潜在失效模式及后果分析
FMEA
一基本概念
1. 可靠性工程学中应用最多的方法
潜在失效模式及后果分析FMEA
威布尔概率纸
故障树分析法FTA
失 效
Failure —— 一个产品/过程/系统不能正常
工作需要修理或调换也称故障失效模式Failure Mode —— 失效的表现形式失效后果Failure Effect —— 失效给顾客带来的影响
失效强调的是产品本身的功能状态
事故强调的是造成损害的后果
失效并不都引起事故
顾
客Customer —— 不仅仅是“最终使用者”还可
以是后续或下一工序的使用者
2. 术语
二为什么要FMEA?
1预测可以预先发现或评估产品/过程中潜在的失效及影响2持续改进不但改进并积累经验并将其文件化程序化
3防错避免同类错误的发生
4客户要求部分客户要求供应商有FMEA并不断更新
5审核要求为通过QS9000,VDA 6.1等标准必须有FMEA •首先集中有限的资源于高风险项降低开发成本
•提高产品功能保证和可靠性
•缩短开发周期
•改善内部信息交流
•将责任和风险管理联系起来
三定义
FMEA —— Potential Failure Mode and Effects Analysis
潜在失效模式及后果分析
是一种系统化的可靠性定性分析方法
通过对系统各组成部分进行事前分析发现评价产品/过程中
潜在的失效模式查明其对系统的影响程度以便采取措施进行
预防的分析方法
后经发展对可能造成特别严重后果的失效模式进行单独分析
称危害度分析CA:Criticality Analysis合称FMECA
目前被普遍简称为FMEA
常被读作[feime]或各字母单独发音为F,M,E,A
50
年代初期美国Grumman 公司第一次把FMEA 思想用于一种
战斗机的操纵系统的设计分析
取得较好效果
以后逐渐推广 60
年代中期用于美国航天工业
阿波罗 1974
年用于美国海军1629
号军标
1985年IEC 公布了FMEA 标准
: IEC812
这个标准被我国等同采用为GB 7826-87
系统可靠性分析技术,失效模式和效应分析(FMEA)
程序
四 FMEA应用与发展
运用FMEA有助于企业
提高产品功能保证和可靠性
降低担保费用与折扣费用
缩短开发周期
减少批量投产时发生的问题
提高准时供货信誉
降低开发成本
改进服务
改善内部信息交流
五 FMEA的类型
SFMEA —— 对产品开发过程策划综合评估
通过系统子系统分系统不同层次展开
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
六何时需要做FMEA
1. 关注焦点
新 / 更改环境新 / 更改使用条件 —— SFMEA
新 / 更改过程 —— PFMEA
新 / 更改设计新 / 更改技术 —— DFMEA
2. 事前行为
及时性是成功实施FMEA的最重要因之一在产品
正式定型之前和过程正式实施之前 FMEA作为设计与工艺评审的有效工具有助于预防缺陷减少
损失
3. 在产品形成的全过程中 DFMEA PFMEA
SFMEA
策 划
产品设计开发
过程设计开发
生 产
七实施FMEA的准备
1.团队
FMEA 是系统化的专业活动
多功能小组会议是FMEA 的主要活动形式
多功能小组通常有相关专业人员组成有时包括相关 的工人代表甚至可包括客户或供应商
设计工艺制造生产服务质量试验可靠性
熟悉产品了解过程富有经验掌握信息和资料
多方合作
集体智慧
专业人员
2.相关信息
顾客要求
法律法规
相关标准
设计意图
同类产品的经验/教训供应商提供的资料……
八FMEA的步骤
失效模式及影响分析日期
P
S O D R R
E C E P P P P P 零件/过程失效模式失效影响V原因C控制T N措施S O D N
1.描述过程
2.确定潜在的失效模式
3.描述失效的影响
4.评估严重度(SEV)
5.确定原因
6.评估频度(OCC)
7.描述目前的控制方法
8.评估探测度(DET)
9.计算RPN值
10.建议及采取措施
11.评定措施被采取后的结果
开始确定对象风险评估
结束
失效模式后果原因现行控制/预防措施失效后果严重度 S 失效发生的频度 O 探测度 D 风险度
RPN=S*O*D
No 纠正 /预防 措 施
高风险Yes
失效分析
第1步描述过程
缺陷数据, PMAP, 过程专家以及客户输入提供了FMEA 的起点针对过程问题与组员达成共识
第2步确定潜在的失效模式
列出过程当中每一步骤里潜在的可能出现错误的事项
第3步描述失效的后果
列出每个失效模式产生的影响,每个失效模式可能会有多个失效的后果
第4步评估严重度(SEV)
确定失效对客户影响有多严重
严重度的直接功能是评定每个失效后果严重性的等级第5步确定原因
识别出什么会引起失效模式的产生
第6步评估频度(OCC)
确定对客户影响有多严重频度的直接功能是评定
原因和对结果产生影响的概率等级
第7步描述控制
确定探测或预防失效模式产生的现行控制手段第8步评估探测度(DET)
探测度的直接功能是评定现有的控制对预防失效后果影响客户的程度
第9步计算风险度
风险度RPN) = 严重度X频度X不易探测度
RPN 帮助理解哪是首先重点要去付出努力做的
第10步建议及采取措施
RPN值计算出来后纠正措施要首先在RPN最高的过程
进行纠正措施的目的是要减少任何一个或所有严重度
频度或不易探测度的数值等级
第11步评估行动措施
确定探测或预防失效模式产生的现行控制手段
第12步接下去干什么
严重度等级表
等级描述
12改进的机会已经明确但是没有改进措施失效的影响可以忽略
3失效的影响是轻微的客户大概不会觉察到这种缺陷
4失效的影响是中等的一些客户可能会觉察到并拒绝接受这种服务/产品
567产品过程或服务被严重降级客户会觉察到并且就问题或许会做一些工作或者干脆拒绝接受
9810
失效的影响是严重的产品/服务将不能达到客户的运行和使用的要求或者会引起安全问题
九
评估标准
频度评价准则表
等级
描述12在没有到达客户之前能够觉察到最高的缺陷概率有几乎完全预防原因发生的控制方法3
在没有到达客户之前能够觉察到很高的缺陷机会4
有典型的预防缺陷发生的控制方法在没有到达客户之前能够觉察到中等的缺陷机会5
6
缺陷发生后有探测原因的控制7
在没有到达客户之前能够觉察到低等的缺陷机会9
在没有到达客户之前能够觉察到最低的缺陷概率客户可能会对产品/服务进行抱怨或干脆拒绝接受很少或没有控制来预防缺陷产生的原因8
10没有一致性的控制手段来预防缺陷或探测原因
不易探测度等级表
评估标准是完全固定的吗
z有关风险程度的等级划分没有唯一的标准
z可以根据企业自身的经验和产品的特点而z定但在同一企业内相类似的产品之间
z应采用统一的尺度以保证相互间具有
z可比性并且还应考虑在顾客及供应商之
z间保持一致性
汽车电机电器等民用工业在自身质量保证体系中, 规定在产品/工艺设计确认之前进行FMEA,以确保无缺陷/无
隐患
并且将其发展为对供应商的要求如QS 9000 质量体系要求
——美国汽车工业行动集团
AIAG VDA6.1质量体系审核
——
德国汽车汽车工业联合会
VDA
FMEA 的应用与发展
FMEA ——
系统化规范化的方法设计更改工艺更改流程更改控制计划
设计意图
顾客要求
法律法规相关标准
同类产品的
经验和教训
… …确定对象失效模式及后果估计风险评估纠正/预防 措施。