FMEA讲义典型案例运用.pptx

FMEA讲义典型案例运用.pptx

《FMEA讲义典型案例运用.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《FMEA讲义典型案例运用.pptx（95页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

1课程内容课程内容一、一、FMEAFMEA背景背景二、二、FMEAFMEA基本知识基本知识三、三、FMEAFMEA实施过程实施过程四、案例四、案例2故障故障（失效失效）的概念的概念产品在规定条件下产品在规定条件下,（环境、操作、时间环境、操作、时间）不能完成既定功不能完成既定功能。

（事例）能。

（事例）在规定条件下在规定条件下,产品参数值不能维持在规定的上下限之产品参数值不能维持在规定的上下限之间（事例）间（事例）产品在工作范围内产品在工作范围内,导致零组件的破裂、断裂、卡死、导致零组件的破裂、断裂、卡死、损坏现象损坏现象（短路、开路、过度损耗等短路、开路、过度损耗等）（事例）（事例）故障（或失效）模式FMEA背景背景3失效分析失效分析失效分析就是分析、寻找系及其组成部分的失效原因失效分析就是分析、寻找系及其组成部分的失效原因（失失效机理、故障机理、诱发失效的因素等效机理、故障机理、诱发失效的因素等），从而提出补救，从而提出补救和预防、纠正措施和预防、纠正措施FMEA背景背景4常用失效分析方法常用失效分析方法仪器设备测试法（因果图法、直方图法、主次图法）FMEAFTA：

通过对可能造成系统（或过程）故障的各种因素进行分析，画出逻辑图（即故障树），确定系统故障原因的各种可能组合方式，计算系统（或过程）故障概率，采取相应的纠正措施，以提高系统（或过程）可靠性的一种设计分析方法。

事件树分析（ETA），是一种逻辑演绎方法，它在给定的一个初因事件的前提下，分析此初因事件可能导致的各种事件序列的结果，从而可以评价系统的可靠性与安全性FMEA、FTA是常被用到的重要的失效分析方法,应用也相当广泛。

特别是FMEA，已成为美国航天、国际汽车等行业的强制使用的分析方法。

故障模式分析FMEA背景背景5何何谓谓FMEA（FailureMode&EffectsAnalysis）以系统（产品）以及工序、设备等的构成要素为对象.利用所谓的“故障模式（FailureMode）”思考方式.事先排除可能出现的问题.通过故障的原因和影响说明问题的重要性.连接设计（工艺）的手法.故障模式预测故障模式预测故障的原因和影响解析故障的原因和影响解析评价问题的重要程度评价问题的重要程度设计设计（工艺工艺）改进改进FMEA背景背景6满足顾满足顾客要求客要求减少失减少失效风险效风险保持竞保持竞争力争力改进产改进产品质量品质量实施实施FMEA背景背景FMEA背景背景7开展可靠性带来了经济利益美国用于维修费用的变化趋势美国用于维修费用的变化趋势美军50年代，60%500%美军，1959年，25%2003年，美国企业美巨头企业家亿美元（2.5%）GM亿美元（2.8%）FORD亿美元（2.5%）GE.亿美元（4.5%）军军用用可靠性工程产生与发展可靠性工程产生与发展实施实施FMEA背景背景FMEA背景背景8所有的制造问题中有80%是由糟糕的设计引起的。

制造停工使英国每年损失470万生产小时。

对于许多制造过程，缺陷产品仍然以百分数来测量，而不是以百万件中缺陷产品数来测量。

FMEA背景背景实施实施FMEA背景背景9设计设计变更件数变更件数目标目标过去过去开发日程和设计变更件数开发日程和设计变更件数统计表明，设计变更集中在开发后半段，批量生产以后还有大量变更.时间FMEA背景背景开发阶段的开发阶段的问题点问题点开发日程和设计变更件数开发日程和设计变更件数10q50年代：

格年代：

格鲁鲁曼公司曼公司开开发发了了FMEA，用于，用于飞飞机机发动发动机故障防范；机故障防范；q70年代：

海年代：

海军军制定了制定了FMEA标标准，准，1976年，美年，美国国国国防部采防部采纳纳了了FMEA标标准；准；q80年代：

汽年代：

汽车车工工业业和微和微电电子工子工业应业应用用FMEAq90年代：

年代：

ISO9000推荐采用推荐采用FMEA；1994，FMEA成成为为QS-9000认证认证要求。

要求。

21世世纪纪:

?

q军军工工产业产业，宇宙，宇宙开开发领发领域域q可靠性、安全性评价可靠性、安全性评价工具工具1970年代初年代初日本科學技術盟日本科學技術盟NASDA（日本宇宙開發事業團日本宇宙開發事業團）引进引进在民用产业迅速普及在民用产业迅速普及-宇宙航空、汽车、电气宇宙航空、汽车、电气电子、机械、软件等所有产业领域电子、机械、软件等所有产业领域FMEA的起源与发展的起源与发展FMEA的起源与发展的起源与发展（美国美国）FMEA的起源与发展的起源与发展（日本日本）FMEA背景背景11$1$10$100$1000$10000$100000$1000000$10000000概念阶段计划阶段设计阶段验证阶段生产制造市场召回故障及事故的赔偿公司形象损失变更（修定）费用变更处理费用的变更处理费用的10倍法则倍法则事后处理的费用法则事后处理的费用法则FMEA背景背景12开发阶段的问题点开发阶段的问题点质量问题的发生要因质量问题的发生要因在整体质量问题发生的内容中，其根本原因为设计时没有充分考虑顾客与制造环境的质量在整体质量问题发生的内容中，其根本原因为设计时没有充分考虑顾客与制造环境的质量问题发生最多。

问题发生最多。

质量问题发生分类质量问题发生分类问题发生要因问题发生要因对应方案对应方案48%31%21%设计上没有充分把握顾客的要求事项设计上没有考虑制造能力开发质量保证的技能不足与执行能力微弱设计要因设计要因制造要因制造要因外包质量外包质量开发阶段中的源流性质量确保（源流管理）顾客要求的明确化规格/设计的优化开发业务的效率化资料:

1996年日本的某汽车企业分析资料FMEA背景背景13从从被动（后发管理）到主动被动（后发管理）到主动（先期管理先期管理）的转变的转变采用客户至上的原则，致力于计划中的事前准备，将问题防止于未然，以图顺畅生产的高效模型。

经济性经济性（大大）质量成本质量成本小小先期对应管理先期对应管理-防患于未然防患于未然.。

-真正的原因管理。

真正的原因管理。

-FMEA-FEEDFORWARD（PREACTION）按照被称作高度成长期遗留物的落后对应型，树立计划并实施，事后处理已发生的问题，是高损失成本的模型。

LOSSCOST（LOSSCOST（大大）质量成本质量成本大大落后对应管理落后对应管理-事后管理事后管理-现象管理现象管理-QC77种工具种工具-FEEDBACK评价成本评价成本大大失败成本失败成本大大预防成本预防成本小小评价评价成本成本小小失败成本失败成本小小预防成本预防成本大大事后解决问题型开发事后解决问题型开发被动的被动的QA防止再发生防止再发生假设先行型开发假设先行型开发主动的主动的QA防患于未然防患于未然现有方式现有方式改进方向改进方向FMEA背景背景14q防止再发生防止再发生防患于未然防患于未然事故的转变事故的转变q随系统的高度化、负责华而产生的事前解析的重要性增大随系统的高度化、负责华而产生的事前解析的重要性增大q随开发时间的短缩而发生的问题最小化随开发时间的短缩而发生的问题最小化qPL（ProductLiability）法的法的有效地对应有效地对应FMEA的引进背景与实施目的的引进背景与实施目的FMEA的引进背景的引进背景提前防止故障发生提前防止故障发生.防止丧失解决故障的机会防止丧失解决故障的机会.防止发生问题的巨额解决费用防止发生问题的巨额解决费用.早期确保开发产品的质量早期确保开发产品的质量与可靠性与可靠性.试验评价效率化试验评价效率化.技术上的技术上的Know-howKnow-how积累和知识再运用积累和知识再运用.推进开发相关各部门间的写作推进开发相关各部门间的写作.FMEA的实施目的的实施目的FMEA背景背景15q设计技术的一部分设计技术的一部分qDR（DesignReview）的的TOOLq技术技术Know-how的积累手段的积累手段q工程工程FMEA,设备设备FMEA开发开发与与活用活用q有效活用企业有效活用企业汽车汽车:

丰田汽车与其系列公司丰田汽车与其系列公司电气电气电子电子:

松下电子与其系列公司松下电子与其系列公司实施方法实施方法:

1980年年以后日本的影响以后日本的影响设计设计/开发阶段的基本步骤开发阶段的基本步骤3大汽车公司的质量体系要求事项大汽车公司的质量体系要求事项QS-9000规格，规格，TS16949对零部件开发企业的事实与其结果提交对零部件开发企业的事实与其结果提交义务化义务化FMEA的实施动向的实施动向FMEA的实施动向的实施动向（日本日本）FMEA的实施动向（美国）的实施动向（美国）FMEA背景背景16设计变更件数发布20-24months14-17months1-3months+3monthsJapanU.S.AFMEA起到了重要作用结果比较结果比较FMEA背景背景17什么是什么是FMEA？

FMEA简介简介基本知识基本知识18认可并评价认可并评价产品产品/过程中的过程中的潜在失效潜在失效以及该以及该失效的后果失效的后果确定确定能够消除或减少潜在失效发生机会的能够消除或减少潜在失效发生机会的措施措施将全部过程将全部过程形成文件形成文件FMEAFMEA是对确定设计或过程必须做哪些事情才能使顾客满意是对确定设计或过程必须做哪些事情才能使顾客满意这一过程的这一过程的补充补充FMEA的定义的定义基本知识基本知识19三种进行三种进行FMEA的情况，（关注焦点、范围）的情况，（关注焦点、范围）新设计、新技术、新过程；全部设计、技术或过程新设计、新技术、新过程；全部设计、技术或过程对现有设计或过程的修改；修改可能产生的相互影响对现有设计或过程的修改；修改可能产生的相互影响将现有设计或过程用于新的环境、场所或应用；将现有设计或过程用于新的环境、场所或应用；新环境或场所对现有设计或过程的影响新环境或场所对现有设计或过程的影响FMEA的实施环境的实施环境基本知识基本知识20FMEA的种类的种类系统FMEA设计FMEA过程FMEA对象产品（系统）产品（零配件等）过程（实际操作）目的确保系统设计的完整性评估确保设计的完整性.找出产品的故障形态及其对策确保设备的完整性找出工程、材料、操作的故障形态及其对策实施阶段概念阶段.计划阶段.计划阶段.设计阶段.验证阶段工程设计阶段.至批量前.故障（不良）式样预测对象系统子系统&Assemblies产品的构成要素.子系统间的交互作用工程作业；材料影响产品（系统）性能产品性能产品不良；后期工程故障模式功能丧失，整机故障现象停止；异常输出；无动作变形；龟列；磨损；短路等尺寸不良；破损等共同点用表格整理相对评价发生频度，影响度，检知度等并找出主要故障（不良）模式筹划各种故障（不良）模式的对策.基本知识基本知识21故障模式影响原因问题问题的衍生后果问题的原因故障模式影响原因从系统FMEA中得到的问题原因从系统FMEA中得到的影响新的设计故障模式的根本原因故障模式影响原因从设计FMEA中得到的问题的原因与设计FMEA的影响相同特定的过程故障模式的根本原因系统FMEA设计FMEA过程FMEA因此不必在设计FMEA中列出制造（过程）的故障模式系统、设计、过程系统、设计、过程FMEA之间的关系之间的关系基本知识基本知识22FMEA在设计阶段的角色在设计阶段的角色特性的知识特性的知识实际手段：

实际手段：

标准件；标准材料；标准设计等功能原则；装置；结构；材料；尺寸等限制条件的知识限制条件的知识制造条件；使用条件；环境条件，维护条件反思和分析可能反思和分析可能产生的问题产生的问题有关故障的知识知识知识设计过程设计过程要求功能要求功能要求操作要求操作极限条件极限条件设计方案：

设计方案：

概念概念结构结构草图草图评价评价/验证验证FMEA选择、分析实现手选择、分析实现手段段负向信息检讨负向信息检讨正向信息检讨正向信息检讨基本知识基本知识23设计变更设计变更,修订修订确认确认D-FMEA的的概要概要设设计计性能性能程度程度等等可靠性可靠性安全性安全性等等详细设计详细设计中间设计中间设计基本设计基本设计图图纸纸解析水平解析水平机能机能构构造的造的展展开开故障模式故障模式构构件件子系统子系统系统系统故障等级故障等级对策方案对策方案故障模式的原因把握故障模式的原因把握故障模式的影故障模式的影响响把握把握故障模式的影故障模式的影响响把握把握重要度重要度评价评价对策对策树立树立潜在的故障模式的潜在的故障模式的预测预测草案草案FMEA基本知识基本知识24P-FMEA的的概要概要工工程程工程设计、改进工程设计、改进产品功能、性能、质量产品功能、性能、质量作业容易性作业容易性设备设备解析水平解析水平工程解析与功能展开工程解析与功能展开不良模式不良模式工程工程产品产品（System）后加工后加工不良等级不良等级对策案对策案不良模式的原因把握不良模式的原因把握不良模式的影响把握不良模式的影响把握重要度重要度评价评价对策对策树立树立潜在的不良模式的潜在的不良模式的预测预测FMEA基本知识基本知识25FMEA在设计开发过程中位置在设计开发过程中位置11策划策划22产品设计和开发产品设计和开发33过程设计和开发过程设计和开发44产品和过程确认产品和过程确认生产生产概念提出概念提出和批准和批准项目批准项目批准样件样件试生产试生产投产投产计划和确计划和确定项目定项目产品设计和产品设计和开发验证开发验证过程设计和过程设计和开发验证开发验证产品和过产品和过程确认程确认反馈评定和反馈评定和纠正措施纠正措施设计设计FMEAFMEA过程过程FMEAFMEA基本知识基本知识26DFMEA设计开发阶段在初始材料清单产生之后，就可做DFMEA。

DFMEA在小组可行性承诺前经过小组评审，DFMEA是动态文件。

PFMEA初始过程在整个过程中的流程图/风险评定开始，就可做PFMEA。

过程FMEA几乎与设计DFMEA同时开始，比设计FMEA稍迟。

PFMEA是产品在策划确认时进行评审，也是动态文件。

开展开展FMEA的时机的时机所谓所谓“动动”在于产品在于产品/过程的更改，过程的更改，任何更改都要进行任何更改都要进行FMEA的评审的评审基本知识基本知识27DFMEA中常见的失效模式中常见的失效模式系统或产品层次：

系统或产品层次：

停止、不动作、不安定、输出异常、误动作等等。

零部件层次：

零部件层次：

变形、龟裂、破损、腐蚀、表面划伤、脱落、卡死、脏污、变质、烧毁、断裂、异物、泄漏等等。

基本知识基本知识28PFMEA常见的失效模式常见的失效模式加工成型过程：

加工成型过程：

加工毛刺、破损、变形、尺寸不合格、表面粗糙度判定失误等；组装、涂装过程：

组装、涂装过程：

安装划痕、破损、组装尺寸不合格、连结不合格、漏装零件、颜色判定失误、落入异物等。

基本知识基本知识29DFMEA与PFMEA有明确分工，又有紧密联系。

1、产品设计的下一道工序是过程设计，产品设计应充分考虑可制造与可装配性，由于产品设计中没有适当考虑制造中技术与操作者体力的限制，可能造成失效模式的发生；2、产品设计FMEA不能依靠过程检测作为控制措施；3、PFMEA应将DFMEA作为重要的输入，对DFMEA中标明的特殊特性，也必须在PFMEA中作为重点分析的内容。

设计设计FMEA和过程和过程FMEA的联系的联系基本知识基本知识30q设计。

评价部门设计。

评价部门讨论对重要故障模式设计改善。

讨论对重要故障模式设计改善。

q生产技术部门生产技术部门讨论对重要故障模式，发生频度较高的故障模式的工程改善。

讨论对重要故障模式，发生频度较高的故障模式的工程改善。

q生产部门生产部门讨论对重要故障模式的重点管理方法。

讨论对重要故障模式的重点管理方法。

q检查部门检查部门讨论对重要故障模式的重点管理方法及对检知较难故障模式的检出方法。

讨论对重要故障模式的重点管理方法及对检知较难故障模式的检出方法。

q品质保证部门品质保证部门讨论重要故障模式的市场对策。

讨论重要故障模式的市场对策。

q销售。

服务部门销售。

服务部门讨论使顾客彻底了解使用时的使用条件，保全条件及注意事项的方法。

讨论使顾客彻底了解使用时的使用条件，保全条件及注意事项的方法。

FMEA参加者及其作用参加者及其作用基本知识基本知识31FMEA总的原则总的原则设计或过设计或过程功能程功能潜在失效潜在失效模式模式潜在原因潜在原因现有设计现有设计控制控制失效的潜失效的潜在后果在后果确定严确定严重度重度确定频度确定频度确定不易探测确定不易探测度度基本知识基本知识32风险顺序数（RPN）RPN=后果的严重度失效可能性不易探测度取值范围在1到1000FMEA计算计算基本知识基本知识33新的新的更改的更改的设计设计评价评价方框图方框图设计设计FMEAFMEA过程过程FMEAFMEA过程过程产品产品过程过程特性特性过程流过程流程图程图FMEA两个阶段两个阶段实施过程实施过程PFMEADFMEA34SFMEADFMEA主要程序主要程序推进进程推进进程APCD实施过程实施过程Step1功能/结构展开Step2确定分析水平Step3列举分析对象功能Step4预测故障模式Step5确定失效后果影响Step12提出建议措施Step13确定纠正措施Step14修正RPN及评价Step15FMEA的输出与管理Step11计算RPNStep8评价发生频度Step9现行控制方法检讨Step10评价检测度Step7分析潜在原因Step6评价严重度P-FMEA和D-FMEA过程相似在D-FMEA开展后进行35简介简介过程FMEA是由负责制造/装配的工程师/小组主要采用的一种分析技术，用以最大限度地保证各种潜在失效模式及其相关的起因/机理已得到充分的考虑和论述。

FMEA以最严密的方式总结了开发一个过程时小组的思想（其中包括根据以往的经验可能会出错的一些项目的分析）。

这种系统化的方法体现了一个工程师在任何制造策划过程中正常经历的思维过程，并使之规范化。

36PFMEA的前提的前提PFMEA假定所设计的产品能够满足设计要求。

PFMEA不依靠改变设计来克服过程中的薄弱环节。

37P-FMEA主要程序主要程序推进进程推进进程APCD实施过程实施过程Step1过程功能/要求Step2确定分析水平Step3列举过程产品特性Step4预测故障模式Step5确定失效后果影响Step12提出建议措施Step13确定纠正措施Step14修正RPN及评价Step15FMEA的输出与管理Step11计算RPNStep8评价发生频度Step9现行控制方法检讨Step10评价检测度Step7分析潜在原因Step6评价严重度38过程功能确定过程功能确定P-FMEA的关键工作是找全可能的、潜在的导致过程产品故障（不能满足顾客要求）的工艺、作业等的失效模式。

为了找全过程（系统或部件）的潜在的故障模式，应明首选完成如下工作：

（1）顾客定义-过程FMEA中“顾客”的定义通常是指“最终使用者”。

然而，顾客也可以是随后或下游的制造或装配工序，维修工序或政府法规。

（2）建立过程流程图，确定过程的功能。

实施过程实施过程过程FMEA应从一般过程的流程图开始。

这个流程图应明确与每一工序相关的产品/过程特性。

如果有的话，相应的设计FMEA中所明确的一些产品影响后果应包括在内。

用于FMEA准备工作的流程图的复制件应伴随着FMEAStep1过程功能/要求Step2确定分析水平Step3列举过程产品特性Step4预测故障模式Step5确定失效后果影响Step12提出建议措施Step13确定纠正措施Step14修正RPN及评价Step15FMEA的输出与管理Step11计算RPNStep8评价发生频度Step9现行控制方法检讨Step10评价检测度Step7分析潜在原因Step6评价严重度39开始开始装配灯支架装配灯支架给反光镜装配垂直调整片给反光镜装配垂直调整片给反光镜装配水平调整片给反光镜装配水平调整片装配反光镜装配反光镜灯泡试验灯泡试验装配后盖装配后盖光度试验光度试验存储台存储台1040703020506080检查检查操作操作存储存储传递传递前灯装配-宏观创建过程流程图创建过程流程图40Op30-在反光镜上装配垂直调整片在反光镜上装配垂直调整片将基座定位和安装（两颗螺钉）于将基座定位和安装（两颗螺钉）于反射镜。

反射镜。

前端装配、定位预先装配的螺栓和前端装配、定位预先装配的螺栓和弹簧弹簧从视觉上检查调整片的装配从视觉上检查调整片的装配30.130.330.25-6前灯装配-微观创建过程流程图创建过程流程图41定义过程目标定义过程目标在此操作中，过程起什么作用？

使用动词/名词/可测量的格式填写测量包括所有的终端产品和过程要求42微观流程微观流程-过程目标过程目标要求要求/功能功能基座定位基座定位校正方向校正方向确保两个螺钉达到指定的扭力确保两个螺钉达到指定的扭力将每个目视辅具前端插入校正位置将每个目视辅具前端插入校正位置确保在子装配时螺栓确保在子装配时螺栓/弹簧的正确定弹簧的正确定位位从视觉上检查（符合零件图纸）：

从视觉上检查（符合零件图纸）：

螺栓，弹簧，位置，安装螺栓，弹簧，位置，安装将基座定位和安装（两颗螺钉）于反射将基座定位和安装（两颗螺钉）于反射镜。

镜。

前端装配、定位预先装配的螺栓和弹簧前端装配、定位预先装配的螺栓和弹簧从视觉上检查调整片的装配从视觉上检查调整片的装配30.130.330.243创建过程流程图创建过程流程图实施过程实施过程工序号制造移动储存检测返工操作说明标识关键产品特性/KCC标识关键过程性能/KPC5钢板材质检测储存从库房转运至剪板机剪板尺寸检查1015202544确定分析水平确定分析水平决定影响分析水平决定影响分析水平-决定决定FMEA对象的层面和范围对象的层面和范围影响分析水平影响分析水平对象对象ITEM实施过程实施过程Step1过程/功能要求Step2确定分析水平Step3列举过程产品特性Step4预测故障模式Step5确定失效后果影响Step12提出建议措施Step13确定纠正措施Step14修正RPN及评价Step15FMEA的输出与管理Step11计算RPNStep8评价发生频度Step9现行控制方法检讨Step10评价检测度Step7分析潜在原因Step6评价严重度45列举分析对象功能列举分析对象功能实施过程实施过程Step1过程功能/要求Step2确定分析水平Step3列举过程产品特性Step4预测故障模式Step5确定失效后果影响Step12提出建议措施Step13确定纠正措施Step14修正RPN及评价Step15FMEA的输出与管理Step11计算RPNStep8评价发生频度Step9现行控制方法检讨Step10评价检测度Step7分析潜在原因Step6评价严重度依据确定的分析水平，确定对应过程产品的要求-特别是特殊特性建立产品的功能/特性清单（该要求来源于设计过程）建立过程过程产品特性/功能矩阵46FMEA表表零部件功能展开建立FMEA表完成FMEA表头实施过程实施过程47功能、特性或要求是什么？

会有什么问题？

无功能部分功能降级功能间歇非预期功能后果是什么？

有多糟糕？

起因是什么？

发生的频率如何？

现在是怎样预防和探测的？

该方法在探测时有多好？

能做些什么？

设计更改过程更改特殊控制标准、程序或指南的更改FMEA表简介表简介实施过程实施过程48其他知识（个人直觉、组织的技术要领等实施过程实施过程预测故障模式预测故障模式Step1过程功能/要求Step2确定分析水平Step3列举过程产品特性Step4预测故障模式Step5确定失效后果影响Step12提出建议措施Step13确定纠正措施Step14修正RPN及评价Ste