1、潜在失效模式和效果分析( Potential Failure Mode & Effective Analysis )非受控文件: 仅供培训使用, 不用于质量体系决策潜在失效模式和效果分析( Potential Failure Mode & Effective Analysis )非受控文件: 仅供培训使用, 不用于质量体系决策课程目的/Objective 通过本课程, 您将能:* 识别并描述开展一个FMEA需要的人员及其职责* 完成一个过程FMEA (PFMEA)工作表练习* 识别和描述FMEA概念, 并能完成一个FMEA工作表非受控文件: 仅供培训使用, 不用于质量体系决策什么是失效(Fai
2、lure Mode) 是零、部件, 小总成, 产品,或工艺过程等可能无法执行其应有功能的一种情形 失效模式既可能是前道工序的结果, 也可能是后道工序失效的原因 是可能会出现的错误的事情。非受控文件: 仅供培训使用, 不用于质量体系决策什么是失效(Failure Mode)失效在規定条件下, (环境、操作、时间)不能完成既定功能。在規定条件下, 产品参数值不能维持在規定的上下限之间产品在工作范围內, 导致零组件的破裂、断裂、卡死、損坏現象非受控文件: 仅供培训使用, 不用于质量体系决策什么是FMEA3 是一种评价和预防设计和工艺过程中的失效模式的分析方法3 是使设计, 制造/装配过程尽可能完善的
3、一系列系统化的活动, 旨在F发现一件产品或一个过程的潜在失效模式F评估失效后果/影响带来的风险F找到能够避免或减少这些潜在失效发生的措施；F以文件形式总结上述过程 非受控文件: 仅供培训使用, 不用于质量体系决策什么是FMEA(续)3 是一种用于预防的工具F提高产品可靠性, 降低产品的保证期(Warranty) 3 是一种交流工具F与产品经理谈论F与顾客谈论F与供应商谈论3 是一种面对人的工具F人员的参与F一种公共的交流语言3 是一种及时的工具F推动改进的机会永远存在3 是一种使资源得到有效利用的工具F找到一个“潜在”问题的最经济的方式之一非受控文件: 仅供培训使用, 不用于质量体系决策FME
4、A 类型 设计(D)FMEA负责设计的工程师/小组在设计过程中采用的在最大范围内保证各种潜在失效模式及其产生原因/基理得到充分考虑并确认的一种分析方法 过程（P）FMEA负责生产制造的工艺工程师/小组在生产过程中采用的在最大范围内保证各种潜在失效模式及其产生原因/基理得到充分考虑并确认的一种分析方法 非受控文件: 仅供培训使用, 不用于质量体系决策DFMEA与PFMEA的区别 设计(D) 过程(P) 系统, 子系统 组装总成(产品), 零部件 寻找设计改进点 假设产品将会按设计要求生产 通过方框图确定范围 RPN值通常依赖主观经验确定 材料, 制造 组装总成(工艺), 涂装 寻找过程改进点 假
5、设生产的产品满足产品设计意图 通过工艺流程图识别范围 出现率可参考相似工艺的统计数据非受控文件: 仅供培训使用, 不用于质量体系决策FMEA的发展3 二十世纪六十年代在航天工业领域首次正式使用 3 九十年代初在美国质量控制协会(ASQC)汽车部和汽车工业行动集团(AIAG)的赞助下, 由克莱斯勒(Chrysler), 福特(Ford)和通用汽车(General Motors)公司将各自关于FMEA的参考手册, 程序, 报告格式和技术术语进行标准化处理后形成统一标准非受控文件: 仅供培训使用, 不用于质量体系决策为什么要FMEA FMEA 是最有效的事先主动的预防问题发生的工具非受控文件: 仅供
6、培训使用, 不用于质量体系决策实施FMEA的目的 识别和实施那些能够降低风险的建议措施!非受控文件: 仅供培训使用, 不用于质量体系决策进行FMEA的益处 降低风险!F管理质量可靠性问题F预防安全和责任问题F避免不必要的花费 应用一个程序运作F作为常规程序促进了运作的一致性(QS, ISO等)F“弹奏同样的乐章”F更少的依赖于记忆, 带给公司及个人低风险F较传统设计审核更少的对抗F更好的管理资源非受控文件: 仅供培训使用, 不用于质量体系决策进行FMEA的益处 减少新内容/因素F“新内容”是指关于一种产品的未知信息的数量F你对一种产品了解的越多, “新内容”就越少F设计中, 如果变化的实施是为
7、了预防已经掌握的问题, 变更设计实际上会减少“新内容”非受控文件: 仅供培训使用, 不用于质量体系决策何时开展一个FMEA3工艺改进调查研究初期3在设计新系统, 新产品, 和新工艺时3现行设计或工艺发生变化时3已有设计应用到新领域时3在系统, 产品或工艺过程功能已得到定义, 但尚未确定相应的加工方式或尚未投入生产时非受控文件: 仅供培训使用, 不用于质量体系决策FMEA的其它应用 在新产品引进(NPI)过程中为风险分析提供数据 证实产品和工艺改进的必要性或优先改进次序 维护数据的追踪和记录的保存 识别和交流关键特征 解决问题 教学工具 探究新的设计概念 与8D解决问题方法联合使用非受控文件:
8、仅供培训使用, 不用于质量体系决策FMEA标准工作表示例非受控文件: 仅供培训使用, 不用于质量体系决策工作表项目-功能要求被调查的工艺步骤及信息输入是什么?1)描述目的: - 系统, 总成, 零部件 (DFMEA)- 工艺, 步骤, 行动(PFMEA)2)列出其功能, 意图, 和期望3)描述要详细精确非受控文件: 仅供培训使用, 不用于质量体系决策工作表项目-潜在失效模式关键信息输入会产生何种方式的错误?功能可能会怎样失效?- 根本不会-太多-太少-其它程度或变化1)利用个人经验; 教训; 可能发生的事故; 环境极限条件等 2)使用技术术语描述失效模式非受控文件: 仅供培训使用, 不用于质量
9、体系决策工作表项目-潜在失效后果失效对关键输出变量 (客户要求)的影响是什么?客户会对失效抱怨什么?1)描述每个失效模式的影响2)从顾客的角度看问题, 同时考虑的影响:- 临界系统和零部件(DFMEA)-工艺过程的下一步(PFMEA)非受控文件: 仅供培训使用, 不用于质量体系决策工作表项目-失效的严重度如果失效发生, 对顾客的影响有多坏?非受控文件: 仅供培训使用, 不用于质量体系决策工作表项目-可能的失效原因对关键输出变量 (客户要求)的影响因素是什么?什么原因可能导致这种失效?1) 列出导致一种失效模式的所有可能的原因2) 脑力风暴: 教训, 分析数据, 假设, 供应商建议等3) 描述要
10、详细明确非受控文件: 仅供培训使用, 不用于质量体系决策工作表项目-原因的出现率导致一种失效的原因发生的可能性有多大?非受控文件: 仅供培训使用, 不用于质量体系决策工作表项目-现行控制我们当前采取什么措施保证设计和工艺是正确的?1) 防止这些失效原因或模式的控制方法和程序(检查和测试)2) 在产品抵达顾客处或转入下一道工序前探测出缺陷的方法非受控文件: 仅供培训使用, 不用于质量体系决策工作表项目-可探测度在难以挽回的情况发生前, 我们对现行控制能够探测/预测/掌握导致失效的原因的自信度有多大?非受控文件: 仅供培训使用, 不用于质量体系决策工作表项目-建议措施减少发生因素或增加可测性的行动
11、是什么?1) 明确负责人和完成日期2) 在建议措施得到验证和确认后, 将其文件化3) 重新评估RPN非受控文件: 仅供培训使用, 不用于质量体系决策性能要求设计/工艺控制潜在原因失效模式潜在影响纠正措施要求要求.缺陷缺陷.效果效果原因原因原因.控制控制控制控制行动行动行动控制控制J Sev.严重度 J Det.不可探测度J Occ.再现率 行动分析流程(相关性)项目 / 组成项目项目.非受控文件: 仅供培训使用, 不用于质量体系决策FMEA工作栏相关性非受控文件: 仅供培训使用, 不用于质量体系决策脑力风暴:“阶梯式工作方法” 针对每一个功能要求, 通过脑力风暴找出失效模式. 针对所有失效模式
12、, 通过脑力风暴确定其影响. 针对每一种失效模式, 选择最恶劣的影响, 确定其严重度数. 针对每一种严重度“高”的失效模式, 脑力风暴寻找原因. 针对每一个原因, 确定其发生频度数 针对每一个发生频度数“高”的原因, 列出当前控制方法.非受控文件: 仅供培训使用, 不用于质量体系决策“阶梯式工作方法”(续) 计算风险顺序数 (RPN) 针对如下情况之一的, 确定建议措施 允许F解决严重度高而发生频度中等的失效模式F解决严重度中等的失效模式FRPN 值“高”的F严重度数为9或10的. (不考虑频度数或探测度数)F控制方式仅仅为第三类; 或能证实缺少一类和二类控制方式的 针对每一组控制方法, 选择
13、最优方案并确定可探测度数.非受控文件: 仅供培训使用, 不用于质量体系决策脑力风暴 脑力风暴是一种用来对一个问题或一件事找到尽可能多的主意或解决方案的工具. 而不是用来确定最佳解决办法的工具非受控文件: 仅供培训使用, 不用于质量体系决策脑力风暴遵循原则 不存在“愚蠢”的想法. 脑力风暴不是什么只要对严肃的事提出严肃的解决办法的过程. 记住, 这是一种能带来娱乐的质量工具, 因此一定要保证所有组员都参与进来. 不要批评他人的想法. 这不是一场辩论,讨论,或一个论坛激励一个人要表现得比其他人出色. 进一步发挥他人的想法. 一个人的想法经常会激发另一个人想出更多更好的想法. 正是这种方法会超越思维
14、局限而激发出神奇的想法. 扭转“优中更优”的思想. 脑力风暴中需要的是数量, 富有创造性的想法越多越好.非受控文件: 仅供培训使用, 不用于质量体系决策脑力风暴: 小组遵循原则 “写下你说的!” “写下它们, 接下去!” 在完成工作表过程中, 不要争论! 接受所有想法! 不要删掉任何内容! 注重想法的数量! 你们可以针对每个失效模式的S.O.D分级进行辩论.非受控文件: 仅供培训使用, 不用于质量体系决策捕获需关切的问题3写下所有担心的问题: F未解决的问题F分配的任务F假设或定义的技术问题F涉及小组运作的问题F等等.3使用现有工具 - 避免重复工作(比如记笔记,然后又转录)非受控文件: 仅供
15、培训使用, 不用于质量体系决策计算RPN值非受控文件: 仅供培训使用, 不用于质量体系决策风险优先指数(RPN) 是一种描述事件的相对风险的指标, 用来优先化建议措施的执行工作. 是FMEA过程两个关键输出之一 RPN=严重度数(S) X 频度数(O) X 可探测度数 (D) RPN帮助确定小组向哪里进一步投入资源对建议措施进行脑力风暴分析和实施 没有RPN, FMEA 就只是一份关于失效和措施的清单 评定RPN要灵活. AIAG 手册允许灵活定义. 但要保证小组将指标级别的定义文件化并自始至终遵循各定义, 从而保证分级定义在各层次的FMEA中保持一致 S, O, D都按1-10等级划分级别非
16、受控文件: 仅供培训使用, 不用于质量体系决策严重度(Severity) 设计FMEAF是一种评估潜在失效模式一旦发生时,评估其失效后果对下一道工序零件, 子系统,系统或顾客造成影响的严重程度的指标F严重度级数的减少只能通过设计更改来实现 过程FMEAF是一种评估潜在失效模式的对顾客造成影响的严重程度的指标F严重度仅适用于后果非受控文件: 仅供培训使用, 不用于质量体系决策严重度(S)分级定义12345678910后果设计过程无很轻微轻微很低低中等高很高危害极端危害对产品或顾客无明显的影响配合/外观问题, 仅能被有识别力的顾客发现配合/外观问题, 轻微缺陷, 有一半顾客发现配合/外观问题, 轻
17、微缺陷, 被大多数顾客发现能运行, 中度缺陷, 特征降低, 顾客感觉操作不方便能运行, 中度缺陷, 特征丧失, 顾客受到干扰或感觉不舒服能运行, 中度缺陷, 性能降低, 顾客不满意不能运行, 显著缺陷, 主要功能丧失. 顾客生气 有警告, 能出现伤害, 违反了政府规定, 显著缺陷 无警告, 会出现伤害, 违反了政府规定, 全部系统失效 对产品, 顾客或生产无明显的影响部分产品需要在生产线 / 原位返工部分产品需要在生产线 / 工位之外返工造成生产线轻微破坏, 需大量离线返工造成生产线轻微破坏, 100% 离线返工造成生产线轻微破坏, 有一些报废品造成生产线严重破坏, 大量报废品生产线停工, 1
18、00% 报废品有警告, 能对操作人员造成伤害. 违反了政府规定无警告, 将对操作人员造成伤害. 违反了政府规定非受控文件: 仅供培训使用, 不用于质量体系决策频度(Occurrence) 设计FMEAF指设计过程中一个具体的原因/机理出现的可能性F分级数着重在其含义而不是数值频度级数的减小只能通过更改设计和提高过程控制消除或控制一个或多个原因来实现! 过程FMEAF指操作过程中一个具体的原因/机理发生的频率F获得可能的失效比率数据依赖于估计工序执行中会出现的失效数目非受控文件: 仅供培训使用, 不用于质量体系决策频度(O)分级定义12345678910可能性设计罕见极少低/孤立的偶尔偶尔偶尔反
19、复出现高很高不可避免过程可能失效比率Cpk设计人员有足够的经验和/或能参考已证实的类似应用设计人员有足够的经验和/或能参考已证实的类似应用设计人员有足够的经验和/或能参考已证实的类似应用10M 到 1.5M中有一次 1/1.5M失效不大可能发生, 几乎相同的过程从未发生失效失效不大可能发生, 几乎相同的过程从未发生失效相似过程有很少的几次失效相似过程偶尔出现失效, 但比例不大相似过程偶尔出现失效, 但比例不大相似过程偶尔出现失效, 但比例不大设计人员有很少的经验和/或能参考已证实的类似应用设计人员有很少的经验和/或能参考已证实的类似应用设计人员有很少的经验和/或能参考已证实的类似应用相似过程经
20、常出现失效相似过程无法避免失效相似过程无法避免失效20K 到 150K中有一次4K 到 15K中有一次一年中有一次一季度中有一次一个月中有一次一个星期中有一次; 20-40个 中有一次10-20个中有一次3-8个中有一次2个或更少中有一次 1/21/31/81/201/801/4001/2K1/15K1/150K90%分析方法经过证实现行控制能有效探测出失效模式. 80%现行控制能有效探测出失效模式. 70%现行控制可能探测出失效模式. 60%现行控制可能探测出失效模式. 50%现行控制可能探测出失效模式. 40%现行控制不太可能探测到失效模式. 40%分析方法未经证实现行控制不太可能探测到失
21、效模式. 80%. 100% 自动检测现行控制能有效探测出失效模式. 70%. 测量方便, 应用SPC现行控制可能探测出失效模式. 60%. 测量不方便, 应用SPC现行控制可能探测出失效模式. 50%. 测量不方便, 未使用SPC现行控制可能探测出失效模式. 40%. 测量不方便, 未使用SPC现行控制不太可能探测出失效模式. 40%. 目测现行控制不太可能探测到失效模式. 25%. 目测无现行控制. 顾客发现了缺陷. 现行控制方法不能探测出失效原因或模式非受控文件: 仅供培训使用, 不用于质量体系决策简化S*O*D分级Caterpillar Caterpillar 成功实践的成功实践的FM
22、EA FMEA 过程过程2 2低低高(“那又怎样”, (几乎从不发生) 机器仍能运行) 5 5中等中等中等(恼人, 不便, (偶尔,机器运行性能降低) 超过应该)设计设计过程过程严重度严重度( (S)S)“如果失效模式真的发生, 后果对顾客的影响有多严重?”“如果失效模式真的发生, 后果对顾客或下一步生产的影响有多严重?”频度(O)“失效原因真的出现的可能性有多少?”“失效原因真的出现的可能性有多少?”可探测度可探测度( (D)D)“我们对开发中及时发现/预知失效原因的自信心有多少?”“在产品转入下一道工序前我们对发现失效原因或失效模式的自信心有多大?”8 8高高低(激怒顾客,(经常, 机器停
23、机) 超过预期)1010安全/法规无法避免无控制(针对业主, 操作人员, 政府)非受控文件: 仅供培训使用, 不用于质量体系决策开发建议措施 非受控文件: 仅供培训使用, 不用于质量体系决策一般原则3应用现有工具识别和选择最佳的永久性措施3建立临时的过程监控手段3建立一旦问题发生时的相应的反应计划(Reactive Plan)3避免依靠降低可探测度来降低风险3建议措施是FMEA过程的首要关注点, 是FMEA过程的两个关键输出之一非受控文件: 仅供培训使用, 不用于质量体系决策一般原则(续)3小组应对建议措施达成一致意见(解决不一致意见)3每一个建议措施都必须清楚地明确责任人3每一个建议措施都应
24、有便于策划和追踪的目标完成时间3措施实施后, 应用一致的评估原则重新评估RPN非受控文件: 仅供培训使用, 不用于质量体系决策FMEA 管理层回顾 范围F图纸, 图片或图表F框图或流程图F性能要求 图解显示风险分析结果F风险顺序数 (RPN) 的帕雷多(Pareto)图- 强调高风险项目 行动计划总结F对RPN值最高的项目提出的建议措施F建立的项目管理方法F到目前为止获得的任何结果F特别强调那些小组需要管理层提供支持方能实施的措施非受控文件: 仅供培训使用, 不用于质量体系决策实施建议措施 非受控文件: 仅供培训使用, 不用于质量体系决策落实建议措施 实施建议措施 文件化结果 重新评估RPN
25、定期回顾进展非受控文件: 仅供培训使用, 不用于质量体系决策降低RPN 实行有效的纠正措施的目的是降低RPN值. RPN值可以通过降低严重度数(S), 发生频度数(O), 和可探测度数(D)实现:F严重度- 实施能够降低一种失效模式发生后造成的后果的严重程度的措施 (比如, 增加备份或额外系统)F发生频次- 实施能够减少一种失效模式出现机会的措施F可探测度- 实施当一种失效模式一旦发生时, 能够提高探测可能性的措施降低探测度是一种降低RPN值的拙劣的办法, 但可以在设计改进确认前, 作为一种临时措施使用非受控文件: 仅供培训使用, 不用于质量体系决策承诺. 现在, 我们已经完成了“整个循环”
26、实施NPI / 管理层回顾 庆祝成功!F用你们的测量数据说话!3 降低的RPN值3 减少的新内容3 更短的测试周期3 等等.F不要把文件的厚度作为一种评价工作质量的指标F推广得到认可和赞赏的活动F完成的措施是我们的劳动成果 支持动态文件非受控文件: 仅供培训使用, 不用于质量体系决策工艺流程钣金清理油污喷防飞溅剂预焊满焊清理飞溅试压横梁焊接喷漆喷丸磷化喷漆烘干非受控文件: 仅供培训使用, 不用于质量体系决策脑力风暴:“阶梯式工作方法” 针对每一个功能要求, 通过脑力风暴找出失效模式. 针对所有失效模式, 通过脑力风暴确定其影响. 针对每一种失效模式, 选择最恶劣的影响, 确定其严重度数. 针对
27、每一种严重度“高”的失效模式, 脑力风暴寻找原因. 针对每一个原因, 确定其发生频度数 针对每一个发生频度数“高”的原因, 列出当前控制方法.非受控文件: 仅供培训使用, 不用于质量体系决策“阶梯式工作方法”(续) 计算风险顺序数 (RPN) 针对如下情况之一的, 确定建议措施 允许F解决严重度高而发生频度中等的失效模式F解决严重度中等的失效模式FRPN 值“高”的F严重度数为9或10的. (不考虑频度数或探测度数)F控制方式仅仅为第三类; 或能证实缺少一类和二类控制方式的 针对每一组控制方法, 选择最优方案并确定可探测度数.非受控文件: 仅供培训使用, 不用于质量体系决策潜在失效模式和后果分
28、析(设计FMEA)_ 系统FMEA编号_ 子系统设计责任 _页码: _页 共_页_ 零部件_关键日期 _FMEA日期(编制)_修订_核心小组成员_项目功能潜在失效模式潜在失效的后果严重度数(S)级别潜在失效起因/机理频度数(O)现行设计控制不易探测度数(D)风险顺序数 RPN建议措施责任人&完成日期采取的措施SODRPN措施结果示例非受控文件: 仅供培训使用, 不用于质量体系决策潜在失效模式和后果分析(过程FMEA)过程/运行# _ FMEA编号_零件名称 _ 过程责任 _页码: _页 共_页零件号_关键日期 _FMEA日期(编制)_修订_设备类型 _编制 _修订版次 #_核心小组成员_项目功能潜在失效模式潜在失效的后果严重度数(S)级别潜在失效起因/机理频度数(O)现行工艺控制可探测度数(D)风险优先指数 RPN建议措施责任人&完成日期采取的措施SODRPN措施结果示例
