FMEA培训教材.ppt

FMEA,Failure Mode and Effect Analysis潜在失效模式及后果分析,第四版的变化,第四版的格式更便于阅读。更多的例子和用语被用来改进手册的使用，为FMEA的开发过程提供了一个更紧密的联系。更加强调了对管理者支持、兴趣和对FMEA过程和结果评审的需求。明确并加强了DFMEA和PFMEA之间联系的理解，同时也明确了和其它工具之间的联系。对严重度、频度、探测度的打分表进行了改进，以便对实际的分析和利用更有意义。引进了当前行业中正在被运用的可供选择的几种方法：增加了包含样表和在特殊情况下运用的FMEA的附录；从以前关注“标准格式”改变为几种代表当前行业中使用的FMEA的选择。RPN不再被建议作为评价风险的首要方式，修订了改进的需求，包含了一个附加的方法，而且明确说明了不建议使用RPN限值的方法。,什么是FMEA,在产品设计阶段和过程设计阶段，对构成产品的子系统、零件，对构成过程的各个工序逐一进行分析，找出所有潜在的失效模式，并分析其可能的后果，从而预先采取必要的措施，以提高产品的质量和可靠性的一种系统化的活动。,SFMEA 对产品开发、过程策划综合评估，通过系统、子系统不同层次展开，自上而下逐级分析，更注重整体性、逻辑性。DFMEA 对设计输出评估，识别和消除产品及每一零部件的设计缺陷。PFMEA 对工艺流程的评估，识别和消除制造/服务过程中每一环节的潜在隐患。,FMEA的类型,FMEA的历史,世界上首次采用FMEA这种概念与方法的是在20世纪60年代中期美国的航天工业。进入20世纪70年代，美国的海军和国防部相继应用推广这项技术，并制订了有关的标准。20世纪70年代后期FMEA被美国汽车工业界所引用，作为设计评审的一种工具。1993年2月美国三大汽车公司联合编写了FMEA手册，并正式出版作为QS-9000质量体系要求文件的参考手册之一，1995年2月出版了第二版，2001年7月出版了第三版。1994年，美国汽车工程师学会SAE发布了SAEJ1739潜在失效模式及后果分析标准。FMEA还被广泛应用于其它行业，如粮食、卫生、运输、燃气等部门。,情形1：新设计、新技术或新过程。FMEA的范围是全部设计、技术或过程。情形2：对现有设计或过程的修改（假设对现有设计或过程已有FMEA）。情形3：将现有的设计或过程用于新的环境、场所或应用（假设对现有设计或过程已有FMEA）。,何时进行FMEA,FMEA的目的,FMEA可以描述为一组系统化的活动，其目的是：帮助预防问题发生识别和分析风险确定关键特性与重要特性持续改进 将全部过程形成文件,FMEA:预防风险，而不是被动地事后处理问题,FMEA的特点,失效还未发生，可能发生，但不一定发生在设计或过程开发阶段前开始由各种有经验和专业知识的人构成小组是预防缺陷的有效工具持续进行的动态文件是经验的宝库,FMEA做不好的原因,缺乏高层管理者的支持；没有真正的专业人士的参与；没有采用多方论证的方式；没有投入足够的人力和时间；FMEA推动者缺乏组织协调能力；FMEA的编写者文字表达能力和逻辑思维能力欠缺；FMEA的参与者不愿奉献自己的知识；没有完全掌握FMEA的基本方法。,FMEA 的时间顺序,DFMEA 在设计概念形成之时或之前开始，完成时间在产品加工图样完工之前。,PFMEA 在可行性阶段或之前进行，完成时间早于生产工装、设备或采购准备之前。,时间,客户投诉,制造及装配,设计核准,FMEA,产品策划,设计,制造,应用,预防,寻找方法及解决问题,成本,1000,100,10,1,各阶段纠正问题的成本,脑力风暴 Brainstorming,脑力风暴是一种技法，可以激发小组成员产生大量的有创意的点子。由纽约广告代理的老板Alex F Osborn在1930年发明，其前提是在一般的讨论中，人们害怕别人批评而约束自己，因此而不能产生有创意的点子。脑力风暴包括创造一种氛围，让人们感到无拘无束，此时人们可能提出在平时认为不太可能提出的解决方案，但往往收到意想不到的效果。,脑力风暴 Brainstorming,选定进行头脑风暴的小组成员。一次只能有一人发言。不要有任何人在会上起主导作用（平等原则）。将会议中得到的所有IDEA都记录下来。在头脑风暴过程中，不要对任何IDEA进行评价。重要的是IDEA的数量，而不是质量。将各种IDEA按失效模式和起因进行分类。头脑风暴之后对失效模式进行优先排序。,对组织和管理层的影响,FMEA是企业内的一项重要活动，涉及整个产品实现过程；FMEA很费时，而且需要有足够的资源；明确FMEA的职责以及高层管理者的承诺至关重要；要实施FMEA全面的培训，包括：管理层、使用者、供方、推动者。,基本架构 Basic Structure,本手册所描述的建议FMEA格式的目的是为了组织收集和展示相关FMEA信息，具体的格式可以根据组织的需要和顾客的要求变化。所使用的格式至少应描述以下内容：被分析的产品或过程的功能、要求和输出（deliverables）；当功能要求不符时的失效模式；失效模式的后果和结果；失效模式的潜在起因；针对失效模式的起因所采取的行动和控制手段；防止失效模式再发生的措施。,报告格式-1,报告格式-2 NEW！,报告格式-3,定义顾客,在FMEA中应考虑四种类型的顾客：最终使用者：使用产品的个人或组织，FMEA中一般要考虑产品的耐久性对最终使用者的影响。OEM：分析产品和主机厂装配过程之间的关系对于有效的FMEA非常关键。供应链：包括组装、装配、热处理、喷漆、电镀、焊接或其它精加工服务等。法规：对安全和环境方面明确要求并监控其实施的政府机构。明确顾客有助于定义功能、要求和规范，并能帮助确定相关失效模式的后果。,设计潜在的失效模式及后果分析,Design Failure Mode and Effect Analysis,1.启动2.结构分析3.功能分析4.风险识别5.风险分析风险评估管理风险,进行FMEA的步骤,时机新设计、新技术产品用于新用途或新环境完成纠正/预防措施后(例：8D研究)DFMEA是：在设计概念最终确定前开始在更改发生时更新或通过产品开发的阶段获得附加的信息在产品设计发布前全部完成是将来重复设计的一种学习经验的来源,启动FMEA,第一步启动,跨功能工作小组组长来自设计部门负责设计的工程师组员装配、制造设计、分析/测试、可靠性材料、质量服务供方顾客FMEA专家,成立小组,第一步启动,基本资料-表头,第一步启动,系统/子系统/部件,系统FMEA的范围一个系统可以看作是由各个子系统组成的；这些子系统往往是由不同的小组设计的；系统FMEA的焦点是要确保组成系统的各子系统间的所有接口和交互作用以及该系统与车辆其他系统和顾客的接口都要覆盖。,系统/子系统/部件,子系统FMEA的范围一个子系统FMEA通常是一个大系统的组成部分；子系统FMEA的焦点是确保组成子系统的各个部件间的所有的接口和交互作用都要覆盖。部件FMEA的范围部件FMEA通常是一个以子系统的组成部分为焦点的FMEA。,系统FMEA,车架,功能：为座位支撑提供稳定的附 属物提供好看的外观失效模式：座位支撑的过大变形漆皮开裂,子系统层,功能：提供结构性支持潜在失效模式：机构性失效过大变形功能：对正确的车架几何外形提供尺寸 控制潜在失效模式：车架安装点的长度过长车架安装点的长度过短,部件层,把手总成,前轮总成,后轮总成,链轮总成,车座总成,链条总成,上部车架,下前车管,下后车管,链轮管,1）FMEA编号 填入FMEA文件编号,通常被用作文件控制 2）系统、子系统、零件名称和编号 填入被分析的的系统、子系统或零部件 3）设计责任 填入整车厂、负有设计责任的部门和小组。如适用，还包括供方。4）FMEA编制人 填入FMEA编制的责任人5）车型年/项目 填入被用到或被设计时分析到汽车的年型和车型(如果已知）6）关键日期 填入初次FMEA应完成的时间，该日期不应超过计划的生产设计 发布日期。7）FMEA日期 填入FMEA原始稿的日期 8）核心小组 设计FMEA小组名称、部门和电话,基本资料-表头,第一步启动,剖析系统/产品的结构组成分解成最简单及经济的单元系统.子系统.零部件资料来源：图纸.设计要求书.产品规范物料明细表,结构分析,第二步结构分析,系统结构图,结构分析,系统System,SE 1,SE 2,SE 3,SE 1.1,SE 1.2,SE 2.1,SE 2.2,SE 2.3,SE 3.2,SE 2.2.1,SE 2.2.2,第二步结构分析,SE 3.1,结构分析,例：桌上电脑的结构分析,第二步结构分析,框图/边界图（Block/Boundary Diagram）,产品框图可以有不同的方法或格式建立描述了设计范围内子系统和零部件之间的相互关系，包括：信息流、能量、力或流体。目的是理解系统的要求或输入，执行的功能及系统的输出。框图由用线连接的方框构成，每一方框代表产品的一个主要零部件。连线表示了产品零部件之间的连接方式或界面。应拷贝一份框图与DFMEA放在一起。,第二步结构分析,框图示例1,第二步结构分析,框图示例2,灯罩A,开/关C,灯泡总成D,极板E,电池B,弹簧F,2,4,3,1,5,5,系统名称：闪光灯工作环境极限条件温度：-20160F耐腐蚀性：规范B冲击：6英尺下落外部物质：灰尘湿度：0100RH可燃性：1.不连接（滑动）2.铆接3.螺纹连接4.卡扣连接5.压紧连接,不属于此FMEA,第二步结构分析,请学员绘制一份自己熟悉产品的框图。小组讨论 小组演讲 教师评论,案例练习,针对被分析的每个项目或界面简单描述设计的功能和要求可能有多个功能单独列出基于顾客的要求小组讨论结果,功能,第三步功能分析,参数图(Parameter diagram),P图：是用于确定和描述噪声控制因素和错误状态的稳健性(Robustness)工具。描述噪音因素，控制因素，理想的功能和误差状态，有助于识别潜在的失效原因、失效模式、潜在的失效后果、目前的控制方法、建议的措施。,第三步功能分析,P图相关概念,输入信号：指分析对象运行所需的基本条件理想功能：分析对象需要完成的功能，反映了产品的设计意图或功能需求。错误状态：与预期功能的偏差或非预期的分析对象的输出。干扰因子：能够导致分析对象功能失效的非预期的因素，分为5类。个体差异(PP)、内部环境(SI)、顾客使用(CU)、随时间改变(DG)、外部环境(EE)。个体差异：各零部件、总成之间的差异，包含设计、生产，以及与各接口部件之间的关系(参照边界图)。内部环境：分析对象的接口零部件对其产生的影响。顾客使用：顾客的哪些不当使用会对产品造成的不利影响。随时间改变：分析对象随运行时间的加长出现的疲劳磨损等。外部环境：使用环境对分析对象造成的不良影响。控制因子：设计过程中所有因素的集合，其目的是减少错误状态的发生。,P图与DFMEA的对应关系,Quality Function Deployment,APQP手册的定义QFD是一种将顾客呼声转化为技术要求和操作条件，并将转化的信息，以文件形式列在矩阵表中的系统化的程序。QFD重点放在最重要的项目上，并提供将目标准确地定在先定区域，以提高竞争优势的方法。,第三步功能分析,DFMEA在体现设计意图时，还应保证制造和装配能够实现设计意图 例如：必要的拔模（斜度）要求的表面处理装配空间/工具可接近要求的钢材强度过程能力/性能,DFMEA的拓展,第三步功能分析,DFMEA的拓展,还要考虑产品维护（服务）及回收的技术/身体的限制便利的维修工具简便的诊断方法材料的分类符号（用于回收）制造过程使用到的材料/化学品,第三步功能分析,电池后盖,圆桶型管,激光芯版,外部圆形镜片,功能：密封安装电池提供电源必须容易拆卸,功能：密封安装电池提供电源激光芯安装易于抓握的激光笔表面抓握的提示标签,功能：提供电源激光聚焦提供当前的电源路径,功能：密封激光输出镜头遮蔽灰尘必需易于装卸,示例：激光笔功能框图,第三步功能分析,项目,填入 项目接口零件信息来源框图P图图表图纸小组的其它分析所用术语应与顾客要求及其它技术文件保持一致以便追溯,第三步功能分析,功能,填入 被分析的项目或接口的功能该功能必需满足基于顾客要求和小组分析的设计意图如果项目或接口有多项功能，其潜在失效模式也不一样，最好将这些功能及相关的失效模式分开列出。,第三步功能分析,要求,填入 被分析的每项功能的要求如果一项功能有多个要求，其潜在失效模式也不一样，最好将这些功能及要求分开列出。,第三步功能分析,示例,第三步功能分析,请学员按以上格式列出熟悉产品中的一个项目、功能和要求。小组讨论 小组演讲 教师评论,案例练习,潜在失效模式是指部件、子系统或系统有可能会未达到或不能实现项目/功能栏中所描述的预期功能的情况描述具体不符合技术性非顾客注意的症状一项功能可能有多个失效模式，但如果针对一项功能识别了过多的失效模式，说明要求没有被充分识别。那些仅在确定的操作条件（如：热、冷、干、粉尘等）和使用条件（如：超过平均里程、糟糕路况、仅在市区行驶等）下出现的潜在失效模式必须予以考虑。,潜在失效模式,第四步风险识别,可能是更高级别子系统或系统的潜在失效原因也可能是某个低级别部件的失效后果列出所有潜在的失效模式后，可从以下方面的评审中检查失效模式识别的完整性：脑力激荡相似设计的比较失效报告不合品报告报废报告客户投诉报告类似零件的索赔/投诉,潜在失效模式,第四步风险识别,失效模式的种类,常用的有两大类失效：类失效、类失效。类失效，指的是不能完成规定的功能，如：突发型：断裂、开裂、碎裂、弯曲、塑性变形、失稳、短 路、断路、击穿、泄露、松脱等等。渐变型：磨损、腐蚀、龟裂、老化、变色、热衰退、蠕变、低温脆变、性能下降、渗漏、失去光泽、褪色等等。类失效，指的是产生了有害的非期望功能，如：噪声、振动、电磁干扰、有害排放等等。,第四步风险识别,示例,第四步风险识别,潜在失效后果,潜在的失效后果，是指失效模式可能带来的对完成规定功能的影响，以致带来顾客的不满意，和不符合安全和政府法规。如果失效模式可能影响到安全或法规一定要清楚地说明。DFMEA中顾客的定义 最终使用者 负责整车或更高一层总成设计的工程师/设计组 负责生产、装配和服务活动的生产/工艺工程师不同级别的部件、子系统和系统之间存在着一种系统层次上的关系。例如：一个零件断裂总成振动。,第四步风险识别,潜在失效后果,失效后果可以从以下几方面考虑：对完成规定功能的影响；对上一级系统完成功能的影响；对系统内其他零件的影响；对顾客满意的影响；对安全和政府法规符合性的影响；对整车系统的影响。,第四步风险识别,示例：失效链,水箱支架断裂,水箱后倾,水箱与风扇碰撞,水箱冷却水管被风扇刮伤,水箱冷却液泄露,冷却系统过热,发动机汽缸损坏,汽车停驶,1失效原因,1失效模式,2失效原因,1失效后果,2失效模式,2失效后果,3失效原因,3失效模式,3失效后果,时间,第四步风险识别,示例,第四步风险识别,请学员继续完成您所分析项目的所有可能的失效模式及失效后果。小组讨论 小组演讲 教师评论,案例练习,潜在失效模式起因/机理,失效机理是指物理、化学、电、热或其它导致失效模式的过程。不要混淆机理与模式，失效模式是“外在的”、“观察到的”失效起因是指设计过程如何会使失效出现。以能被纠正或控制的方式描述可能是一种导致失效模式的设计弱点起因是导致或激发失效机理的环境不要用“设计不良”或“设计不当”等模糊词语不同的起因应单独列出假定制造和装配按设计意图进行，除非统计数据显示其中确实有问题,第五步风险分析,潜在失效的起因/机理,起因机理,规定材料不正确设计寿命设想不足应力过大润滑能力不足维护说明书不充分算法不正确表面精加工规范不当形成规范不足规定的摩擦材料不当过热公差不当,屈服 化学氧化疲劳 电移材料不稳定 蠕变磨损 腐蚀,第五步风险分析,示例,第五步风险分析,潜在失效的起因/机理分类,与制造装配无关的原因当制造与装配符合工程规范的情况下，发生了失效。,与制造装配有关的原因由于所拟定采用的制造/装配设计在技术上或操作者体力上的限制与难度，以及容易产生误操作而引起的潜在失效。也就是与产品设计中可制造性与装配性有关的问题。纯属制造与装配过程有关的问题，原则上由PFMEA来进行分析。,第五步风险分析,潜在失效的起因/机理的分析途径,现有的类似产品的FMEA资料；应用失效链，找出直接原因，中间原因和最终原因；应用“五个为什么”；应用因果图，从人、机、料、法、环等方面分析，应用排列图、相关分析、试验设计等方法，从可能的多因素原因中找出主要原因；应用失效树分析（FTA）找出复杂系统的失效原因与机理；充分发挥小组的经验，采用头脑风暴法，对可能的原因进行归纳分析；,第五步风险分析,示例：五个为什么,失效模式：门锁扣不上。为什么？因为：锁舌与锁座错位。为什么？因为：车门下沉。为什么？因为：门铰链变位。为什么？因为：固定门铰链的框架变形。为什么？因为：框架刚度不足。,第五步风险分析,现行设计控制是那些作为设计过程组成部分实施的已经完成或承诺要完成的活动，并且这些活动将确保设计对于所考虑的失效模式和/或起因/机理是足够的。两种途径预防探测如果可能，应当先使用预防控制的方法。作为设计意图部分的预防控制将影响频度的初始级别。,现行设计控制,第五步风险分析,预防消除（防止）失效机理的起因或失效模式出现，或者降低其发生比率控制方法标杆分析（benchmarking studies）失败-安全 设计（fail-safe design）设计和材料标准（内/外部）文件化-来自类似设计的最佳经验记录、经验学习等仿真研究 概念分析来设立设计要求防错法,现行设计控制-预防,第五步风险分析,探测：探测失效的起因或失效模式的活动控制方法设计评审样件试验确认试验仿真研究 设计确认试验设计DOE 包括可靠性试验用相似零件制作模型测试（Mock-up using similar parts）,现行设计控制-探测,第五步风险分析,示例,第五步风险分析,请学员完成DFMEA的第六步，分析失效模式的所有可能的起因/机理，及现行控制方法。小组讨论 小组演讲 教师评论,案例练习,Severity对失效模式发生时引致的后果的严重程度的评估若一个失效模式有多个后果对每一个后果评估和标识以最高分数进行风险评估（PRN计算）应运用一致的评分规则以保证连续性9分和10分定义不建议变更1分的项目不需要进一步分析,严重度,第六步风险评估,严重度,级别,本栏目可用于突出高优先度的失效模式和其相关的原因作为分析的结果，小组可以用这些信息来识别特殊特性顾客的特殊要求可能确定特殊产品和过程特性的符号及使用,第六步风险评估,KCDS_质量金字塔,SPC（standard product characteristic),F/F(fuction/fit),S/C(safe/compliance with regulations),一般关注,附加关注,特殊关注,KPC,SPC,PC,第六步风险评估,KPC影响安全、国家法律法规、功能、配合的质量特性,第六步风险评估,KCC 影响关键质量特性（KPC）的过程参数,KPC,人,机,料,法,环,测,KCC1,KCC2,KCC3,第六步风险评估,Occurrence指某一特定的起因/机理在设计寿命内出现的可能性着重在其含义而非绝对数值频度的级别是设计范围内的一个相对分值，可能不是实际可能发生的反映应运用一致的评分规则以保证连续性,频度,第六步风险评估,频度,评分前，应考虑以下问题：类似的系统、子系统或部件是否有服务历史和野外使用的经验（field experience）?部件是沿用先前水平的部件、子系统或系统还是与其相类似？相对于先前水平的部件、子系统或系统变化有多显著？部件是否与先前水平的部件有着根本的不同？部件是否是全新的？部件的用途是否有变化？环境有何变化？针对该用途，是否采用了工程分析（如可靠性）来估计其预期的可比较的频度数？是否采取了预防性控制措施？,第六步风险评估,频度,Detection若一个失效模式有多个控制对每个控制评估和标识以最低的分数进行风险评估（PRN计算）假设失效发生，评估“现新设计控制”的能力探测这个失效模式频度低不可自动推断探测度也低评估设计控制对低频失效模式的探测能力应运用一致的评分规则以保证连续性,探测度,第六步风险评估,探测度,风险顺序数（RPN）,RPNRisk Priority Number RPN=（S）（O）（D）用它来表示设计风险的度量，RPN的数值在11000之间；RPN值为解决问题的优先顺序提供参考；当RPN相近时，应优先注意S大的失效模式，以及S和O都教大的失效模式；如RPN值很高，设计人员必须采取纠正措施；不管RPN多大，只要S高时，就要引起特别注意。,第六步风险评估,请学员将严重度、频度和探测度量化，看看风险程度。小组讨论 小组演讲 教师评论,案例练习,严重度为9或10的项目优先必须评审必须有控制或建议措施严重度为8或低于8，频度或探测度最高的项目，应当予以考虑对RPN最高的项目采取纠正措施例：最高 3 项 RPN:448,316,216,200,186,162,150,144.不应预设PRN限度,管理原则,第七步管理风险,减小PRN重点应放在预防缺陷(降低频度)，而不是探测措施优先次序：严重度、频度、探测度没有建议措施，填写“无”,建议措施,第七步管理风险,减小严重度必须变更设计应在过程开发早期减小频度变更设计消除或控制失效模式原因不仅限于以下措施消除失效模式的防错设计修改设计几何尺寸和/或公差针对低应力或高失效可能部件的设计更改修改材料规范,建议措施,第七步管理风险,减小探测度应用防错法增加设计确认/验证重新设计探测方法实验设计DOE更改试验计划设计措施考虑：DOE或可靠性试验的结果确认结果有效且不产生新潜在失效模式的设计分析确认满足目标特性物理更改的图样、图表和模型设计评审的结果给定工程标准或设计指南的更改可靠性分析的结果,建议措施,第七步管理风险,采取的措施描述实际执行的措施和生效日期措施执行后的RPN跟踪所有建议措施已实施验证已执行的措施的有效性重新评估S,O,D数值计算RPN结果,措施执行结果,第七步管理风险,DFMEA跟踪,任何建议措施都应有具体的负责人和规定的完成日期；小组和主管设计的人员要对此负责到底；DFMEA是一种动态文件，它应体现最新的设计思想，包括投产后发现问题而采取的设计修改；由设计主管工程师负责保证所有建议措施得到实施。建议措施的落实是十分重要的，任何建议措施都应有具体的负责人和规定的日期；随着设计的修改和过程的完善，PFMEA也要进行不断的修订与完善，应体现最新设计及改进措施的情况，包括产品正式投产之后的改进活动。,第七步管理风险,重新启动管理措施步骤对新RPN重新排序对新RPN最高的项目采取纠正措施例：最高 3 项 RPN:448,316,216,200,186,162,150,144.,持续改进,第七步管理风险,输入顾客期望或要求法律法规、行业规范竞争对手分析设计经验和资源设计目标、可靠性和质量目标初始材料清单初始特殊产品和过程特性的清单Boundary/block DaigramP-Daigram输出特殊特性的确认设计验证计划DVPPFMEA,DFMEA的输出/输入,设计验证计划,编制DVP,DFMEA,外部要求目标,内部要求目标,动态文件永远体现最新设计(产品)水平和有关控制措施产品设计变更定期评审更新频度和探测度厂外或生产线的失效更新失效模式厂内的质量问题顾客投诉,维护DFMEA,过程潜在的失效模式及后果分析,过程FMEA（PFMEA）,PFMEA簡介,PFMEA是一个动态（living）文件：在可行性阶段或之前就应该启动；应早于生产工装的制作；从单个零件到总成的所有生产操作都应考虑；应包含工厂内所有可能影响制造和装配作业的过程如：装货、收货、材料搬运、储存、标识等。,产品设计可满足设计意图由设计弱点导致的失效模式可能在PFMEA中，但相关后果和控制已在DFMEA中机器和设备满足其设计意图零件/材料是合格的可考虑历史纪录,PFMEA的前提,团队方式,PFMEA由多方论证小组开发和维护，该小组一般由责任工程师领导；小组负责人在PFMEA的开发初期从各有关部门挑选成员，包括但不限于：设计、装配、生产、质量、采购、服务、供应商等；PFMEA应该成为促进各相关部门交流的催化剂，从而提升团队合作精神。,PFMEA的输入,过程流程图DFMEA图纸和设计记录过程清单特性矩阵图内部和外部发生的不合格质量和可靠性历史其它类似产品信息，如：FTT（First Time Through）、PPM、Cpk,PFMEA的第一步：创建过程流程图,流程图应当识别每一工序的产品/过程特性；应包含来自相应DFMEA中所识别的产品信息；编制PFMEA所依据的流程图应有一份副本和PFMEA放在一起。,从高层次流程图到详细的流程图 从宏观到微观,过程流程分析,请学员绘制一份自己熟悉产品的过程流程图，并重点分析其中12个重要工序的外来变差来源及产品和过程特性。小组讨论 小组演讲 教师评论,案例练习,过程FMEA示例,PFMEA过程步骤,填入被分析的过程或工序，如一个编号和名称：10车、20钻、30攻丝、40装配等；该内容必需与过程流程图保持完全一致以便追溯并建立与其它文件（控制计划、作业指导书）之间的联系；返工返修工序也应该包含在内。,PFMEA过程功能,过程功能描述操作的目的或意图；建议进行风险分析以便将过程编号用于那些增值或对产品有负面影响的过程步骤；如果一个过程有多项功能则应分开描述，以便更好地识别相应的失效模式。,PFMEA要求,要求是指为满足设计意图或其它顾客要求的过程输入；如果针对同一项功能有不同的要求，则应和相应的失效模式一起分开描述以便分析。,潜在失效模式,潜在失效模式是指过程可能不能满足过程要求（包括设计意图）的方式；一般假定采购的零件或材料是合格的，除非以前的统计数据显示进货产品有质量问题；小组还应假定产品设计是正确的，如果确实发现与过程有关的产品设计问题，应将其提交产品设计小组进行解决；假设失效模式可能发生但不一定肯定发生；失效模式应用专业术语描述。,示例,过程失效模式的两种类型,类：不能完成规定的功能 如：零件超差，错装。类：产生了非期望功能 如：加工过程使操作者或机器受到伤害、损坏，产生有害气体、过大的噪声、振动，过高的温度、粉尘、刺眼的光线等等。,考虑潜在失效模式的方法,在考虑过程潜在失效模式时，经常使用“零件为什么会被拒收？”的思考方法。例一：焊接过程零件被拒收可能因为“焊不透”、“焊穿”、“焊接后零件变形”，等等 例二：一个箱体与箱盖装配后被拒收的潜在原因是：“不密封”、“漏装零件”、“未注润滑剂”，等。对于试验、检验过程两种可能的失效模式：接受不合格的零件 拒收合格的零件,典型的失效模式,弯曲 毛刺 孔错位断裂 转运损坏 漏开孔脏污 变形 表面太光滑短路 开路表面粗糙 开孔太深,失效模式应以规范化技术术语描述，不同于顾客察觉的现象,请学员针对某一重要过程列出其功能、要求和失效模式。小组讨论 小组演讲 教师评论,案例练习,PFMEA潜在失效后果,潜在的失效后果是指该失效模式可能带来的对顾客的影响。顾客是广义的，包括：最终顾客直接顾客（下一道工序）中间顾客（下游工序）失效模式的后果还包括对安全、环境和法规的影响PFMEA中描述的失效后果应与DFMEA中描述的保持一致。,识别失效后果时的问题,潜在失效模式会阻止下游工序的进行或对设备或操作者造成潜在伤害吗？在某工序无法装配在顾客处不能连接在顾客处不能附着在某工序无法钻孔在某工序会造成工装额外的磨损在某工序会损伤设备在顾客处会伤害操作者注：潜在失效后果发生的地点必需识别，尤其是发生在顾客处时。,识别失效后果时的问题,对最终用户的潜在影响是什么？噪音费力异味间歇性工作泄露无法调整失控外观不良,识别失效后果时的问题,如果在到最终用户前探测到后果会发生什么？停线停止装运100%报废降低线速增加人力以维持线速,示例,PFMEA严重度,定义：严重度是失效模式发生时对顾客的影响后果的严重程度的评价指标。严重度仅适用于失效的后果当一个失效模式有若干可能的后果，严重度将列出危害程度最大的那个后果的严重度分数。小组应对评定准则和分级系统达成一致，并在运用时始终坚持。建议不要修改评分为9和10的评价准则，严重度为1的失效模式不应进行进一步的分析。,严重度评估准则（AIAG FMEA 手册 第四版）,严重度评估准则（AIAG FMEA 手册 第四版）,PFMEA级别,本栏目可用于突出高优先度的失效模式以进行工程评定；本栏目也可用于对那些需要附加的过程控制的部件、子系统或系统的特殊产品或过程特性的分级；在PFMEA中如果特殊特性被评为9或10分，应通告负责设计的工程师。,请学员列出前面识别的失效模式的失效后果并对照评分表给严重度打分。小组讨论 小组演讲 教师评论,案例练习,PFMEA失效的潜在起因,定义：失效是怎样发生的，依据可以纠正或可以控制的原则予以描述。一个失效模式可能的原因都应该考虑到不同的起因会有不同的控制方法和行动计划，因此要分开描述。应列出具体的失误或故障情况（如操作者未安装密封件），而不要用含混不清的词语（如操作者错误、机器工作不正常等）。,分析失效原因的方法,使用现有类似过程的失效分析资料；应用上下工序的关系；应用“五个为什么”、因果图、排列图等；复杂的多因素问题采用正交试验。,应用技术因果图(鱼骨图)五个为什么(5 WHY),潜在失效原因,后果.模式.原因-重叠的关系,后果.模式.原因-重叠的关系,PFMEA频度（O）,频度是指某一失效起因出现的可能性大小的评估。频度数是相对的而非绝对的；为保证连续性，应采用一致的发生频度定级方法。频度评估的依据可参考已有过程或类似过程的统计数据资料，如过程的Cpk值，PPM值，故障率等。对于无历史资料参考的过程，根据小组的经验进行主观判定。,频度评估准则（AIAG FMEA 手册 第四版）,PFMEA现行的过程控制,定义：是对目前采用的防止失效起因发生，或查出这些失效模式或失效起因的控制的描述。预防消除（防止）失效起因或失效模式的发生，或者降低其出现的几率。探测识别（探测）失效起因或失效模式，导致采取相应的纠正措施或对策。,PFMEA现行的过程控制,常见的预防控制方法：SPC防错预防性维护常见的探测控制方法：首件检查巡检目视检查定期检查,示例,PFMEA探测度（D）,探测度是与过程控制栏中所列的最佳探测控制相关联的定级数；不要因为频度低就自动地假定探测度值也低；随机抽查不能改善探测度；增加样本容量和抽样频率都有助于改善探测度；不能认为100检查就具有高的探测度。,探测度评估准则（AIAG FMEA 手册 第四版）,防错的水平,请学员列出所有可能的失效起因及现行控制方法，并对照评分表给频度和探测度打分。小组讨论 小组演讲 教师评论,案例练习,PFMEA风险顺序数（RPN）,RPN=(S)(O)(D)用它来表示过程风险的度量，RPN的数值在11000之间；当严重度为9或10时，小组必需确保风险已通过现有的设计控制或建议措施得到处理；对RPN最高的项目采取纠正措施例：最高 3 项 RPN:448,316,216,200,186,162,150,144不推荐使用RPN限值的方法确定改进需求。,PFMEA建议措施,把重点放在预防失效的发生，而不是放在探测缺陷上；尽可能按照严重度、频度、探测度的优先顺序去降低风险值。如果经过评审无需建议措施，在本栏内填“无”，对严重度高的失效模式最好加上理由。,PFMEA建议措施,降低严重度：只有产品或过程设计变更才能导致严重度降低；产品或过程设计变更不一定导致严重度降低；为了获得最大的效益，对产品和过程的变更应尽可能在设计开发的早期进行。,PFMEA建议措施,降低频度：可能需要产品或过程设计变更来消除或控制失效模式的起因，从而降低频度；建议采用统计方法寻找变差的来源以降低频度；,PFMEA建议措施,降低探测度：最好的方法是采用防错法；从新设计探测方法可能降低探测度；增加检验频次通常不是一个有效的措施，因此一般作为临时措施，收集更多的过程信息为今后的纠正预防措施作准备；,采取的措施描述实际执行的措施和生效日期措施执行后的RPN跟踪所有建议措施已实施验证已执行的措施的有效性重新评估S,O,D数值计算RPN结果,措施执行结果,输入DFMEA流程图输出过程特殊特性的确认控制计划的编制作业指导书的编制操作检测,PFMEA的输出/输入,编制作业指导书,编制控制计划,PFMEA,生产工艺流程图,DFMEA,动态文件永远体现最新设计(产品和过程)水平和有关控制措施产品或过程设计变更定期评审更新频度和探测度厂外或生产线的失效更新失效模式厂内的质量问题顾客投诉,维护PFMEA,PFMEA中常见的问题,未体现多方论证方式；未明确关键日期或关键日期在编制日期之前；未体现动态文件的特点，FMEA很长时间都没有修订过；过程编号及过程名称与过程流程图不符；没有对每一个过程进行分析；潜在失效模式识别不完整；将潜在失效的起因/机理当做失效模式；潜在失效的后果识别不完整或不具体；对同一失效模式的多个失效后果分开进行严重度评分；严重度评分与失效后果的描述不一致；未识别标识特殊特性；,PFMEA中常见的问题,未对所有的特殊特性进行分析；潜在失效的起因/机理识别不完整、不深入或不具体；频度数打分与打分评估准则不符；频度数打分没有考虑现有的预防控制方法；没有区分预防和探测的控制方法或两者混淆；探测度打分与打分评估准则不符；将现行过程控制方法当成建议措施；没有明确建议措施的责任人及完成期限；没有对建议措施的实施情况进行跟踪并从新对风险进行评估；在没有更改设计的情况下降低了严重度打分；当建议措施仅针对潜在失效的起因机理时却降低了探测度打分或当建议措施仅针对探测方法时却降低了频度的打分；没有及时将已验证有效的建议措施转化为现行措施。,Failure Mode and Effect Analysis,THE ENDTHANK YOU,