FMEA培训教材.doc
- 文档编号:4704908
- 上传时间:2023-05-07
- 格式:DOC
- 页数:16
- 大小:3.42MB
FMEA培训教材.doc
《FMEA培训教材.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《FMEA培训教材.doc(16页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
潜在的失效模式及后果分析
课程内容
Ø一、PFMEA介绍
Ø二、PFMEA的作成
Ø2.1FMEA分析的逻辑顺序
Ø2.2FMEA各步骤的介绍
Ø三、举例与演练
Ø四、PFMEA的输出与更新
Ø五、PFMEA与DFMEA/SFMEA、控制计划的关系
前言
•Murphy’sLaw:
Anythingthatcangowrong,willgowrong.凡事若可能出错,就一定会出错。
•墨菲定理第一推论:
事情总是在最不愿意它发生的时候发生。
一、FMEA介绍
1.1FMEA的概念:
指PotentialFailureModeandEffectsAnalysis(潜在的失效模式及后果分析)的英文简称。
P(Potential)潜在的
F(Failure)失效
M(Mode)模式
E(Effects)后果
A(Analysis)分析
失效模式(FailureMode):
指制造过程无法达到预定或规定的要求所表现出的现象;如:
不良品,不良设备状况等
后果(Effect):
指失效模式在客户处(包括下道工序)所造成的不良影响
FMEA由来
由格鲁曼公司提出,用在飞机主控系统的失效分析
波音和马丁公司正式编制FMEA作业程序,列入其工作手册
美国太空总署将FMEA用于阿波罗计划
北美福特将FMEA分为设计FMEA和过程FMEA
1993年AIAG发布FMEA手册第一版,
现行版本为第四版(2008年)
FMEA分类
•DFMEA:
system,subsystem,component
•PFMEA:
manufacturing,assembly
•其他:
MFMEA
一、FMEA介绍:
如何理解FMEA
1.FMEA是多方论证小组的工作
2.FMEA是预防的工具
3.FMEA是风险分析的工具
4.FMEA是小组经验的累积
5.FMEA是动态文件,在整个过程中更新
FMEA—潜在的失效模式及后果分析,
是“事前的预防措施”。
Ø关键词:
潜在的—失效还没有发生
■可能发生
■但不一定会发生
Ø“核心”集中于:
预防—处理预计的失效,其原因及后果/影响
Ø主要工作:
风险评估—潜在失效模式的后果影响
ØFMEA开始于产品设计和制造过程开发活动之前,并指导贯穿实施于整个产品周期
1.2过程FMEA(也叫做P-FMEA):
针对制造过程,重点分析由制造或装配过程缺陷引起的潜在产品失效。
◆帮助分析的制造与装配过程;
◆考虑到潜在制造和/或装配过程失效模式及其影响的可能性;
◆鉴别过程缺陷,集中力量于控制,减少不合格产品或提高对不合格产品监测的方法;
◆鉴别关键特性与重要特性,帮助制订全面的制造控制计划;
◆建立过程改进措施的优先次序;
◆将过程变更的编成文件以指导将来的制造/装配过程的发展。
1.3过程FMEA的目的
PFMEA的主要目的是:
消除或减少制造风险。
即:
确定与产品和过程相关的潜在的失效模式和潜在制造或装配过程失效的机理/起因,评价潜在失效对顾客产生的后果和影响,采取控制来降低失效产生频度或失效条件探测度的过程变量,能够避免或减少这些潜在失效发生的措施。
1.4过程FMEA的“顾客”:
◆直接顾客(下游工序);
◆中间顾客(下游工厂);
◆政府法规
◆最终顾客(消费者)。
员工?
二、FMEA作成
Ø方法:
多方论证与头脑风暴法
ØFMEA分析的逻辑顺序
ØFMEA具体的细步作业步骤与注意事项
PFMEA是由“过程设计主管工程师/小组”召集相关人员如设计、制造、装配、材料、质量和服务以及供方和后续装配部门等人员形成一个工作组共同完成,是集体智慧的结晶。
顾客的定义
•最终用户
•OEM组装和制造中心
•供应链制造
•政府法规机构
•
过程FMEA的开发
收集信息(输入):
•以往产品和过程设计实验中获得的经验教训。
•任何可以建立最佳实践的信息,如指南和标准、防错方法等
•以往相似产品的不合格类型及原因、FTQ、PPM、Cpk、Ppk等信息
以上信息可以成为确定潜在失效模式、起因及SOD定级的有用的输入。
•从过程流程图开始
•过程流程图的范围包括从单个零部件到总成(包括发运、接收、材料运输、存储、传递、标签等)的所有制造操作
•强烈建议由同一个小组开发过程流程图、PFMEA和控制计划
过程流程图示例
2.1FMEA活动采用的方式:
■由一个人编制的FMEA是无意义的!
应采用TEAMWORK的形式!
利用“头脑风暴法”!
■虽然FMEA的编制责任通常都指派到某个人,但是FMEA的输入等应是小组的努力。
小组应由知识丰富的人员组成(如:
设计、分析/试验、制造、装配、服务、回收、质量及可靠性等方面有丰富经验的工程师)。
FMEA由责任单位的工程师开始启动,责任单位通常是技术/工程/工艺部门的产品设计工程师和制造过程工程师。
当系统、产品与过程设计成熟时,小组成员会有变动。
■过程FMEA是一个创造性的工作,需要采用多方论证小组进行评审。
在开展以下工作时,需要调查、分析和发挥其创造力:
◆确定潜在的失效模式、其影响和原因/机理;
◆提出建议措施以降低失效模式的风险;
◆量化严重度(S)、频度(O)和探测度(D)。
■过程FMEA需考虑每一步作业,以:
◆发现产品在相关过程中的潜在失效模式。
—PFMEA文件在今后可用于成本、过程更改其它关键因素的分析。
◆评估潜在失效的影响。
◆确定制造或装配过程中产生失效的潜在根源。
◆确定过程要控制的变差,以预防和探测失效原因和失效模式。
◆建议措施,以改进控制或根除原因。
5)年型/车型:
设计所影响的年型及车型
6)关键日期:
FMEA初次预定完成的日期
7)FMEA日期:
编制FMEA原始稿的日期和最新修定日期
8)核心小组:
列出有权确定和/或执行任务的责任部门和个人姓名
关键日期(6):
填入初次PFMEA应完成的时间/日期,该日期不应超过计划的投入生产的日期(该日期的期限是正式生产之前的日期)。
注:
对于组织或供方,初始的PFMEA日期不应超过顾客要求的生产件批准过程(PPAP)的提交日期。
2.2、FMEA的逻辑分析顺序:
■FMEA的逻辑分析顺序图表描述了进行FMEA的顺序。
这并不是简单地填写一下表格,而是要理解FMEA的过程,以便消除风险并策划适宜的控制方法以确保顾客满意。
问题:
1.项目/功能应如何填写?
2.失效模式包括哪几类?
3.后果是对谁而言的?
4.现行控制针对模式还是原因?
5…..
■在进行FMEA时有三种基本的情形,每一种都有其不同的范围或关注焦点:
◆情形1:
新设计、新技术或新过程。
FMEA的范围是全部设计、技术或过程。
◆情形2:
对现有设计或过程的修改(假设对现有设计或过程己有FMEA)。
FMEA的范围应集中于对设计或过程的修改、由于修改可能产生的相互影响以及现场的历史情况。
◆情形3:
将现有的设计或过程用于新的环境、场所或应用(假设对现有设计或过程已有FMEA)。
FMEA的范围是新环境或场所对现有设计或过程的影啊。
2.3、FMEA的工作架构:
(1/4)
1)、功能与要求:
你要完成什么?
■内容?
■范围?
■目的?
2)、失效模式:
两种失效模式
■特定功能操作失效;■有些你不要的,或有些可能没有的(规格限制)。
3)、原因:
四种可能的原因
■与产品设计有关;■与制造过程有关;■与应用或供应商有关;■与服务有关。
4)、后果:
9过程功能/要求(9):
填入被分析的过程或工序的简要说明(如:
车削、钻孔、攻丝、焊接、装配等),并记录所分析的步骤的相关过程/工序编号以及尽可能短地说明该过程/工序的目的。
a填入被分析工序的名称、编号和相关信息,注明被分析工序的所有功能及特殊条件下的功能,使用尽可能简明的文字描述,定义准确
■核心小组应评审适用的性能、材料、过程、环境和安全标准,并以尽可能简洁的方式指明所分析的过程或工序的目的,包括有关系统、子系统或部件的设计(度量/变量)的信息。
■如果过程包括许多具有不同潜在失效模式的工序(如装配),则可以把这些工序作为独立过程列出。
◆例如:
将多工作机床的每一个操作或一台加工设备的顺
序过程都一一列出。
●操作#20:
钻孔;
●操作#30:
将零件A焊接至零件B;
●操作#40:
将零件X装进部件Y;
●操作#50:
把中间轴装入变速箱箱体;
●操作#60:
把变速箱盖装上变速箱箱体,等等
失效模式来源于:
1.功能分析;2.小组经验
b潜在失效模式
潜在失效模式是指过程可能潜在地不能满足或不能实现功能栏里描述的预期功能的状态。
–列出每一个潜在失效模式,遵循原则,有可能发生,但不一定发生。
–使用规范化的专业术语
•应包括以前已经发生的及以前未发生但有可能发生的失效模式
•来源于:
小组经验、生产过程的不合格信息、顾客反馈的信息、头脑风暴法等
•可能发生的失效模式应尽可能全面
不同潜在失效模式应单独分析
潜在失效模式(10):
指过程有可能发生不能满足过程功能/要求栏中所描述的过程要求和/或设计意图,它是对该特定工序上的不符合的描述。
·在准备PFMEA中,应假定所接收的零件/材料是正确和合格的。
当历史数据表明进货零件质量有缺陷时,PFMEA小组可做例外处理。
Ø潜在的过程失效模式是零件被顾客或下一道工序拒收的理由。
A)零件特性不符合工程规范。
B)过程不能满足其目的或功能。
■零件特性是零件的一种特点:
◆如:
外观、尺寸、功能、性能、材料、大小、形状、位置、安装位置、组织、硬度、反光性等。
◆如:
工程图纸上的尺寸,或是工程技术上要求的硬度、强度等。
分析人员应能提出并能下列回答:
A)过程/零件怎样不满足要求?
B)无论工程规范如何,顾客(最终使用者,后续工序或服务)认为的可拒收的条件是什么?
■一般情况下,它是指按规定的操作规范进行操作时的潜在失效问题。
■由于过程设计中对技术与体力的能力考虑不足而造成的失效,或容易产生误操作的问题也是考虑的范围。
Ø过程失效模式的种类:
■失效模式的两种类型:
Ⅰ类:
不能完成规定的功能(功能丧失,功能减弱)
◆如:
零件超差,错装等等
Ⅱ类:
产生了非预期的功能
◆如:
加工过程中使操作者或机器设备受到伤害、损坏,产生有害的气体、过大的噪声、振动,过高的温度、粉尘、刺眼的光线等等。
Ø过程失效模式分析:
■对有非期望功能发生的情况下,应检查在功能栏目中是否对非期望功能的限值列出。
◆在考虑过程潜在失效模式时,经常使用“零件为什么会被拒收?
”的思考方法。
例如1:
焊接过程零件被拒收,可能是因为“焊不透”、“焊穿”、“焊接后零件变形”等等。
例如2:
一个箱体与箱盖装配后被拒收的潜在原因是:
“不密封”、“漏装零件”、“未注润滑油”等等。
◆针对过程流程图,询问以下问题:
—零件为什么会在这个过程操作时被拒收?
—零件怎样会在这个过程操作中不符合工程规范?
—什么是下一个或以后的操作者不能接受的?
—什么是最终顾客确认不可接受的?
■对于检验和试验过程中,有两种可能的失效模式:
◆接受不合格的零件;
◆拒收合格的零件。
注:
潜在失效模式应以规范化或技术术语来描述,不同于顾客察觉的现象,不要填入无关大局的失效模式。
c潜在失效后果
潜在失效后果是指顾客感受到的当失效模式发生时对顾客的影响。
顾客应该包括内部和外部顾客。
•根据顾客可能发现或经历的情况描述失效后果
•明确说明分析对象是否会影响到安全性或与法规不符
•必须考虑上下序之间存在的相互影响作用
■制造过程方面:
有两种后果
◆对产品;
◆对过程(本过程及下游过程)。
î描述详细,可参考内、外部已发生的失效造成的影响
î从四个层次考虑(顾客应考虑后续加工及装配、主机厂、最终用户。
),并且列出所有后果
î为了确定潜在影响,应当问下列三个问题:
1.潜在失效模式是否会物理性地阻碍下游过程操作,或者对设备/操作者构成潜在危害?
如:
•工位X无法装配
•在顾客设施处无法接触或连接
•工位X无法钻孔
•在工位X引起工具过度损耗
2.对最终顾客的潜在影响是什么?
如:
•噪音
•非正常功效
•异味
•间歇式运行
•漏水
3.如果影响还未波及到最终顾客就被发现,会怎样?
如:
•生产线关闭
•停止发运
•产品100%报废
•降低生产线速度
•为了维持要求的生产线速率,增加人力
失效的潜在后果是指失效模式对顾客产生的影响。
同时还包括对过程本身有关组成的影响(如:
对操作者与设备,对环境的影响)。
n要根据顾客可能发现或经历的情况来描述失效的后果,顾客既可能是内部的顾客也可能是最终用户,可以是下一道工序、后续工序或工位、经销商和/或车主。
n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。
Ø如果顾客是下一道工序或后续工序/工位,失效的后果应使用
过程/工序的性能来描述。
例如:
◆无法紧固;◆不能配合;◆无法钻孔/攻丝;◆无法装配;
◆无法安装;◆不匹配;◆无法加工表面;
◆引起工装过度磨损;◆无法加工;◆损坏设备;◆危害操作者;◆不能连接;◆无法焊接;◆无法平衡等等
Ø描述失效的后果,应采用顾客关注和感受的词汇,如:
—操作者眼睛受伤害;
—零件破损将机器设备损坏;
d严重度S
指一个潜在失效模式发生时其潜在失效后果对下序加工或顾客影响的严重程度的评价等级。
•单个FMEA范围内的一个相对级别
•严重度为1时可不继续分析
•同一个失效模式可能会有多种后果,可能会有不同严重度级别,取最严重的后果进行定级
•数值的减少只能通过修改过程设计来实现
严重度(S)(12):
指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设计更改或重新设计或修改工艺过程才能够实现。
◆严重度的评估分为1—10级(见过程FMEA严重度评价准则)。
◆当一个失效模式有若干个可能的后果,应先列出危害程度最大的那个后果的严重度数。
严重度:
是指产品失效后影响的风险程度
•可先排序(按严重度)后分析;
1、对顾客的影响(直接使用者)
2、对装配的影响(OEM、总成)
3、对下道工序的影响
13级别(即:
特性分类)(13):
本栏目可用于对那些可能需要附加的过程控制的部件、子系统或系统的特殊产品或过程特性的分级(如:
关键、主要、重要、重点)。
产品/过程特性的分级(如关键、主要、重要和重点)。
•用适当的字母或符号在DFMEA中注明
•产品和过程特殊特性
f失效模式的潜在起因/机理
指潜在失效模式发生的原因或作用机理
•列出每个失效模式的所有可以想象到的失效起因,失效起因是指导致或激活失效机制的过程薄弱部分,其结果就是失效模式。
•列出每一个失效机理(导致失效模式的物理、化学、电、热或其他过程)简明扼要、完整地将起因/机理列出来,
•起因、机理也可分开二栏描述。
避免使用模棱两可的用词,如“操作者失误”、“密封错误安装”
典型失效起因如:
扭矩不正确、焊接不正确、测量不精确、热处理不正确、浇口/通风不正确、润滑不当或无润滑、零件漏装或错装等
信息来源:
内外不合格原因分析结果,服务信息;头脑风暴法
所谓失效的潜在起因是指失效是怎样发生的.即是指使失效模式发生的原因。
应依据可以纠正或可以控制的原则予以描述。
n尽可能地列出可归结到每一失效模式的每一个潜在起因,一个失效模式可能的起因都应该考虑到。
假定所接收的零件/材料是正确和合格的;假定零件/材料设计健全,不会因内在的设计缺陷或因某种的不适合(如:
供方、制造和/或装配上的错误等)而失效。
■考虑在过程中的变差源。
在每一作业中,那种过程特性可能引起零件失效模式,如:
设备、材料、方法、操作员、环境和测量等5M1E的变差源。
应用“五个为什么?
”,案例一:
Ø列出具体的错误或故障情况(如:
操作者未安装密封件);
Ø不应使用含糊不清的词语(如:
操作者错误、机器工作不正常、装配不当)。
g频度O
•发生可能性的等级评估代表的相对意义,而不是绝对的值。
不能绝对反映实际的发生可能性。
•通过过程设计更改来消除或控制一个或多个失效起因/机理是降低频度数的唯一途径
15频度(15):
•频度是指某一特定的起因/机理发生的可能性大小的评估。
•评估分为1—10级(见频度评价准则)
•描述出现的可能性的级别数具有相对意义,而不是绝对的,可能并不反映实际出现的可能性。
估计频度数值时,应考虑如下问题:
1、类似产品的维修历史及维修服务经验如何?
2、过程是否为以前使用的过程还是与其相似?
3、相对先前的过程所做的变化有多显著?
4、过程是否全新?
过程是否与原来有根本不同?
5、有哪些环境改变?
6、是否有过程设计预防控制?
参考已有过程或类似过程已有的历史数据/统计资料,如过程的Cpk值/Ppk值、PPM值、故障率等来进行主观评定。
◆对于无历史资料参考的过程,根据FMEA小组的经验、工程判断来评估。
注:
级数1专门用于“极低:
失效不大可能发生。
(不推荐,除非有证据)
h现行过程控制
指已经实施或承诺的控制活动,它将确保过程设计充分考虑过程功能性的活动。
分为二种过程控制:
预防和探测
预防:
消除(预防)失效机制的原因或失效模式的发生,或者降低其发生的机率的措施
探测:
在工艺发布前,通过检验等方法,识别(探测)失效原因、失效机制或失效模式的存在的措施
16现行过程控制(16):
现行的过程控制是对尽可能地防止失效模式或其起因机理的发生或者探测将发生的失效模式或其起因/机理的控制的说明。
这些控制可以是诸如防失误/防错、统计过程控制(SPC)或过程后的评价等。
评价可以在目标工序或后续工序进行。
■“现行过程控制”的概念和定义:
指目前采用的防止失效模式及其原因发生,或降低其发生的可能性,或在过程中查出这些失效模式,以采取措施防止不合格品产生或流入下游工序的措施。
5)、当前控制:
■你(对现有设计)做了什么?
或你(对将来设计)会做什么以用来评估,消除或减少风险发生?
◆避免原因发生;
◆提早确定问题存在;
◆减少后果及影响。
i探测度D
指过程控制探测栏列出的探测措施的等级评定。
也就是过程控制探测方法探测出失效模式的能力的等级评定,或者探测出失效原因的能力的等级评定。
•同时有多种探测时,取数值低的
•在单个FMEA范围内,是一个相对的等级评定
•只有改进探测方法,才能降低探测度
风险顺序数(RPN)(18):
风险顺序数(RPN)是严重度数(S)和频度数(0)及探测度数(D)三项数字之乘积。
RPN=(S)*(O)*(D)
RPN=(S)*(O)*(D)
S:
严重度数O:
频度数D:
探测度数
RPN=1-1000,数值越高风险越大
风险顺序数(RPN)是对过程设计风险性的度量。
在特定的FMEA范围内,RPN值可用于对所担心的过程中的问题进行排序。
在一般情况下,不管RPN值的大小如何,当严重度(S)高时就应予以特别注意。
RPN:
A)当RPN数值为该产品所分析的PFMEA资料中其依次排序为最高(或依顾客规定要求)时,应采取纠正措施。
并努力减小该数值。
RPN>100不是强制的采取措施的界限.
B)当严重度(S)数值为该产品所分析的PFMEA资料中其依次排序为最高(或依顾客规定要求)时,应采取纠正措施。
有的组织认为:
严重度(S)等级≧7时过程措施必须加以考虑,以减少危险性(严重度和/或频度等级)。
C)顾客或小组指定的其他方面:
风险考量
决定措施的优先级别
•因资源、时间、技术等限制,不可能对所有项目采取措施,只能优先解决部分项目
•首先关注严重度数为10或9的,小组必须确保该风险已经通过现有过程设计控制或推荐措施得到了处理
•其次考虑严重度等于或小于8但有最高的频度或探测度的项目
•再考虑RPN值的排序。
综合得出一个采取措施降低风险的项目排列顺序
•不要把RPN值作为进行风险排序的唯一依据!
RPN值到多少必须采取措施?
k建议的措施
指建议的为降低风险所采取的措施。
针对前面得到的应该采取措施项目的优先顺序,对每一个项目均提出有针对性的降低风险的具体措施。
•采取预防措施(降低发生率)比采取探测措施好。
•建议的措施的目的在于改进过程设计,应该按照降低严重度、频度、探测度的顺序来降低等级及RPN值。
建议措施:
•降低严重度S:
只有过程设计更改才能够降低严重度。
•过程设计更改不是一定能够降低严重度,应该在小组中评估
•降低频度O:
只有过程设计更改才能够降低频度,如通过过程设计更改去除或控制一个或多个失效模式的原因/机制,从而降低发生的频度。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- FMEA 培训教材
![提示](https://static.bingdoc.com/images/bang_tan.gif)