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潜在缺陷模式和影响分析
潜在缺陷模式和影响分析(FMEA-Failure Mode And Effects Analysis)是生产过程中一项事前预防的分析工作，工程技朮人员自设计阶段就通过分析和评估，列出相关过程可能出现的缺陷及后果，用以在实际设计、生产、组装时的预防，通过不断评估、验证及改进，使产品趋于最优，最终最大限度地保证产品满足客户地要求和期望。
一 、FMEA地历史及现状
20世纪50年代，美国格鲁曼公司开发了FMEA，用以飞机制造业的发动机故障防范，取得较好成果。美国航空及太空总署(NSNA)实施阿波罗登月计划时，在合同中明确要求实施FMEA。
FMEA现已被广泛用于飞机制造、汽车制造等多个领域。
二、FMEA的分类
根据其用途和适用阶段不同，可分为：
1. 设计FMEA
用于在产品投入生产前分析解决产品问题。
2. 过程FMEA
用于分析和预防制造和装配工序的问题
3. 系统FMEA
用于在概念阶段和设计阶段分析、预防系统和子系统存在的问题
三、FMEA实施步骤-过程FMEA
1. 确认加工工序的流程及判定标准
2. 决定各过程的机能分析水准，依据对象过程的不同，分析水准亦不同
3. 明确加工过程，包括要求的质量、公差等
4. 作成加工过程的方块图
5. 针对每一加工工序，列出发生的不良模式
6. 整理造成不良品的原因之不良模式，选定作为检讨对象的不良模式
7. 列举不良发生的推定原因
8. 将不良模式及原因记入过程FMEA用表
9. 从影响程度、发生频度、可侦测性、对设备的熟悉程度为评判根据，对缺陷模式进行等级评价，分Ⅰ.Ⅱ.Ⅲ.Ⅳ等
10. 整理工序FMEA，确定何时、何人、对何工序实施FMEA
11. 实施
四、FMEA的实施时机
1. 当新的系统、产品或工序在设计时
2. 现存的设计或工序发生变化时
3. 当现在的设计、工序用于新的环境或场合时
4. 完成一次纠正行动后
5. 对系统FMEA，在系统功能被确定，但特定的设备选择前
6. 对设计FMEA，产品功能已确定，但投入生产前
7. 对工序FMEA，当初步产品的图纸及作业指导作成时。
五、过程FMEA表格的应用
1. FMEA编号
填入FMEA文件编号，以便查询
2. 项目
填入所分析的系统、子系统或零件的过程名称及编号
3. 过程责任
填入部门和小组及供方名称(如指导)
4. 编制者
填入负责准备FMEA工作的人的姓名
5. 年型/车型
填入将使用和正被分析过程影响的年型
6. 关键日期
填入年型预定完成日期，该日期不应超过计划开始生产的日期 。
7. FMEA日期
填入编制FMEA原始稿的日期及最新修订的日期
8. 核心小组
填入执行任务地责任部门和个人姓名
9 .过程功能/要求
简单描述被分析的过程或工序，尽可能简单地说明该工艺过程或工序地目的。
10 .潜在失效模式
指工序可能发生地不满足工序要求或设计意图地形式
11.潜在失效后果
是指失效模式对顾客地影响，顾客可以是下一道工序，后续工序或代理商，及产品最终使用人。
12.严重度
适用于失效的后果，可参照严重度附表，确定等级。
13.分级(重要程度)
根据工序特性进行分级(如MAJ,MIN等)
14.潜在失效原因
是指发生原因
15.频度(O)
是指失效发生的频率，可参照附表确定频度
16.现行过程控制
现行的过程控制是否可能阻止失效模式的发生，或探测将发生的失效模式的控制的描述。
17.不易探测度
指在零部件离开此工序前，找出其失效模式或发生原因的可能性，可参照附表确定不易探测度。
18.风险系数
RPN=(S)×(O)×(D)
在实践中，不管RPN的结果如何，当严重度(S)高时，就应特别注意。
19.建议措施
当RPN指排出后，对排在最前面的项目除去纠正措施，如起因不详，可通过DOE确定
20.责任
负责实施建议的组织和个人，以及预计完成的日期。
21.采取的措施
当实施一次措施后，简要记载具体执行情况，并记下生效日期
22.纠正后的RPN
纠正措施实施后，评估并记录S,O,D,计算RPN
23.跟踪
工艺主管工程师应负责保证所有的建议已被实施或已妥善地落实，并不断完善FMEA文件。
FMEA是用于新设计系统、产品、工艺用于新的环境或有新的用途，或对当前的工艺问题进行研究，并进行质量改善对产品或系统构成影响或潜在不良项进行分析，用以提高产品质量、服务水平及客户满意度。
六、影响程度评估及风险系数的计算
用FMEA分析影响程度是，用S(Severity)表示严重度，用O(Occurrence)表示部件的发生概率，用D(Detection)表示缺陷可被发现的程度，用RPN(Risk Priority Number)表示风险系数，RPN值可查下表，用RPN值可评价缺陷的影响程度大小。
严重性 (Severity)评估标准和排序系统
影响
影响严重性的标准
排序
无事先预兆的破坏
非常高的严重性，当此缺陷模式影响安全
操作和(或)舆政府法规相违背且无预兆
10
有预兆的破坏
当此缺陷模式影响安全操作和(或)
舆政府法规相违背且有预兆，严重性很高
9
很高
当操作无法进行，丧失主要功能
8
高
操作可实施，但降低了性能，客户不满意
7
中
操作可实施，但舒适舆方便方面有损失，客户的实践证实不舒适
6
低
操作功能可实现，但舒适舆方便性能降低，客户有些不满意
5
很低
舒适程度不够，这类缺点被大多数客户发现
4
非常低
舒适度等项目不合适，被部分客户发现
3
罕见
舒适度等项目不合适，被个别客户发现
2
极为罕见
无影响
1
发生概率(Occurrence)建议评估标准
缺陷概率
可能不良率
CPK(工序能力)
排序
很高，缺陷几乎不可避免
≧1/2
<0.33
10
1/3
≧0.33
9
高，重复发生的缺陷
1/8
≧0.51
8
1/20
≧0.67
7
中等，偶然缺陷
1/80
≧0.83
6
中等，偶然缺陷
1/400
≧1.00
5
低，相对少的缺陷
1/2000
≧1.17
4
1/15000
≧1.33
3
极低，缺陷基本不会发生
1/150000
≧1.50
2
1/1500000
≧1.67
1
可探测性(Detection)建议评估标准
探测性
标准：设计(工序)探测出的可能性
排序
绝对不可能
设计(工序)控制不能侦测出潜在原因和缺陷模式，或没有设计(工序)控制
10
非常困难
设计(工序) 控制侦测出潜在原因或不良模式的概率微乎其微
9
困难
设计(工序) 控制侦测出潜在原因或不良模式的概率极低
8
很低
设计(工序) 控制侦测出潜在原因或不良模式的概率很低
7
低
设计(工序) 控制侦测出潜在原因或不良模式的概率低
6
中等
设计(工序) 控制侦测出潜在原因或不良模式的概率一般
5
较高
设计(工序) 控制侦测出潜在原因或不良模式的概率较高
4
高
设计(工序) 控制侦测出潜在原因或不良模式的概率高
3
非常高
设计(工序) 控制侦测出潜在原因或不良模式的概率很高
2
几乎没问题
可侦测出
设计(工序) 控制侦测出潜在原因或不良模式没有问题
1
典型缺陷原因、缺陷模式和影响
典型缺陷原因
典型缺陷模式
典型缺陷影响
1. 材料选定不正确
2. 设计寿命评估不合适
3. 不足的润滑
4. 维护指引不足
5. 很差的环境保护
6. 算法不正确
1. 断裂
2. 变形
3. 松
4. 泄漏
5. 粘贴
6. 短路
7. 破裂
1. 噪声
2. 不稳定的操作
3. 外观不良
4. 不稳定
5. 断断续续的操作
6. 无法动作
7. 不愉快的气味
8. 操作能力削弱
S.O.D舆风险率的关系
Rate
Severity
Occurrence
Detection
Remarks
1
不严重

严重
可能性效

必然发生
可测出

不可测出
最好

最差
2
3
4
5
6
7
8
9
10
附例，过程FMEA应用事例
例：波峰焊是许多电子企业装配印刷线路组件时常用的一种焊接方式。测量波峰焊焊接水平高低的主要指标为过炉首次通过率(First Pass Yield),即印刷线路组件出波峰炉不经修理可直接投入下道工序的板数舆出炉板数之比，现对此工序作过程FMEA
1. 制作流程
1. 目的
找出并预防波峰焊工序潜在缺陷，提升过炉首次通过率(FPY)
2. 分析水准
以波峰焊机为分析水准
3. 焊接过程内容
1. 材料：印刷线路板及电子组件装配检查。项目如下：表面氧化程度，弯角角度及方向、异物、损伤。
2. 浸松香助剂：对助剂比重及成分、液面高度、发泡程度、浸蘸时间(带速)进行检讨
3. 预加热：对预加热温度、加热时间进行检讨
4. 浸锑：锑液的温度、锑面高度、锑成分、浸锑角度、浸锑时间对焊接有影响
浸銻
預熱
爐后檢查
浸松香組劑
爐前檢查
4. 过程方块图

目視

發泡程度
浸銻時間
銻成分
放大鏡
銻液溫度
助劑比重
預熱時間
預熱溫度
助劑成分
目視

液面高度
放大鏡
銻面高度

浸銻角度

5.各过程不良模式如下表
过炉名
不良模式
炉前检查
印锑板铜箔氧化/组件脚氧化/印刷板脏污/印刷板变形/组件弯脚角度不良/组件弯脚方向不良/组件掉件/组件脚脏/印刷线路板表面损伤
浸松香助剂
松香比重过高/松香比重过低/松香活性成分含量不足/松香液面过高/松香液面过低/带速过快/带速过慢
预热
预热温度过高/预热温度过低/预热时间过长/预热时间不足
浸锑
锑液温度过高/锑液温度过低/锑面高度过高/锑面高度难过低/浸渍进入角过大/浸渍进入角过小/锑成分不良/浸渍时间不良
6.各过程主要不良模式及推定原因如下表：
过程名
不良模式
推定原因
炉前检查
1.组件脚氧化
保存不当导致腐蚀﹔组件来料不良
2.印刷线路板划伤
作业方法不当(搬运方法不当)/印刷线路板来料不良
浸松香助剂
1.松香比重太低
未及时添加新助剂﹔未及时清理残旧助剂﹔测定方法错误
2.松香发泡不良
发泡孔堵塞﹔发泡电机停止工作﹔松香变质
预热
1.预热温度过高
控制器故障﹔测定方法错误
2.预热时间过长
带速过低﹔传送带打滑
浸锑
1.锑面过低
未及时加锑﹔电机转速变化
2.浸锑时间过短
带速过高
3.浸锑进入角过小
传送带角度变化﹔板弯
4.锑液温度过高
控制器故障﹔测定方法错误
7.推定故障原因，如上表
8.制作FMEA表
9. 将不良模式进行等级分类，经综合考虑不良影响、不良发生频度及不良发现的难易程度，将浸锑时间短的定为缺陷类型(等级)Ⅰ级，其它为Ⅱ级
10. 波峰焊过程FMEA结果的评价
结果使用所推荐方法进行过程改善使Ⅰ类不良不再发生，使Ⅱ类不良的可侦测度增大，对策实施效果较好
二、潜在缺陷模式和影响分析表。