FMEA培训教材(第四版).pptx

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潜在失效模式和后果分析PotentialFailureModeandEffectsAnalysis（FMEA4th）陈陈锋锋2010年年6月月2/10/20241PreparedbyfinnchenNotCopyWithoutPermission主要内容oCH1引言oCH2FMEA基础知识oCH3FMEA通用指南oCH4DFMEA应用与实施oCH5PFMEA应用与实施2/10/20242PreparedbyfinnchenNotCopyWithoutPermissionCH1引言o0.生活的现象o1.关于潜在的理解o2.何谓失效o3.后果应关注的内容o4.风险是否存在o5.对FMEA理解施2/10/20243PreparedbyfinnchenNotCopyWithoutPermission0.生活的现象-默菲定律o默菲定律：

所有可能出错的地方都将会出错！

那么，在产品制造之前我们都担心一些什么呢？

oFMEA：

将问题扼杀在摇篮之中2/10/20244PreparedbyfinnchenNotCopyWithoutPermission1.关于潜在的理解潜在意味着：

2/10/20245PreparedbyfinnchenNotCopyWithoutPermission1.预防观念问题总数项目策划项目实施验收使用问题总数项目策划项目实施验收使用优质企业劣质企业2/10/20246PreparedbyfinnchenNotCopyWithoutPermission2.何谓失效o在规定条件下（环境、操作、时间）不能完成既定功能在规定条件下，产品参数值不能维持在规定的上下限之间；o产品在工作范围内，导致零组件的破裂、断裂、卡死等损坏现象。

2/10/20247PreparedbyfinnchenNotCopyWithoutPermission2.何谓失效o产品失效一般的表现形式如下：

硬式失效：

产品非常明显表达一种功能停止现象实体破坏软式失效：

产品机能因退化（Degradation）、老化（Aging）、不稳定（Unstable）而不能满足原有设计要求标准（其失效现象及判定标准必须加以量化）、功能退化、功能不稳定等o失效模式：

失效的具体表现形式2/10/20248PreparedbyfinnchenNotCopyWithoutPermission3.后果应关注的内容后果分析分析后果后果表示2/10/20249PreparedbyfinnchenNotCopyWithoutPermission3.后果应关注的内容后果的分类功能、性能方面可靠性、维护性方面安全性方面经济性方面操作性方面修复性方面环境方面公共安全方面废弃方面等2/10/202410PreparedbyfinnchenNotCopyWithoutPermission4风险是否存在风险是否存在o渔夫与秀才的故事渔夫与秀才的故事通过这样的故事，在面对一件事时，给我通过这样的故事，在面对一件事时，给我们的思考是什么？

们的思考是什么？

2/10/202411PreparedbyfinnchenNotCopyWithoutPermission5.对FMEA理解oPotentialFailureModeandEffectsAnalysis潜在失效模式及后果分析oFMEA：

是通过对可能发生的（和/或已经发生的）失效模式进行分析与判断其可能造成（和/或已经产生的）的后果而产生的风险程度的一种量化的定性分析计算方法，并根据风险的大小，采取有针对性的改进，从而了解产品（和/或制造过程）设计能力，达成一种事先预防并实施改进措施实施改进的方法工具。

2/10/202412PreparedbyfinnchenNotCopyWithoutPermissionCH2FMEA基础知识o1.FMEA起源与发展o2.何谓FMEAo3.面对问题时FMEA应发挥的作用o4.FMEA解决问题的逻辑思路o5.FMEA类型o6.FMEA实施的时间与时机o7.实施FMEA的影响o8.FMEA的综合收益2/10/202413PreparedbyfinnchenNotCopyWithoutPermission1.FMEA的起源与发展o20世纪50年代，美国格鲁曼公司开发了FMEA，主要用于飞机制造业和发动机故障评估，取得很好的实效；o美国航空及太空署（NASA）实施阿波罗登月计划时，在合同中明确要求实施FMEA；o七十年代-1972年，美国福特汽车公司受到美国太空总署许可正式在汽车行业使用FMEA；o今天FMEA已经是一个国际化标准要求；o现在已经进入一般性工业，如：

电子，医药，计算机等。

2/10/202414PreparedbyfinnchenNotCopyWithoutPermission2.何谓FMEAoFMEA是一组系统化的活动，其目的是：

n发现、评价产品/过程中潜在的失效及其后果。

n找到能够避免或减少这些潜在失效发生的措施。

n书面总结上述过程。

o它是对设计（产品/过程）过程的完善，以明确什么样的设计才能满足顾客要求。

oFMEA重点在于设计，无论是设计开发产品，还是过程设计2/10/202415PreparedbyfinnchenNotCopyWithoutPermission要做的事可能会发生的问题事先分析了解原因已做的事发生了什么事什么原因3.面对问题时FMEA应发挥的作用2/10/202416PreparedbyfinnchenNotCopyWithoutPermission4.FMEA解决问题的逻辑思路现行预计的产品/过程可能产生的失效模式分析对顾客或下工程的影响哪些原因可能造成这个失效模式分析可采取的对策是否消除2/10/202417PreparedbyfinnchenNotCopyWithoutPermission4.FMEA解决问题的逻辑思路项目/功能要求潜在失效模式失效潜在后果严重度等级潜在失效起因/机理频度现行设计（过程）控制预防探测探测度RPN建议措施责任与目标完成日期措施执行结果采行措施严重度频度探测度RPN功能、特征功能、特征或要求是或要求是什么？

什么？

可能有何错误？

可能有何错误？

-功能丧失功能丧失-部分部分/全部功能全部功能降低降低-功能间歇性中断功能间歇性中断-非预期的功能非预期的功能影响是影响是什么？

什么？

有多有多严重？

严重？

起因是起因是什么？

什么？

其发生的其发生的几率为何？

几率为何？

为有可能为有可能被预防和被预防和探测吗？

探测吗？

探测它探测它的方法的方法有多好？

有多好？

可以做什么？

可以做什么？

-设计变更设计变更-过程变更过程变更-特别的控制特别的控制-标准、程序或标准、程序或指南的更改指南的更改2/10/202418PreparedbyfinnchenNotCopyWithoutPermission5.FMEA的类型o依据产品实现阶段不同可分为：

设计DFMEA过程PFMEAo依据产品复杂程度不同可分为：

系统FMEA子系统FMEA零件FMEA材料FMEA2/10/202419PreparedbyfinnchenNotCopyWithoutPermissionDFMEA：

产品工程师所采用的一种工具；考虑的是产品设计造成的失效；为产品设计的策划和试验提供信息；PFMEA：

工艺工程师所采用的一种工具；考虑的是制造过程中造成的失效；为制造工艺的控制提供信息；5.FMEA的类型2/10/202420PreparedbyfinnchenNotCopyWithoutPermission6.FMEA实施的时间与时机概念初始设计设计完成样件制造设计/过程确认制造开始oDFMEA：

开始早于过程设计，完成时间在早期的图样完成及任何工装的制造开始之前oPFMEA：

开始于基本的操作方法讨论完成时，完成时间早于制造计划制定和制造批准之前DFMEAPFMEA2/10/202421PreparedbyfinnchenNotCopyWithoutPermission6.FMEA实施的时间与时机营销产品规划质量目标设计产品方案设计FMEA制造技术制造设备过程FMEA采购外购零件供货商质保生产制造过程统计控制售后服务产品使用故障分析产品形成的全过程在哪些阶段使用FMEA？

2/10/202422PreparedbyfinnchenNotCopyWithoutPermission7.实施FMEA的影响-范围和重点o新设计、新技术或新制程，这时的FMEA是完整的设计、技术、或制程。

o修改现有的设计或制程（假设其设计或制程FMEA已存在）这时的FMEA的焦点在修改的设计、制程，以及由于修改设计、制程而导致的相互作用。

o使用现有的设计或过程于新的环境、地点（假设其设计或制程FMEA已存在），这时的FMEA范围是针对环境、地点对现有的设计、过程的影响。

2/10/202423PreparedbyfinnchenNotCopyWithoutPermission7.实施FMEA的影响-阶段oFMEA作为一种重要的可靠度分析工具，可广泛应用于组织产品活动中的各个阶段：

包括从系统-子系统-零件的策划-设计开发阶段有计划地展开，由设计阶段延伸到制造和应用阶段o在产品设计阶段，改进的重点是：

用于指出设计上的问题点，改进设计，用以确认产品设计是否满足顾客要求o在制造设计阶段，改进的重点是：

用于指出加工、装配、制造、设计方面的问题点，反推至前一过程或前一阶段，要求进行必须的改进2/10/202424PreparedbyfinnchenNotCopyWithoutPermission7.实施FMEA的影响-及时性o及时性是成功实施FMEA最重要因素之一，它是一个“事前的行为”（“机会之窗”关闭前实施），不是“事后的行为”，为达到最佳效益，FMEA必须在设计或过程失效模式被无意纳入设计产品之前进行o事前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o适当应用FMEA是一个相互作用的过程，永无止境2/10/202425PreparedbyfinnchenNotCopyWithoutPermission7.实施FMEA的影响-RPN分值o不适合将一个小组的FMEA分数和其它组的FMEA分数进行比较，因为即使设计或过程是一样的，但由于每个状况不一样所以打出来的分数也会不一样oRPN分值的高低并不是唯一判断FMEA的风险大小、实施相应对策的评价标准。

需要综合考虑S、O、D的先后顺序，以及对此三种影响着风险大小的理解与评估2/10/202426PreparedbyfinnchenNotCopyWithoutPermission7.实施FMEA的影响-管理和组织oFMEA实施的方法随着公司规模、组织结构、产品类别与流程不同而不同，尽管其原则是相同的。

适用时应考虑：

o范围包括公司内部和各阶层供应商产生的FMEA；o适用时，应阐明DFMEA和PFMEA；o通过将FMEA过程作为APQP过程的一个完整部分；o作为工程技术评审的一部分；o产品和过程设计定期的审核和批准的一部分。

2/10/202427PreparedbyfinnchenNotCopyWithoutPermission7.实施FMEA的影响-跟踪和持续改进o为了确保FMEA所采取的预防措施是有效的，所以应对这些行动进行追踪，对这方面的要求无论怎样强调都不过份，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o领导团队（FMEA小组）应确保所有建议的措施已被执行或评估，FMEA是一份动态的文件，应反映出最新的状态，以及最新的相关措施活动，包括在开始制造后才发生的活动。

有多种方式确认建议的措施是否实施，包含但不限于：

o评审设计、制程、图面以确认建议的措施是否已实施o确认各项的设计、制程、组装的变更是否已整合到相关的文件中o评估设计FMEA、过程FMEA，系统FMEA的应用以及控制计划的合理性2/10/202428PreparedbyfinnchenNotCopyWithoutPermission7.实施FMEA的影响-跟踪和持续改进量产控制更新DFMEA更新PFMEA工程内不良和顾客抱怨过程开发初版PFMEA更新PFMEA产品规范和工程内不良产品开发初版DFMEA更新DFMEA顾客要求和顾客抱怨2/10/202429PreparedbyfinnchenNotCopyWithoutPermission8.FMEA的综合收益概念Concept设计Design产品Produce过程Process时间Time纸面Paper硬件Materia传统模式TraditionalFMEA工作量Resourceforproblemsolving2/10/202430PreparedbyfinnchenNotCopyWithoutPermission8.FMEA的综合收益o有效实施预防计划；o识别改变需求，降低成本，减少浪费；o降低无增值操作，集中资源，循序改善产品设计和制程；o避免采用高风险的设计，有助于设计改进；o循环改善，不断提升设计和制程可靠度；o制程检验，测试标准，检验程序、规范等；o可实施产品可靠性，制程安全性，环保的评估；o有助于工程师培训与演练。

2/10/202431PreparedbyfinnchenNotCopyWithoutPermissionCH3FMEA通用策略指南o1.FMEA目标o2.FMEA基本框架结构o3.FMEA分析方法及共同确认的要素o4.FMEA分析步骤流程2/10/202432PreparedbyfinnchenNotCopyWithoutPermission1.FMEA目标oFMEA开发，无论是设计还是过程，都应用一个共同的方法以期达成：

o对潜在的产品或过程失效进行识别以达到预期；o明确潜在的后果；o分析失效模式的潜在原因；o分析现行控制的应用；o确定风险等级；o有效降低风险。

2/10/202433PreparedbyfinnchenNotCopyWithoutPermission2.FMEA基本框架结构o无论FMEA是怎样的格式，要求的格式应依据组织的需要和顾客的要求相应的变化。

可基本上，其格式应反映：

o分析和确定产品或过程的功能、要求和可交付性；o不能满足功能性要求时的失效模式；o失效模式可能带来的影响及后果；o失效模式可能的各种潜在原因与机理；o针对失效模式的原因/机理的措施和控制；o预防失效模式及重复出现的措施。

o常见的FMEA表格具体见附件2/10/202434PreparedbyfinnchenNotCopyWithoutPermission3.FMEA分析方法及共同确认的要素1）确定小组2）定义范围3）定义顾客4）识别功能、要求和规定A.潜在失效模式B.潜在后果C.潜在起因D.现行控制E.识别和评估风险F.建议措施和后果2/10/202435PreparedbyfinnchenNotCopyWithoutPermission3.FMEA分析方法及共同确认的要素1）确定小组FMEA开发是一个多方论证的小组的责任，需要这个多功能小组的成员包含必要的主题内容知识。

应包括产品或过程所需的专业知识，以及对FMEA实施过程的了解。

推荐一种团队合作方式确保FMEA开发过程收益，并能得到所有可能影响功能的输入和协作。

FMEA小组成员建议应掌握的相关资源和专业知识如下页附表所示内容。

2/10/202436PreparedbyfinnchenNotCopyWithoutPermission3.FMEA分析方法及共同确认的要素小组成员能力要求FMEA展开主题相关资源或专家范围项目管理，顾客，整体负责人功能、要求或期望顾客，项目管理、整体负责人、服务作业、安全、制造和组装、包装，后勤，原材料潜在失效模式过程或产品可能失效的方法顾客，项目管理、整体负责人、服务作业、安全、制造和组装、包装，后勤，原材料，质量失效的后果或结果对组织的过程或下游顾客顾客，项目管理、整体负责人、服务作业、安全、制造和组装、包装，后勤，原材料，质量潜在失效的要因顾客，制造和组装、包装，后勤，材料，质量，可靠性，工程分析，统计分析，设备制造商，维护潜在失效发生的频率顾客，制造和组装、包装，后勤，材料，质量，可靠性，工程分析，设备制造商，维护现行控制的应用预防制造和组装、包装，后勤，材料，质量，设备制造商，维护现行控制的应用探测顾客，制造和组装、包装，后勤，材料，质量，维护必须的建议措施顾客，项目管理、整体负责人、服务作业、安全、制造和组装、包装，后勤，材料，质量可靠性，工程分析，统计分析，设备制造商，维护2/10/202437PreparedbyfinnchenNotCopyWithoutPermission3.FMEA分析方法及共同确认的要素2）定义范围FMEA应用前首先确定分析的界限，需要确定包含内容和排除内容一样重要，一般建议的界定范围的方法如下：

产品或过程功能模式清单方块（界线）示意图参数（P）图接口示意图过程流程图相互关系矩阵图表原材料清单BOM2/10/202438PreparedbyfinnchenNotCopyWithoutPermission3.FMEA分析方法及共同确认的要素2）定义范围-关于系统的理解o系统FMEA：

是由多个子系统FMEA组成。

焦点在于确定所有系统、子系统、环境和顾客之间的接口和相互作用。

如整车系统、底盘系统、传动系统等o子系统FMEA：

是一个系统FMEA的子集。

其重点在于明确所有子系统、零部件之间的联系和相互作用，包括与其它子系统或系统之间的相互作用。

如前悬吊子系统就是底盘系统的一部分o零部件FMEA：

是子系统FMEA的一个子集。

如刹车片是刹车总成的一部分，而刹车总成又是底盘系统的一个子统2/10/202439PreparedbyfinnchenNotCopyWithoutPermission3.FMEA分析方法及共同确认的要素2）定义范围-系统的界面和相互作用，如下案例2/10/202440PreparedbyfinnchenNotCopyWithoutPermission3.FMEA分析方法及共同确认的要素2/10/202441PreparedbyfinnchenNotCopyWithoutPermission3.FMEA分析方法及共同确认的要素3）定义顾客。

FMEA实施过程中需要考虑有四类顾客：

o最终使用者：

将会使用产品的个人或组织。

如影响最终使用者的FMEA分析可包括耐用性、防错、操作简便性等oOEM组装和制造中心（工厂）：

制造作业和成品组装发生的OEM场所。

需要确定产品和它组装过程之间的关系，如组装的防错、组装效率的提升等o供应链制造：

制造原材料或零部件的制造，加工或组装发生的供应商场所。

这包括加工制造件、售后件、组装和表面处理过程。

可能是任何后续和/或下一道工序o监管机构：

定义要求和监督是否符合影响产品或过程的安全、环境规范、法律法规的政府机构2/10/202442PreparedbyfinnchenNotCopyWithoutPermission3.FMEA分析方法及共同确认的要素4）识别功能、要求和规定-A.潜在失效模式失效模式：

是指产品或过程可能不能满足设计意图或过程要求的方式或方法，假定的失效可能发生，但不一定发生一个简明且易于理解的失效定义是非常重要的，它可以使分析更加集中，企业需要自行结合行业特点加以明确失效模式不同于顾客所关注的现象，需要用专业技术术语加以描述2/10/202443PreparedbyfinnchenNotCopyWithoutPermission3.FMEA分析方法及共同确认的要素4）识别功能、要求和规定-B.潜在后果潜在失效后果就是失效模式的影响，就如顾客的感受一样，这种顾客可能包括上述所描述的所有类别的顾客（四种类型的顾客）。

确定潜在失效后果包括失效后果的分析，以及这些后果的严重程度或严重性分析，是FMEA的重要理解注：

后果、结果、结论的理解2/10/202444PreparedbyfinnchenNotCopyWithoutPermission3.FMEA分析方法及共同确认的要素4）识别功能、要求和规定-C.潜在起因潜在失效起因是指失效是如何发生的一种源由，并依据可以实施的纠正或被控制的原则进行描述潜在失效起因是一种设计缺陷的表现一种设计缺陷的表，它的后果就是失效模式一个起因和它所能导致的失效模式有着直接的关系（起因发生，其失效模式一定发生）。

充分详细识别失效模式的根本原因，就能识别合适的控制和措施计划如有多个起因，需要对每一个可能的起因进行单独的潜在起因分析，一个失效模式可能对应多个可能失效起因2/10/202445PreparedbyfinnchenNotCopyWithoutPermission3.FMEA分析方法及共同确认的要素4）识别功能、要求和规定-D.现行控制现行控制是指采取预防或探测失效起因或失效模式的活动。

在设计开发现行控制中，需要确定什么方面易出错，为什么，和如何实施预防或探测是很重要的，控制可应用于产品设计或制造过程应将预防作为重点的现行控制将会得到最大化的回报2/10/202446PreparedbyfinnchenNotCopyWithoutPermission3.FMEA分析方法及共同确认的要素4）识别功能、要求和规定-E.识别和评估风险风险评估是FMEA最后的结论之一，风险评估可从三个方面进行，即：

严重度、频度和探测度o严重度S是指顾客受失效影响程度进行的评估o频度O是指失效起因发生的频率o探测度D是对产品或过程如何探测失效起因或失效模式起因的一种评估并结合此三个方面综合评估，确定风险顺序2/10/202447PreparedbyfinnchenNotCopyWithoutPermission3.FMEA分析方法及共同确认的要素4）识别功能、要求和规定-F.建议措施和后果建议措施的意图是减少综合风险和失效模式发生的可能性。

建议措施的顺序是先降低严重度、再频度后探测度为使建议有效，并确保采取恰当的措施，可包括：

o确保达到包括可靠性的设计要求o评审工程图纸和规范o确定组装/制造过程中的合并o评审相关FMEA、控制计划和作业指导书o建议措施的时间、责任人员应记录，一旦完成措施和获得结果，需要重新评估风险2/10/202448PreparedbyfinnchenNotCopyWithoutPermission4.FMEA分析步骤流程o实施前准备o确定FMEA评分标准o实施FMEA分析o讨论、总结和评估分析结果o实施改进对策o进行追踪确认效果2/10/202449PreparedbyfinnchenNotCopyWithoutPermission4.FMEA分析步骤流程组成FMEA团队资料收集订定执行方案组织实施分析产品设计制造工艺环境使用维修表格格式分析层次失效定义确定时机成果整合（见下页）2/10/202450PreparedbyfinnchenNotCopyWithoutPermission4.FMEA分析步骤流程分析过程特性定义制造流程分析产品特性分析失效模式分析失效原因分析频度分析现行控制方法分析探测度计算风险优先数决定优先改善的失效模式分析失效后果分析严重度改善实施及评估建议改善措施2/10/2