潜在的失效模式及后果分析1（FMEA）.docx

潜在的失效模式及后果分析（FMEA）
一．前 言
（一）目的：1. 发现、评价设计/过程中潜在的失效模式及后果;
2. 找到能够避免或减少这些潜在失效发生的措施;
3. 书面总结上述过程。对设计/过程完善，确保顾客满意。
事前花时间进行综合的FMEA分析,能够容易\低成本地对产品或过程进行修改.减轻事后的危机。减少或消除因修改带来的损失。
（二）发展历史：首次正式应用FMEA技术是60年代中期航天工业的一项革新。
（三）形式：1. 设计的潜在的失效模式及后果分析（DFMEA）;
2. 过程的潜在的失效模式及后果分析（PFMEA）.
事前花时间很好的进行FMEA分析，能够容易地、低成本的对设计/过程进行修改。从而减轻事后修改的危机。
二．设计FMEA
一． 设计FMEA作用：
用以下方法降低产品的失效风险：
1． 有助于对设计要求的评估及对设计方案的相互权衡
2． 有助于对制造和装配要求的最初设计
3． 提高对系统和车辆运行影响的可能
4． 对设计试验计划和开发项目提供更多的信息
5． 有助于建立一套改进设计和开发试验的优先控制系统
6． 为推荐降低风险的措施提供一个公开的讨论形式
7． 为将来的分析研究现场情况，评价设计的更改及开发更先进的设计，提供参考。
二． 概念：
1. 严重度(S)——FMEA分析中，对零件、系统或顾客影响后果的严重程度。（推荐评价准则见P13表）
后果
评定准则；后果的严重程度
严重度（S）
无警告的
严重危害
无预兆；影响安全或违反政府规章
10
有警告的
严重危害
有预兆；影响安全或违反政府规章
9
很高
车辆（系统）不能运行，丧失基本功能
8
高
车辆（系统）能运行，性能下降，顾客
7
中等
车辆（系统）能运行，舒适性下降，顾客不舒服
6
低
车辆（系统）能运行，舒适性下降，顾客轻微不舒服
5
很低
配合、外观或尖响、卡喀响等项目不符合要求，大多数顾客能发现的缺陷
4
轻微
配合、外观或尖响、卡喀响等项目不符合要求，有一半顾客能发现的缺陷
3
很轻微
配合、外观或尖响、卡喀响等项目不符合要求，有很少顾客能发现的缺陷
2
无
无影响
1
上海大众打分指标：
后果
评定准则；后果的严重程度
严重度（S）
严重危害
特别严重缺陷
9～10
高危害
严重缺陷。顾客恼火。
7～8
中等危害
中等缺陷。顾客不满。
4～6
轻微危害
小缺陷。对顾客影响小。
2～3
无
无影响
1

注：1 严重度（S）一般不变
2 严重度（S）= 8以上，无论RPN大小如何。应引起关切。
2. 频度（O）——指具体的失效起因/机理发生的频度。
推荐评价准则见P17表
失效发生可能性
可能的失效率
频度（O）
很高：失效几乎不可避免
1/2～1/3
9～10
高：反复发生的失效
1/8～1/20
7～8
中等：偶尔发生的失效
1/80～1/2000
4～6
低：相对很少发生的失效
1/15000～1/150000
2～3
极低：失效不太可能发生
≦1/1500000
1

3. 不易探测度（D）：
推荐评价准则见P19表

发现概率
不易探测度数（D）
大
1
中等
2～5
小
6～8
很小
9
不可能
10
4. 风险顺序数（RPN）
RPN = S×O×D
RPN = 1 风险几乎没有
RPN = 125 中等风险
RPN = 1000 风险非常严重
三． 风险顺序数（RPN）规定
1． 一般工厂应规定RPN = 80或100 要制定改进措施。
2． 安全件应规定RPN = 60 要制定改进措施。
四． 附表说明:
1. FMEA编号: FMEA文件编号,为便于查询.
2. 系统、子系统或零部件的名称和编号：
3. 设计责任：整车厂(OEM)、部门和小组，还包括供方名称。
4. 编制者：工程师的姓名、电话
5. 年型/车型：
6. 关键日期：DFMEA——在制造样件以前完成。
7. FMEA日期：（编制）和（修改）FMEA日期
8. 核心小组：列表所有参加FMEA人员姓名、部门、电话、住址…
9. 项目/功能：项目的名称和编号。如果一个项目有多种功能，有不同的失效模式，应把所有的功能都单独列出。
10. 设计潜在失效模式：要注意针对设计目标、强度、刚度、试验（振动、破坏、裂纹、变形、松动、泄漏、粘结、防腐、电路（电器）、氧化、断裂…）、设计工装……
11. “设计潜在失效后果”应根据可能发现或经历的情况描述。（项目小组发挥集体智慧）
12. 严重度（S）：见推荐表
13. 分级（重要程度）：关键、主要、重要、重点…
14. 潜在失效的起因/机理：设计薄弱部分的迹象，要尽可能的范围广：
典型的失效起因：材料不对、设计寿命估计不当、应力过大、润滑不足、维修保养不够、计算错误…
典型的失效机理：屈服、疲劳、材料不稳定、蠕变、磨损、腐蚀…
15. 频度（O）：见推荐表。失效频度应考虑：
① 维修的经验
② 零件变化情况
③ 用途变化情况
④ 环境变化情况
16. 现行设计控制：列已经用、正在用或相似的设计方法，如：道路试验设计评审、计算研究、台架/试验室试验、可行性评审、样板试验、使用实验…
17. 不易探测度（D）：见推荐表。
18. 风险顺序数（RPN）
RPN=S×0×D
19. 建议措施：对高风险顺序数项目采取措施。一般用减少频度（O）、不易探测度（D）来减少风险顺序数（RPN）。如要减少严重度必须更改设计。如：
① 试验设计
② 修改试验计划
③ 修改设计
④ 修改材料性能要求
20. 责任（对建议措施）：部门和个人及完成日期
21. 采取措施：具体措施和生效日期
22. 纠正后的RPN
五． 跟踪：用“检查表”检查DFMEA的结果。
六． 几点要求：
① FMEA 只要写作业指导书，不用写程序。
② 对部件进行“FMEA框图/环境极限条件”分析（参看附录A）
③ 设计工程部门工程师应主动地联系所有有关部门的代表。（通过项目小组）
④ DFMEA是一个动态文件，随设计的变化而修改，在产品加工图样完成前全部结束。
⑤ DFMEA不是靠过程控制来克服潜在的缺陷，但要考虑过程中能力的限制，如：
a. 必要的拔模（斜度）
b. 要求的表面处理
c. 装配空间/工具可接近
d. 要求的钢材硬度
e. 过程能力
三．过程FMEA
一．过程FMEA（PFMEA）
类似DFMEA，但PFMEA注意针对过程目标（工艺、安装、检验、贮存、保护…）、自动控制……。
二．PFMEA作用：
① 确定与产品相关的过程潜在失效模式；
② 评价失效对顾客的潜在影响
③ 确定过程试销的原因，确定减少失效发生或找出失效的条件的过程变量；
④ 编制潜在失效模式分级表，然后建立纠正措施的优选体系
⑤ 将制造或装配过程的结果编制成文件
三．附表说明:（基本和DFMEA相同）
1． 关键日期：PFMEA在正式投产以前完成。
2． 潜在失效模式：弯曲、毛刺、转运损坏、断裂、变形、脏污、安装调试不当、接地、开路、短路、工具磨损……。
3． 对最终使用顾客的潜在失效后果：噪声、工作不正常、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、间隙性工作、车辆控制性减弱……
如果顾客是下一道工序潜在失效后果：无法固紧、无法钻孔/攻丝、无法安装、无法加工表面、危害操作者、不配合、不连接、不匹配、损坏设备……
4． 潜在失效起因/机理：
① 扭矩不正确——过大、过小
② 焊接不正确——电流、时间、压力不正确
③ 测量不精确
④ 热处理不正确——时间、温度有误
⑤ 浇口/通风不正确
⑥ 润滑不当或无润滑
⑦ 零件漏装或错装等
表中应记录具体错误或误操作情况（未装密封垫…）。不应用含糊不请的词语（操作者错误、机器工作不正常…）
四． 跟踪：用“检查表”检查DFMEA的结果。
DFMEA框图/环境极限条件
系统名称：
车型年：
FMEA识别号：
工作环境极限条件：

1． 温度：
2． 湿度：
3． 外部材料：
4． 可燃性（靠近的热源是什么？）：
5． 抗腐蚀性：
6． 冲击：
7． 振动：
8． 其他：

字母——零件
数字——连接方法
—— 附着的 /相连的
——界面，不相连的
——不属于此FMEA

下述示例是一个关系框图FMEA小组也可以用其他形式的框图阐明它们分析中考虑的项目。
开关
开/关
C

2

灯泡
总成
D
灯罩
A

3

4 1 4

极板
E
＋
极板
F
－
电池
B

5 5

连接方法：
1． 不连接（滑动配合）
2． 铆接
3． 螺纹连接
4． 卡扣装接
5． 压紧装置
A-1 设计FMEA检查清单
顾客或厂内零件号 共 页 第 页
序号
问题
是
否
所要求的意见/措施
负责人
完成日期
1
是否使用了克莱斯勒、福特和通用公司FMEA参考手册来制定DFMEA和PFMEA？

2
是否已对过去已发生事件和保修数据进行了评审？

3
是否已考虑了类似的零件DFMEA？

4
PFMEA和DFMEA是否识别了特殊特性？

5
是否已确认影响风险最先失效模式的设计特性？

6
对最先失效项目是否已确定了适当的纠正措施？

7
对高严重度项目是否已确定了适当的纠正措施？

8
纠正措施实施完成并验证后，高风险失效项目是否已制定适当的纠正措施？

制定人： 修订日期：
A-2 设计信息检查清单
顾客或厂内零件号 共 页 第 页
序号
问 题
是
否
所要求的意见/措施
负责人
完成日期
A．一般情况
设计是否需要
1
新材料

2
特殊工装

3
是否已考虑了装配变差的分析？

4
是否已考虑了试验设计？

5
对样件是否有现有的计划？

6
是否已完成DFMEA？

7
是否已完成PFMEA？

8
是否已考虑了有关服务和维修的问题？

9
是否已完成设计验证计划？

10
设计验证计划是否由横向职能小组完成？

11
是否对所有规定的试验、方法、装置和接受标准有一个清楚的定义和了解?

12
是否已选择特殊特性？

13
是否完成了材料清单？

14
特殊特性是否已正确文件化

B．工程图样
15
对于影响配合性功能和耐久性的尺寸是否已明确？

16
为最大限度减少全尺寸检验时间，是否明确了参考尺寸？

17
为设计功能性量具，是否已明确了足够的控制点和基准平面？

制定人： 修订日期：
A-2 设计信息检查清单
顾客或厂内零件号 共 页 第 页
序号
问 题
是
否
所要求的意见/措施
负责人
完成日期
18
公差是否和被接受的制造标准相一致？

19
使用现有的检测技术，是否有些规定要求不能被评价？

C工程性能规范
20
是否已识别所有的特殊特性？

21
是否有足够的试验载荷以满足所有的条件，即生产确认和最终使用？

22
是否已对在最小和最大的规范下产生的零件进行试验？

23
如反应计划要求，能否在正常计划的生产过程的试验中，对额外的样品进行试验？

24
所有的产品试验是否都将在厂内进行？

25
如不是，是否有批准的分承包方进行？

26
规定的取样容量和取样频率是否可行？

27
如要求，对试验装置是否已获得顾客批准？

D．材料规范
28
是否明确特殊材料特性？

29
在已被明确的环境中，规定的材料、热处理和表面处理是否和耐久性要求相一致？

30
选中的材料供方是否在顾客批准的名单中？

31
是否要求材料供方对每一批货提供检验证明？

32
是否已明确材料特性所要求的检验？

33
·特性将在厂内进行检验吗？

34
·具备试验装置吗？

制定人： 修订日期：
A-2 设计信息检查清单
顾客或厂内零件号 共 页 第 页
序号
问 题
是
否
所要求的意见/措施
负责人
完成日期
35
·为保证结果精确，需要培训吗？

36
将使用外部实验室吗？

37
所有被使用的实验室得到了认可吗？（如要求）

是否已考虑以下材料要求：
38
·搬运？

39
·贮存？

40
·环境

制定人： 修订日期：