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FMEA培训教程,FMEA：Potential Failure Mode and Effects Analysis即潜在失效模式及后果分析,一、FMEA的起源和发展,一、FMEA的起源和发展,FMEA的理论基础-墨菲定律(Murphys Law)：“If there are two or more ways to do something,and one of those ways can result in a catastrophe,then someone will do it.”,一、FMEA的起源和发展,Edward A.Murphy是一名工程师，他曾参加美国空军于 1949年进行的MX981实验。这个实验的目的是为了测定人类对加速度的承受极限。其中有一个实验项目是将16个火箭加速度计悬空装置在受试者上方，当时有两种方法可以将加速度计固定在支架上，而不可思议的是，竟然安装的人有条不紊地将16个加速度计全部装在错误的位置。于是墨菲作出了这一著名的论断，后来被简记为：“If anything can go wrong,it will.”,一、FMEA的起源和发展,可以这么理解墨菲定律：1，可能会出错的事总会出错；2，如果你担心某种情况发生，那么它就更有 可能发生；3，任何事都没有表面看起来那么简单；4，所有的事都会比你预计的时间长。,一、FMEA的起源和发展,上世纪50年代，美国第一次将FMEA思想用于一种战斗机操作系统的设计分析。60年代，FMEA技术正式用于美国航天工业（Apollo计划）。1974年，美国海军建立第一个FMEA 标准。1976年，美国国防部颁布了FMEA的军用标准。70年代末，FMEA技术开始进入汽车工业和医疗设备工业。,一、FMEA的起源和发展,80年代初，进入微电子工业。80年代中期，汽车工业开始应用PFMEA确认其制造过程。1988年，美国联邦航空局要求所有航空系统的设计及分析都必须使用FMEA。1991年，ISO-9000推荐使用FMEA提高产品和过程的设计。1994年，美国汽车工业将FMEA 纳入QS9000标准。,一、FMEA的起源和发展,1999年，IATF将FMEA纳入ISO/TS16949指定的五大工具。到了本世纪，FMEA已经被广泛应用于航空航天、汽车制造、医疗设备、半导体等各个行业。尤其是在有Safety认证的企业，其FMEA被认为应用最佳。目前最权威的指导手册是由戴姆勒克莱斯特、福特和通用汽车公司所有版权的FMEA参考手册，最新版本为第四版（2008年7月）。,二、为什么需要FMEA,二、为什么需要FMEA,为什么是NASA和美国军方首先开发出FMEA？为什么汽车工业是最广泛、最严格使用FMEA的民用行业？FMEA是一种事前行为，一种预防措施；,二、为什么需要FMEA,什么是风险（Risk）？它对我们重要吗？其重要性和上一讲提到的Variation相比呢？,二、为什么需要FMEA,传统意义的量化风险（Risk）:Risk has a cause and a consequence.Risk=Probability of Event x Potential Negative Impact,二、为什么需要FMEA,FMEA is determining：1、what could go wrong?(failure mode)2、what is the negative impact?(severity)3、what are the likely causes?(occurrence)4、what is the capability to control the cause and/or contain the impact?(detection)FMEA是控制产品研发、过程实现中风险（Risk）的一种系统分析方法。,二、为什么需要FMEA,二、为什么需要FMEA,1Quick Excursion Containment/Disposition：Leverage containment/disposition plan from previous excursion to save time by not re-inventing the wheel.2Problem Prevention：Identify problems when they are easier&more economical to resolve(drive quality upfront/upstream).Identify gaps&control system issues,resulting in the addition of or improvement to controls(development of PM programs,monitor/SPC,etc).Eliminate potential causes.3Knowledge Sharing：Enable new employees to ramp up quickly on the product&technology knowledge.Enable transfer of knowledge between design,development&receiving teams.4Continuous Improvement：Identify generational learning&drive improvement.,三、FMEA的分类,三、FMEA的分类,按照应用对象的不同，FMEA可以分为以下几种：DFMEA设计FMEAPFMEA过程FMEAEFMEA设备FMEASFMEA体系FMEA最常用的是DFMEA和PFMEA,三、FMEA的分类,DFMEA和PFMEA两者之间的联系是什么？,DFMEA和过程流程图等,PFMEA,PCS（过程控制系统）,三、FMEA的分类,DFMEA和PFMEA两者之间的区别是什么？DFMEA 聚焦于产品设计后实现的功能。PFMEA 聚焦于制造步骤或过程。,四、如何进行FMEA,四、如何进行FMEA,Critical Steps in FMEA Methodology,Identify potential failure modes&assess their effects,Identify&prioritize actions to eliminate or reduce potentialfailures,Identify potentialcauses of product/process failures,Assess control&containment of failures,四、如何进行FMEA,FMEA Template,四、如何进行FMEA,FMEA中几个关键项目：1、Item/Function（项目、过程/功能）DFMEA，通过方块示意图等方法，识别项目及其子项目；PFMEA，通过过程流程图等工具，识别过程及其子过程。,四、如何进行FMEA,2、Potential Failure Mode DFMEA:零部件子项目不符合或不能交付项目栏中描述的预期功能；PFMEA:不符合过程要求（包含设计意图）。潜在的失效模式可以分为两类：1、不能完成规定的功能；2、产生了有害的非期望功能。,四、如何进行FMEA,3、Potential Effect of FailureSeverity 潜在失效后果：是指失效模式可能带来的对预期完成规定功能的影响，以及不符安全、政府的法规和带来顾客的不满意（顾客是广义的，包括下一道工序、后续工序、代理商、最终顾客）。,四、如何进行FMEA,3、Potential Effect of FailureSeverity 严重度(Severity)：对潜在失效后果的严重程度的量化。,四、如何进行FMEA,3、Potential Effect of FailureSeverity DFMEA 严重度评价标准举例:,四、如何进行FMEA,3、Potential Effect of FailureSeverity PFMEA 严重度评价标准举例:,四、如何进行FMEA,4、Potential Cause/Machanism of failure Occurrence 实效模式的潜在原因或机理：针对上一步骤确定的实效模式，可能导致实效发生的潜在原因或机理。,四、如何进行FMEA,4、Potential Cause/Machanism of failure Occurrence建议一：分析失效模式的潜在原因或机理的两种方法：DFMEA：FTA(Fault Tree Analysis)故障树分析法PFMEA：Fishbone Diagram 鱼骨图,四、如何进行FMEA,4、Potential Cause/Machanism of failure OccurrenceFTA(Fault Tree Analysis)故障树分析法：是由美国贝尔电报公司的电话实验室于1962年开发的，它采用逻辑的方法，形象地进行分析工作，特点是直观、明了，思路清晰，逻辑性强，可以做定性分析，也可以做定量分析。体现了系统工程方法研究问题的系统性、准确性和预测性，它是系统工程的主要分析方法之一。1974年美国原子能委员会发表了关于核电站危险性评价报告，即“拉姆森报告”，大量、有效地应用了FTA，从而迅速推动了它的发展。,四、如何进行FMEA,FTA例图：,四、如何进行FMEA,4、Potential Cause/Machanism of failure OccurrenceFishbone Diagram鱼骨图：鱼骨图，是由日本管理大师石川馨先生所发展出来的，故又名“石川图”。鱼骨图是一种寻找问题“根本原因”的方法，它也可以称之为“因果图”。,四、如何进行FMEA,3、Potential Cause/Machanism of failure OccurrenceFishbone Diagram鱼骨图,失效模式,人,环,法,料,机,四、如何进行FMEA,4、Potential Cause/Machanism of failure Occurrence建议二：分析失效模式的潜在原因或机理的两种思维方式：头脑风暴法(Brain Storming)5W分析法,四、如何进行FMEA,4、Potential Cause/Machanism of failure Occurrence头脑风暴法(Brain Storming)：在群体决策中，由于群体成员心理相互作用影响，易屈于权威或大多数人意见，形成所谓的“群体思维”。群体思维削弱了群体的批判精神和创造力，损害了决策的质量。为了保证群体决策的创造性，提高决策质量，管理上发展了一系列改善群体决策的方法。头脑风暴法是其中最具典型的一个。,四、如何进行FMEA,4、Potential Cause/Machanism of failure Occurrence头脑风暴法(Brain Storming)的几条会议规则：1、禁止批评和评论；2、目标集中，追求设想数量，越多越好；3、鼓励巧妙地利用和改善他人的设想；4、与会人员一律平等，各种设想全部记录下来；5、主张独立思考，不允许私下交谈，以免干扰别人思维；6、提倡自由发言，畅所欲言，任意思考；7、不强调个人的成绩，应以小组的整体利益为重。,四、如何进行FMEA,4、Potential Cause/Machanism of failure Occurrence5W分析法：5W(why)分析法，通常被用来识别和说明因果关系链，它会指引发现问题的根本原因。不断提问“为什么前一个事件会发生”，直到找到问题的真正原因和解决的方法。通常需要至少5个“why”，但5个“why”不是说一定就是5个，可能是1个，也可能是10都没有抓到根原。,四、如何进行FMEA,4、Potential Cause/Machanism of failure Occurrence5W分析法实例：丰田汽车公司前副社长大野耐一曾举了一个例子来找出停机的真正原因。有一次，大野耐一在生产线上的机器总是停转，虽然修过多次但仍不见好转。于是，大野耐一与工人进行了以下的问答：一问：“为什么机器停了?”答：“因为超过了负荷，保险丝就断了。”二问：“为什么超负荷呢?”答：“因为轴承的润滑不够。”三问：“为什么润滑不够?”答：“因为润滑泵吸不上油来。”四问：“为什么吸不上油来?”答：“因为油泵轴磨损、松动了。”五问：“为什么磨损了呢?”答：“因为没有安装过滤器，混进了铁屑等杂质。”经过连续五次不停地问“为什么”,才找到问题的真正原因和解决的方法，在油泵轴上安装过滤器。如果我们没有这种追根究底的精神来发掘问题，我们很可能只是换根保险丝草草了事，真正的问题还是没有解决。,四、如何进行FMEA,4、Potential Cause/Machanism of failure Occurrence发生率(Occurrence)：由该失效原因/机理导致失效模式发生的可能性。在FMEA范围内的发生率排序值是一个相对等级。发生率可能性的排序值比实际值更有意义。,三、如何进行FMEA,4、Potential Cause/Machanism of failureOccurrence DFMEA 发生率评价标准举例:,三、如何进行FMEA,4、Potential Cause/Machanism of failureOccurrence PFMEA 发生率评价标准举例:,四、如何进行FMEA,5、现有控制DetectionDFMEA的现行控制：是指已被或正在被同样或类似的设计所采用的那些控制措施。PFMEA的现行控制：目前采用的防止失效模式及其原因发生，或降低其发生的可能性，或在过程中探测这些失效模式以采取措施防止不合格品产生或流入下游工序的措施。,四、如何进行FMEA,5、现有控制Detection探测度(Detection):对现有控制下项目/过程的失效模式发生的探测控制能力的量化。,四、如何进行FMEA,5、现有控制DetectionDFMEA 探测度评价标准举例:,四、如何进行FMEA,5、现有控制DetectionPFMEA 探测度评价标准举例:,四、如何进行FMEA,6、风险评价计算风险优先系数(RPN)RPN(risk priority number)严重度(S)发生率(O)探测度(D),四、如何进行FMEA,6、风险评价计算风险优先系数(RPN),四、如何进行FMEA,6、风险评价计算风险优先系数(RPN)如何正确使用RPN？RPN极限法：使用RPN极限法意味着RPN是衡量相对风险的方法，而且不要求持续改进。见下表格所示，如果顾客在下面使用了RPN为100的极限法，供应商则应当对RPN为112的项目B采取措施。在这个例子中，虽然项目B的RPN更高并且高于极限值，但还是应当先处理项目A，因为它的严重度为9；尽管项目A的RPN低于极限值。FMEA参考手册也不建议使用RPN极限法。,四、如何进行FMEA,6、风险评价计算风险优先系数(RPN)如何正确使用RPN？DFMEA:For Design FMEA,high Severity values merit special attention,particularly when coupled with high Occurrence values.Criticality is defined by the Severity and Occurrence rate without regard to detection.,四、如何进行FMEA,6、风险评价计算风险优先系数(RPN)如何正确使用RPN？DFMEA:,四、如何进行FMEA,6、风险评价计算风险优先系数(RPN)如何正确使用RPN？PFMEA:有些企业根据该企业的经验来判断，如将RPN划成三个线：红线：RPN=125（相当于555），风险严重黄线：RPN=64（相当于444），风险较大绿线：RPN=27（相当于333），风险较小,四、如何进行FMEA,6、风险评价计算风险优先系数(RPN)如何正确使用RPN？RPN：Improved Over Time,四、如何进行FMEA,7、建议措施(Recommended Action)Identify and implement actions to eliminate or reduce high-risk failure modes.1、降低严重度等级2、降低发生率等级3、降低探测度等级,四、如何进行FMEA,7、建议措施(Recommended Action)选择措施的时候，在近似等级的等级下，优先考虑：思考，为什么这么理解？,降低严重度,降低发生率,降低探测度,四、如何进行FMEA,7、建议措施(Recommended Action)DFMEA的建议措施是指对产品设计的措施，不应包括在制造、装配过程的措施，更不能依赖过程检验的强化措施。PFMEA的建议措施的重点应当放在过程措施本身，不要过多依赖于产品设计的修改来解决问题。,五、结语,五、结语,Customer(Intel)looking for:1、RPNImproved over time 2、Failure Mode Not only from the customers complaint3、Occurance is going down4、Improved in term of detection,Thank you!,
