1、故障模式影响与分析技术在汽车行业的应用 FMEA主要内容FMEA背景知识为什么要实施FMEA?如何实施FMEA?FMEA 背景知识FMEA是什么FMEA的历史FMEA是什么?故障模式影响分析(Potential Failure Mode and Effects Analysis,简记为FMEA)是分析系统中每一产品所有可能产生的故障模式及其对系统造成的所有可能影响,并按每一个故障模式的严重程度、检测难易程度以及发生频度予以分类的一种归纳分析方法。FMFailure ModeAnalysisE AEffectFMEA是什么?FMEA是:有计划的可靠性方式系统的风险分析方式文件方式FMEA是什么?
2、FMEA不是:个人行为 简单的会议FMEA必须:由团队完成 头脑风暴(Brainstorm)FMEA 的历史二十世纪六十年代,起源于Apollo项目,NASA。1974年,MIL-STD-1629诞生,美国海军。1976年,美国国防部确定FMEA所有武器采购的必要活动。七十年代后期,美国汽车工业采用FMEA作为风险评估工具。八十年代中期,美国汽车工业采用过程FMEA。1991年,ISO9000 推荐1994年,QS9000 强制2001年,FMEA 技术作为风险控制的主要手段之一。主要内容FMEA背景知识为什么要实施FMEA?如何实施FMEA?为什么要实施FMEA?FMEA 分析的是潜在故障(
3、Potential Failure),是可能发生但是现在还没有发生的故障。它是“事前预防”,而不是“事后追悔”事先花时间对设计进行分析,事先低成本进行改进减少未来更大损失的发生为什么要实施FMEA?为什么要实施FMEA?FMEA为汽车行业带来的益处确保所有的风险被尽早识别并采取相应措施确保产品和改进措施的基本原理和优先等级减少废料、返工和制造成本减少外厂故障、降低保修成本减少“召回”的发生概率为什么要实施FMEA?如何判断FMEA对于汽车行业是否必须可靠性是否受到越来越多的关注?客户的质量意识是否越来越强?是否沉溺于解决问题?是否花费太多的时间用于解决问题?为什么要实施FMEA?Quality
4、 System 9000是美国汽车工业的品质管理系统,以持续改进为目标,强调缺点预防,降低品质差异,减少生产线的浪费与废弃物。QS-9000定制了美国三大汽车公司,福特、克莱斯勒、通用汽车公司的品质标准,作为内外服务、零件、材料供应的要求规范。QS-9000明确指出FMEA作为一种质量改进的方法必须强制执行汽车行业领头羊为什么要实施FMEA?一汽、二汽、上柴、北汽福田等公司在积极探寻FMEA的实施策略和实施办法,并且开始了初步的实施;国外汽车公司的国内配件厂被要求实施FMEA。国内为什么要实施FMEA?汽车本身:与人类的生命安全和财产安全息息相关 使用条件复杂 工况复杂,并且变化频繁 结构复杂
5、,而且组成零部件很多 故障模式复杂国内市场:质量保修频繁,且费用较高缺陷汽车产品召回管理规定的正式实施现实的压力主要内容FMEA背景知识为什么要实施FMEA?如何实施FMEA?如何实施FMEA?FMEA基本知识FMEA实施流程FMEA基本知识FMEA术语定义故障模式:对故障的物理描述。影响:故障对系统、设计、过程或服务所产生的输出结果。原因:故障发生的根本原因。当前设计控制:指在设计中能够防止故障原因发生的方法。严重度:潜在的故障模式影响的严重程度等级。发生度:某已知的故障原因在设计寿命周期内可能发生的故障频度的估计值或累积值所对应的等级数值。检测度:控制方法可以检测到的某故障原因引发故障模式
6、的概率的等级数值。风险顺序数:严重度、发生度和检测度的乘积,风险顺序数定义了故障的优先权。故障模式故障模式故障模式名称名称代号代号故障模式故障模式名称名称代代号号故障模式故障模式名称名称代代号号故障模式故障模式名称名称代号代号断 裂01变 质15渗 油39摆 头44碎 裂02剥 落16漏 气30抖 动45开 裂03异常磨损17渗 气31方向漂移46裂 纹04松 动18漏 水32歪 斜47点 蚀05脱 落19渗 水33飞 车48烧 蚀06压力不当20功能失效34窜气、窜油49油水混合54烧 坏07行程不当21性能衰退35速度不稳55击 穿08间隙不当22超 标36怠速不稳56塑性变形09干 涉2
7、3异 响37调速不稳57拉 伤10发卡(卡死、抱死、顶死)24过 热38功率突降58FMEA基本知识FMEA 的类型设计上的缺陷过程中的不足“不正确”的使用服务相关风险来源设计FMEADFMEA系统 FMEA功能 FMEA设计 FMEA应用 FMEA(a-FMEA)服务 FMEA(s-FMEA)过程 FMEA(p-FMEA)FMEA基本知识当前是怎么设计的?可能会发生哪些问题?这些问题会导致什么后果?当前采用什么办法控制?效果如何?还需要做什么?过去发生过什么问题?还会发生什么问题?经验积累设计准则设计经验冗余设计工程计算试验确认进一步分析试验确认设计修改实际上这就是FMEA!常规的设计思路F
8、MEA基本知识风险在那里?设计缺陷过程问题使用问题服务问题风险的原因是什么?风险的原因是什么?风险的后果有多严重?风险的后果有多严重?发生几率有多大?发生几率有多大?当前控制措施是什么?当前控制措施是什么?风险评价风险评价风险排序风险排序要解决哪些风险?要解决哪些风险?控制措施是什么?控制措施是什么?效果如何?效果如何?相对定量评价RPN风险1、风险2.排在前面的资源允许的可以解决的谁来做?什么时候做?预计效果试验效果实际效果FMEA的思路FMEA基本知识1.成立FMEA 小组2.收集数据和资料 3.FMEA 会议讨论4.FMEA 信息输入5.纠正措施的落实6.FMEA 闭环评审FMEA实施步
9、骤FMEA 的分析表格简单说明输入是什么?输入如输入如何出错何出错?能做些什能做些什能做些什能做些什么?么?么?么?对输出的对输出的对输出的对输出的影响是什影响是什影响是什影响是什么?么?么?么?要因是什要因是什要因是什要因是什么?么?么?么?这些如何发这些如何发这些如何发这些如何发现或预防?现或预防?现或预防?现或预防?多坏多坏多坏多坏?频度?频度?频度?频度?多好多好多好多好?FMEA 实施流程辅助分析确定分析对象建立功能图建立边界图建立接口矩阵建立P图FMEA依据分析流程确定分析对象活塞FMEA辅助分析工具功能图边界图接口矩阵P图FMEA实施流程确定分析对象确定分析对象鉴别故障模式鉴别故
10、障模式故障影响故障影响鉴别故障原因鉴别故障原因严重度严重度发生度发生度检测度检测度风险顺序数风险顺序数预先控制措施预先控制措施接下页FMEA 流程FMEA 实施流程接上页是否要是否要纠正?纠正?确定纠正措施确定纠正措施确定责任人和完确定责任人和完成日期成日期纠正措施效果判纠正措施效果判定定是否满是否满足要求足要求?生成控制计划生成控制计划评审通过评审通过否是是否FMEA 流程DFMEA实施实例活塞组活塞的故障模式库FMEA实施流程严重度(s)判别准则后果后果 判定准则:后果的严重度判定准则:后果的严重度 级别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/或包含不符合政府法
11、规情形。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/或包含不符合政府法规情形。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/方便性方面失效。顾客不满意。6低 车辆/系统能运行,但舒适性/方便性方面性能下降。顾客有些不满意。5很低 装配和最后完工/尖响声和卡塔响声不符合要求,多数顾客发现有缺陷(多于75)4轻微 装配和最后完工/尖响声和卡塔响声不符合要求,50的顾客发现有缺陷。3很轻微 装配和最后完工/尖响声和卡塔响声不符合要求,有辨识能力的顾客发现有缺
12、陷(多于25)。2无 没有可识别的影响 1FMEA实施流程推荐的频度(o)评价准则失效发生的可能性可能的失效率频度数很高:持续发生的失效(失效几乎是不可避免的)100件/每千辆车1050件/每千辆车9高:反复发生的失效20件/每千辆车810件/每千辆车7中等:偶尔发生的失效5件/每千辆车62件/每千辆车5低:相对很少发生的失效1件/每千辆车40.5件/每千辆车3极低:失效不大可能发生。0.1件/每千辆车20.010件/每千辆车1FMEA实施流程推荐的探测度(D)评价准则探测度评价准则:被设计控制探测的可能性探测度数绝对不肯定设计控制将不能和/或不可能找出潜在的原因/机理及后续的失效模式,或根本
13、没有设计控制10很极少设计控制只有很极少的机会找出潜在原因/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原因/机理及后续失效模式8很少设计控制有很少的机会能够找出潜在原因/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原因/机理及后续的失效模式6中等设计控制有中等机会能找出潜在原因/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原因/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原因/机理及后续的失效模式3很多设计控制有很多机会能够找出潜在原因/机理及后续的失效模式2几乎肯定设计控制几乎肯定能够找出潜在原因/机理及后结的失效模式1FMEA实施流程严重度
14、判别流程故障影响安全吗?87丧失降低Yes910无预警有预警Yes65丧失降低Yes432多数用户部分用户少量用户Yes影响基本功能吗?No影响附加功能吗?No是用户不满意的缺陷吗?No1NoFMEA实施流程故障风险分析建立风险判别准则严重度发生度检测度计算风险顺序数RPN严重度发生度检测度风险判别(一维)严重度(二维)严重度&发生度风险矩阵(三维)风险顺序数值实施实例活塞组DFMEA实施实例活塞组DFMEA可用来对需要附加设计,或过程控制的零部件、子系统或系统的任何特殊产品特性等级加以分类(如关键、主要、重要、重点等)实施实例活塞组DFMEA实施实例活塞组DFMEA实施实例活塞组DFMEA实施实例活塞组DFMEA实施实例活塞组DFMEA报告小结FMEA是一种预防行为,“及时性”是FMEA的关键因素;实施FMEA可以减少故障概率,降低维修成本,减少“召回”的发生。汽车行业应该实施FMEA。谢 谢!