2.DFMEA的实施,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FMEA保修资料等,项目管理职责：

2023/12/9,22,问题明确措施明确责任明确,3.DFMEA的要求,2023/12/9,23,事前行为：

在一个设计概念最终形成之时或之前开始；动态行为：

持续更新。

4.DFMEA的时效性,2023/12/9,24,所有潜在的缺陷都应在设计中避免，不能指望、依靠制造/装配过程来克服设计中潜在的缺陷；必须要考虑制造/装配过程中技术和身体的限制；如：

必要的拔模（斜度）、表面处理的限制、钢材淬硬性的限制、公差/过程能力/性能。

还应考虑产品维护（服务）及回收的技术/身体的限制；如:

工具的可接近性、材料分类符号（用于回收）。

5.DFMEA的原则,2023/12/9,25,最终使用者；车型设计或更高一级装配过程设计的工程师/设计组；负责生产、装配和售后服务的工程师；,6.DFMEA中的“顾客”的定义,2023/12/9,26,新的零部件更改设计的零部件应用或环境有变化的沿用零部件改进设计或对设计重新评估在开发各阶段中，当设计有变化或得到其它信息时，应及时、不断地修改，在产品样图、规范发放前结束。

7、DFMEA的对象,2023/12/9,27,8.APQP过程中D-FMEA所处的阶段,合同评审和项目计划,确定顾客期望计划质量,第阶段,设计FMEA,确定特殊特性，确定设计验证计划,第阶段,第阶段,生产工艺流程图,把产品特性与生产过程相联系，明确特殊特性,第阶段,开展过程FMEA,揭示变差来源，最后确定特殊特性,第阶段,2023/12/9,28,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,APQP-由第1阶段输出转入第2阶段输入,2023/12/9,29,APQP-第2阶段（设计开发）输出：

设计失效模式及后果分析（DFMEA）可制造性和装配设计设计验证设计评审样件制造工程图样（包括数学数据）工程规范材料规范图样和规范的更改,新设备工装和设施要求产品和过程特殊特性样件控制计划量具/实验设备要求小组可行性承诺管理者支持,设计部门,APQP小组,2023/12/9,30,9.设计FMEA的输入,9.1输入：

APQP第一阶段输出，即第二阶段输入9.2其它输入：

跨功能小组在开展设计FMEA时，应参考的内容:

1）保修信息2）顾客抱怨、退货资料3）纠正和预防措施4）类似产品的设计FMEA,2023/12/9,31,10.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&R）改进设计，或更改原有设计,简单的说：

DFMEA的结果：

一个框图和一个表格,2023/12/9,32,11.如何建立设计FMEA,对工程师进行运用设计FMEA的培训，理解设计控制概念了解对于顾客确定关键和特殊特性方法设计FMEA是一个创造性的工作，需要采用跨功能的小组应考虑包括每个零部件，审查产品的每个特性和功能需要调查研究和发挥创造力使用的工具：

在开展设计FMEA时，应采用各种问题解决方法和调查工具，包括：

脑力风暴路试问题、保修记录因果图整车质量竞争趋势以前设计的经验测试和型号资料柏拉图其它顾客要求,2023/12/9,33,D-FMEA的实施步骤：

1.确立实施对象,2.决定分析层次,3.建立系统机能方块图,5.列出潜在失效模式,9.预防与改正,8.完成FMEA表,4.建立可靠度框图,6.列出可能失效起因/机理,7.列出失效造成之严重等级,2023/12/9,34,运用QFD将系统机能展开并列出功能方块图,系统,车身,次系统,组件,门,门内板,窗,玻璃窗,内装,外装,密封条,门闩,2023/12/9,35,12.框图,-实现功能所要求的零部件、子系统-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,2023/12/9,36,系统名称：

闪光灯车型年：

1994年新产品FMEA识别号：

*110D001工作环境极限条件温度：

-20160F耐腐蚀性：

试验规范B振动：

不适用冲击：

6ft（英尺）下落外部材料：

灰尘湿度：

0100%RH可燃性：

（靠近热源的部件是什么？

）其它：

字母=零件=附着的/相连的=界面，不相连=不属于此FMEA数字=连接方法下列示例是一个关系框图，FMEA小组也可用其它形式的框图阐明他们分析中考虑的项目。

设计FMEA框图示例失效模式及后果分析（FMEA）框图/环境极限条件,灯泡总成D,开关开/关C,灯罩A,极板E+,电池B,弹簧F,2,3,4,5,5,4,1,零件连接方法灯罩1不连接（滑动配合）电池（2节电池）2铆接开/关开关3螺纹连接灯泡总成4卡扣装接电极5压紧装接弹簧,2023/12/9,37,1）FMEA编号：

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3）设计责任：

整车厂、部门和小组4）编制者：

负责FMEA准备工作的工程师及其所属部门,13.表格及填写要求,潜在失效模式及后果分析PotentialFailureModeandEffectsAnalysis（FMEA）,-表格共有22项组成-,2023/12/9,38,系统FMEA编号：

1234子系统页码：

共1页第1页零部件：

01、03车身密封设计责任：

车身工程师编制人：

泰特-X6412-车身工工程师车型年/车辆类型：

199*/狮牌4门/旅行车关键日期：

9*0301FMEA日期编制）8*0322（修订）8*0714主要参加人：

T.Fender汽车产品部、C.切利得斯生产部、J.福特总装部（Dalton.Fraser.Henley总装厂）,潜在失效模式及后果分析（设计FMEA）,2023/12/9,39,5）年型/车型：

设计所影响的年型及车型6）关键日期：

FMEA初次预定完成的日期7）FMEA日期：

编制FMEA原始稿的日期和最新修定日期8）核心小组：

列出有权确定和/或执行任务的责任部门和个人姓名,潜在失效模式及后果分析PotentialFailureModeandEffectsAnalysis（FMEA）,2023/12/9,40,-填入被分析项目的名称和编号；-利用工程图纸上标明的名称,在初次发布（如在概念阶段）前,应使用试验性编号；-注明被分析项目的所有功能及工作条件（当一个零件必须在附加条件下才能起功能作用时，列出这种附加条件）；-使用尽可能简明的文字描述、定义准确。

9）项目功能,在进行设计FMEA之前参考“零件功能单”，归纳这些信息,2023/12/9,41,D-FMEA:

零件功能单,2023/12/9,42,潜在失效模式及后果分析PotentialFailureModeandEffectsAnalysis（FMEA）,10）潜在失效模式,定义：

指由于设计，系统、子系统或零部件可能发生的不能满足功能要求或设计意图的状况。

这种潜在的失效模式可能会是高级系统、子系统地潜在失效模式的起因，也可能是低级系统、零部件潜在失效模式的后果。

-列出每一个潜在失效模式，遵循失效前提，既不一定发生，但是可能的；-考虑范围包括项目本身、低一级和高一级；-指明工作环境；-使用规范化的专业术语。

对只可能出现在特定运行环境条件（如热、冷、干燥、灰尘等）下，以及特定的使用条件（如超过平均里程、不平路、频繁启动停止行驶）下发生的潜在失效模式也应考虑。

2023/12/9,43,潜在失效模式及后果分析PotentialFailureModeandEffectsAnalysis（FMEA）,裂纹、变形、松动、泄漏、粘结、短路、氧化和断裂等。

典型的失效模式如：

2023/12/9,44,根据顾客（内部和外部）可能发现或经历的情况描述失效后果；如果失效模式可能影响到安全性或对法规的符合性，要清楚地予以说明。

说明分析对象；必须考虑系统、子系统和零部件之间存在的相互影响作用。

潜在失效模式及后果分析PotentialFailureModeandEffectsAnalysis（FMEA）,11）潜在的失效后果,定义：

顾客感受到的失效模式对系统功能的影响。

失效后果是下一道工序或客户的感受。

2023/12/9,45,典型的失效的后果有：

潜在失效模式及后果分析PotentialFailureModeandEffectsAnalysis（FMEA）,噪音运行不稳外观不良不稳定间歇运行泄漏,粗糙无法运作不适的异味运行减损发热定期的不符合,2023/12/9,46,指潜在失效模式发生时其失效后果对下工序零件、子系统或顾客影响的严重程度。

严重度级别数值的减少只能通过修改设计来实现。

潜在失效模式及后果分析PotentialFailureModeandEffectsAnalysis（FMEA）,12）严重度,推荐的设计FMEA的严重度分级表：

DFMEA严重性评估标准（Severity）,2023/12/9,47,2023/12/9,48,2023/12/9,49,产品特性的分级（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；符号及其使用服从于特定的公司规定。

潜在失效模式及后果分析PotentialFailureModeandEffectsAnalysis（FMEA）,13）分级（重要程度）,2023/12/9,50,潜在失效模式及后果分析PotentialFailureModeandEffectsAnalysis（FMEA）,14）失效的潜在起因/机理,-指设计薄弱或设计缺陷的迹象。

设计FMEA小组应基于两个假设考虑失效原因：

失效模式由设计缺陷造成，零件的制造和装配在工程规范之内；失效模式由制造装配的缺陷所引起，但这种制造和装配错误是由于设计缺陷造成的。

即设计缺陷可造成组装过程的失误。

2023/12/9,51,典型的失效原因可包括但不限于：

规定的材料不正确设计寿命估计不足压力过大润滑能力不足维修保养说明不适当/错误演算法不适当,软件规范错误表面加工规范错误流程规范错误规定的摩擦材料不当过热规定的公差不当,潜在失效模式及后果分析PotentialFailureModeandEffectsAnalysis（FMEA）,2023/12/9,52,典型的失效机理可包括但不限于：

屈服疲劳材料不稳定蠕变,磨损腐蚀化学性氧化电位移,潜在失效模式及后果分析PotentialFailureModeandEffectsAnalysis（FMEA）,2023/12/9,53,潜在失效模式及后果分析PotentialFailureModeandEffectsAnalysis（FMEA）,指某一特定失效起因/机理在设计寿命内出现的可能性。

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,15）频度,2023/12/9,54,潜在失效模式及后果分析PotentialFailureModeandEffectsAnalysis（FMEA）,DFMEA发生性评估标准（Occurrence）,2023/12/9,55,2023/12/9,56,1、类似零部件或子系统的维修档案及维修服务经验？

2、零部件是否为以前使用的零部件或子系统还是与其相似？

3、相对先前水平的零部件或子系统所做的变化有多显著？

4、零件是否全新？

零件是否与原来有根本不同？

5、零部件的用途有无变化？

6、有哪些环境改变？

7、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？

8、是否已采取了预防性控制措施。

潜在失效模式及后果分析PotentialFailureModeandEffectsAnalysis（FMEA）,估计频度数值时，应考虑如下问题：

2023/12/9,57,-设计控制：

在设计过程中应用的措施、方法等以保证设计目的，避免失效模式的发生。

-现行设计控制：

指那些已经用于或正在用于相同或相似设计中的设计控制，如道路试验和计算研究以及可行性评审、样件试验等。

潜在失效模式及后果分析PotentialFailureModeandEffectsAnalysis（FMEA）,16）现行设计控制（预防、探测）,2023/12/9,58,-未知起因/机理、未知纠正措施，此时的工作目标是找出未知起因/机理及纠正措施。

-未知失效模式，此时的工作目标是找出失效模式。

潜在失效模式及后果分析PotentialFailureModeandEffectsAnalysis（FMEA）,预防：

已知起因/机理或失效模式/后果的出现，并且知道对其的控制方法，此时的工作目标是减少起因/机理或失效模式/后果的出现概率。

探测：

要考虑两种类型设计控制：

2023/12/9,59,指对所设计对象失效起因/机理探测能力的评价。

潜在失效模式及后果分析PotentialFailureModeandEffectsAnalysis（FMEA）,17）探测度,推荐的设计FMEA的探测度评价准则：

DFMEA侦测性评估标准（Detection）,2023/12/9,60,2023/12/9,61,2023/12/9,62,2023/12/9,63,RPN=（S）*（O）*（D）S：

严重度数O：

频度数D：

不易探测度数,潜在失效模式及后果分析PotentialFailureModeandEffectsAnalysis（FMEA）,18）风险顺序数（RPN）,RPN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。

2023/12/9,64,第四版,2023/12/9,65,第四版,2023/12/9,66,第四版,2023/12/9,67,第四版,2023/12/9,68,对设计对象存在的问题提出措施：

根据RPN的排序，给出采取纠正措施的优先顺序；建议措施的目标是减少PRN，或其中的S、O及D；增加确认/验证工作，可以减少不易探测度数；修改设计，可以减少严重度数和频度数。

潜在失效模式及后果分析PotentialFailureModeandEffectsAnalysis（FMEA）,19）建议措施,2023/12/9,69,风险顺序数评估方法：

1.当RPN大于100时，必须采取措施降低。

2.当严重度大于8时，必须采取措施降低。

3.当上述1.和2.不满足时，选取RPN前四位采取措施进行降低。

潜在失效模式及后果分析PotentialFailureModeandEffectsAnalysis（FMEA）,2023/12/9,70,第四版,2023/12/9,71,明确执行“建议措施”的组织和个人以及预计完成的日期。

潜在失效模式及后果分析PotentialFailureModeandEffectsAnalysis（FMEA）,20）责任及目标完成日期,21）采取的措施,-简要记载具体实施的措施和生效日期。

2023/12/9,72,-当明确了纠正措施后，估算并记录下纠正后的严重度数、频度数和不易探测度数，计算并记录RPN。

潜在失效模式及后果分析PotentialFailureModeandEffectsAnalysis（FMEA）,22）措施的结果,2023/12/9,73,设计主管工程师应负责采取几种方式来保证所有的建议措施已被实施或已妥善落实，这些方式包括但不限于以下内容：

1）保证设计要求得到实现；2）评审工程图样和规范；3）确认这些已反映在装配/生产文件中；4）评审过程FMEA和控制计划。

FMEA文件应永远体现最新的设计水平及最新采取的有关措施，包括生产发生后的设计更改DFMEA应在设计发布之前完成。

潜在失效模式及后果分析PotentialFailureModeandEffectsAnalysis（FMEA）,跟踪,2023/12/9,74,四、过程FMEA,2023/12/9,75,1、什么是PFMEA？

PFMEA是用来在最大范围内保证已充分地考虑到和指明过程中存在的各种潜在失效模式及其相关的起因/机理的一种分析技术,潜在失效模式及后果分析PotentialFailureModeandEffectsAnalysis（FMEA）,2023/12/9,76,2、PFMEA的实施PFMEA是由“制造主管工程师/小组”召集相关人员如设计、装配、材料、质量和服务以及供方和下一总成设计部门等人员形成一个工作组共同完成，是集体智慧的结晶。

潜在失效模式及后果分析PotentialFailureModeandEffectsAnalysis（FMEA）,2023