潜在的失效模式及后果分析.ppt

1、公差/过程能力/性能。 设计FMEA还应考虑产品维护（服务）及回收的技术/ 身体的限制，例如： 工具的可接近性； 诊断能力； 材料分类符号（用于回收）。 18 设计FMEA的开发 负责设计的工程师掌握一些有益于设计FMEA准备工作的文件是有 帮助的。设计FMEA从列出设计期望做什么和不期望做什么的清单 ，即设计意图开始。顾客的希望和需求可通过质量功能展开（ QFD）、车辆要求文件、已知的产品要求和/或制造/装配/服务/ 回收要求等确定。期望特性定义的越明确就越容易识别潜在的失 效模式，以便采取预防/纠正措施。 设计FMEA应从所要分析的系统、子系统或零部件的框图开始。 附录C给出了框图的一个示

2、例；框图还可以指示信息、能源、力 、流体等的流程。其目的是要明确向方框交付的内容（输入）， 方框中完成的过程（功能）以及由方框所交付的内容（输出）。 框图说明了分析中的各项目之间的主要关系，并建立了分析的逻 辑顺序。在FMEA准备工作中所有的框图的复制件应伴随FMEA过程 。 为了便于潜在的失效模式及其影响后果分析的文件化，附录D给 出了设计FMEA的空白表。 19 附录C 20 附录D：设计 FMEA的标准表 潜在 失效 模式 潜在 失效 后果 重 度 S 潜在 失效 起因/ 机理 度 O 行控制 -防 -探 探 度 D R P N 建 措施 任及 目完 成日期 措施果 采取 的措 施 SO

3、DR P N 子系 统 功能 要求 潜在失效模式及后果分析 （设计FMEA） FMEA编号： 共 页，第 页 编制人 ： FMEA日期（编制） （修订） 系统 子系统 部件 设计责任 年 车型年/车辆类型 关键日期 年 核心小组 等 21 附录D：设计 FMEA的标准表 潜在 失效 模式 潜在 失效 后果 重 度 S 潜在 失效 起因/ 机理 度 O 行控制探 度 D R P N 建 措施 任及 目完 成日期 措施果 防 探 采取 的措 施 SODR P N 子系 统 功能 要求 潜在失效模式及后果分析 （设计FMEA） FMEA编号： 共 页，第 页 编制人 ： FMEA日期（编制） （修订

4、） 系统 子系统 部件 设计责任 年 车型年/车辆类型 关键日期 年 核心小组 等 22 1）FMEA编号 填入FMEA文件编号，以便查询。 注：1-22项的举例见表1。 2）系统、子系统或零部件的名称及编号 注明适当的分析级别并填入被分析的系统、子系统或 部件的名称及编号。FMEA小组必须为他们特定的活 动确定系统、子系统或部件的组成。划分系统、子系 统和部件的实际界限是任意的并且必须由FMEA小组 来确定。下面给出了一些说明，具体示例见附录F。 23 附录F 系统FMEA 为帮助示意系统、子系统和部件FMEA的含义，以 下提供两个示例，如图F1（关于接口和交互作用）和 图F2（关于项目、功

5、能和失效模式）。 例1：接口和交互作用 系统 环境 子系统D 子系统B 子系统C子系统A 图F1 接口和交互作用 FMEA小组负责确定相关FMEA的范围。图F1的示例表 明小组已确定了在进行系统FMEA时必须考虑的子系统 A、B、C和D，以及在完成系统FMEA必须考虑构成该 系统一部分的外围环境。24 接口 子系统之间通过接口直接连接。 图F1示意了子系统之间的接口，子系统A与子系统B接 触（连接），B与C接触，C与D接触，A与D，且B与D 接触。环境也与图F1中列出的每一个子系统相连接， 这就要求在进行FMEA时要对“环境接口”加以考虑。 注：每一个子系统FMEA都应将其接口包括在其各自 的

6、子系统FMEA分析中。 25 交互作用 一个子系统的变化可能会引起另一个子系统的变化。 在图F1中，任何接口系统间都可能发生交互作用（例 如，子系统A加热，会导致子系统D和子系统B通过各 自的接口也获得热量，而且子系统A还向环境释放热量 ）。交互作用还可能通过“环境”的传递发生在“非接触 ”子系统之间（例如，如果环境湿度很大，子系统A和 C是不同的金属，由非金属组成的子系统B隔开，由于 环境的湿度，子系统A和C之间仍然会发生电解反应） 。因此，非接触子系统之间的交互作用在预测上会相 对难一些，但却很重要，应加以考虑。 26 示例2：项目、功能和失效模式 图F2（见下页）描述了以“树形排列”方式

7、展示项目、功能和失效模 式的一种方法，可以帮助小组直观地分析系统、子系统和部件。在 系统等级上的描述比子系统和部件等级的描述更趋于一般性（对部 件的描述通常是最具体的）。 “树形排列”对系统、子系统和部件作如下安排： 项目 设计目标（对设计目标的描述通常是有帮助的） 功能1 潜在的失效模式A 潜在的失效模式B 等等 功能2 潜在的失效模式A 潜在的失效模式B 等等 等等 27 28 系统FMEA的范围 一个系统可以看作是由各个子系统组成的。这些子系统往 往是由不同的小组设计的。一些典型的系统FMEA可能包括 下列系统：底盘系统、传动系统、内饰系统等。因此，系 统FMEA的焦点是要确保组成系统的

8、各子系统间的所有接口 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。 子系统FMEA的范围 一个子系统FMEA通常是一个大系统的一个组成部分。例如，前 悬挂系统是底盘系统的一个组成部分。因此，子系统FMEA的焦 点就是确保组成子系统的各个部件间的所有的接口和交互作用都 要覆盖。 部件FMEA的范围 部件FMEA通常是一个以子系统的组成部分为焦点的FMEA，例如 ，螺杆是前悬挂（底盘系统的一个子系统）的一个部件。 29 3)设计责任 填入整车厂、部门和小组。如适用，还包括供方的名称 。 4)编制者 填入负责编制FMEA的工程师的姓名、 电话和所在公司 的名称。 5)车型年/项目 填入

9、所分析的设计将要应用和/或影响的车型年/项目（ 如已知的话）。 6)关键日期 填入初次FMEA应完成的时间，该日期不应超过计划的生 产设计发布日期。 7)FMEA日期 填入编制FMEA原始稿的日期及最新修订的日期 。 30 第一版 第二版 第三版 原始稿日期 最新修订日期 31 8)核心小组 列出有权确定和/或执行任务的责任部门的名称和个人 的姓名（建议所有参加人员的姓名、部门、电话、地 址等都应记录在一张分发表上。） 9)项目/功能 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）。利用工程图纸上标明的名称并指明设计 水平。在初次发布（如在概念阶段）前，应使用试验 性编号。用尽可能

10、简明的文字来说明被分析项目满足 设计意图的功能，包括该系统运行环境（规定温度、 压力、湿度范围、设计寿命）相关的信息（度量/测量 变量）。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。 32 10)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 （如预期功能失效）。这种潜在的失效模式可能会是更 高一级的子系统或系统的潜在失效模式的起因或者是更 低一级的部件的潜在失效模式的影响后果。 对于特定的项目及其功能，列出每一个潜在的失效模式 。前提是这种失效可能发生，但不一定发生。推荐将对 以往TGW（运行出错）研

11、究、疑虑、报告和小组头脑风 暴结果的回顾作为起点。 只可能出现在特定的运行条件下（如热、冷、干燥、粉 尘等）和特定的使用条件下（如超过平均里程、不平的 路面、仅在城市内行驶等）的潜在失效模式应予以考虑 。 33 失效模式：尽可能的思考 ，在所分析的汽车、系统 、部件上会出现那些的故 障：没有剎车、空调不冷 、照明不亮。 34 典型的失效模式可包括，但不限于： 裂纹 变形 松动 泄漏 粘结 氧化 断裂 不传输扭矩 打滑（不能承受全部扭矩） 无支撑（结构的） 支撑不足（结构的） 刚性啮合 脱离太快 信号不足 信号间断 无信号 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。

12、 35 11)潜在失效的后果 潜在失效的后果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情况来描述失效的后果 ，要记住顾客既可能是内部的顾客也可能是最终用户 。如果失效模式影响可能影响安全性或对法规的符合 性，要清楚地予以说明。失效的后果应按照所分析的 具体的系统、子系统或部件来说明。还应记住不同级 别的部件、子系统和系统之间存在着一种系统层次上 的关系。例如，一个零件可能会断裂，这样会引起总 成的振动、从而导致一个系统间歇性运行。系统的间 歇性运行可能会造成性能的下降并最终导致顾客的不 满。分析的意图就是在小组所拥有的知识层次上，尽 可能的预测到失效的后果。 36

13、失效后果：尽可能的思考 ，在汽车上出现此失效模 式时对顾客有什么影响、 会造成什么后果呢？ 37 典型的失效后果可能是但不限于以下情况： 噪音 粗糙 工作不正常 不起作用 外观不良 异味 不稳定 工作减弱 运行间歇 热衰变 泄漏 不符合法规 38 12）严重度（S） 严重度是一给定失效模式最严重的影响后果的级 别。严重度是单一的FMEA范围内的相对定级结果。 严重度数值的降低只有通过改变设计才能够实现。严 重度应以表2为导则进行估算： 推荐的评价准则 小组应对评定准则和分级规则达成一致意见，尽管个 别产品分析可做修改。（见表2） 注：不推荐修改确定为9和10的严重度数值。严重度数 值定级为1的

14、失效模式不应进行进一步的分析。 注：有时，高的严重度定级可以通过修改设计，使之 补偿或减轻失效的严重度结果来予以减小。例如，“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。 39 表2.推荐的DFMEA严重度评价准则 后果 评定准则：后果的严重度 严重度 无警告的 重危害 是一种非常重的失效形式，它是在没有任何失效兆的情 况下影响到行安全或不符合政府的法规 10 有警告的 重危害 是一种非常重的失效形式，是在具有失效兆的前提下所 生的，影响到行安全和/或反了不符合政府的法规 9 很高/项目不能运行(失基本功能) 8 高/项目可运行，但性能下降，客非常不意 7 中等/

15、项目可运行，但舒适性或方便性项目不能运行，客不满 意 6 低/项目可运行，但舒适性或方便性目的性能下降，客有 些有些不满意 5 很低配合和外/尖响和卡嗒响等目不舒服，大多数客(75%以上 )能感到有缺陷 4 微配合和外/尖响和卡嗒响等目不舒服，50%的客能感到 有缺陷 3 很微配合和外/尖响和卡嗒响等目不舒服，有能力的客 (25%以下)能感到有缺陷 2 无无可辨别的后果1 40 13）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的分级（如关键、 主要、重要、重点）。 本栏目还可用于突出高优先度的失效模式，以便在小组 认为有所帮助时或部门管理者要求时进

16、行工程评价。 产品或过程特殊特性符号及其使用服从于特定的公司规 定，在本文件中不予以标准化。 41 14）失效的潜在起因/机理 所谓失效的潜在起因是指设计薄弱部分的迹象，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。起因/机理应尽可能简明而全面的列出，以便 有针对性地采取补救的努力。 典型的失效起因可包括但不限于： 规定的材料不正确 设计寿命设想不足 应力过大 润滑能力不足 维护说明书不充分 算法不正确 42 维护说明书不当 软件规范不当 表面精加工规范不当 行程规范不足 规定的磨擦材料不当 过热 规定的公差不当 典型的失效机理包括但不限于： 屈服 化学氧化

17、 疲劳 电移 材料不稳定性 蠕变 磨损 腐蚀 43 导致此失效 模式的发生? A原因？ B原因？ C原因？ D原因？ 44 15）频度（O） 频度是指某一特定的起因/机理在设计寿命内出现的可能性 。描述出现的可能性的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的途径。（见表3） 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，需考虑以下问题： 类似的部件、子系统或系统的维修史/现场经验如何？ 部件是沿用先前水平的部件、子系统或系统还是与其 相类似？ 相对于先前

18、水平的部件、子系统或系统变化有多显著？ 部件是否与先前水平的部件有着根本的不同？ 部件是否是全新的？ 45 失效模式 A原因 B原因 C原因 D原因 频度？ 频度？ 频度？ 频度？ 46 部件的用途是否有所变化？ 环境有何变化？ 针对该用途，是否采用了工程分析（如可靠性）来 估计其预期的可比较的频度数？ 是否采取了预防性控制措施？ 应采用一致的频度分级规则，以保持连续性。频度数是 FMEA范围内的相对级别，它不一定反映实际出现的可 能性。 推荐的评价准则 小组应对相互一致的评定准则和定级方法达成一致的意 见，尽管对个别产品分析可作调整。（见表3）频度应采用表3做 导则来进行估算： 注：级数1专

19、用于“极低：失效不太可能发生”的情况。 47 表3.推荐的DFMEA频度评价准则 失效生的可能性可能的失效率度 很高：持性失效 100个 每1000/ 目 10 50个 每1000/ 目 9 高：常性失效 20个 每1000/ 目 8 10个 每1000/ 目 7 中等：偶然性失效 5个 每1000/ 目 6 2个 每1000/ 目 5 1个 每1000/ 目 4 低：相很少生 的失效 0.5个 每1000/ 目 3 0.1个 每1000/ 目 2 极低：失效不太可 能生 0.01个 每1000/ 目 1 48 16）现行设计控制 列出已经完成或承诺要完成的预防措施、设计确认/验 证（DV）或其它活动，并且这些活动将确保设计对于 所考虑的失效模式和/或起因/机理是足够的。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/试验室试验，可行性评审，样件试验，道路试 验，车队试验）。小组应一直致力于设计控制的改进； 例如，在实验室创立新的範挀瀀栀琀洀氀