潜在失效模式和影响分析FMEA概述

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1、潜在的失效模式及后果分析（FMEA）第1章 概论1.1什么是FMEA? 潜在的失效模式及后果分析（英文：Potential Failure Mode and Effects Analysis.简称 FMEA）。是在产品过程服务等的筹划设计阶段，对构成产品的各子系统，零部件，对构成过程，服务的各个程序逐个进行分析，找出潜在的失效模式，分析其也许的后果，评估其风险，从而预先采用措施，减少失效模式的严重限度，减少其也许发生的概率，以有效地提高质量与可靠性，保证顾客满意的系统化活动。FMEA是一种系统化的工作技术和模式化的思考形式。FMEA就是及早地指出根据经验判断出的弱点和也许产生的缺陷，及其导致的

2、后果和风险，并在决策过程中采用措施加以消除。FMEA是一种使问题系统地得到合理化解决的工具，事实上也是目前全世界行之有效的避免手段，实行FMEA就是根据经验和抽象思维来拟定缺陷，在研究过程中系统地剔除这些缺陷的工作措施，它可划分为三个方面：SFMEA系统FMEADFMEA设计FMEAPFMEA过程FMEA1.2 FMEA的历史世界上初次采用FMEA这种概念与措施的是在20世纪60年代中期美国的航天工业。进入70年代，美国的海军和国防部相继应用推广这项技术，并制定了有关的原则。70年代后期，FMEA被美国汽车工业界所引用，作为设计评审的一种工具。1993年2月美国三大公司联合编写了FMEA手册，

3、并正式出版作为QS9000质量体系规定文献的参照手册之一，该手册于1995年2月出版了第2版。1994年，美国汽车工程师学会SAE发布了SAE J1739潜在失效模式及后果分析原则。FMEA还被广泛应用于其她行业，如粮食、卫生、运送、燃气等部门。1.3 为什么要进行FMEA?工程中大量的事实证明，由于筹划设计阶段疏忽，分析局限性，措施不够，以至导致产品过程服务等投入运营时严重限度不同的失效，给顾客带来损失，甚至产生诸如“挑战者”号航天飞机爆炸的惨痛事故。因此，事先花必要的时间对产品过程进行充足的潜在失效模式与后果分析，可以大大减少事后产生失效而带来的风险与损失。FMEA有助于对设计中问题的初期

4、发现，从而避免和减少晚期修改带来的损失，使开发的成本下降。产品设计的FMEA尚有助于可制造性和装配性的初期考虑，利于实行同步工程技术。FMEA有助于采用更有利的设计控制措施，为制定实验筹划，质量控制筹划提供对的的、恰当的根据。由多方面人员构成的小组所进行的FMEA可以发挥集体的经验与智慧，使设计体现出组织的最佳水平，提供了一种公开讨论的机会。FMEA是一种组织的经验积累，为后来的设计开发项目提供了珍贵的参照。FMEA还是辨认特殊特性的重要工具。FMEA的成果也是用来制定质量控制筹划。FMEA给出的失效模式的风险评估顺序，提供改善设计的优先控制系统，从而引导资源去解决需要优先解决的问题。FMEA

5、的文献化，使它成为重要设计文献之一，并成为设计评审的重要内容。因此，FMEA已成为现代质量筹划的重要工具，而被广泛应用。1.4 由谁来做FMEA?FMEA既然是设计工作的一部分，自然应当由负责设计的工程师或工程师小组负责。但要完毕好FMEA工作，非常核心的是要发挥集体的智慧。因此，FMEA的成功必须依托小组的共同努力。必须构成一种涉及设计、制造、装配、售后服务、质量及可靠性等方面的专家小组。与设计有关的上游（如下一种有关系统的设计师）的部门也将被吸取参与小组的工作。1.5 什么时候做FMEA?FMEA旨在及早辨认出潜在的失效，因此愈早开始愈好。一般来说，在一种设计概念形成，设计方案初步拟定期应

6、当开始FMEA草稿的编制。随着设计活动的展开，在设计的各个重要阶段，对FMEA的草稿进行评审，不断进行修改。FMEA作为设计活动的一部分，应当在设计任务完毕（如设计图样完毕，过程设计文献完毕）之时完毕FMEA工作。FMEA是一种动态文献，在整个产品寿命周期内，根据反馈信息，在进行设计修改时对FMEA进行重新评审和修改。要注意，任何为改善系统某一问题而进行的设计修改活动，都要谨慎地评审它对系统，对有关的部分的影响。因此对有关的FMEA（DFMEA，PFMEA等）都要进行重新评审，并做必要的修改。1.6 失效链一种潜在的失效事件的发生，如果没有采用或来不及采用或事实上不也许采用措施，而使之引起下游

7、系统或有关系统产生链琐失效事件，我们称之为“失效链”。不平道路引起的振动与车体扭转水箱支架断裂 本源模式水箱后倾环境条件水箱与电扇碰撞产生异响水箱冷却水管被电扇括伤 伴生模式 中间模式 水箱中冷却液泄漏发动机气缸损坏 冷却系过热 汽车停驶 最后模式 最后模式可以看出： 水箱支架强度局限性而导致的支架断裂是这个失效链的本源。 道路不平引起的车体振动与扭转是引起支架断裂的环境条件，但不能视为失效的内在因素。由于汽车在不平道路上行驶是正常的输入条件。 失效链中，上一种失效模式是下一种失效模式的起因，下一种失效模式是上一种失效模式的后果。 在没有任何措施状况下，失效将发展到最后的模式。最有效的措施是不

8、让支架断裂这一本源模式发生。在失效链中任何环节采用“切断”措施，如在水箱与发动机（假设电扇安装在发动机上）之间增长撑杆，保证电扇不与水箱碰撞，可以避免失效链的发展。但这种措施与否合理要认真评审。 失效链的发展常常会有分支，有时分支的链也会产生更加严重的后果失效模式。以上这些概念对进行FMEA活动时，将十分有协助。1.7 顾客的广义概念 在FMEA中，多处要波及“顾客”的概念。广义的“顾客”。涉及：最后顾客：产品服务的使用者。直接顾客：下一道工序或顾客。中间顾客：下游工序或顾客。其她但凡产品服务受益或受损害者均在广义顾客概念之中。1.8 DFMEA与PFMEA的联系 DFMEA与PFMEA既有明

9、确的分工，又有紧密的联系，有如下几点需要注意： 产品设计部门的下一道工序是过程设计，产品设计应充足考虑可制造与可装配性问题，由于产品设计中没有合适考虑制造中技术与操作者体力的限制，也许导致过程失效模式的发生。 产品设计FMEA不能依托过程检测作为控制措施。 PFMEA应将DFMEA作为重要的输入。对DFMEA中标明的特殊特性也必须在PFMEA中作为重点分析的内容。第2章 产品设计FMEA（DFMEA）2.1 DFMEA的准备工作 建立小组。 必需的资料，例如：l 经由质量功能展开（QFD）而得到的设计规定；l 产品可靠性和质量目的；l 产品的使用环境；l 以往类似产品的失效分析（FMA）资料；

10、l 以往类似产品的DFMEA资料；l 初始工程原则；l 初始特殊特性明细表。开 关开 关C2灯泡总成D灯罩A 3电池B 4 1 4弹簧F-极板E+ 5 5零 件 连接措施A.灯罩 1.不连接(滑动配合)B.电池(2节电池) 2.铆接C.开/关 开关 3.螺纹连接D.灯泡总成 4.卡扣装接E.电极 5.压紧装接F.弹簧 所要分析的系统、子系统或零部件的逻辑框图。它标明信息、能量、力、流体等的流程。明确该系统的输入、过程及输出。表达系统内零部件的联接和关系。附录1是QS9000中推荐的DFMEA表格。本教材以该表格为基本，具体简介DFMEA的具体应用。在进行DFMEA之前，填写好该表格表头的各项内

11、容，它们是：FMEA编号系统、子系统或零部件的名称及编号设计责任部门，涉及供方名称编制者（姓名、部门、电话等）年型车型（该系统零部件应用的年型车型）核心日期（预定FMEA完毕的日期，不应超过设计图样完毕日期） FMEA日期（草稿日期与最新修订日期） 小构成员（组长、成员的姓名、单位、电话等）2.2 系统子系统零部件的功能老式的产品可靠性的定义指出：可靠性是指产品在规定的条件下和规定的时间内完毕规定功能的能力。不能完毕规定的功能就称失效。因此FMEA，必须从弄清功能开始。所谓功能，通俗地说，就是：设计这个系统子系统零部件做什么？也就是根据顾客需要，通过QFD明确的设计规定。或者说为满足设计意图，

12、该“产品”的具体的规定是什么？一种零部件（或子系统，或系统）的功能往往是多项的。这种状况下，必须把所有的功能所有列出，不能漏掉。例如一种变速箱功能应涉及：汽车起步时输出的扭矩，汽车行驶过程中，通过合理的速比满足整个行驶速度范畴内的扭矩输出，倒车时，变化传动方向，发动机制动状态下，传递相反方向的扭矩，提供以便舒服的变速操作，空档，卡车变速箱有的还要有功率输出功能。给出完毕这些功能的重要的环境条件，如大气温度、湿度、大气压、道路、灰尘和腐蚀介质等。如变速箱的润滑系统的正常工作与环境温度有重要关系。给出设计规定的寿命。以上这些规定都应尽量给出可度量的（即定量的）的规定。如各档速比，传递的扭矩、功率、

13、工作温度，等等。除满足最后顾客的规定而拟定的功能外，还要考虑满足直接顾客和中间顾客的规定。其中可制造性和装配性的规定尤为重要。一种产品在产生满足顾客盼望的功能的同步，有时还会产生顾客非盼望的功能。这些非盼望功能常常与安全及政府法规的符合性有关。诸如噪声、振动、电磁干扰、环境污染、能源消耗、材料回收再循环等。如变速箱的噪声、润滑油泄漏的规定也应明确列入功能规定中。许多产品对维修性、服务和后勤保障性尚有重要的规定，也应列入功能项目之中。2.3 潜在失效模式所谓失效，就是丧失功能。而失效模式，就是失效体现的形式。这里，我们说的是“潜在的”，意思是，这些失效也许发生，但不一定发生。广义的说，失效模式有

14、两大类型。 I型失效模式，指的是不能完毕规定的功能。此类失效的典型模式，可举例如下：突发型：断裂、开裂、碎裂、弯曲、塑性变型、失稳、短路、断路、击穿、泄漏、松脱，等等。渐变型：磨损、腐蚀、龟裂、老化、变色、热衰退、蠕变、低温脆变、性能下降、渗漏、失去光泽、褪色，等等。 II型失效模式，指的是产生了有害的非盼望功能。典型的此类失效模式有：噪声、振动、电磁干扰、有害排放、等等。当浮现此类失效时，要返回功能描述部分，看与否已有限制规定，如果没有，与否应加以补充。在描述失效模式时，要注意使用普遍使用的术语，避免使用地方性、行业性哩语。2.4 潜在失效后果 潜在的失效后果，是指失效模式也许带来的对完毕规

15、定功能的影响，以致带来顾客的不满意，和不符安全和政府的法规。 失效后果的分析，要运用失效链分析措施，弄清晰直接后果、中间后果和最后后果。失效后果可以从如下几方面考虑： 对完毕规定功能的影响； 对上一级系统完毕功能的影响； 对系统内其她零件的影响； 对顾客满意的影响； 对安全和政府法规符合性的影响； 对整车系统的影响。举例来说，发动机进气阀阀座烧蚀这一失效模式，其直接后果是导致气阀密封不严；其中间后果是导致压缩压力下降，燃烧状况恶化；最后后果是发动机功率下降，燃油消耗增长，排气有害物增长，引起顾客不满，甚至不符合政府法规。2.5 后果严重性评估严重度（S）为了对失效模式的后果之严重限度进行评估，

16、把对后果的定性描述作成某种数量化的评价，以便于工程中的交流，从而产生了对严重限度进行打分的措施。习惯的打分措施是，分数愈高，后果愈严重。曾经采用过的有3分制，5分制，10分制等。QS9000手册采用的是10分制。后果评估准则：后果的严重度严重度无警告的严重危害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状况下影响到行车安全或违背了政府的有关法规。10有警告的严重危害这是一种非常严重的失效形式，是在具有失效预兆的前提下所发生的，并影响到行车安全或违背了政府的有关法规。9很高车辆（或系统）不能运营，丧失基本功能。8高车辆（或系统）能运营，但性能下降，顾客不满意。7中档车辆（或系统）能运营，

17、但舒服性或以便性项目性能下降，顾客感觉有些不舒服。5低车辆（或系统）能运营，但舒服性或以便性部件不能工作，顾客感觉不舒服。5很低配合、外观或尖响、卡嗒响等项目不符合规定，大多数顾客发既有缺陷。3轻微配合、外观或尖响、卡嗒响等项目不符合规定，有一半顾客发既有缺陷。3很轻微配合、外观或尖响、卡嗒响等项目不符合规定，但很少有顾客发既有缺陷。2无无影响。12.6 失效模式重要限度等在QS9000中，突出了对产品过程特殊特性的注意。所谓特殊特性是指：明显影响安全和政府法规符合性的特性；明显影响顾客满意的特性。在FMEA中，要突出对特殊特性的关注。因此，专门设立一种栏目，用以标记所分析的失效模式与否属于特

18、殊特性，并且使用顾客规定的符号进行标注。如：安全和或政府法规定符合性特性l 克莱斯勒公司 Safety Item 符号（S）与盾形l 福特公司 Critical Characteristic 符号（）l 通用公司 Safety/Compliance Key Product Characteristic 符号（SC）或重要性能、配合或外观特性克莱斯勒公司 Critical Characteristic 符号（）或（D）Critical Verification 符号（）或（P）福特公司 Significant Characteristic通用 Fit/Function Key Product C

19、haracteristic 符号（）或（FF）特殊特性一般由特殊特性初始明细表给出。同步，FMEA也是发现潜在特殊特性的工具之一。当严重度8时，应确觉得特殊特性，当严重度为58，而频度3（频度的含义下面将论述）时，可确觉得重要特性。2.7 潜在的失效起因机理研究失效也许的因素与机理，是为了可以对的采用控制措施，避免失效的发生或减少基发生的也许性。在DFMEA中，我们所要研究的失效因素与机理，是指引起失效模式的也许的设计单薄点。注意，不要把产品的工作环境（如道路产生的振动、冲击、气温的变化、湿度、粉尘、电磁干扰等）作为我们的分析目的。工作环境是导致失效的重要外因，但它是客观存在的，难以控制的。我

20、们要分析的是，在外因作用下的内因。导致一种失效模式的潜在的因素或机理有时是多种的。这时，我们要把它们一一分别列出。因素机理的评估可以涉及如下两个方面： 与制造、装配无关的因素，亦即，当制造与装配符合技术规范的状况下，发生了失效。分析潜在失效因素机理可以采用如下途径：既有的类似产品的FMA资料，应用失效链，找出直接因素，中间因素和最后因素，应用“五个为什么？”根据经验连问“五个为什么？”，一般均有也许找到本源因素。例如：门锁扣不上，为什么？锁舌与锁座错位。为什么？车门下沉。为什么？门铰链变位。为什么？固定门铰链的框架变形。为什么？框架刚度局限性。l 应用因果图，从人、机、料、法、环等方面分析，l

21、 应用排列图，有关分析，实验设计等措施，从也许的多因素因素中找出重要因素，l 应用失效树分析（FTA）找出复杂系统的失效因素与机理。l 充足发挥小组的经验，采用头脑风暴法，对也许的因素进行归纳分析。 与制造装配有关的因素。这里重要是指由于所拟定采用的制造装配设计在技术上或操作者体力上的限制与难度，以及容易产生误操作而引起的潜在失效。也就是说是与产品设计中可制造性与装配性有关的问题。纯属制造与装配过程有关的问题，原则上可由PFMEA来进行。下面是某些典型的例子：l 零件正背面均可装入，左右相近的零件无明显标志引起误装配而导致失效，l 缺少合适的对中设计，使对中困难，容易对中错误，l 技术规范规定

22、与既有的过程能力不协调，l 材料热解决规范使零件表面过硬，致机械加工困难，l 用手举起装配的零件过重，使操作者易疲劳，或难以对的安装，l 设计的加工装配、空间过小，使工具无法操作，l 接近性差，拆装，维修困难。l 加注液体的口，常常需要检查、调节、保养的部分难以接近，可视性差。l 产品设计对制造装配的变差过于敏感。综上所述，在产品设计的FMEA中对制造装配问题的考虑，可以归纳为：a.误操作，b.技术与体力的限制，c.对变差的敏感性。一种好的产品（或系统）设计，应考虑对制造中多种因素（或构成系统、总成的零件、元件）的变差的容忍必性，不敏感性，也就是提高产品设计的强健性。2.8 失效模式浮现也许性

23、大小的评估频度（O）某种失效模式也许产生，也也许不产生，究竟产生的也许性有多大？对浮现也许性大的，固然要格外引起注重，阐明其风险大。在QS9000的DFMEA手册中，引入了从110的所谓的频度（O），英文Occurrence。表中的频度估计是跟随着因素机理，相对于一种因素机理，有一种频度。注意的是，这里讲的频度是指由于该因素机理而产生的失效模式浮现的也许性。下表是手册中推荐的频度数估计参照表失效发生也许性也许的失效率频度数1/210很高：失效几乎是不可避免的1/39高：反复发生的失效1/881/207中档：偶尔发生的失效1/8061/40051/4低：相对很少发生的失效1/1500031/15

24、00002极低：失效不太也许发生1/15000001频度的估计可以参照如下资料：l 类似零件或子系统的维修资料；l 设计的零件与过去零件的差别；l 使用条件有否变化；l 有关新设计或修改设计的工程分析资料。 2.9 现行的设计控制对潜在的失效模式及其起因，重要的是采用避免措施。以避免这些失效模式成为事实。为此，我们要一方面对目前已经用于相似或相似设计中的控制措施进行分析，评估这些措施的有效性及其风险。我们也可以把设计控制比方成避免潜在失效变成现实或减少其浮现也许性的防线。 典型的设计控制有：工程计算、材料实验、设计评审、台架实验、可行性评审、多种设计验证措施，样件制造与实验、道路实验、车队实验

25、，等等。我们可以把设计控制按优先采用的顺序，提成三种，或者形象地比方为三道防线。 优先采用的第一种措施，即第一道防线是：避免失效模式的因素机理发生，或减少它浮现的也许性。例如，通过工程分析，使零件具有充足的合理的强度、刚度、寿命等；通过材料实验与分析，使材料具有良好的耐腐蚀性；通过实体仿真，模拟制造和装配过程，观测分析与否存在也许的失效，等等。第二种措施，即第二道防线是：在只知失效模式，而对导致该失效模式的因素机理不清的状况下，找出导致该失效模式的潜在因素机理。例如，通过台架实验找出导致齿轮表面损坏的因素，找出发动机初期磨损的因素，等等；通过实验设计等措施找出多种因素变差对系统变差的影响，从而

26、找出避免失效的优化方案等。 第三种设计控制，即第三道防线是：在不清潜在的失效模式状况下，找出也许的失效模式。最典型的此类措施是汽车的整车道路实验。道路实验对于产品设计的最后验证是十分重要的，但由于其粗糙性与综合性，依托它进行设计控制的风险是很大的。 综上所述，应优先采用第一种措施，另一方面是第二种措施，第三种措施只能做为最后一道防线。固然，没有任何设计控制，设计将具有很大盲目性，风险极大。 从时间角度考虑，设计控制采用的越早越好。这将有助于失效的初期辨认和避免，减少开发成本，缩短开发周期，减少风险。 需要加以强调的是，用于制造、装配过程的检查和实验不能视为设计控制。2.10 设计控制措施有效性

27、的评估探测度（D）所谓探测度是指所采用的第2种设计控制措施能探测出潜在失效模式的因素机理，或且，采用第3种设计控制措施探测出潜在的失效模式的有效性。D是英文Detection 字首。探测度也是用110分来评估。下表列出QS9000FMEA手册中推荐的探测度打分表。探测性评价准则：由设计控制可探测的也许性探测度绝对不肯定设计控制将不能和或不也许找出潜在的因素机理及后续的失效模式，或主线没有设计控制10很很少设计控制只有很很少的机会能找出潜在因素机理及后续的失效模式9很少设计控制只有很少的机会能找出潜在因素机理及后续的失效模式8很少设计控制有很少的机会能找出潜在因素机理及后续的失效模式7少设计控制

28、有较少的机会能找出潜在因素机理及后续的失效模式6中档设计控制有中档机会能找出潜在因素机理及后续的失效模式5中上设计控制有中上多的机会能找出潜在因素机理及后续的失效模式4多设计控制有较多的机会能找出潜在因素机理及后续的失效模式3诸多设计控制有诸多机会可以找出潜在因素机理及后续的失效模式2几乎肯定设计控制几乎肯定可以找出潜在因素机理及后续的失效模式1评估探测度时，一方面拟定既有的设计控制与否能用来检出失效模式的因素机理。如果可以，它将也许减少失效模式浮现的也许性，亦即将减少频度。如果既有的设计控制不能用来检出失效模式的因素，则应评价其检出失效模式的有效性，或且，主线没有设计控制。实验条件的对的选择

29、，增长实验样品的数量，能提高设计控制措施的有效性。如下我们举两个例子。例一， 拟采用实验台实验来找出失效模式的因素，实验条件与既有零件的实验条件相似，该实验对既有零件是有效的。而该零件与既有零件只有小修改。实验样品的数量为40。经小组分析，探测度为3。例二， 某一零件的设计有明显的变化。采用的设计控制措施是：4辆汽车各装1个样件进行道路耐久性实验。经小组评估，探测度为6。2.11 潜在失效的风险评估风险顺序数 失效模式的潜在后果严重度S，失效模式的也许频度O，设计控制措施对检出失效模式及其因素的探测度D,联合构成潜在失效模式对产品设计质量的风险。联合上述三个评估分数的常用措施是，将它们连乘，得

30、到所谓的风险顺序数。当S10，O10，D10时，PRN1000；当S1，O1，D1时，RPN1。显然，RPN越大，意味着设计的风险越大，越需要采用措施。究竟RPN降到多少，该失效模式的风险是可以接受的？这要根据公司的经验来拟定。例如，据资料简介，有的公司将RPN 划成三个线：红线RPN为125（相称于555），风险严重；黄线RPN为64（相称于444），风险较大；绿线RPN为27（相称于333），风险较小。可供参照。RPN值的大小， 也为我们拟定理解决问题的优先顺序提供参照。当RPN相近的状况下，应优先注意S大的失效模式，以及S和O都较大的失效模式。S大的失效模式，哪怕浮现的概率很小，一旦发生

31、，后果就很严重，因此，始终要引起注重。2.12 建议措施根据对失效模式风险评估成果，通过小组讨论，决定与否要采用措施，采用哪些措施。我们所指的措施是针对产品设计的措施。产品设计的FMEA中的措施不应涉及在制造、装配过程的措施，更不能依赖过程检查的强化措施。采用措施的目的是减少潜在失效风险，即减少失效模式的严重度（S）、频度（O）和探测度（D）。减少严重度S，只有通过修改设计，使失效模式变化或不浮现。例如：变化水箱支架构造的联接方式，大大减少支架的应力，使之断裂失效不会产生。减少频度O，也只有通过修改设计消除失效因素或减少其因素发生。如改善材料的规范，通过有限元分析改善构造，改善表面解决提高耐腐

32、蚀性，等。要减少探测度D，应采用更有效的设计控制措施，由第三种控制措施变化为第二种控制措施，由第二、三种措施变化为第一种控制措施。如除道路实验外，增长台架实验，增长材料实验，采用实验设计措施找出各设计因素变差的影响与优化方案，增长实验的样本数和实验周期等等。2.13 对被采用的措施的评价当建议措施被实行并验证后,小组将最后拟定采用的设计措施(设计改善和新的控制措施)。然后对之进行新的风险评估，即估计采用新措施后的S、O和D，并计算RPN。如果风险评估成果仍末达到预期效果，小组将进入新的一轮建议措施的研究验证评估，始终到可接受为止。2.14 跟踪建议措施的贯彻是十分重要的，任何建议措施都应有具体

33、的负责人和规定的完毕日期，小组和主管设计的人员要对此负责究竟。DFMEA还应当是一种动态文献，它应体现最新的设计思想，涉及投产后发现问题而采用的设计修改而进行新的FMEA。第3章 制造与装配过程的潜在FMEA（PFMEA）3.1 PFMEA的准备工作PFMEA原则上是在设计可以满足顾客需要的前提下，对过程中的潜在失效模式进行分析。也就是说，DFMEA的工作不涉及在PFMEA中。但是，由于设计中可制造性和装配性设计的缺陷也许导致过程潜大失效模式的发生。因此，PFMEA有也许成为设计FMEA中对可制造性和装配性问题的补充，应当反馈到DFMEA中去。PFMEA的准备工作可以涉及： 建立小组 必要的资

34、料，如：l 过程流程图，l 过程特性矩阵表，l 既有的类似的过程FMEA资料，l 既有的类似的过程FMA资料，l 特殊过程特性明细表，l 工程规范。PFMEA表格 PFMEA采用的表格同DFMEA表格。 表格表头各项内容的含义也与DFMEA大体相似。需要阐明的是，所谓核心日期是指初次完毕PFME日期，该日期的限期是正式生产之前。 如下对表格中各栏目的含义、考虑措施及填写内容作简介。3.2 过程的功能与规定所谓过程的功能，是指该过程或工序的目的是什么？例如车削轴的外径，将A零件焊接到B零件上，装配某总成，淬火解决，等等。如果过程波及到数个操作（如总成装配），应分别把这些工序作为独立的过程列出。如

35、中间轴装入变速箱箱体，把变速箱盖装上变速箱箱体，等。3.3 潜在的失效模式所谓的潜在的过程失效模式是指，过程不能达到过程功能规定或过程设计意图的问题的体现形式。一般状况下，它是指按规定的操作规范进行操作时的潜在失效问题，但由于过程设计中对技术与体力的能力考虑局限性而导致的失效，或容易产生误操作的问题也是潜在失效模式考虑的范畴。失效模式有两种类型：I型：不能完毕规定的功能，如零件超差，错装。II型：产生了非盼望功能，如加工过程使操作者或机器受到伤害、损坏，产生有害气体、过大的噪声、振动，过高的温度、粉尘、刺限的光线，等等。对有非盼望功能发生的状况下，应检查在功能栏中与否对非盼望功能的限值已列出。

36、在考虑过程潜在失效模式时，我们常常使用“零件为什么会被拒收？”的思考措施。例如焊接过程零件被拒收也许由于“焊不透”、“焊穿”、“焊接后零件变形”，等等，那么，这些就是潜在的失效模式。又例如，一种箱体与箱盖装配后被拒收的潜在因素是：“不密封”、“漏装零件”、“未注润滑剂”等。对于实验、检查过程也许的失效模式有两种：接受不合格的零件和拒收合格的零件。零件被拒收，既要考虑最后顾客不接受，也要考虑下一道工序及下游工序不接受的问题。如铸件的偏差使机械加工产生不合格，使动平衡量过大等。这里，我们同样可以运用如下的原理：上游工序的失效模式也许是下游工序的失效因素，下游工序的失效模式也许是上游工序失效模式的后

37、果。在产品设计FMEA中已经分析的失效模式原则上不需在PFMEA中反复。但由于产品设计中对制造性与装配性考虑的不够充足，对制造装配过程容易产生误操作的防错措施考虑的不够充足，而也许导致过程失效模式可以列出。下面举出某些过程失效模式的例子，供参照：零件变形，钻孔偏心，铸件气孔，铸件壁厚不均，铸件金属局限性，铸件组织疏松，锻件裂纹，淬透层厚度局限性，零件表面硬度不合适（过硬或过软），零件表面光洁度低，外观粗糙，零件玷污，零件丢失，零件表面碰伤，零件落地，零件腐蚀，总成泄漏，零件有毛刺，定位错误，少装零件，紧固局限性，调节不对的，工具在零件表面留下刻痕，涂漆表面泪点，涂漆表面不清洁，未焊透，焊穿，焊

38、接后变形，焊缝外观差，注塑不充足，注塑件外观差，注塑件尺寸偏差，电路断路，短路。由于设备、工装设计中的问题而引起制造、装配过程的失效原则上也应涉及在PFMEA中。也可以由设备、工装的FMEA来实行。在QS9000的工具与装备补充手册中规定了有关的规定。3.4 潜在的失效后果 潜在的失效后果是指该失效模式也许带来的对顾客的影响。顾客的影响。顾客是广义的，涉及最后顾客、直接顾客（下一道工序），中间顾客（下游工序）。失效模式的后果还涉及对过程自身有关构成的影响（如对操作者与设备，对环境的影响）。描述失效的后果，尽量采用体现顾客关注和感受的词汇。如：操作者眼睛受伤害，零件破损将机器损坏，外观不良，无法

39、装配，等等。对最后顾客的影响应使用与产品的性能有关的术语来描述，如噪声、振动、工作不正常、停止工作、工作不稳定、操作力过大、异味、性能衰退、外观不良、褪色，等等。对下一道工序或下游工序的后果应使用过程、工序的性能术语来描述，如无法紧固，无法加工，无法装配，无法对中，无法焊接，无法平衡，危害操作人，损坏设备等等。3.5 严重度(S)后果严重性的评估 严重度是指失效后果的严重限度。严重度采用10分制进行打分。下表为QS9000推荐的打分表。当一种失效模式有若干也许的后果，严重度将列出危害限度最大的那个后果的严重度分数。后果鉴定准则：后果的严重度严重度数无警告的严重危害也许危害机器或装配操作者。潜在

40、失效模式严重影响车辆安全运营和或涉及不符合政府法规项，严重限度很高。失效发生时无警告。10有警告的严重危害也许危害机器或装配操作者。潜在失效模式严重影响车辆安全运营和或涉及不符合政府法规项，严重限度很高。失效发生时有警告。9很高生产线严重破坏，也许100的产品得报废，车辆系统无法运营，丧失基本功能，顾客非常不满。8高生产线破坏不严重，产品需筛选部分（低于100）报废，车辆能运营，但性能下降，顾客不满意7中档生产线破坏不严重，部分（低于100）产品报废（不筛选），车辆系统能运营，但舒服性或以便性项目失效，顾客感觉不舒服。6低生产线破坏不严重，产品需要100返工，车辆或系统能运营，但有些舒服性或以

41、便性项目性能下降，顾客有些不满意5很低生产线破坏不严重，产品经筛选，部分（少于100）需要返工，装配和涂装或尖响和卡嗒响等项目不符合规定，多数顾客发既有缺陷4轻微生产线破坏较轻，部分（少于100）需要在生产线上其他工位返工。装配和涂装或尖响和卡嗒响等项目不符合规定，有一半顾客发既有缺陷。3很轻微生产线破坏轻微，部分（少于100）产品需要在生产线上原工位返工，装配和涂装或尖响和卡嗒响等项目不符合规定，很少顾客发既有缺陷。2无没有影响13.6 失效模式重要性级别这里指的是被顾客(如三大汽车公司)定义的特殊特性。如果该失效模式所波及的过程特性属于特殊特性（如核心特性、重要特性、重要特性等），要用相应

42、规定的符号在栏目中标出。详见DFMEA有关内容中的阐明。同样，PFMEA也是辨认与拟定特殊特性的重要工具。3.7 潜在的失效因素机理所谓的失效因素机理是指使失效模式发生的因素，这些因素的消除，可以使失效模式得到纠正或控制。一种失效模式也许只有一种也许的因素，也能有若干个也许的因素，都应当考虑到。在考虑失效因素时，一方面考虑的是输入本过程的零件材料是对的的状况下也许的因素是什么？然后，再考虑由于输入资源的不对的的状况下也许的因素是什么？记住：上一道工序的失效模式也许是下一道工序的失效因素；下一道工序的失效模式也许是上一道工序失效模式的后果。误操作（人的误操作，机器的误操作）是失效模式的也许因素之

43、一。下面列举某些典型的过程失效因素：测量数据不对的，焊接电流不适合，加热时间过长，加热温度过高或局限性，通风局限性，润滑局限性，零件丢失，刀具调节错误，刀具易磨损，拧紧力矩过大或过小，机床转速不稳定，定位错误，定位肖易磨损，喷咀堵塞，材料过硬或过软，板材厚度变差过大，毛坯组织疏松与气孔等等。分析失效因素的措施，应使用既有类似过程的失效分析资料，同步应用工序上下的关系，应用“五个为什么？”措施，应用因果图、排列图等措施。复杂的多因素问题还可以采用正交实验措施，找出引起失效的重要因素。3.8 失效模式浮现也许性大小的评估频度（O）频度是指由某一因素使失效模式发生的也许性大小的评估。频度采用10分制

44、。QS9000的打分表如下：失效发生的也许性也许的失效率CPK频度数很高：失效几乎是不可避免的1/20.33101/30.339高:一般与此前常常发生失效的过程相似的工艺有关1/80.5181/200.677中档:一般与此前时有失效发生,但不占重要比例的过程相类似的工艺有关1/800.8361/4001.0051/1.174低:很少几次与相似过程有关的失效1/150001.333很低:很少几次与几乎完全相似的过程有关的失效1/1500001.502极低:失效不大也许发生。几乎完全相似的过程也未有过错效1/15000001.671频度评估的根据重要参照已有过程或类似过程的记录资料，如过程的CPK

45、值，PPM值，故障率等。对于无历史资料参照的过程，根据小组的经验，工程判断来估计。3.9 现行的过程控制所谓现行的过程控制是指目前采用的避免失效模式及其因素发生，或减少其发生的也许性，或在过程中查出这些失效模式以采用措施避免不合格品产生或流入下游工序的措施。过程控制措施，同设计控制措施同样，有三种不同深度的措施，或称三道防线。第一种措施：避免失效因素机理的发生，或减少其发生的也许性。如采用有效的防错设计，避免错装、漏装发生（错装、漏装状况下，过程不能进行）。第二种控制措施是找出失效的因素机理，从而找出纠正措施。例如，通过初始过程能力研究，找出变差的特殊因素，从而采用措施，使过程受控。运用排列图

46、法，找出导致缺陷与拒收的重要因素，次要因素，采用措施。第三种控制措施是查明失效模式。例如运用产品的最后检查（抽样检查或100检查）查出缺陷（即失效模式），再采用纠正措施。优先采用的控制措施是第一种，另一方面是第二种，最后是第三种。固然最差的是没有任何过程控制。依托检查，剔除不合格品，或对不合格品采用返工的过程控制措施是一种事后措施，它承认会产生不合格，也就是承认挥霍。抽样检查还相称的风险。从这点考虑，在过程中控制措施采用的越早越好。3.10 过程控制措施有效性的评估探测度（D）探测度是指零件在离开该制造工序或装配工序之前，采用上述的第二种控制措施找出失效模式因素机理，和第三种控制措施找出失效模

47、式的也许性大小。换句话说：假设发生了某一失效模式（缺陷），在该失效（缺陷）零件离开该过程之前，现行的过程控制措施发现出该失效模式，制止它发送到下一道工序，制止这种失效模式在过程继续发展的能力，定义做探测度。随机抽查，很容易让个别缺陷漏掉过去，这种措施不能改善探测度。以记录原理的抽样检测则是有效改善探测度的措施，增长样本容量和抽样频率均有助于改善探测度。但要注意，要区别频度和探测度的概念，频度低并不等于探测度低。探测度也是采用10分制来评估，分数越高，表白过程控制措施有效性越差。QS9000采用的评分表如下：探测性评价准则：在下一种或后续工艺前，或零部件离开制造或装配工位之前，运用过程控制措施找

48、出缺陷存在的也许性探测度几乎不也许没有已知的控制措施能找出失效模式10很微小现行控制措施找出失效模式的也许性很微小9微小现行控制措施找出失效模式的也许性微小8很小现行控制措施找出失效模式的也许性很小7小现行控制措施找出失效模式的也许性小6中档现行控制措施找出失效模式的也许性中档5中上现行控制措施找出失效模式的也许性中档偏上4高现行控制措施找出失效模式的也许性高3很高现行控制措施找出失效模式的也许性很高2几乎肯定现行工艺控制措施几乎肯定能找出失效,模式，已知相似工艺的可靠的探测控制措施1 在我们还没有十分有效的第1，2种控制措施的状况下，有时要采用100检查的措施。但是这种措施不仅成本高，并且也

49、不一定是绝对把握的。它会受到测量系统变差的影响。100目视检查法还受到人的判断能力的影响，以及失效模式性质与否易于用目视措施发现。因此也不能觉得100检查就具有高的探测度。3.11 潜在失效模式的综合风险评估风险顺序数RPN风险顺序数是S、O、D的综合。在QS9000FMEA手册中，采用RPN=S*O*D的连乘计算措施。RPN在11000之间。RPN越高，意味着风险越大，它可以提供我们对问题的轻重缓急进行排序，对RPN大的失效模式优先采用纠正措施，以减少它的风险。记住：在一般实践中，不管RPN的成果如何，当严重度S高时，就应当特别加以注意。RPN值的经验界线，将根据公司的经验来判断。可参看DF

50、MEA中相应的论述。3.12 建议措施当失效模式的PRN估计完毕后，则应按其大小顺序以及失效模式的严重度来考虑纠正措施，以减少S、O和D。减少S，只有通过修改设计（涉及产品设计与过程设计）才干实现。例如，变化复杂铸件的设计与锻造过程，消除锻造中的某种失效模式。为减少O，也需要改善产品与过程的设计。例如采用防错设计，减少误操作的也许性。采用记录过程控制（SPC）避免失效的发生。为减少D，仍然需要改善过程或设计。当失效模式的因素不清晰时，应采用实验设计，因果图等措施，找到失效模式的因素，从而采用针对失效模式因素的控制措施。采用记录过程控制（SPC），把重点放在避免失效的发生，而不是放在产生缺陷后将

51、之检测出来。提高检测力度，虽然能一定限度减少O，但一般说来是不经济的，效果较差的控制措施。100检查的有效性也要具体分析，一般只能作为临时性的措施。应避免采用随机抽样和100检查措施。PFMEA的重点放在过程设计自身，不要过多依赖于产品设计的修改来解决问题。但是，也要考虑产品设计中有关可制造性与装配性问题，减少过程变差对产品特性的敏感性。依托同步技术和小组的努力，使产品设计与过程设计最佳的协调，减少成本，满足顾客的需要与盼望。对所建议的措施应贯彻责任和实行日期。3.13 对被采用的措施的评价在对所建议的措施实行后，小组将根据实行的成果，拟定应采用的旨在减少S、O、D的措施。并将之记录下来，重新评估S、O、D和计算RPN。如果满足规定，则应将采用的措施反映到质量控制筹划及有关的文献中。如果仍未满足规定，则要考虑新的一轮建议措施，反复上述环节，直到可接受为止。3.14 跟踪 建议措施的贯彻是重要的。DFMEA是一种动态文献，随着设计的修改和过程的完善，PFMEA也要进行不断的修订与完善。它应体现最新设计及改善措施的状况，涉及产品正式投产之后的改善活动。