FMEA过程潜在失效模式及后果分析作业指导说明书.doc

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□ 手册 ■程序 □作业文件
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1目标
过程潜在失效模式及后果分析，简称PFMEA。是一个信赖度分析工
具，能够描述为一组系统化活动，是对确定产品/过程必需做哪些事情才能使用户满意这一过程补充。
其目标是：
（a）并评价产品/过程中潜在失效和该失效后果；
（b）确定能够消除或降低潜在失效发生机会方法；
（c）将全部过程形成文件。
2 范围：
适适用于企业用于汽车零组件全部新产品/过程样品试制和批量生产。
适适用于过程设计风险性及后果分析；
适适用于过程反复，周期性永不间断改善分析。
3 术语和定义：
1）PFMEA：指Process Failure Mode and Effects Analysis（过程失效模式及后果分析）英文简称。由负责制造/装配工程师/小组关键采取一个分析技术，用以最大程度地确保多种潜在失效模式及其相关起因/机理已得到充足考虑和叙述。
2）失效：在要求条件下（环境、操作、时间），不能完成既定功效或产品参数值和不能维持在要求上下限之间，和在工作范围内造成零组件破裂卡死等损坏现象。
3）严重度（S）：指一给定失效模式最严重影响后果等级，是单一PFMEA范围内相对定级结果。严重度数值降低只有经过设计更改或重新设计才能够实现。
4）频度（O）：指某一特定起因/机剪发生可能发生，描述出现可能性等级数含有相对意义，但不是绝正确。
5）探测度（D）：指在零部件离开制造工序或装配之前，利用第二种现行过程控制方法找出失效起因/机理过程缺点或后序发生失效模式可能性评价指标；或用第三种过程控制方法找出后序发生失效模式可能性评价指标。
6）风险优先数（RPN）：指严重度数（S）和频度数（O）及不易探测度数（D）三项数字之乘积
7）用户：通常指“最终使用者”，但也能够是随即或下游制造或装配工
序，维修工序或政府法规。
4职责
4.1技术装备部负责过程潜在失效模式及后果分析，并填写对应分析表格。
4.2各部门按APQP要求参与过程FMEA活动。
5工作步骤和内容：
5.1 过程PFMEA实施和开启次序。见图1
5.2当用户或企业有需求和要求时，项目组依APQP要求，在生产用工装准备之前，在可行性阶段或之前进行过程失效模式及后果分析（以下简称过程PFMEA），经项目组长核准。如用户有要求时，过程PFMEA必需提交用户评审和同意。
1） 针对新产品，项目组将建立和制订其单独过程PFMEA；针对常规产品即：老产品），项目组依据其系列分类、相同工艺步骤/过程和相同产品/过程特征（尤其是其相同产品/过程特殊特征）建立和制订其通用过程PFMEA。
2） 项目组应列出产品生产过程步骤图清单，过程PFMEA从产品整个过程步骤图开始，该产品步骤图应确定和每一工序相关产品/过程特征。项目组应将用于该产品过程PFMEA准备工作步骤图纸复印件，附在该产品过程PFMEA分析表以后，作为进行该产品过程PFMEA分析依据。
3）项目组在进行过程PFMEA前，应依据该产品过程步骤图，先完成过程PFMEA过程步骤图风险评定表风险分析和评定：
★ 该风险分析和评定必需考虑到全部制造工序，过程PFMEA应包含从进料检验到出货全部过程特殊特征。
★ 分析产品在制造过程中每一个工序步骤操作评定过程风险（如：高、中、低风险）。
★ 对评定为高风险（即：RPN≧100和/或严重度≧8）工序/项目和特殊特征应优先采取纠正和预防方法。
★ 当用户有要求或企业认为需要中等风险，也应对其纠正和预防方法。
★ 在确定了潜在失效模式以后，应采取纠正/预防方法来消除潜在失效模式或不停降低它们发生可能性。
4）在进行过程PFMEA时，应假定所设计产品能够满足设计要求，因为设计缺点和微弱步骤所产生潜在失效模式可包含在过程
图1. PFMEA过程次序
PFMEA过程潜在失效模式及后果分析次序

子系统

功效
要求
潜在
失效模式
潜在
失效后果
严重度S
等级
潜在失效起
因/机理
频度O
现行控制
探测度D
R
P
N
提议方法
责任及
目标完成
日期
方法结果
预防
探测
采取
方法
S
O
D
RPN
功效、特征或要求是什么？

后果是什么?
会有什么问题？
无功效
部分功效/功效
过强/功效降级
功效间歇
非预期功效

有多
糟糕?

起因
是什么?

发生
频率
怎样?

怎样能
得到预
防和探
测?

该方法在探测时有多好?

能做些什么?
设计更改
特殊控制
标准\程序或
指南更改

PFMEA中，但它们影响/后果及避免方法由设计DFMEA来处理。
5） 过程PFMEA并不是依靠改变产品设计来克服过程中缺点和微弱步骤，但它要考虑和计划制造或装配过程相关产品设计特征，以最大程度确保产品能满足用户要求和期望。
6） 企业必需对每一个过程中所包含到产品和/或过程特殊特征进行过程（PFMEA），并寻求最好改善方法努力改善过程，以预防发生缺点和预防潜在失效发生，而不是依靠检测找出缺点和失效。
5.3 在过程PFMEA分析过程中
1） 被评价列为高RPN（RPN≧100）项目/工序和/或严重度≧8项目/工序，企业必需将其列为特殊特征。
2） 对全部被评价为高RPN项目/工序和/或严重度≧8项目/工序必需制订纠正/预防方法。
3） 对不可降低高RPN项目/工序和/或严重度≧8项目/工序必需附有明确探测方法。
5.4 全部特殊特征均需在过程PFMEA中加以说明，并将特殊特征符 号或记号在过程PFMEA中进行明确标识；
5.5 进行过程PFMEA可采取参考手册《FMEA潜在失效模式及后果分析》第三版中要求格式---“潜在失效模式及后果分析表（过程FMEA）”进行，见附表1。（如用户有特殊要求时则依用户要求表单进行）。
5.6 填写过程（PFMEA）栏目说明：
5.6.1 PFMEA编号：
填入PFMEA文件编号，方便查询。PFMEA编号标准：PFMEA 零(组)件图号。比如: PFMEA LJZ/J-001
5.6.2 项目名称：
填入正在进行过程分析系统、子系统或部件过程名称和编号。
5.6.3 过程责任：
填整车厂（OEM）、部门和小组。
5.6.4 编制者：
填入负责准备PFMEA工作工程师姓名、电话及所在企业名称。
5.6.5 车年型/项目（或产品型号）：
填入所分析设计/过程将要应用和/或影响车年型/项目（假如已知话），假如未知道话则填入进行PFMEA分析产品规格/型号。
5.6.6 关键日期：
填入首次PFMEA应完成日期，该日期不应超出计划投入生产日期。对本企业初始PFMEA日期不应超出用户要求生产件同意（PPAP）提交日期。
5.6.7 PFMEA 日期：
填入编制PFMEA原始稿日期及最新修订日期。
5.6.8 关键小组（关键参与人）：
列出有权确定和/或实施任务责任部门名称和个人姓名。
5.6.9 过程功效/要求：
★ 填入被分析过程或工序简明说明（如：车削、钻孔、攻丝、焊接、装配等），并统计所分析步骤相关过程/工序编号。
★ 关键小组应评审适用性能、材料、过程、环境和安全标准，并以尽可能简练方法指明所分析过程或工序目标，包含相关系统、子系统或部件设计（度量/变量）信息
★ 假如过程包含很多含有不一样潜在失效模式工序（如装配），则能够把这些工序作为独立过程列出。
5.6.10 潜在失效模式：
指过程有可能发生不能满足过程功效要求栏中所描述过程要求和/或设计意图，是对该特定工序上不符合要求描述。它可能是下一工序某个潜在失效模式一个相关起因或是前一工序某个潜在失效模式一个相关后果。不过，在PFMEA准备中，应假定提供零件/材料是正确和合格。
1）根据部件、子系统、系统或过程特征，列出特定工序每一个潜在失效模式，前提是这是这种失效可能发生，但不一定发生。过程工程师对以下问题应能提出并能回复，并以对类似过程比较和对用户（最终使用者和后续工序）对类似部件索赔研究为起点。
★ 过程/零件怎样不满足要求？
★ 不管工程规范怎样，用户（最终使用者，后续工序或服务）认为可拒收条件是什么？
2）通常失效模式可能是但不仅仅局限于下列情况：弯曲、孔错位、粘合、毛刺、开孔太浅、开孔太深、漏开孔、表面太粗糙、表面太平滑、贴错标签、转运损坏、断裂、变形、脏污、安装调试不妥、接地、短路、工具磨损等。
5.6.11 潜在失效后果：
指失效模式对用户产生影响。依据用户可能发觉或经历情况来描
述失效后果，用户可能是内部用户也可能是最终用户；假如失效模式可能影响安全性或对法规符合性，则PFMEA分析人员要对其清楚地给予说明。用户能够是下一道工序、后续工序或工位、经销商和/或车主。当
评价潜在失效后果时，这些原因全部必需给予考虑。
1) 对最终使用者来说，失效后果应一律用产品或系统性能来描述，如：噪声、工作不正常、不能工作、泄漏、返工/返修、报废、不起作用、不稳定、牵引阻力、外观不良、粗糙、费力、异味、工作减弱、漏油、侵蚀、间歇性工作、车辆控制减弱、用户不满意等。
2) 假如用户是下一道工序或后续工序或工位，失效后果应用过程/工序性能来描述，如：无法紧固、无法钻孔/攻丝、无法安装、无法加工表面、危害操作者、不能配合、不能连接、不匹配、损坏设备、引发工装过分磨损等。
5.6.12 严重度（S）：
指一给定失效模式最严重影响后果等级，是单一PFMEA范围内相对定级结果。严重度数值降低只有经过设计更改或重新设计才能够实现。严重度仅适适用于失效后果，严重度评定分为1—10级（见表1）。
表1.推荐PFMEA严重度评价准则
后果
评定准则：后果严重度
评定准则：后果严重度

严重度
等级
无警告危害
当潜在失效模式在无警告情况下影响车辆安全运行和/或包含不符合政府法规情形时，严重度定级很高
或可能在无警告情况下对（机器或总成）操作者造成危害
10
有警告危害
当潜在失效模式在有警告情况下影响车辆安全运行和/或包含不符合政府法规情形时，严重度定级很高
或可能在有警告情况下对（机器或总成）操作者造成危害
9
很高

车辆/项目不能工作（丧失基础功效）
或100%产品可能需要报废，或车辆/项目需在返修部门返修1个小时以上
8
高
车辆/项目可运行但性能水平下降。
用户很不满意。
或产品需要进行分检、一部分（小于100%）需报废，或车辆/项目在返修部门进行返修时间在0.5-1小时之间。
7
中等
车辆/项目可运行但舒适性/便利性项目不能运行。用户不满意
或一部分（小于100%）产品可能需要报废，不需分检或车辆/项目需在返修部门返修少于0.5小时
6
低
车辆/项目可运行但舒适性/便利性项目性能水平有所下降。
或100%产品可能需要返工或车辆/项目在线下返修，不需送往返修部门处理

5
很低
配合和外观/尖响和卡嗒项目不舒适。多数（75%以上）用户能发觉缺点
或产品可能需要分检，无需报废，但部分产品（小不100%）需返工。
4
轻微
配合和外观/尖响和卡嗒项目不舒适。50%用户能发觉缺点。
或部分（小于100%）产品可能需要返工，无需报废，在生产线上其它工位返工。
3
很轻微
配合和外观/尖响和卡嗒项目不舒适。有辨识力用户（25%以下）能发觉缺点。
或部分（小于100%）产品可能需要返工，无报废，在生产线上其它工位返工。
2
无
无可分辨影响
或对操作或操作者而言有轻微不方便或无影响。
1
6.6.13 等级（分级）：
用来对那些可能需要附加过程控制部件、子系统或系统特殊产品或过程特征分级（如：关键、关键、等）。假如过程PFMEA中确定了分级，应通知负责设计工程师，因为这可能影响包含及控制项目标识工程文件。产品和/或过程特殊特征符号应在此栏目中给予明确标识/注明。
6.6.14 潜在失效起因/机理：
潜在失效起因是指失效是怎样发生，并应依据能够纠正或能够控制标准给予描述。针对每一个潜在失效模式，在尽可能范围内，应尽可能地列出每个能够可归结到每一失效模式每一个潜在起因。假如起因对失效模式来说是唯一（即：假如纠正该起因对该失效模式有直接影响），那么这部分PFMEA考虑过程就完成了。不过，失效很多起因往往并不是相互独立，要纠正或控制一个起因，需要考虑诸如试验设计之类方法，来明确哪些起因起关键作用，哪些起因最轻易得到控制。起因列出方法应有利于有放矢地针对起因采取补救努力。
1）通常失效起因可包含但不限于：
扭矩不妥——过大或过小；
焊接不妥——电流、时间、压力不正确；
测量不正确；
热处理不妥——时间、温度有误；
浇口/通风不足；
润滑不足或无润滑；
零件漏装或错装；
磨损定位器；
磨损工装；
定位器上有碎屑；
损坏工装；
不正确机器设置；
不正确程序编制等。
2） 列表分析时应列出具体错误或故障情况（如：操作者未装密封件），而不应用部分含糊不清词语（如：操作者错误、设备不正常）。
6.6.15 频度（O）：
指某一特定起因/机剪发生可能性。描述出现可能性等级数含有
相对意义，但不是绝正确。经过设计更改或过程更改来预防或控制失效模式起因/机理是可能造成发生评度数降低唯一路径。频度评定大小
分为1—10级（见表2）
表2．PFMEA频度评价准则
可能性

可能失效率

Ppk
频度
很高：失效待续发生
≥100/1000件
＜0.55
10
50/1000件
≥0.55
9
高：失效常常发生
20/1000件
≥0.78
8
10/1000件
≥0.86
7
中等：失效偶然发生
5/1000件
≥0.94
6
2/1000件
≥1.00
5
1/1000件
≥1.10
4
低：失效较少发生
0.5/1000件
≥1.20
3
0.1/1000件
≥1.30
2
极低：失效不大可能发生
≤0.01/1000件
≥1.67
1

计算范例
由可能失效率为5/1000件来确定PpK值计算过程演示以下:
缺点率= =0.05.
将0.05除以2得出高于或低于规范以外部分。
＝0.0025
使用“Z”表查到尾值为0.0025所对应“Z”值为2.81。（见《控制图应用指
导书》Z表使用）
① 引入公式：
ZUSL＝ ZLSL＝
＝均值，SL＝规范
② 确定Z最小值：
Zmin= ZUSL或ZLSL最小值
③ 计算Ppk，使用以下公式：
Ppk==Ppu（即）或CPL（即）最小值
式中：USL和LSL为工程规范上、下限，为过程均值，为过程标准偏差，由/d2 计算得到。

④ 用Z式来替换
Z=＝≈0.94
注:当存在有效统计数据时，FMEA小组可用以上PpK值作
为指南,为确定频度提供帮助。
6.6.16 现行过程/工艺控制：
指对尽可能地预防失效模式或其起因/机理发生或探测将发生失效模式或其起因/机理控制说明。这些控制能够是诸如防失误/防错、统计过程控制（SPC）或过程后评价；评价可在目标工序或后续工序进行。
1）有两类过程控制能够考虑：
★ 预防：预防失效起因/机理或失效模式出现，或降低其出现几率。
★ 探测：探测出失效起因/机理或失效模式，造成采取纠正方法。
2）假如可能，最好路径是先采取预防控制。假如预防性控制被融入过程意图并成为其一部分，它可能会影响最初频度定级。探测度最初定级将以探测失效起因/机理或探测失效模式过程控制为基础。
3）一旦确定了过程控制，评审全部预防方法以决定是否有需要更改
频度数
6.6.17 探测度（D）：
指和过程控制栏中所列最好探测控制相关联定级数。探测度是一个在某一PFMEA范围内相对等级。为了取得一个较低定级，通常计划过程控制必需给予改善。探测度评价指标分为1—10级（见表3）。
表3.推荐PFMEA探测度评价准则
探测性
准则
检验类别
探测方法
推荐范围
探测度
A
B
C
几乎
不可能
绝对肯定不可能
探测

X
不能探测或没有检验
10
很微小
控制方法可能探
测不出来

X
只能经过间接或随机检验来实现控制
9
微小
控制有极少机
会能探测出

X
只经过目测检验来实现控制
8
很小
控制有极少机
会能探测出

X
只经过双重目测检验来实现控制
7
小
控制可能能探测
出

X
X
用制图方法，如SPC（统计过程控制）来实现控制。
6
中等
控制可能能探测出

X

控制基于零件离开工位后计量测量，或零件离开
工位后100%止/通测量
5
中上
控制有较多机会
可探测出
X
X

在后续工位上误差探测，或在作业准备时进行测量
和首件检验（仅适适用于作业准备原因）
4
高
控制有较多机会
可探测出
X
X

在工位上误差探测，或利用多层验收在后续工序上进行误差探测：供给、选择、安装、确定。不能接收
有差异零件。
3
很高
控制几乎肯定能
探测出
X
X

在工位上误差探测（自动测量并自动停机）。不能
经过有差异零件。
2
很高
肯定能探测出
X

因为相关项目已经过过程/产品设计采取了防错方法，有差异零件不可能产出。
1
检验类别： A．防错 B．量具　　　　　　　　　　　Ｃ．人工检验
6.6.18 风险次序（RPN）：
风险次序数（RPN）是严重度（S）和频度（O）及探测度（D）三项
数字之乘积。即（S）×（O）×（D）= RPN
1）在特定PFMEA范围内，此值（1—1000）可用于对所担心过程中问题进行排序。在通常情况下，不管RPN结果怎样，当严重度（S）高时就应给予尤其注意。
2）当RPN≥100（或依用户要求要求）时，应采取纠正方法。并努力减小该数值。
3）当严重度数（S）≥8（或依用户要求要求）时，应采取纠正方法。
6.6.19 提议方法：
1） 当失效模式按RPN值排出前后次序后，应首先针对高严重度和高
RPN 值和小组指定其它项目进行预防/纠正方法工程评价。任何提议方法意图全部是要依以下次序降低其风险等级：严重度，频度和探测度。
2） 当严重度是9或10时，企业必需对其给予尤其注意，以确保现行
设计方法/控制或过程预防/纠正方法针对了这种风险，不管其
RPN值是多大。在全部已确定潜在失效模式后果可能会给制
造人员造成危害情况下，全部应考虑预防/给制造人员造成危害
情况下，全部应考虑模式产生，或应对操作人员合适防护予
以要求。
3） 在对严重度值为9或10项目给尤其关注以后，小组再考虑其它失效模式，其意图在于降低严重度。其次频度，再次探测度。应考虑但不限于以下方法：
★ 为了降低失效发生可能性，需要进行过程和/或设计更改。能够实施一个利用统计方法以方法为导向过程研究，并随时向合适工序提供反馈信息，方便连续改善，预防缺点产生。
★ 只有设计和/或过程更改才能造成严重度等级降低。
★ 要降低探测度等级最好采取防失误/防错方法。通常情况下，
改善探测控制对于质量改善而言既成本高，又收效甚微。增加
质量控制检验频度不是一个有效预防/纠正方法，只能做临时
手段，我们所需要是永久性预防/纠正方法。为了增加这种可能性，可能需要改变现行控制系统。但关键应放在预防缺点上（也就是降低频度上），而不是缺点探测上。如采取统
计过程控制（SPC）和改善过程方法，而不采取随机质量检
查或相关检验等均是这种常见案例。
4） 对于一个特定失效模式/起因/控制组合，假如工程评价认为无需提议方法，则在本栏内注明“无”。
6.6.20 提议方法责任：
填入每一项提议方法责任者和估计完成目标日期。
6.6.21 采取方法：在实施了方法以后，填入实际方法简明说明和生效日期。
6.6.22 方法结果：
在确定了预防/纠正方法以后，估算并统计纠正后严重度、频度和探测度值结果。计算并统计纠正后RPN结果。假如未
采取任何方法，将“纠正后RPN”栏和对应取值栏空白即可。全部更改了定级应进行评审。假如认为有必需采取深入方法话，应反复6.6.19-6.6.21步骤。
6.7 跟踪方法：
项目小组应负责确保全部提议方法已被实施或已妥善地落实。并可采取以下方法来确保所担心事项得到明确并所提议方法得到实施：
1）确保过程/产品要求得到实现；
2）评审工程图样过程/产品规范和过程步骤；
3）确定这些已反应在装配/生产文件之中；
6.8 PFMEA是一个动态和不停完善文件，它应时刻表现最新设计水平和对应最新方法实施情况，包含开始生产后所发生设计更改和方法。
6.9 新产品在试生产、正式投产后或旧产品在批量生产后或接收到产品召回、产品审核不符合、用户投诉（埋怨）、退货、返修、报废等，出现新失效模式时，应立即进行过程PFMEA并更改PFMEA相关资料。
6.10 PFMEA资料由项目小组负责存档和保管，
7附表
7.1过程潜在失效模式及后果分析表样（PFMEA）

附表样：
潜在失效模式及后果分析（PFMEA）
　　　　　　　　　　　　　　　　　(过程FMEA)　　　　　　　　　　　　　　FMEA编号：　　　　　　　
项目名称：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　过程责任部门：　　　　　　　　　　　　　　　　　 页码：第　　　页/共　　　页
车型年/车辆类型：　　　　　　　　　　　　　　　　关键日期：　　　　　　　　　　　　 　　　　　 编制者：　　　　　　　　　　
　FMEA日期（编制）：　　　　　　修订：　　　　　　　

关键参与人：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
过程功效
要 求
潜在
失效模式
潜在
失效后果
严重度（Ｓ）
等级
潜在失效起因/机理
频度（ｏ）
现行工艺控制
探测度（D）
风险次序数
RPN
提议方法
责任及目标完成日期
方法结果
采取方法
严重度数
（S）
频度（O）
探测度（D）
风险次序数RPN