如何做DFMEAPPT学习课件.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,DFMEA开发与制作,DFMEA的开发,FMEA的开发时机,DFMEA是一份动态文件：始于设计概念形成之时，更新于开发的各阶段更改之中，第一版的DFMEA终于产品图纸完成之前。,在下列情况应进行DFMEA开发：,新设计、新技术或新材料；,对已有的设计（含已有DFMEA）的修改；,将现有的设计（含已有DFMEA）用于新环境、场所或应用。,2,DFMEA的开发,DFMEA分析范围,设计工程师应分别在系统、子系统、零部件层面展开DFMEA。,3,DFMEA的开发,多功能小组,在各DFMEA开发层面上确定一名DFMEA负责人，该负责人应由有设计经验的工程师担任。并负责该层面DFMEA开发的多功能小组的组建、各成员的职责的确定及DFMEA开发过程中小组活动的召集工作。,4,DFMEA的开发,资料准备,顾客要求；,车辆/系统/子系统设计要求；,类似车型市场、生产的失效；,类似车型的DFMEA；,上一层面的DFMEA（有时）；,必要时，还应包括质量目标车的资料。,5,DFMEA的开发,分析重点,整车DFMEA,a)整车功能/要求；,b)系统间接口；,c)人机工程；,d)运行环境；,e)其它整车层面的失效。,6,DFMEA的开发,分析重点,系统DFMEA,a)系统功能/要求；,b)子系统间接口；,c)人机工程；,d)运行环境；,e)其它系统层面的失效。,7,DFMEA的开发,分析重点,子系统DFMEA,a)子系统功能/要求；,b)子系统间接口；,c)人机工程；,d)运行环境；,e)其它子系统层面的失效。,8,DFMEA的开发,分析重点,零部DFMEA,a)零部件功能/要求；,b)零部件间接口；,c)人机工程；,d)运行环境；,e)其它失效。,9,DFMEA的开发,DFMEA更新,试验中发生失效时，设计部门的工程师应及时更新DFMEA。,试制试装过程中发生失效时，设计部门工程师应及时更新DFMEA。,制造、销售过程中发生失效时，工程师应及时更新DFMEA。,其它设计更改时，负责设计更改的工程师应对DFMEA进行更新。,DFMEA更新时应考虑整车、系统、子系统、零部件间的相互影响。,10,11,项目,a1,功能,要 求,a2,潜在失效模式,b,失效潜在影响,c,严重度,d,分类,e,失效潜在原因,f,现行设计,RPN,j,建议,措施,k,职责和目标完成日期,l,措 施 结 果,n,控制,预防,h,发生度,g,控制探测,h,探测度,i,采取的措施完成日期,m,严重度,发生度,探测度,R,P,N,潜在失效模式及后果分析,(,设计,FMEA),系统 子系统,FMEA,编号：,A,页 码：第,1,页 共,1,页零部件：,B,设计职责：,C,编制人：,H,车型年,/,项目：,D,关键日期：,E,FMEA,日期,(,编制,),：,F,（修订）核心小组：,G,DFMEA,设计,FMEA,表头,表头应清楚的说明,FMEA,的关注点，以及文件开发和过程控制中的相关信息。,FMEA,编号,（,A),：输入用以识别,FMEA,文件的字母、数据。用于文件控制。,系统、子系统、或零部件名称与编号,（,B),：输入受分析的系统、子系统、或零部件名称与编号。（参见定义范围）,系统,FMEA,的范围,一个系统可以看作是由各个子系统组成的。如：底盘系统、传动系统、内饰系统等。系统,FMEA,的要确保组成系统的各自系统间所有接口和交互作用以及该系统与车辆其他系统和顾客的接口都要覆盖。,12,DFMEA,设计,FMEA,表头,设计职责,（,C,）：输入负责设计的,OEM,、组织、部门或小组；适用时，输入供应商组织名称。,车型年,/,项目,(D):,输入将使用或者受分析的设计影响的预期车型年和项目（如果知道）。,关键日期,（,E,）：输入,FMEA,最初的预定完成日期，它不能超过计划的生产设计发布日期。,13,DFMEA,FMEA,日期,（,F,）：,输入,FMEA,的完成日期，以及最近的修订日期。,核心小组,（,G,）：,输入负责开发,DFMEA,的小组成员联系方式。,编制人,（,H,）：,输入编制,DFMEA,的负责工程师的姓名、,联系方式以及工程师的所属组织。,14,DFMEA,设计,FMEA,表头,如何做,DFMEA,a:,项目,/,功能,/,要求,(a1-a,2,),填入被分析项目的名称和其他相关信息（如编号、零件级别 等）。用尽可能简明的文字来说明被分析项目满足设计意图的功能。如果该项目有多种功能，且有不同的失效模式，应把所有的功能单独列出。,可以另外添加,“,要求,”,一栏，来进一步细分失效模式分析。,15,DFMEA,项目、功能和失效模式,16,如何做,DFMEA,简要说明设计意图要求的功能，包括环境信息。如果项目有多种功能，应分别列出。,可靠性：是指产品在规定的条件下和规定的时间内完成规定功能的能力。不能完成规定的功能就称失效。,功能：设计这个系统,/,子系统,/,零部件做什么？设计要求？设计意图？,一个零部件（或子系统,/,系统）的功能往往是多项的。这种情况下，,必须把所有的功能全部列出，不能遗漏。,17,DFMEA,如何做,DFMEA,(b,）潜在失效模式,所谓潜在失效模式是指部件、子系统或系统有可能会未 达到或不能实现项目,/,功能栏中所描述的预期功能的情况。,应列出每一个潜在的失效模式,这种失效可能发生，但不一定发生；,应采用头脑风暴、保修记录等做为输入。,注：,潜在失效模式应以规范化或技术术语来描述，不必与顾客察觉的现象相同。,示例！,声音的大小，声音的分贝,18,DFMEA,本部门、本单位在研制、生产、使用中的故障统计分析资料,如何做,DFMEA,对每个项目和功能，列出每一个潜在的失效模式。,“,潜在,”,是指可能发生也可能不发生；失效就是丧失功能。而失效模式就是失效的表现形式。,应用规范化、专业化的术语来描述失效模式。常用的有两大类失效：,类失效、,类失效。,19,DFMEA,示例：失效模式的种类,类失效，指的是,不能完成规定的功能,，如：,突发型：断裂、开裂、碎裂、弯曲、塑性变形、失稳、短路、路、击穿、泄露、松脱等等。,渐变型：磨损、腐蚀、龟裂、老化、变色、热衰退、蠕变、低温脆变、性能下降、渗漏、失去光泽、褪色等等。,类失效，,指的是产生了有害的非期望功能,，如：,噪声、振动、电磁干扰、有害排放等等。,20,DFMEA,IEC8121985归纳的故障模式：,1、结构故障（破坏）,2、捆结或卡死,3、振动,4、不能保持正常位置,5、打不开,6、关不上,7、误开,8、误关,9、内部漏泄,10、外部漏泄,11、超出容许限上限,12、超出容许限下限,13、非规定的运行,14、间断（包括瞬间）不工作,15、工作参数漂移,16、指示错误,17、流动不畅,18、错误动作,19、不能关机,20、不能开机,21、不能切换,22、提前运行,23、非规定的滞后运行,24、过大的错误输入,25、过小的错误输入,26、过大错误输出,27、过小错误输出,28、无输入,29、无输出,30、电短路,31、电开路,32、电漏泄,33、其他（对于系统、产品特性、要求和运行限制的 其他故障模式）,实施过程,21,2024/11/30 周六,故障原因分析的常用工具：,因果图,树图,为什么？,为什么？,为什么？,为什么？,为什么？,5WHY分析,实施过程,22,2024/11/30 周六,如何做,DFMEA,(C,）潜在失效的影响,潜在失效的影响定义为顾客感受到的失效模式对功能的影响。,要根据顾客可能发现或经历的来描述失效的后果；,顾客既可能是内部的顾客也可能是最终用户；,如果失效模式可能影响安全性或对法规的符合性，,要清楚地予以说明。,23,DFMEA,如何做,DFMEA,潜在失效的影响是指失效模式可能带来的对完成规定功能的影响，以致带来顾客的不满意，和不符合安全和政府法规。,要运用,失效链分析方法,，搞清楚直接后果、中间后果和最终后果。,站在顾客的角度发现或经历的情况来描述失效的后果（顾客可能是内部的顾客，也可能是外部或最终顾客）,。,DFMEA,示例：失效链,25,水箱支架断裂,水箱后倾,水箱与风扇碰撞,水箱冷却水管被风扇刮伤,水箱冷却液泄露,冷却系统过热,发动机汽缸损坏,汽车停驶,1,失效原因,1,失效模式,2,失效原因,1,失效后果,2,失效模式,2,失效后果,3,失效模式,3,失效后果,时间,3,失效原因,DFMEA,如何做,DFMEA,(d,）严重度,(s),严重度是指对一个特定失效模式最严重的影响后果的评价等级。,严重度是在单个,FMEA,范围内的一个相对级别。,严重度值的降低只有通过改变设计才能实现。,严重度数值定级为,1,的失效模式不应进一步的分析。,高的严重度定级可以通过修改设计、使之补偿来减轻失效的严重度后果来予以减小。,推荐的,DFMEA,严重度评价准则,26,DFMEA,27,影响,标准,:,对产品的影响严重性,(,对顾客的影响,),等级,不符合安全性或者法规要求,潜在失效模式影响了汽车的安全运行,;,或者包含不符合政府 法规的情形,失效发生时无预警。,10,潜在失效模式影响了汽车的安全运行,;,或者包含不符合政府 法规的情形,失效发生时有预警。,9,基本功能丧失或功能降低,基本功能丧失（汽车无法运行，不影响汽车安全运行）。,8,基本功能降低（汽车可以运行，但是性能下降）。,7,次要功能丧失或功能降低,次要功能丧失（汽车可以运行，但舒适,/,便捷功能不可实施）。,6,次要功能降低（汽车可以运行，但舒适,/,便捷功能下降）。,5,干扰,有外观、可听噪音、汽车操作项目上的问题，并且被绝大多数顾客（,75%,）察觉到。,4,有外观、可听噪音、汽车操作项目上的问题，并且被许多 顾客（,50%,）察觉到。,3,有外观、可听噪音、汽车操作项目上的问题，但只被少数 识别能力敏锐的顾客（,25%,）察觉到。,2,没有影响,没有可识别的影响。,1,DFMEA,严重度评价理解,FMEA,小组应对评价准则和分级规则达成一致意见。,组织可对准则进行修改，不推荐修改,9,和,10,的准则。,严重度的定级可以通过修改设计、使之补偿来减轻失效的后果来降低。如：,“,瘪胎,”,可以减轻突然爆胎的严重度，,“,安全带,”,可以减轻车辆碰撞的严重程度。,“,车辆,/,项目,”,在用于其他产品时，可理解为,“,最终产品,/,生产产品,”,。如电视机,/,显示器、电脑,/,接线端子等。,910,：与安全,/,法规有关；,58,：与性能,/,功能有关；,24,：与外观和感觉有关。,28,DFMEA,如何做,DFMEA,(e,）级别,本栏目可用于对那些可能需要附加的设计或过程控制的部件、子系统或系统的产品特殊特性分级。,是指产品特性分级,应用适当的方式进行标识,设计记录指定的特殊特性，没有在,DFMEA,里识别出与这个特性相关的设计失效模式，则被认为是一种设计过程中的不足,每一个在,DFMEA,中标识的特性均应在,PFMEA,中有特殊的过程控制,29,DFMEA,如何做,DFMEA,(f),失效模式的潜在原因,/,机理,这部分信息可以被分为多栏，也可以合并成一个单独栏,失效的潜在起因是指失效的原因，其结果就是失效模式。,尽可能地列出每一失效模式的每一个潜在起因和,/,或失效机理。,30,DFMEA,如何做,DFMEA,研究失效可能的原因与机理，是为了能够正确采取控制措施，防止失效的发生或减少其发生的可能性。,失效原因,/,机理：在,DFMEA,中是指引起失效模式的可能的设计薄弱点。,简明扼要，但要尽可能全面地列出可能想到的失效原因和机理，以便于对症下药采取纠正措施。,31,不要把产品的工作环境（如道路产生的振动、冲击、气温的变化、湿度、粉尘、电磁干扰等）作为我们的分析目标。工作环境是造成失效的重要外因，但它是客观存在，难以控制的。我们要分析的是，在外因作用下的内因。,注意,注意,DFMEA,如何做,DFMEA,潜在失效的起因,/,机理的分析途径,现有的类似产品的,FMEA,资料；,应用失效链，找出直接原因，中间原因和最终原因；,应用,“,五个为什么,”,；,应用因果图，从人、机、料、法、环等方面分析，,应用排列图、相关分析、试验设计等方法，从可能的多因素原因中找出主要原因；,应用失效树分析（,FTA,）找出复杂系统的失效原因与机理；,充分发挥小组的经验，采用头脑风暴法，对可能的原因进行归纳分析；,32,DFMEA,示例：五个为什么,失效模式：门锁扣不上。,为什么？因为：锁舌与锁座错位。,为什么？因为：车门下沉。,为什么？因为：门铰链变位。,为什么？因为：固定门铰链的框架变形。,为什么？因为：框架刚度不足。,33,DFMEA,如何做,DFMEA,失效的潜在起因与机理的分类：,A,、与制造和装配无关的,原因：材料、尺寸、公差、连接方式、说明书、计算、可靠性目标、空间等。,机理：屈服、疲劳、氧化、磨损、蠕变、腐蚀、材料不稳定等。,34,DFMEA,如何做,DFMEA,B,、与制造和装配有关的,技术与体力的限制：材料处理、公差、重量、装配空间小、零件数量、维修等。,误操作：正反面、左右件,/,孔、对中困难。,对变差过于敏感：产品的稳健性不好。,35,DFMEA,如何做,DFMEA,常见的原因包括但不限于：,不正确的制定材料；,不适当的设计寿命假设；,应力过大；,不充分的润滑量；,不适当的维护指导书；,不正确的算法；,36,不正确的维护指导书；,不适当的软件规范；,不适当的表面加工规范；,不适当的运行规范；,过热；,不适当的公差。,DFMEA,如何做,DFMEA,(g),频度（,O,）,频度是指某一特定的起因,/,机理的发生的可能性。此原因会在设计寿命内导致失效模式的发生。,级别数具有相对意义，而不是绝对的数值。,通过设计变更或设计过程变更（如设计检查表、设计评审、设计导则）来预防或控制失效模式的起因,/,机理是可能影响频度数降低的唯一途径。,潜在失效起因,/,机理出现频度的评估分为,1,到,10,级。在确定此值时，应以以前类似产品内外部失效的原始数据为基础。,37,DFMEA,在确定估计值时，可以考虑下面问题：,相似零部件、子系统或系统的服务历史和现场经验如何？,此项目是否是沿用或类似于先前版本项目？,此项目与先前版本项目的变更有多大？,项目是否完全不同与先前版本项目？,项目是否是全新的？,应用变化或者环境变化如何？,是否有用工程分析（例如：可靠性）来估计此应用的预期可比较的发生率？,是否有预防控制？,38,DFMEA,如何做,DFMEA,39,失效可能性,标准,:,原因的发生频度,-DFMEA(,在项目或汽车的可靠性,/,设计寿命内,),标准,:,原因的发生频度,-DFMEA(,每个项目,/,每辆车的事件,),等级,很高,没有前期历史的新技术,/,新设计,100/1000 1/10,10,高,在工作循环,/,操作条件内,对于新设计、新应用或变更，失效是不可避免的。,50/1000 1/20,9,在工作循环,/,操作条件内,对于新设计、新应用或变更，失效是可能的。,20/1000 1/50,8,在工作循环,/,操作条件内,对于新设计、新应用或变更，失效是不确定的。,10/1000 1/100,7,中等,相似设计，或者在设计模拟,/,测试时的频繁失效。,2/1000 1/500,6,相似设计，或者在设计模拟,/,测试时的偶尔失效。,0.5/1000 1/2000,5,相似设计，或者在设计模拟,/,测试时的个别的失效。,0.1/1000 1/10,000,4,低,几乎相同设计，或者在设计模拟,/,测试时仅有的个别失效。,0.01/1000 1/100,000,3,几乎相同设计，或者在设计模拟,/,测试时，没有观察到失效。,0.001/1000 1/1,000,000,2,很低,通过预防控制消除失效。,通过预防控制消除了失效。,1,表,Cr2,推荐的,DFMEA,发生频度评估标准,DFMEA,如何做,DFMEA,(h,）现行设计控制,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 些措施（如设计评审，失效与安全设计（减压阀），数学研究，台架,/,实验室试验，可行性评审，样件试验，道路试验，车队试验）。要考虑两种类型的设计控制：,预防,：防止失效的起因,/,机理或失效模式出现，或降低其出现的机率。,探测：在项目投产之前，通过分析方法，探测出失效的起因,/,机理或者失效模式的存在。,注：最好的途径是采用预防控制。,40,如何做,DFMEA,现行设计控制的种类：,防止起因或机理的发生或减少频率,查出原因,/,机理，采取措施,查明失效模式,优先运用第一种方法，其次用第二种方法，最后用第三种方法。,用于制造、装配过程的检验和试验不能视为设计控制。,41,预防控制包括但不限于：,标杆分析研究,失效安全设计,设计和材料标准（内部和外部）,文件从相似设计中学到的最佳实践、经验教训等的记录,模拟研究概念分析，建立设计要求,防错,使用相似零件的原型,42,如何做,DFMEA,如何做,DFMEA,探测控制包括但不限于：,文件评审,样件试验,确认试验,模拟研究设计确认,试验设计包括可靠性测试,43,如何做,DFMEA,(i),探测度（,D,）,探测度是与设计控制中所列的最佳探测控制相关联的定级数。每个控制方法均对应一个可探测等级。,探测度是一个在某一,FMEA,范围内的相对级别。,是指现行设计控制探测到失效起因,/,机理或后续失效模式的可能性。,现行设计控制探测度的建议方法是，,假定失效已经发生，然后评估现有设计控制探测此失效模式的能力。,表,Cr3,推荐的,DFMEA/PFMEA,预防,/,探测评估标准,44,45,探测几率,标准：被设计控制探测到的可能性,等级,探测可能性,没有探测几率,没有现行控制；无法探测或并未分析,10,几乎不可能,在任何段都不容易探测,设计分析,/,探测控制的探测能力很弱；虚拟分析（例 如：,CAE,，,FEA,等等）与预期的实际操作条件,没有关联,。,9,很微小,在设计定稿后，设计发布之前,在设计定搞后，设计发布之前，使用,通过,/,不通过,试 验对产品进行确认（用接受标准来测试系统或子系 统，例如：乘坐与操纵，托运评估等）。,8,微小,在设计定搞后，设计发布之前，通过,试验到失效的,试验对产品进行确认（对系统或子系统进行测试，直到故障发生；进行系统相互作用试验等）。,7,很低,在设计定搞后，设计发布之前，通过,老化,试验对产 品进行确认（在耐久性试验之后进行系统或子系统 测试，例如：功能检查）。,6,低,在设计定稿之前,在设计定搞之前，进行产品确认（可靠性试验，开发,/,确认试验），使用,通过,/,不通过,试验来确认（例如：性能接受标准，功能检查等）。,5,中等,在设计定搞之前，对产品进行确认（可靠性试验，开 发,/,确认试验），使用,试验直到失效的,试验来验证 例如：持续试验直到有泄露、弯曲、破裂等现象）。,4,中等偏高,在设计定搞之前，对产品进行确认（可靠性试验，开 发,/,确认试验），使用,老化,试验来确认（例如：数据 趋势，前,/,后的数据，等等）。,3,高,虚拟分析,-,相关,设计分析,/,探测控制的探测能力很强。虚拟分析（例 如：,CAE,，,FEA,等等）在设计定搞前，与实际或预期 的操作条件,关联性很高,。,2,很高,探测不适用；失效预防,由于有了设计方案（例如：已证实的设计标准，最 佳实践或常用材料等）的充分预防，失效原因或失效模式无法发生。,1,几乎可以确定,(,j),风险顺序数（,RPN,）,决定措施的优先级别,当小组完成以上,FMEA,步骤后，就需决定是否还要进一步采取措施降低风险，选取最佳的优先措施。,小组最先关注的应当是严重度最高的失效模式。,当严重度等级达到,9,或,10,，小组必须确保该风险已经通过现有设计控制或者推荐措施（在,FMEA,内有记录）得到处理。,严重度小于,8,的失效模式，小组应当考虑有最高发生频度或探测度等级的原因，关注已识别到的信息，商讨一个方法，并确定如何最优的排列风险降低顺序以最好地服务于组织的顾客。,46,如何做,DFMEA,风险评估；,（）风险顺序数（,RPN,）帮助决定优先措施的方法之一就是使用风险顺序数：,RPN=,严重度（,S,）,X,发生频度（,O,）,X,探测度（,D,）,在单独的,FMEA,范围内，数值可以在,1,到,1000,之间变化,。,47,如何做,DFMEA,RPN,高的含义：,组织对,“,高,”,的定义会受组织资源和对风险的认识的影响,有些顾客会定义,“,高,”,，如规定某一个具体的数值。,持续改进，降低,RPN,值产品改进的目的之一。,48,如何做,DFMEA,49,项目,严重度,发生频度,探测度,RPN,A,9,2,5,90,B,7,4,4,112,本手册不推荐使用,RPN,阀值来决定是否需要采取措施。,使用阀值意味着,RPN,是衡量相对风险的方法（它们通常不是），而且不要求持续的改进（事实上是要求的）。,例如：顾客如果在下面不合理地使用了,100,这个阀值，供应商就会对,RPN,为,112,的特性,B,采取措施。,在这个例子中，特性,B,的,RPN,更高，但还是应当先处理,A,，因为它的严重度等级为,9,，尽管,A,的,RPN,为,90,，低于阀值。,如何做,DFMEA,（）建议的措施,应首先针对高严重度，高,RPN,值和小组指定的其它项目进行预防,/,纠正措施的工程评价。,任何建议措施的意图都是要依以下顺序降低其风险级别：严重度、频度和探测度。,通常无论,RPN,值是多大，当严重度是,9,或,10,时，必须予以特别注意，以确保现行的设计控制或预防,/,纠正措施针对了这种风险。,建议措施的主要目的是通过改进设计、降低风险、提高顾客满意度。,50,VDA,推荐的采取措施的原则,51,O,频度,S,严重度,D,探测度,应考虑但不限于以下措施：,修改尺寸或公差,修改材料规范,试验设计,修改试验计划,只有设计更改才能导致严重度的降低。,只有通过设计更改消除或控制失效模式的一个或多个起因机理，才能有效降低频度。,增加设计验证确认只能降低探测度。,52,如何做,DFMEA,（）职责及目标完成时间,填入每一项建议措施的责任组织的名称和个人的姓名以及目标完成日期。,（）措施结果这部分包含的是措施的实施结果，及对,S,、,O,、,D,和,RPN,的影响。,（）采取的措施,在措施实施后，填入实际措施的简要说明以及生效日期。,53,