c)FMEA失效模式及后果分析

2019/8/21陈瑞泉1潜在失效模式及后果分析PotentialFailureModeandEffectsAnalysisFMEA2019/8/21陈瑞泉2潜在的失效模式潜在的失效模式(Potentialfailuremode)是指可能发生，但不一定非得发生的失效模式，这是工程技术人员在设计、制造和装配中认识到或感觉到的可能存在的隐患。潜在失效后果潜在失效后果(potentialeffectfailure)是指一种潜在失效模式会给顾客带来的后果，这里所说的顾客，包括外部的汽车主机厂、下一道工序、使用者直至产品的最终用户；内部的顾客则包括生产流程的工序、作业部门和操作人员等。2019/8/21陈瑞泉3后果分析后果分析(effectanalysis)指的是一种失效模式若发生，会给顾客带来多大的危害。在FMEA中，危害性包含有三层意思，并且都设法定量化，这三层意思是：①一种失效模式所产生后果的严重度(seventy)；②一种失效模式的起因发生的频度(frequencyofoccurrence)；③一种失效模式的起因不可探测的程度(likelihoodofdetection)。2019/8/21陈瑞泉420世纪50年代初期，美国Grumman公司第一次把FMEA思想用于一种战斗机操作系统的设计分析，取得较好效果，但正式应用FMEA技术是在60年代中期，作为航天工业的一项革新，以后逐渐推广。70年代中期，美国公布了FMEA的军用标准MIL-STD-1629。1980年又改版为MIL—STD-1629A。1985年国际电工协会(IEC)公布了FMEA的国际标准：IEC812，这个标准被我国等同采用，编号为GB7826—1987《系统可靠性分析技术、失效模式和效应分析(FMEA)程序》。2019/8/21陈瑞泉5FMEA的早期应用局限在航空、航天领域，但自80年代后期，在民用产品生产领域，随着顾客对产品质量要求的不断提高，法律法规对制造商的产品责任框架要求日趋严峻，加之市场竞争激烈，降低产品风险，缩短开发周期，减少浪费，优化成本的需求，越来越多的企业意识到事先预防的必要性。汽车工业首先引用了FMEA技术．力求在产品形成的早期阶段最大限度地识别和采取防范措施。特别在90年代后期，汽车、电机、电器等行业不但陆续将FMEA技术引入企业自身的质量管理体系中，并且将其逐渐发展为对供应商的要求。2019/8/21陈瑞泉6潜在FMEA作为一种可靠性分析技术，可以推动设计过程、制造过程或服务过程层次的质量改进，是对上述过程各个组成部分及其接口进行事先分析的方法。此种事先分析主要包括以下几项内容：(1)查明上述过程中可能存在的各种潜在失效模式；(2)评价每个失效模式可能产生的后果(对顾客)，以及严重程度；(3)评价每个失效模式的起因及其发生可能性的大小；(4)找出减少失效模式发生或失效发生的控制变量，由此确定一个失效模式可控程度，我们称之为不易探测度；(5)提出建议的措施，预防风险最大一个或几个失效模式的发生；(6)书面总结上述分析结果。2019/8/21陈瑞泉7FMEA是一组系统化的活动，其目的是：1）发现、评价产品/过程中潜在的失效及其失效后果；2）找到能够避免或减少这些潜在失效发生的措施；3）将上述整个过程文件化。它是对设计过程的更完善化，以明确必须做什么样的产品设计和制造过程设计才能满足顾客的需要。2019/8/21陈瑞泉8所有FMEA的重点在于设计，无论是用在产品的设计还是制造过程的设计。全面实施FMEA能够避免许多事件的发生。要完成FMEA需依靠集体的协作，必须综合每个人的智慧，需要有设计、制造、装配、售后服务、质量及可靠性等各方面的专业人才。2019/8/21陈瑞泉9及时性是成功实施FMEA的最重要因素之一，它是一个“事前的行为”，而不是“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地纳入设计产品之前进行。事先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。FMEA能够减少或消除因修改而带来更大损失的机会。适当地应用FMEA是一个相互作用的过程，永无止境。2019/8/21陈瑞泉10设计FMEA与过程FMEA设计FMEA（DFMEA）是产品设计与开发阶段的输出文件，是产品制造过程设计与开发阶段的输入。过程FMEA（PFMEA）是产品制造过程设计与开发阶段的输出文件，是产品验证与确认阶段的输入。2019/8/21陈瑞泉11设计FMEA与过程FMEA设计FMEA不是靠制造过程设计（过程控制）来克服产品设计中潜在的缺陷；过程FMEA不依靠产品设计变更来克服过程中的潜在失效。2019/8/21陈瑞泉12设计FMEA与过程FMEA的区别使用对象的区别设计FMEA１.最终使用者。２.整车设计或更高一级的工程师们、设计组。３.在生产过程中负责生产、装配和售后服务的工程师们。过程FMEA１.最终使用者。２.后续的或下一道制造、装配工序，以及服务工作。请考虑谁是你公司设计FMEA的使用对象？谁是你公司过程FMEA的使用对象？2019/8/21陈瑞泉13设计FMEA与过程FMEA的区别实施时段的区别设计FMEA开始于设计概念，直至产品图纸完成。过程FMEA从可行性研究开始，直至产品与过程的确认、保证最终产品满足顾客要求和期望的全过程。2019/8/21陈瑞泉14设计FMEA与过程FMEA的区别参加者的区别侧重面的区别设计FMEA设计FMEA参加的人员较广。设计FMEA是为了避免或降低在产品设计过程中发生失效的风险。过程FMEA过程FMEA参加的人员较窄一些。过程FMEA是为了避免或降低在制造过程中发生失效的风险。2019/8/21陈瑞泉15设计FMEA与过程FMEA的区别设计FMEA过程FMEA实施要求的区别所有的新部件、更改过的部件、应用或环境有变化的沿用零件。所有新的部件/过程，更改过的部件/过程及应用或环境有变化的原有部件/过程。2019/8/21陈瑞泉16设计FMEA与过程FMEA的区别设计FMEA过程FMEA潜在失效模式的区别指系统、子系统或零部件有可能未达到设计意图的形式。它可能引起更高一级子系统、系统的潜在失效，也可能是它低一级的零部件潜在失效的影响后果。指过程可能发生的不满足过程要求和/或设计意图的形式，是对某具体工序不符合要求的描述。它可能是引起下一道工序的潜在失效模式，也可能是上一道工序潜在失效的后果。2019/8/21陈瑞泉17设计FMEA与过程FMEA的区别设计FMEA过程FMEA典型的失效模式潜在的失效后果可以是但不限于下列情况：裂纹、变形、松动、泄漏、粘结、短路（电器）、氧化、断裂等。失效模式对系统功能的影响，就如顾客感受的一样。可能是但不限于下列情况：弯曲、粘合、毛刺、转运损坏、断裂、变形、脏污、安装调试不当、接地、开路、短路、工具磨损等。失效模式对顾客的影响。顾客可以是下一道工序、代理商或车主。2019/8/21陈瑞泉18设计FMEA与过程FMEA的区别设计FMEA过程FMEA潜在失效的起因/机理是指一个设计薄弱部分的迹象，其作用结果就是失效模式。起因可能包括：规定的材料不对、设计寿命估计不当、应力过大、润滑不足、维修保养寿命不当、环境保护不够、计算错误。机理可能包括屈服、疲劳、材料不稳定性、蠕变、磨损和腐蚀。是指失效是怎么发生的，要在尽可能广的范围内，列出每个可以想到的失效原因。如扭矩、焊接、测量、热处理不正确，润滑不当或无润滑、零件漏装或错装。2019/8/21陈瑞泉19设计FMEA与过程FMEA的区别设计FMEA过程FMEA严重度（S）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的评价指标。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的评价指标。频度（O）探测度（D）某一特定失效起因或机理出现的可能性。分为1～10级。用现行设计控制方法来探测潜在失效原因/机理以及探测可发展为后续的失效模式能力的评价指标。某一特定失效起因或机理出现的可能性。分为1～10级。用现行过程控制方法来找出失效起因/机理过程缺陷的可能性以及找出后续发生的失效模式的可能性的评价指标。2019/8/21陈瑞泉20推荐的DFMEA严重度评价准则后果评定准则：后果的严重度严重度无警告的严重危害严重级别很高。潜在失效模式影响车辆安全运行和/或包含不符合法律、法规的要求。失效发生时无预警。10有警告的严重危害严重级别很高。潜在失效模式影响车辆安全运行和/或包含不符合法律、法规的要求。失效发生时有预警。9很高车辆／系统无法运行（丧失基本功能）。8高车辆／系统能运行，但性能下降。顾客很不满意7中等车辆／系统能运行，但舒适性／方便性方面性能下降。顾客不满意。6低车辆／系统可运行，但舒适性／方便性方面性能下降。顾客有些不满意。5很低装配和外观／尖响声和卡嗒响声不符合要求。多数顾客（75%以上）发现有缺陷。4轻微装配和外观/尖响声和卡嗒响声不符合要求。50%的顾客发现有缺陷。3很轻微装配和外观/尖响声和卡嗒响声不符合要求。有辨识能力的顾客（25%以下）发现有缺陷。2无没有可识别的影响。12019/8/21陈瑞泉21推荐的DFMEA频度评价准则失效发生的可能性可能的失效率级别很高：持续性发生的失效≥100件每1000辆车1050件每1000辆车9高：反复发生的失效20件每1000辆车810件每1000辆车7中等：偶尔发生的失效5件每1000辆车62件每1000辆车51件每1000辆车4低：相对很少发生的失效0.5件每1000辆车30.1件每1000辆车2极低：失效不太可能发生≤0.010件每1000辆车12019/8/21陈瑞泉22推荐的DFMEA探测度评价准则探测度评价准则：被设计控制探测出来的可能性级别绝对不肯定设计控制将不能和／或不可能找出潜在的起因／机理及后续的失效模式，或根本没有设计控制１０很极少设计控制只有很极少的机会能找出潜在起因／机理及后续的失效模式９极少设计控制只有极少的机会能找出潜在起因／机理及后续的失效模式８很少设计控制只有很少的机会能找出潜在的起因／机理及后续的失效模式７少设计控制有较少的机会能找出潜在的起因／机理及后续的失效模式６中等设计控制有中等多的机会能找出潜在的起因／机理及后续的失效模式５中上设计控制有中上多的机会能找出潜在的起因／机理及后续的失效模式４多设计控制有较多的机会能找出潜在的起因／机理及后续的失效模式３很多设计控制有很多的机会能找出潜在的起因／机理及后续的失效模式２几乎肯定设计控制几乎肯定能找出潜在的起因／机理及后续的失效模式１2019/8/21陈瑞泉232019/8/21陈瑞泉24严重度、频度与探测度如果潜在失效的严重度很高，分析时就应该直接考虑“建议措施”了。如果潜在失效的频度很高，分析时也应该直接考虑“建议措施”了。某些顾客提出对组织的FMEA文件进行审查和批准，其目的就是审查组织产品和制造过程设计的可靠性。严重度、频度、探测度三者之间没有必然的因果关系。2019/8/21陈瑞泉25推荐的PFMEA严重度评价准则后果评价准则：后果的严重度这级别导致当一个潜在失效模式造成了在最终顾客和/或制造/装配厂的缺陷。应该随时首先考虑到最终顾客。如果在两者都发生缺陷，则采用较高一级的严重度。（顾客后果）评价准则：后果的严重度这级别导致当一个潜在失效模式造成了在最终顾客和/或制造/装配厂的缺陷。应该随时首先考虑到最终顾客。如果在两者都发生缺陷，则采用较高一级的严重度。（制造/组装后果）级别无警告的严重危害严重级别很高。潜在失效模式影响车辆安全运行和/或包含不符合法律法规情形。失效发生时无警告。或，可能危及作业人员（机器或组装）而无警告。10有警告的严重危害严重级别很高。潜在失效模式影响车辆安全运行和/或包含不符合法律法规情形。失效发生时有警告。或，可能危及作业人员（机器或组装）但有警告。9很高车辆/系统无法运行（丧失基本功能）或，产品100%不能使用，或者车辆/系统要在修理部门花上1个多小时来加以返工修