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TS16949:2009-FMEA潜在失效模式与后果分析培训教材(第四版)-最新版



TS16949:2009-FMEA潜在失效模 式与后果分析培训教材(第四版)

1

第四版的变动说明
●第四版的格式更易于阅读 ●手册内增加的示例和措辞使人更易理解和使用FMEA。 ●强调FMEA的过程和结果需要管理者支持、关注和评审 ●定义并强化对DFMEA和PFMEA联系的理解,同时也定义和 其它工具的关联 ●改进了严重度、频度、探测度的评级表,以便对实际分析和 使用更有意义 ●介绍了行业内目前在使用的可选方法。 不再强调“标准表格”,取而代之的是现今行业内FMEA应用 的多种选择 ●建议不要把RPN作为风险评估的首要方法。此版本提供了额 外的方法以协助识别改进的需求,同时,手册还阐明了使用 RPN阀值是一种实践,但并不推荐使用。

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第四版章节介绍
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第一章 提供了FMEA通用指南,提出管理者支持的需求,和 定义一个开发并维持FMEA过程的需求,以及持续改进需求。 第二章 描述了在DFMEA和PFMEA比较通用的应用方法,其 中包括策划、策略、措施计划、管理者支持的需求和FMEA 中的职责。 第三章 着重于DFMEA(设计失效模式与影响分析),包括: 建立分析的范围,框图(方块图)的使用,DFMEA的各种类 型,小组的组建,分析的基本程序、措施计划、后续行动 (跟进)、RPN的可选方法,与PFMEA以及确认计划的联 系。 第四章 着重于PFMEA(过程失效模式与影响分析),包括: 建立分析的范围、流程图的使用、小组的组建、分析的基本 程序、措施计划,与DFMEA以及控制计划的开发的联系。
3

课程内容
基本概念 ? DFMEA ? PFMEA
?

4

第一部分
基 本 概 念
(背景、定义、小组、顾客、动态)

5

FMEA Background背景資料
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?

1957年:波音/马丁的FMEA手册 1963年:NASA 1974年:MIL-STD1629,FMECA 1975年:核工业 1977年:首次在Ford的汽车行业大会上介绍 1980年:在德国标准化DIN25448 1985年:IEC812:FMECA 1986年:汽车行业使用 1990年:其他工业使用 1996年:开发SFMEA 1998年:汽车行业普遍使用:AIAG手册的发行
6

FMEA的定义

FMEA是一组系统化的活动,其目的: ? 识别并评价产品/过程中的潜在失效以及该失效的后 果; ? 确定能够消除或减少潜在失效发生机会的措施; ? 将全部过程形成文件。 所有的FMEA都关注设计,无论是产品设计或是过程设计。

7

FMEA的定义

FMA:失效模式分析 ? FTA:失效树分析 ? FMECA:失效模式、效应与关键性分析 (FMEA+FCA失效关键性分析) ? FMEA与FMA的区别:时机、方法 ? FMEA与FTA的区别
?

8

Fault Tree Analysis (FTA) 失效树分析
灯泡烧了 保险丝坏了
OR

房间变暗

OR

没有电

停电

开关失效

符号: 或门
OR GATE

与门
AND GATE

9

FMEA的种类
(总成),子系统(分总成)的FMEA。 ? DFMEA:设计FMEA。与SFMEA并列时,针对部件/零 件。 ? PFMEA :过程 FMEA 。针对制造过程流程图的全部活 动。 ? MFMEA:设备FMEA 。 ? 其他……

? SFMEA:系统FMEA。设计FMEA的一部分,针对系统

10

誰編制FMEA?Who shall edit FMEA?

? 小组 ? 以设计/制造工程师为主的小组 ? 小组成员:可以包括设计、制造、分析/试验、可靠
性、材料、质量、服务、物流、设备制造商、设备 维护、供方,以及更高或更低一级的设计人员。 ? DFMEA小组: ? PFMEA小组:

11

第四版对小组成员作用的说明

12

誰編制FMEA?Who shall edit FMEA?
强烈建议:

? 由同一小组完成初始材料清单、DFMEA、DVP&R
的开发

? 由同一小组完成过程流程图、PFMEA、控制计划
的开发

网址:http:∥www.anfon.com

13

FMEA工程师 FMEA ENGINEER

?除非负责的工程师有FMEA和团队

工作推进经验,否则,有一位有经 验的FMEA工程师来协助小组的工作 是非常有益的。

14

FMEA的顾客

?终端客户:产品的使用者,用户 ?OEM工厂:整车、整机厂 ?供应链工厂:上一级别的供应商 ?法规:与安全和环境有关 ?下道工序?
15

FMEA的使用情形 Conditions in the use of FMEA ? 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已有FMEA)。 FMEA的范围应集中于对设计和过程的修改、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 将现有的设计和过程用于新的环境、场所或应用(假设对现有的设 计和过程已有FMEA)。FMEA的范围是新环境或场所对现有设计或 过程的影响。

16

第二部分 设计FMEA(DFMEA)

xxq

手机:13929419222

17

DFMEA过程
——框图、P图 ——DFMEA ——DVP&R

18

DFMEA的关注
DFMEA从产品概念成形前开始,在生产设 计发布前完成。 ? DFMEA关注: ——设计本身。全力研究后设计风险仍然较高 时,应传递至PFMEA继续关注 ——可制造性/可装配性(如拔模斜度、公差、 装配空间、表面处理、材料硬度限制等) ——服务可行性/回收技术(如工具的可获得 性、诊断能力、材料分类标记等)
?
19

DFMEA的准备
?

?

?

设计意图:产品期望做什么和期望不发 生什么的一个清单。应考虑 产品的应用环境和法规要求 框图:说明系统间/子系统间/零件间的逻 辑关系:连接、能量/信息等 历史信息:类似产品的DFMEA及FMA

20

框图
? ?

?

?

DFMEA的附件 目的:描述界限内的交互作用及与界 限外的联系,描述环境条件等白噪声 因素 系统框图:描述系统内各子系统的关 系 子系统框图:描述子系统内各零件间 的关系。
21

P图

白噪声因素: 制造变差:尺寸、性能、间隙 时间环境影响:磨损、疲劳 顾客使用:频繁按键 外部使用环境:温度、湿度、电磁、噪声 内部使用条件:系统内的交互作用

输入信息: 按键、移动网

手机总成

输出: 通话清晰、 待机时间长

设计控制: 电池容量、环境标准、 法规、按键材料寿命、 ……

错误状态(失效): 通话不清晰 按键联动 外观掉漆 ……
22

表头
? ? ? ? ? ?
FMEA编号 系统、子系统或零部件的名称及编号 设计责任 编制者 车型年/车辆类型 关键日期:指FMEA初次预定完成的日期,该 日期不应超过计划的生产设计发布的日期 ? FMEA日期 ? 核心小组
23

项目/功能/要求
? 填入被分析项目的名称和编号 ? 用尽可能简明的文字来说明被分析项目
要满足设计意图的功能 ? 如果该项目有多项功能,且有不同的失 效模式,应把所有功能都单独列出

24

功能与要求
? ? ? ? ? ? ?

期望的功能:系统/子系统/零件的作用 运行环境条件:在什么样的条件下工作 设计可靠性、寿命、耐久性目标 非期望的功能:如果有,列出法规要求 外形、服务、包装、可制造性/可装配性 应尽可能给出可度量的要求 应把所有的功能单独列出

25

潜在失效模式
? 是指系统、子系统或零部件有可能未达 ? ? ?
到设计意图的形式 对一个特定项目及其功能,列出每一个 潜在失效模式 只可能在特定的运行环境条件下以及特 定的使用条件下发生的潜在失效模式也 应考虑 应用规范化、专业性的术语来描述
26

潜在失效后果
? 是指失效模式对系统功能的影响 ? 要根据顾客或经理可能发现的情况来描
述失效的后果(顾客可以是内部或外部) ? 应记住不同级别系统、子系统和零件之 间还存在系统层次上的关系

0769-85329850

27

失效链
? ? ? ? ? ?

汽车长时间使用------环境条件 水箱密封老化---------------失效模式 水箱渗漏---------------------直接后果 发动机过热------------------中间后果 发动机损坏------------------中间后果 汽车停驶---------------------最终后果

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刹车案例
项目 盘式刹 车系统 失效模式 车辆不能停止 在规定的距离外停止 在超过规定力量下停止 未制动时刹车自行工 作,汽车行驶受阻 未制动时刹车自行工 作,汽车不能行驶 后果 车辆控制减弱,不符合 法规 车辆控制减弱,不符合 法规 不符合法规 刹车片寿命缩短,车辆 控制减弱 顾客不能控制车辆

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严重度(S)
? 是潜在失效模式发生时对(相关零件、
子系统、系统、用户等)顾客影响的严 重程度的评级 ? 要降低严重度只能通过修改设计来完成

30

严重度评价准则
后果 无警告的严重危 害 有警告的严重危 害 很高 高 中等 低 很低 轻微 很轻微 无 评价准则 这是一种非常严重的失效形式,它是在没有任何失效预兆的情况下影响到行车安 全或不符合政府的法规 这是一种非常严重的失效形式,它是在具有失效预兆的前提下发生的,影响到行 车安全或不符合政府的法规 车辆/项目不能运行(丧失基本功能) 车辆/项目可运行,但性能下降,顾客非常不满意。 车辆/项目可运行,但舒适性/方便性项目不能运行,顾客不满意 车辆/项目可运行,但舒适性/方便性项目的性能下降,顾客有些不满意 配合和外观/尖响和卡塔响项目不舒服。大多数顾客(75%以上)能感觉到有缺 陷。 配合和外观/尖响和卡塔响项目不舒服。50%的顾客能感觉到有缺陷。 配合和外观/尖响和卡塔响项目不舒服。有辩识能力的顾客(25%以下)能感觉 到有缺陷。 无可辨别的后果 严重度

10 9 8 7 6 5 4 3 2 1
31

严重度评价准则(第四版)
后果 与安全和法 规有关的失 效 评价准则 这是一种非常严重的失效形式,它是在没有任何失效预兆的情况下影响 到行车安全或不符合政府的法规 这是一种非常严重的失效形式,它是在具有失效预兆的前提下发生的, 影响到行车安全或不符合政府的法规 主要功能失效(车辆无法操作,不影响安全操作) 主要功能失效(车辆可操作,但降低操作性) 次要功能失效(车辆可操作,但舒适性/方便性项目不能运行) 次要功能失效(车辆可操作,但舒适性/方便性降低) 外观、杂音/异响,车辆可操作,75%以上顾客能感觉到缺陷 外观、杂音/异响,车辆可操作, 50%的顾客能感觉到缺陷。 外观、杂音/异响,车辆可操作,25%以下顾客能感觉到缺陷 无 无可辨别的后果 严重度 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 32

基本功能 损失或降低 次要功能损 失或降低 烦恼

大众91/VDA96
S 1 2-3 4-6 准则 缺陷不可能发生:缺陷不可能对车辆性能或继续加工有任何易察觉到的影 响,验收者可能对缺陷毫无察觉。 轻微缺陷:缺陷是不严重的,只对验收者有微不足道的关系,顾客可能察觉 到缺陷对系统有很小的影响 中等严重缺陷:缺陷招致下一道工序的不满,顾客感觉到缺陷带来的负担或 者抱怨。验收者将会注意到系统及车辆性能的影响,由此而引起的后几道返 工和修理工序也属于此例 严重缺陷:引起顾客强烈不满,例如:一辆车没有做好行驶准备或者装备中 有失灵的零件(收音机、速度表、活动车顶、摇窗机) 特别严重缺陷:该缺陷造成工作的耽搁(抛锚)或者不符合安全性要求和/ 或法律条令

7-8 9-10

33

大众的评价准则(91年)
缺陷 级别 特别严 重 严重 中等严 重 轻微 * 现场难以纠正 ** 现场易于纠正 人身 事故 伤害 易 运转失灵 现场难以确 定位置的间 隙故障 必然* 必然** 大概会 可能会 不会 必然 必然 可能会 不会 必然 可能会 不会 大大增 加 增加较 大 少 小 次于标 准的运 转故障 增加保养 次数或缩 短寿命 顾客安 外形、涂 装上的 层或工艺 困难 上的困难

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散装材料DFMEA( 与前表结合)
受益者 消费者(如车 辆购买者) 失效后果 所有者安全问题 所有者非常不满意(失去忠诚度) 所有者较不满意(不方便) 所有者略不满意(烦恼) 顾客(如车辆 制造者) 制造厂安全问题 可能导致车辆召回 中断生产线运行 加大保修成本 报废 法规性处罚 较多的返工(小于20%或较多的返修) 制造厂不满意 较少的返工(小于10%或简单的返修) 严重度 10 8 6 4 10 9 8 7 7 7 5 4 3 35

严重度评价理解
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?

?

?

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、使之补偿或减轻 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。 9~10:与安全/法规有关,5~8:与性能/功能有关 2~4:与外观和感觉有关 严重度为1的失效模式不应进行进一步的分析。
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级别
? ? ?
是指产品特性分级 应用适当的方式进行标识 每一个在DFMEA中标识的特性均应在 PFMEA中有特殊的过程控制

37

潜在失效的起因/机理
? 是指一个设计薄弱部分的迹象,其作用结果就是失效模


? 应列出所有可以想象的失效起因/机理,每个原因单独列
出有助我们研究相应的控制措施。

? 原因与失效模式之间有一种直接关联,即原因发生导致
失效模式发生,在表内的原因间是“或门”关系

38

刹车案例
失效模式 车辆不能停止 机理 脚踏板的力没有传递 到刹车片 原因 1、防腐蚀保护不够,机械连接断裂 2、不合适的主活塞真空密封设计,造成液压油损失 3、不正确的连接扭矩,液压压力损失 4、使用了不符合要求的管路材料 1、润滑不足,导致接头不灵活 2、不适当的防腐蚀要求,连接处被腐蚀 3、由于管路起皱纹,液压部分损失 密封设计问题,导致主活塞压力累积 刹车片腐蚀、刹车片和轨道设计不能实现自清理导致 轨道堆积杂质 由于密封设计,主活塞被锁住

在规定的距离外停止

传递到刹车片的力不 足 从脚踏板传递到刹车 片的力太大、太快 刹车片未能弹回(打 开) 液压压力没有解除

在超过规定力量下停 止 未采取制动行动时汽 车行驶受阻 未采取制动行动时汽 车不能行驶

39

频度(O)
? 是指某一特定失效起因/机理出现的可能性
(发生率)

? 排序值比绝对值更有意义 ? 通过设计更改来消除或控制一个或更多的失
效起因/机理是降低频度数的唯一途径

40

频度(发生率)评价准则
失效发生的可能性 很高:持续性失效 可能的失效率:每1000辆车/项目 大于等于100个 50个 高:经常性失效 20个 10个 5个 中等:偶然性失效 2个 1个 低:相对很少发生的失效 0.5个 0.1个 极低:失效不太可能发生 小于等于0.01个 频度 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1

41

频度(发生率)评价准则(第四版)
失效可 能性 很高 高 车辆/项目的寿命可靠性 新技术、新设计,没有历史资料 不可避免的新设计失效,新运用或周期/操作状况的变更 失效很可能来自新设计,新运用或周期/操作状况的变更 失效不能断定来自新设计,新运用或周期/操作状况的变 更 在类似设计或设计模拟/试验中失效频繁发生 中等 在类似设计或设计模拟/试验中失效偶尔发生 在类似设计或设计模拟/试验中失效孤立发生 低 在几乎相同的设计或设计模拟/试验中失效 孤立发生 在类似设计或设计模拟/试验中发生不明显的失效 极低 失效通过预防控制消除 可能的失效率:每 1000辆车/项目 大于等于100个 50个 20个 10个 2个 0.5个 0.1个 0.01个 ≤0.01个 预防控制消除失效 频度 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 42

现行设计控制
?

? ?

?

现行控制:指已被或正在被同样或类似的设 计所采用的措施。 现行设计控制有两种类型:预防与探测。 预防性控制措施可能影响频度的定级,探测 性的措施直接影响探测度的定级。 确认了预防性措施后,应评审频度数的定级 是否需要变化

43

预防性设计控制措施
?

?

预防:防止失效的起因/机理或失效 模式出现,或者降低其出现的几率。 预防措施的例子:基准研究、自动防 故障设计、设计和材料标准、模拟研 究(确定设计要求的概念分析)防错、 TGR/TGW、

44

探测性设计控制措施
?

?

探测:在项目投产之前,通过分析方 法或物理方法,探测出失效的起因/ 机理或者失效模式。 探测方法:设计评审、样件试验(原 型)、验证试验、模拟研究(设计验 证)、设计试验(包括可靠性)、使 用类似零件模型
45

刹车案例
失效模式 车辆不能 停止 原因 1、防腐蚀保护不够,机械
连接断裂

预防控制 MS845材料标准

探测控制 03-9963环境强 度试验 压力变差测试 振动试验181950 管子弹性的DOE

2、不合适的主活塞真空密
封设计,造成液压油损失

和以前类似的设 计 3993设计规范 MS1178材料标 准

3、不正确的连接扭矩,液
压压力损失

4、使用了不符合要求的管
路材料

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探测度(D)
? 是指在零部件、子系统或系统投产之
前,用第二种现行设计控制方法来探测 潜在失效起因/机理的能力的评价指标, 或者用第三种设计控制方法探测后续的 失效模式能力的评价指标

47

探测度评价准则
探测度
绝对不肯 定 很极少 极少 很少 较少 中等 中等偏多 多 很多 几乎肯定

准则:发现率
控制措施不能找出潜在的起因/机理及后续的失效模式,或根本就没有设计控 制措施。 控制措施只有很极少的机会能找出潜在的起因/机理及后续的失效模式 控制措施只有极少的机会能找出潜在的起因/机理及后续的失效模式 控制措施有很少的机会能找出潜在的起因/机理及后续的失效模式 控制措施有较少的机会能找出潜在的起因/机理及后续的失效模式 控制措施有中等的机会能找出潜在的起因/机理及后续的失效模式 控制措施有中等偏多的机会能找出潜在的起因/机理及后续的失效模式 控制措施有较多的机会能找出潜在的起因/机理及后续的失效模式 控制措施有很多的机会能找出潜在的起因/机理及后续的失效模式 控制措施几乎肯定能找出潜在的起因/机理及后续的失效模式

定级 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1
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探测度评价准则(第四版)
探测可能性 五探测机会 任何阶段不可探测 设计定型后、生产 之前的试验 准则:发现率 没有现行设计控制,无法探测或无法分析 设计分析/探测控制有很微弱的探测能力,模拟分析(CAE,FMA等)不能符合期望的实际操作 条件 产品的验证和确认在设计定型后和生产之前,通过“通过/失败”的测试来进行(如按照接受准 则对分系统或系统进行测试,如试乘或船检等) 产品的验证和确认在设计定型后和生产之前,通过失效试验来测试(如对分系统或系统进行测 试,直到失效发生;系统交互作用的测试等) 产品的验证和确认在设计定型后和生产之前,通过劣化测试来进行(对分系统或系统进行耐久 性测试,如性能试验) 设计定型前的试验 产品确认(可靠性的测试,开发和验证试验)在设计定型之前,通过“通过/失败”的测试来进 行。(如:性能的接收准则,功能型检查等) 产品确认(可靠性的测试,开发和验证试验)在设计定型之前,通过失效试验来进行。(如: 直到泄漏,屈服,开裂等) 产品确认(可靠性的测试,开发和验证试验)在设计定型之前,通过degradation测试来进行。 (如:数据趋势,前后值对比等) 有效关联-分析 预防 设计分析和探测控制有很强的探测能力,模拟分析(CAE,FEA)在设计定型之前,和实际和/ 或期望的操作条件有很高的相关性 失效起因或失效模式不可能发生,因为在整个设计过程中实施了充分的预防(如:预防设计标 准/最好的原则或通用的材料)
anfondg08@163.com

定级 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1

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RPN
RPN=SOD,即在1~1000之间 ? 高: ——相对的:组织对“高”的定义会受 组织资源和对风险的认识的影响。 ——顾客要求:有些顾客会定义“高”。 ——持续改进:降低RPN值产品改进 的目的之一。
?
50

采取措施的原则(AIAGA)
?

?

?

严重性:当严重度是9或10时,必须予以 特别关注:确保现行的控制措施和纠正/预 防措施已针对了这种风险。 顾客风险:在可能给最终用户造成危害的 情况下,都应考虑预防/纠正措施,以通过 消除、减弱或控制起因来避免失效在顾客 处发生。 顺序:严重度 频度 探测度

51

采取措施的原则(AIAG)
S、O、D及RPN值的不同加权系数 如:7*7*3与7*3*7的差异 ? S-O-D-RPN 9-2-5-90 7-4-4-112
?

52

采取措施的原则(VDA86)
评分 缺陷状况 O 1 1 1 1 10 10 10 10 S 1 1 10 10 1 1 10 10 D 1 10 1 10 1 10 1 10 理想状况 可靠控制 缺陷未到用户处 缺陷会到用户处 缺陷频率高, 能保证发现, 但要投资 频率高,到达用户 频率高且重要 完全错误 不必采取 不必采取 不必采取 必须采取 必须采取 必须采取 必须采取 必须采取 措施

53

采取措施的原则
以RPN定值为基础决定是否需要采取 措施 125? 100? 64? 80? 强烈建议不使用RPN定值
?
54

采取措施的原则
风险大小的相对性: 前20位? 前10%? ……?
?

永远的相对性?

55

GM的要求
优先关注风险 ? S=8,9,10 ? SO>35 ? RPN:Top 10

56

Ford的要求
?

Ford公司的Q1要求关注的顺序是S、 SxO、高的RPN值,但没有明确提 出数字的要求。

57

措施与责任
? 措施:降低频度是首选、考虑防错、公
差更改、结构更改、增加冗余、修改材 料规范、设计目标等 ? 没有措施时请填写“无” ? 负责建议措施执行的组织和人员及预计 完成的日期

58

刹车案例
失效模 式 车辆不 能停止 原因 1、防腐蚀保护不够,机
械连接断裂

预防控制 MS845材 料标准 和以前类 似的设计 3993设计 规范 MS1178 材料标准

探测控制 03-9963 试验 压力变差 试验 振动试验 18-1950 管子弹性 的DOE

改进措施 材料改为 不锈钢 使用原有 设计 改螺钉连 接为快速 连接 增加软管 强度
安丰咨询

2、不合适的主活塞真空
密封设计,造成液压油损 失 3、不正确的连接扭矩, 液压压力损失

4、使用了不符合要求的
管路材料

59

采取的措施
? 当实施一项措施后,简要记录具体
的措施和生效日期

60

措施后的RPN
? 明确纠正措施后,估算并记录措施
后的RPN值

? 所有新的RPN都应评审

61

跟踪
? 负责设计的工程师应负责所有建议
措施已被实施和落实

? 负责设计的工程师应保证找出了所
担心的问题以及建议措施的实施

62

DFMEA的效果跟踪
可通过对以下内容的评审确保DFMEA的 内容得到有效实施: ? 评审设计评审、验证和确认计划; ? 评审产品图样和规范; ? 评审过程FMEA和控制计划; ? 评审生产现场指导文件。

63

有效FMEA的特点
? ? ? ? ? ? ?

?

所有的特殊特性都被讨论到; SOD的评价具有一致性; “高”有明确的定义; 对高的项目,已充分考虑预防/纠正措施; 已考虑“防错”; 采取措施后重新计算了SOD、RPN; 如果采取措施后,RPN仍然很高,在控制计 划和作业指导书中必须特别注明; 持续改进可以降低RPN,FMEA是动态文件。
64

第三部分 过程FMEA(PFMEA)

65

PFMEA过程
——以前的经验 ——过程流程图 ——PFMEA ——控制计划

66

PFMEA的开发
? ? ?
PFMEA应从整个过程的流程图开始 过程流程图的复制件应伴随FMEA过程 如果可能的话,还应根据相应的DFMEA 确定某些产品影响后果

67

AIAG的说明
?

PFMEA应当和过程流程图内的信息保 持一致。过程流程图的范围应包括所 有从单个零部件到总成(包括材料的 运输、接受、发运,存储、搬运,标 识等)所有制造操作。可以使用过程 流程图进行初步风险评估,以识别可 能对产品制造和装配造成影响的操作 或单个步骤,初步风险评估也应该包 含在PFMEA中。
68

流程图与FMEA
? ? ? ?

FMEA分析要覆盖所有特殊特性; FMEA是一种风险控制工具; 流程图是PFMEA分析的基础; 讨论:是否每道工序都应进行PFMEA分 析?

69

流程图与PFMEA
?

Ford-宏观流程图: 10/装灯座—20/装镜片—30/装垂直 调节片—40/装水平调节片—50/装灯 泡—60/灯泡试验—70/装后盖—80/ 照度试验—90/储存

70

流程图与PFMEA
Ford-微观流程图:30序装垂直调节 片: 30.1:将基座定位和安装两颗螺钉于反 射镜 30.2:将预装配的螺栓和弹簧插过前端 校正位置 30.3:目视检查调节片的装配
?
71

流程图
?

GM-微观流程图:DVD盖板装配 DVD总成进入传送带—传送带停止12 秒—操作者取出盖板—操作者将盖板 镶边卡进DVD总成—操作者将DVD盖 板放平—操作者取出两个螺钉—操作 者取出风枪—操作者用两个螺钉将盖 板和DVD总成拧紧。
72

表头
? ? ? ? ? ?
FMEA编号:便于查找 项目:产品的名称和编号 过程责任:过程设计/开发责任部门 编制者:姓名、电话 车型年/车辆类型 关键日期:初次FMEA预定完成的日期,该日期不应超 过计划开始生产的日期。对供方来说,最晚的日期在 PPAP提交前

73

过程功能/要求
? ? ?
简述被分析的过程/工序、编号 尽可能简单的说明该工序或过程的目的 过程:20 功能:钻孔 要求:直径10±0.1, 深度、位置度、不园度
74

AIAG的说明
?

PFMEA的继续开发,是通过识别每个 过程/功能的要求来实现。要求是指每 个操作/步骤的输出,并且与产品要求 有关。它描述了每个过程/步骤应当实 现的目标,为小组识别潜在失效模式 提供了一个基础。

75

潜在失效模式
? 是指过程可能发生的不满足过程要求和/
或设计意图的形式,是对某具体工序不 符合要求的描述 ? 在FMEA准备时,应假定提供的零件/材 料是合格的。当历史数据表明进货零件 质量有缺陷时,小组可做例外处理。 ? PFMEA假定设计是完善的,如果发现设 计更改的机会,应返回DFMEA小组
76

潜在失效模式
Ford的建议: ? A—无功能 ? B—部分/全部功能降低或过度功能 ? C—间歇性中断 ? D—非预期功能:PFMEA不常见

77

潜在失效模式
功能:
使用气动工具安装两颗螺钉将零件A固定在 零件B正确位置,且力矩符合规定要求。

潜在失效模式:
A—A没有固定于B B—一个或多个螺钉没有固定 一个或多个螺钉力矩未达到规定值 一个或多个螺钉力矩超过规定值 C—偶尔A没有固定于B D—无
78

潜在失效模式
?

GM的建议:如取螺钉
失效模式 没有取螺钉 取太多螺钉 取太少螺钉 不确定地取螺钉 不均匀地取螺钉 取螺钉太慢 取螺钉太快 非失效模式
79

模型 遗漏 太多行动 不完全行动 不确定行动 不均匀行动 行动太慢 行动太快

小组结论

不存在 不存在

潜在失效模式
GM:完成7种失效模式,即使有些听上 去是不可能的或是愚蠢的,然后再删 除那些没有意义的失效模式,如果小 组中有一个人不同意删除,则保留到 以后讨论

80

严重度评价准则(第四版)
后果 与安全 和法规 有关的 失效 基本功 能 评价准则:与顾客有关 这是一种非常严重的失效形式,它是在没有任何失效预兆的情 况下影响到行车安全或不符合政府的法规 这是一种非常严重的失效形式,它是在具有失效预兆的前提下 发生的,影响到行车安全或不符合政府的法规 丧失基本功能(车辆不能操作,但不影响安全操作) 基本功能降级(车辆可运行,操作性下降) 次要功 能 对制造的影响 或可能在无警告的情况下对(机器或 总成的)操作者造成危害 或可能在有警告的情况下对(机器或 总成的)操作者造成危害 100%的产品可能需要报废;导致停线 或停止装运 一部分产品需报废或需进行分检;生 产节拍降低 严重度 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1

次要功能丧失(车辆可运行,但舒适性/方便性项目不能运行) 100%的产品可能需要离线返工 次要功能降级(车辆可运行,但舒适性/方便性项目的操作性 下降) 部分产品可能需要离线返工 100%的产品可能需要在线返工 部分产品可能需要在线返工 过程、操作、操作者的轻微的麻烦 没有可辨别的后果

烦恼

外观、杂音与异响,车辆操作大多数顾客(75%以上)能感觉 到 外观、杂音与异响,车辆操作50%的顾客能感觉到。 外观、杂音与异响,车辆操作很少顾客(25%以下)能感觉到



没有可辨别的后果

81

讨论:4M1E
? ? ? ? ? ?

哪些是PFMEA分析的范畴: 人: 机: 料: 法: 环:

82

频度(O)
? 是指具体的失效起因/机理发生的频率 ? 如果能从类似的过程中获取数据,那么
可以用统计数据来确定频度的级数。

83

PFMEA频度评价准则
可能性 很高:失效持续发生 可能的失效率 ≧ 100/1000件 50/1000件 高:失效经常发生 20/1000件 10/1000件 中等:失效偶尔发生 5/1000件 2/1000件 1/1000件 低:失效较少发生 0.5/1000件 0.1/1000件 极低:失效不大可能发生 ≦ 0.01/1000件 Ppk ? 0.55 ≧ 0.55 ≧ 0.78 ≧ 0.86 ≧ 0.94 ≧ 1.00 ≧ 1.10 ≧ 1.20 ≧1.30 ≧1.67 频度 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 84

频度(发生率)评价准则(第四版)
失效可能 性 很高 高 可能的失效率:每1000辆车/项目 大于等于100个 50个 20个 10个 2个 中等 0.5个 0.1个 低 0.01个 ≤0.01个 极低 预防控制消除失效 Ppk 第四版已取消 ? 0.55 0.55 0.78 0.86 1.00 1.20 1.30 1.67 ≧1.67 频度 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 85

GM的说法
? ? ?

操作工培训的D=10 重新培训不能降低RPN值 “操作工失误”或“工具失效”不能当 作正确的潜在原因描述方式。

86

GM的统计
? ? ? ? ?

设定错误/装夹错误(set-up):33% 工装磨损/坏损:26% 误装配:17% 标签错误:13% 过程改变:11%

87

现行过程控制
? 是对尽可能阻止失效模式的发生,或者
探测将发生的失效模式的控制的描述 ? 可以考虑两种类型的过程控制/特性: 预防:尽可能阻止失效模式或失效起因/机 理的发生,或减少其出现率 探测:查明将发生的失效模式或起因/机理 ? 两栏,或加P、D
88

现行过程控制
? ? ? ?

预防:防错、SPC、DOE等工艺试验 探测:检验 随机、随意抽样检查 防错:mistake proofing—POKA-YOKE error-proofing

89

探测度(D)
? 是指在零部件离开制造工序或装配工位
之前,采用第二种现行过程控制方法找 出失效起因/机理的可能性的评价指标; 或者用第三种控制方法找出后序发生的 失效模式的可能性的评价指标

90

PFMEA探测度评价准则
探测性 准则 检查类别 A 不可能 很微小 微小 很小 小 中等 中上 高 很高 很高 绝对肯定不可能探测 控制方法可能探测不出来 控制方法有微小的机会能探测出 控制方法有很少的机会能探测出 控制方法可能能探测出 控制方法可能能探测出 控制方法有较多的机会能探测出 控制方法有较多的机会能探测出 探测几乎肯定能探测出 肯定能探测出 X X X X X X X X X B C X X X X X 探测方法的推荐范围 (检查类别中:A防错,B量具,C人工) 不能探测或没有检查 只能通过间接或随机(意)检查来实现控制 只通过目测检查来实现控制 只通过双重目测检查来实现控制 用制图的方法,如SPC来实现控制 控制基于零件离开工位后的测量或100%的止通检查 在后续工位上的误差探测,或在作业准备时进行测量和 首件检查(仅适用于作业准备的原因) 在工位上的误差探测,或利用多层验收在后续工序上进 行误差探测:供应、选择、安装,不接受有差异零件。 在工位上的误差探测(自动测量并自动停机)。不能通 过有差异的零件。 由于有关项目已通过过程/产品设计采用了防错措施, 有差异的零件不可能产生。 探测 度 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1

91

探测度评价准则(第四版)
探测可能性 没有探测的机会 在任何阶段都没有可能去 探测 问题的探测在后续工序 问题的探测在源头 后续工序问题探测 问题的探测在源头 后续工序问题探测 问题探测在源头 错误探测和/或问题预防 探测不适用,错误预防 准则:发现率 没有现行过程控制,无法探测或无法分析 失效模式和/或错误(原因)不能轻易探测(如随意审核等) 失效的探测是靠操作者在后续工序中通过触觉/视觉/听觉的来发现 失效模式的探测靠操作者在操作过程中通过触觉/视觉/听觉的来发现,或者在后续工序中, 通过计数型量具进行检验(G/NG,手动扭力检查,定力扳手等) 失效模式的探测靠后续工序中操作者用计量型量具或者操作者在线使用计数型量具 (G/NG,手动扭力检查,定力扳手等) 定级 10 9 8 7 6

5 失效模式或错误(原因)探测通过操作者在线通过计量型量具或者通过在线自动控制以发 现分离的零件或通知操作者(如光,蜂音器等),量具用于设定或首检(仅用于设定原因) 后续工序的失效模式探测通过自动控制,得以发现不合格零件和锁定零件以对未来过程进 行预防 失效模式探测通过自动控制,得以发现不合格零件和自动锁定零件以对未来过程进行预防 错误(原因)探测通过自动控制,得以预防错误和不合格零件被生产 错误(原因)预防是结构、机器、零件设计的结果,不合格的零件不能被制造,因为它已 经通过产品和过程设计中的防错技术予以控制。 4 3 2 1

92

RPN
RPN=SOD,即在1~1000之间 ? 高: ——相对的:组织对“高”的定义会受组 织资源和对风险的认识的影响。 ——持续改进:降低RPN值产品改进的 目的之一。 ——强烈建议不要使用RPN限值
?
93

改进措施与后续跟踪管理
? ?

同DFMEA的相关描述 PFMEA的内容会作为控制计划的重要输 入。PFMEA的功能要求延续至控制计划 的产品特性;PFMEA的原因延续至控制 计划的过程特性;PFMEA的控制措施延 续至控制计划的控制方法。

94

PFMEA-控制计划-指导书-经验数据间的关系
作业指导书
检验规程、操作规程、包装规程、搬运规程

各类质量记录

缺陷收集卡
改进控制计划
缺陷类型、 数量

PFMEA:RPN

失效模式

频度
95

FMEA与特殊特性的关系
顾客要求 确定初始特殊特性 经验数据

FMEA

严重度

频度

最终确定特殊特性
96

制造设计文件的联系
过程流程图

PFMEA:控制方法

控制计划 过程步骤
控制方法:检验、操作、包装、统计技术 测量系统

检验规程、操作规程、包装规范

SPC

MSA
97



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