潜在失效模式和影响分析教材

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1、DESIGN MANAGEMENT CONSULTING潜在失效模式和影响分析潜在失效模式和影响分析Failure Mode and Effects AnalysisQS-9000 技术手册培训课程技术手册培训课程DESIGN MANAGEMENT CONSULTING内容 课程目的课程目的 FMEA概要介绍概要介绍 设计设计FMEA 过程过程FMEADESIGN MANAGEMENT CONSULTING课程目的*理解FMEA在APQP中的作用；*介绍FMEA的原因和目的、功用和结构；*提供实际运用FMEA的技术指南；*使学员在公司实施QS-9000中，会有效地运用 FMEA；DESIGN

2、MANAGEMENT CONSULTING項目/失效潛在失效模式失效潛在效應嚴重度等級潛在原因/失效機制發生度現行的設計(制程)管制預防檢測難檢度RPN建議措施責任與目標完成日期行動結果採行措施嚴重度難檢度檢驗度RPN潛在失效模式與效應分析作業序列潛在失效模式與效應分析作業序列(第三版第三版)功能功能,特徵特徵或要求為何或要求為何?效應為何效應為何?什麼會錯誤什麼會錯誤?-無功能無功能-部分部分/過多過多/降低功能降低功能-間歇功能間歇功能-不預期功能不預期功能有多不好有多不好?原因為何原因為何?其發生其發生頻率為何頻率為何?如何能如何能預防及發現預防及發現這種這種原因及錯誤原因及錯誤?這種方

3、法這種方法發現這種問題發現這種問題有多好有多好?能夠做什麼能夠做什麼?-設計變更設計變更-製程變更製程變更-特別管制特別管制-標準標準,程序書程序書 或指引變更或指引變更DESIGN MANAGEMENT CONSULTINGFMEA概要介绍FMEAFMEA是一组系统化的工作，是一组系统化的工作，其目的是其目的是：发现、评价产品/过程中潜在的失效及后果；找到能够避免或减少这些潜在失效的措施；将以上过程文件化，作为过程控制计划的输入。FMEAFMEA的发展历史：的发展历史：FMEA起始于60年代航空航天工业项目。1974年美海军用于舰艇装备的标准舰艇装备的失效模式和后果分析实施程，首先将它用于军

4、事项目合约。1970年晚期，汽车工业将FMEA作为在对其零件设计和生产制造的会审项目的一部分。1980年初，产品事故责任的费用突升和不断的法庭起诉事件发生，使FMEA成为降低事故的不可或缺的重要工具。并由开始的500多家公司扩展到其供应商。1993年包括美国三大汽车公司和美国质量管理协会在内的，美汽车工业行动集团组织采用、编制了FMEA参考手册。DESIGN MANAGEMENT CONSULTINGFMEA概要介绍QS-9000中关于P-FMEA的要求：小組活動應該包括：特殊特性的開發和最終確定(見附錄C)；失效模式及后果分析的開發和評審；制定措施，優先減少風險大的潛在的失效模式；控制計劃的

5、制定與評審。4.2.3.54.2.3.5 過程失效模式及后果分析過程失效模式及后果分析(過程過程FMEA)FMEA)過程失效模式及后果分析應考慮所有特殊特性，應努力改進過程，以防止發生缺陷，而不只是找出缺陷。如某些顧客提出對過程失效模式及后果分析進行評審和批准要求，應在生產件批準前，滿足顧客的要求(參見第二部份)。參見潛在失效模式及后果分析參考手冊。DESIGN MANAGEMENT CONSULTINGFMEA概要介绍FMEAFMEA的应用：的应用：设计FMEA：针对产品本身，产品设计、开发时期的分析技术。主要是设计工程师和其小组应用。过程FMEA：针对产品的实现过程，过程开发设计的分析技术

6、。主要是过程(制造)工程师和其小组应用。程序/项目FMEA：针对程序/项目，程序/项目开发设计的分析技术。FMEAFMEA的实施：的实施：应该是“事前”行动，而非“事后”工作;即，D-FMEA在设计(图纸、规范)完成之前，P-FMEA在过程设计确定之前。全面的事先FMEA分析，可容易、经济地进行早期更改。即对产品规范/过程方案和控制进行较容易、低成本地修改，减轻事后修改的浪费，和对进度的影响。FMEA是一个永不停止、相互作用的持续改进的过程。DESIGN MANAGEMENT CONSULTING设计FMEA本阶段使用的分析工具，可将用于进一步确定那些特殊特本阶段使用的分析工具，可将用于进一步

7、确定那些特殊特性，并对这些特性进行优先分级。性，并对这些特性进行优先分级。APQP-APQP-由第由第1 1阶段阶段输出输出转入第转入第2 2阶段阶段输入输入设计目标 可靠性和质量目标 性能目标 材料初始清单 特殊产品和过程特性的初始清单 管理支持DESIGN MANAGEMENT CONSULTING设计FMEA第第 2 2阶段阶段(设计开发设计开发)输出输出设计责任行为决定了第设计责任行为决定了第2 2阶段输出阶段输出D-FMEAD-FMEA设计评审设计验证计划和报告（DVPR）样件制造样件控制计划工程图纸、工程规范、材料规范图纸和规范更改新设备、工装和设施要求对主要/关键产品和过程特性的

8、认同量具/试验设备要求小组可行性承诺DESIGN MANAGEMENT CONSULTINGAPQP过程中D-FMEA所处的阶段合同评审合同评审和项目计划和项目计划第 I 阶段确定顾客 期望计划质量开展过程开展过程FMEAFMEA生产工艺流程图生产工艺流程图第III 阶段第III 阶段把产品特性与生产过程相联系，明确特殊特性揭示变差来源，最后确定特殊特性设计设计FMEAFMEA第 II 阶段确定特殊特性，确定设计验证计划设计验证计划设计验证计划和报告和报告第 II 阶段确定风险和可行性DESIGN MANAGEMENT CONSULTING设计FMEA目的目的设计的分析技术，分析和说明潜在失效

9、模式及其原因和机理；有助于对设计要求、设计方案进行分析评价；有助于对制造、装配要求的初始设计确定；确保潜在失效模式及其影响(对系统/整车运行)在设计和开发过程中得到考虑，并揭示设计缺陷；为设计试验、开发项目的策划提供更多的信息；确定潜在失效模式、其影响，并按其对“顾客”影响分级,分析可能的所有原因,确定对这些因素的控制，量化严重度、频度和不易探测度。进行排序,建议措施，进而建立改进设计和开发试验的优先控制系统降低失效的风险。确定潜在的产品特殊特性。为建议和跟踪降低风险的措施提供了公开的讨论形式；为将来分析现场情况、评价设计的变更和开发更先进的设计提供参考。DESIGN MANAGEMENT C

10、ONSULTING设计FMEA 对于对于D-FMEAD-FMEA，“顾客顾客”为：为：国家法律、法规(如，安全、排放、噪音)最终使用者，车型设计工程师/小组，总成、部件、零件制造和 装配过程设计工程师/小组总成、部件、零件制造和装配过程DESIGN MANAGEMENT CONSULTING设计FMEA D-FMEA D-FMEA 开展的时机：开展的时机：新的零部件；更改的零部件；应用/环境有变化的零部件；在开发各阶段中，当设计有变化或得到其它信息时，应 及时、不断修改，在产品图样、规范发放前结束。改进设计、或对设计重新评估。在在D-FMEAD-FMEA中，不应把克服潜在设计缺陷的方法，中，不

11、应把克服潜在设计缺陷的方法，寄托于寄托于过程控制过程控制。相反地相反地，应当充分考虑制造过程本身的限制因素。，应当充分考虑制造过程本身的限制因素。DESIGN MANAGEMENT CONSULTING设计FMEA的输入 由第由第1 1阶段输出转入第阶段输出转入第2 2阶段输入阶段输入 设计目标 可靠性和质量目标 性能目标 材料初始清单 特殊产品和过程特性的初始清单 管理支持DESIGN MANAGEMENT CONSULTING设计FMEA的其它输入跨功能小组在开展设计跨功能小组在开展设计FMEAFMEA时，应参考以下文件和资料：时，应参考以下文件和资料：保修信息。顾客抱怨、退货资料。纠正和

12、预防措施。类似产品的设计FMEA APQP第一阶段输出，即第二阶段输入和 任何其它相应输入。DESIGN MANAGEMENT CONSULTING设计FMEA项目管理职责项目管理职责确保：3 负责设计的跨功能小组进行了设计FMEA。3 D-FMEA符合顾客批准的方法。(如，AIAG的FMEA手册)3 在进行D-FMEA的过程中考虑了多种因素，包括：重大质量问题研讨 市场使用件召回情况 用户工厂的意见 同类产品的FMEA TGW、保修资料等DESIGN MANAGEMENT CONSULTING设计FMEA 设计设计FMEAFMEA的输出的输出 潜在设计失效模式。潜在关键设计要求。设计问题：曾

13、经受到制造和装配作业挑战的设计问题。新设计要求：尚无制造或组装作业的经验。设计验证计划和报告(DVP&R)改进设计，或更改原有设计。DESIGN MANAGEMENT CONSULTING系统/设计/过程FMEA的联系现行测试零件功能/性能 失效 模式影响原因现行控制(DVP&R)(DVP&R)零件过程 失效 模式影响原因现行控制(CP)(CP)保修 外部质量问题 内部质量问题设计问题制造问题历史资料历史资料过程过程FMEAFMEA设计设计FMEAFMEADESIGN MANAGEMENT CONSULTING设计FMEA系统/功能设计失效潜在失效模式影响原因现行控制建议措施风险现行控制原因现

14、行控制建议措施风险现行控制设计失效模式影响原因现行控制建议措施风险现行控制原因现行控制建议措施风险现行控制DESIGN MANAGEMENT CONSULTING建立设计FMEA 脑力风暴 因果园 以前设计的经验 柏拉图 顾客要求 路试问题、保修记录 整车质量竞争趋势 测试和型号资料 其他 对工程师进行运用设计FMEA的培训,理解设计控制概念。了解对于顾客确定关键和特殊特性方法。设计FMEA是一个创造性的工作，需要采用跨功能的小组。应考虑包括每个零部件，审查产品的每个特性和功能。需要调查研究和发挥创造力。工具工具 ：在开展设计FMEA时，应采用各种问题解决方法和调查工具包括：DESIGN MA

15、NAGEMENT CONSULTINGD-FMEA 框 图D-FMEA应从所要分析的系统、子系统或零部件的框图开始；框图描述了所分析对象的各项目之间的主要关系、逻辑顺序、功能、及其输入和输出。例：系统名称：闪光灯 车型：94XX FEMA#：110D01 工作温度：-2060?C冲击：2m下落 湿度：0100%RH 外部环境：灰尘零件零件 连接方法连接方法A.灯罩 1.不连接B.电池(2节)2.铆接C.开关 3.螺纹连接D.灯泡总成 4.卡扣连接E.电极 5.压紧装接F.弹簧 开关开/关C灯罩A弹簧F-电池B极板E+灯泡总成D3455421DESIGN MANAGEMENT CONSULTIN

16、G设计FMEA _系统 _子系统DESIGN MANAGEMENT CONSULTINGD-FMEA表头(1-10)项目项目(1)(1)根据过程所属的的系统、子系统或零部件进行分类，包括名称和编号。年型年型/车型车型(2)(2)汽车的年型和车型(非汽车零件时用产品替代)核心小组核心小组(3)(3)设计FMEA小组名称、部门和电话 设计责任设计责任(4)(4)整车厂商(OEM)、部门和责任小组 关键日期关键日期(5)(5)FMEA完成日期DESIGN MANAGEMENT CONSULTINGD-FMEA表头(1-10)FMEAFMEA编号编号(6)(6)用于追溯FMEA的内部编号 编制人编制人

17、(7)(7)FMEA编制人的姓名、电话及所属公司 FMEAFMEA日期日期(8)(8)原始FMEA编制日期 修订日期修订日期(9)(9)FMEA的修改日期 页码页码(10)(10)FMEA文件的本页码和总页码DESIGN MANAGEMENT CONSULTINGD-FMEA：项目功能(11)可自左至右或自上而下地完成可自左至右或自上而下地完成FMEAFMEA。项目项目/功能功能4 填入被分析项目名称、功能和编号，零件有哪些作用？4 利用工程图纸上标明的名称功能功能3 分列每个功能3 用可以量测的术语描述功能：储存液体(升)支撑护罩(磅)等等3 参考“零件功能单。在进行设计FMEA之前，归纳这

18、些信息。3 当一个零件必须在附加条件下才能起功能作用时，列出这种附加条件。DESIGN MANAGEMENT CONSULTINGD-FMEA:零件功能单零件功能单零件功能单零件编号：零件编号：零件名称：零件名称：零件功能：设想哪些是零件要起的作用？哪些是零件不必须的作用？列出所有作用，并与限制因素相区别。确定当零件的某个功能不工作时的影响并初步给出严重度数。列出所有功能列出所有功能规范规范严重度严重度功能：动词功能：动词+名词名词程度？时间？程度？时间？1保持清洁0.06m m 与相邻零件62保护顾客顾客可接触处无毛边93DESIGN MANAGEMENT CONSULTINGD-FMEA:

19、潜在失效模式(12)是指由于设计，系统、子系统或零部件可能发生的不能满足功能要求或设计意图的状况。是对某一设计特性可能发生的不符合性的描述,该描述是有形的、技术性的并尽可能是可度量。对特定运行环境条件下(如热、冷、干燥、灰尘等)，以及特定的使用条件下(如超过平均里程、不平路、频繁启动停止行驶)发生的潜在失效模式也应考虑。可能是高级系统、子系统的潜在失效模式的起因，也可能是低级系统、零部件潜在失效模式的后果。在确定失效模式时，试问：3这个设计如何能失效？3即使不考虑工程图纸的要求，顾客会提出什么样的异议？DESIGN MANAGEMENT CONSULTINGD-FMEA:潜在失效模式(12)失

20、效，要以设计特性为基础，进行分析研究。建立新产品的失效模式清单，是一种创造性和预 防性的工作，审查各种可能发生的情况。可从现存产品产品和类似设计的质量记录中,获 得实际的失效模式。可从失效模式清单中选出，以统一描述。DESIGN MANAGEMENT CONSULTING潜在失效模式(12)与功能相关的普通失效模式包括：3 过早工作3 在预定时间内不能工作3 在预定时间内不能停止工作3 间歇性工作3 功能减弱DESIGN MANAGEMENT CONSULTING潜在失效模式(12)与硬件相关的普通失效模式包括：3 断裂3 弯曲3 腐蚀3 松动3 粘结3 裂纹3 短路3 泄漏外观不良功力损失顾

21、客 不满意减弱影响美观不能上锁不能紧固不可显示异色配合不平顺雨水进入汽车等等DESIGN MANAGEMENT CONSULTING潜在影响、严重度和分级(13-15)潜在失效影响潜在失效影响(13)(13)4 失效影响是指失效模式对总成、系统、整车、顾客或政 府规定等造成的后果。3查阅历史和类似的FMEA报告、保修资料、抱怨报告、使 用情况报告、市场收回及其他文件，确定历史上失效模 式的影响。DESIGN MANAGEMENT CONSULTING潜在影响、严重度和分级(13-15)充分考虑潜在影响：如果零件故障，会发生什么后果？3 零件本身的作业、功能和状态？3 总成的作业、功能和状态？3

22、 系统的作业、功能和状态？3 整车的作业、功能和状态？3 顾客将看到、感到或经历什么？3 对政府法规的符合性？如果潜在失效模式对产品、整车或政府规定、符合性有 负面影响，必须作恰当的声明。DESIGN MANAGEMENT CONSULTING潜在影响、严重度和分级(13-15)以下列顺序描述第12步所确认的每个失效模式的影响：零件 下一级的总成 系统 整车 零件 政府规定总成系统整车顾客政府规定振动间歇性作业性能减退很不满意不符合DESIGN MANAGEMENT CONSULTING潜在影响、严重度和分级(13-15)潜在影响是指失效模式对顾客的影响。顾客 泛指指下步作业、后续作业、组装厂

23、和最终用户 当顾客是后续作业时，这种影响应以过程表现加以说明(如：粘着于模具、损坏夹具、装配不上，危害操作者等 当顾客是最终用户时，应以产品或系统的表现描述这种影响(如：外观不良、噪音太大、系统不工作等)。建立通常的潜在影响清单有助于跨功能小组的思考(脑力风暴)过程。DESIGN MANAGEMENT CONSULTING严重度(14)严重度是潜在失效模式对顾客 影响的严重程度评价。严重度仅针对“影响”。通常，只有设计变更才能改变严重度。严重度建立了失效模式与风险等级之间的联系。严重度分为1-10级，对一个失效模式，可对影响最大的进行打分。对那些超出小组成员经验和知识的评级，(如当顾客是组装厂

24、或最终用户时)，应向设计FMEA人员、设计工程师 和顾客咨询。当为内部顾客 时，小组应听取下游作业员的意见DESIGN MANAGEMENT CONSULTING设计FMEA的严重度分级表后果后果评定准则：后果的严重度评定准则：后果的严重度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影响到行车安全或违反了政府有关法规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发生的，并影响到行车安全或违反了政府的有关法规9很高车辆(或系统)不能运行，丧失基本功能8高车辆(或系统)能运行,但性能下降,顾客 不满意7中等车辆(或系统)能运行，但舒适性

25、或方便性部件不能工作，顾客 感觉不舒服6低车辆(或系统)能运行，但舒适性或方便性项目性能下降，顾客 感觉有些不舒服5很低配合、外观或尖响、卡嗒响等项目不符合要求，大多数顾客 发现有缺陷(大于75%)4轻微配合、外观或尖响、卡嗒响等项目不符合要求，有一半顾客 发现有缺陷(50%)3很轻微配合、外观或尖响、卡嗒响等项目不符合要求，但很少有顾客 发现有缺陷(小于25%)2无无影响1DESIGN MANAGEMENT CONSULTING潜在影响、严重度和级别(13-15)级别级别 (15)(15)用于区分产品特性的重要程度，与严重度打分相关。(例如：安全性/关键、重要、一般)。DESIGN MANA

26、GEMENT CONSULTING失效原因和频度(16-17)潜在失效原因潜在失效原因/机理机理(16)(16)失效原因是指设计薄弱或设计缺陷。设计FMEA小组应基于二个假定考虑失效原因：3 失效模式由设计缺陷造成，零件的制造和装配在工程规范之内；3 失效模式由制造或装配的缺陷所引起，但这种制造和装配错误是由设计缺陷造成的。即设计缺陷可造成组装过程的错误。DESIGN MANAGEMENT CONSULTING失效原因和频度(16-17)根据上述假定，可分为以下二种情况确定原因：根据上述假定，可分为以下二种情况确定原因：1 .假定零件的制造和装配在工程规范内。审查过去的测试报告、保修资料、抱怨

27、报告、记录、使用情况报和其它文件。审查同类FMEA报告。列出已知失效模式原因的因子。周密考虑(脑力振荡)每个失效模式的潜在原因，试问：3什么原因造成了零件的这种故障？3在什么情况下零件的功能失常？3怎样或为什么才能造成零件背离工程规范的要求3什么原因导致零件不能实现它预期的功能？DESIGN MANAGEMENT CONSULTING失效原因和频度(16-17)找出第一级原因。第一级原因是指造成失效的直接原因，直接导致失效模式出现。在因果图上，第一级原因应用第一分支表示。严重度或风险顺序数(RPN)高的失效模式，必须重视确定其根本原因。发现根本原因能使改进设计工作具有针对性。只有当改进设计工作

28、能够根除根本原因出现的频率时，才最为有效。例如：一个针对第一级原因-材料裂纹(由材料太薄这一根本原因引起的影响)的设计改进(增加硬度)，显然没有针对直接原因-材料太薄的改进(增加厚度)更有效。有些失效模式是由二个或二个以上的原因同时作用而引起的，那么，这些原因应当列在一起。DESIGN MANAGEMENT CONSULTING失效原因和频度(16-17)潜在失效原因潜在失效原因/机理机理(16)(16)2.假定零件的设计使制造或装配过程的变差不能接受：审查以往通过制造或装配错误而引发失效模式的设计缺陷。例如：3 材料处理的规定使那些处于上公差值内的材料在机加工时不能满足规范要求。3 采用不对

29、称设计，防止装反。充分考虑充分考虑(脑力风暴脑力风暴)潜在的设计缺陷，试问：潜在的设计缺陷，试问：3 零件的方向和直线度设计对零件的功能十分重要？3 零件在装配时还出现颠倒吗？3 零件的工程规范和公差是否与制造/装配相适应(DFM/DFA)？DESIGN MANAGEMENT CONSULTING失效原因和频度(16-17)频度频度 (17)(17)频度是指失效原因/机理预计发生频度，分1到10级。预防措施可降低发生频度。发生可能性频度数可能失效率可能失效率几乎不可能1=100/千辆/项1 i n 3DESIGN MANAGEMENT CONSULTING失效原因和频度(16-17)当频度数等

30、于1时，设计失效模式不可能发生：a)设计可以包容期望的制造/组装变差，b)常规控制方式可以保证产品按设计意图生产。当频度数等于10时，失效模式几乎一定发生。以前的设计或同类设计有很多失效的历史记录。DESIGN MANAGEMENT CONSULTING现行设计控制和不易探测度(18-19)现行设计控制现行设计控制(18)(18)指开展设计FMEA时已经用于相同或相似设计中的控制方法，包括：设计确认/验证或其它活动。如路试、设计评审、故障/安全计算分析、台架/实验室测试、可行性评估、样件试验、车辆测试。设计控制需要同时考虑失效模式的原因和失效模式本身。采取设计纠正措施以根除原因，或降低出现频率

31、。这些潜在的设计缺陷，需要在DVP过程中加以测试。如果忽略了潜在原因，带有设计缺陷的产品有可能进入生产。检查忽略原因的一个方法是探测由此产生的失效模式。DESIGN MANAGEMENT CONSULTING现行设计控制和不易探测度(18-19)确定设计控制方法：1.列出所有可用于探测(16)列出的第一级原因的历史上曾经用过的设计评估技术。审查历史测试报告等。2.确定并列出所有可用于(12)中列出的失效模式的技术。从严重度最高的失效模式开始。3.设计控制可以包括：如设计评审、分析研究，计算机模拟程序、设计确认、道路试验、失效/安全、数学研究、台架/实验室试验、可靠性/耐久性试验、样件试验、破坏

32、性试验、材料试验、车队试验、采用的设计标准等，那些已经或正在被同样或类似设计所应用的控制。DESIGN MANAGEMENT CONSULTING现行设计控制和不易探测度(18-19)充分思考(脑力风暴)其它可能技术，试问：4 用什么方式才能发现这一失效模式的原因？4 怎样才能发现这个原因已经出现？4 用什么方式才能发现这一失效模式？4 怎样才能发现这一失效模式已经出现？DESIGN MANAGEMENT CONSULTING现行设计控制和不易探测度(18-19)从那些严重度和频度数高的失效模式/原因着手确定设计控制。当确定不易探测度时，只考虑那些在工程规范发 放前已经采用的控制技术。对那些用

33、于探测失效模式的技术用“D”(Detect)标明，而对那些用于探测和预防失效模式原因的技术用“P”(Prevent)标明 零件制造或装配过程中所做的工程规范的检验和测试不能作为技术评估技术。这些检验和测试应用于零件发布 给生产之后。DESIGN MANAGEMENT CONSULTING设计评估技术范例 设计分析技术(发现原因)4 模型/模拟(如：有限因素分析法)4 公差积累(如：几何尺寸公差)4 材料配合性(如：膨胀系数、腐蚀性)4 设计评审DESIGN MANAGEMENT CONSULTING设计评估技术范例 开发测试技术(发现原因或失效模式)4 供应商零件资格测试4 试验设计4 破坏性

34、试验4 统计工程样件测试4 小量试产试验4 用类似零件的模型测试4 整车设计验证测试DESIGN MANAGEMENT CONSULTING设计评估技术范例 设计确认技术4 样件测试4 产品/过程确认测试(PPAP)4 “产品寿命”确认测试DESIGN MANAGEMENT CONSULTING现行设计控制和不易探测度(18-19)当认为潜在原因(已知)存在时：原因已发现4 作进一步的分析，以确定何种设计改进。很多情 况下这种设计改进将针对产品特性。4 通常地，不良的产品特性设计是失效模式的根本 原因。DESIGN MANAGEMENT CONSULTING现行设计控制和不易探测度(18-19

35、)原因尚未发现原因尚未发现3 设计可能没有缺陷。为了进一步确认，需要通过试验设 计(DOE)以确定零件特性的目标值与零件功能灵敏度之间的变差。3 设计评估技术能力足够。当一个原因出现的频度很低时,小样本时不易出现。在这种情况下，仅需加大测试样本 设计评估技术能力不够。二种解决方案：*改进现行技术使之具备能力;*开发/采用新的技术，以发现原因。DESIGN MANAGEMENT CONSULTING现行设计控制和不易探测度(18-19)当未知原因存在时，评估技术只能着眼于发现失效模式。希望通过发现失效模式来发现这一未知原因。同样有二种可能途径。失效模式已发现3 已知原因导致失效模式，那么通过改变

36、设计根除原因或降低频度。3 如果原因未知，需作进一步的分析以找出原因，并作纠正措施。失效模式尚未发现。这一情况以上述第三种情况相似。为了增加发现失效模式的可能性，必须：3 确保所采用的设计评估技术能够发现失效模式3 增加样本容量3 采用/开发新的技术DESIGN MANAGEMENT CONSULTING现行设计控制和不易探测度(18-19)不易探测度不易探测度(19)(19)列出与潜在设计评估技术相对应的、在零件开发生产前失效模式的不易探测度数。确定现行设计控制能否发现相关原因。如果能够，那么频度会受到影响。现行的验证和确认技术必须改进以降低不易探测度。DESIGN MANAGEMENT C

37、ONSULTING现行设计控制和不易探测度(18-19)建议评估判定标准：建议评估判定标准：小组应当协议并采用一种一致的评判标准和评级体系，即使在对个别产品分析时调整。AIAGAIAG不易探测度分级指南不易探测度分级指南探探测测性性不不易易探探测测度度数数很高：现行控制几乎肯定能探测出1-2高：现行控制可探测出的可能性很高3-4中等：现行控制大概能探测到5-6小：现行控制很难探测到7-8很小：现行控制大概探测不到9现行控制绝对探测不到10DESIGN MANAGEMENT CONSULTING现行设计控制和不易探测度（18-19）不易探测度（不易探测度（1919）在零件交付生产之前，设计控制能

38、够探测出失效模式概率的评估效果不易探测度标准几乎可以肯定1在每一适用的分类终局有最高的有效性非常高2具有非常高的有效性高3具有高的有效性较高4具有较高的有效性中等5具有中等的有效性低6具有低的有效性较弱7具有非常低的有效性很弱8在每一适用的分类中有效性最低微弱9未证实、不可靠或有效性未知几乎不可能10无设计评价技术或无计划DESIGN MANAGEMENT CONSULTING现行设计控制和不易探测度（18-19）不易探测度不易探测度(19)(19)不易探测度分级指南不易探测度分级指南探探 测测 性性评评 价价 准准 则则：由由 设设 计计 控控 制制 可可 探探 测测 的的 可可 能能 性性

39、不不 易易 探探 测测度度 数数 不 可 能设 计 控 制 将 不 能 和/或 不 可 能 找 出 失 效 模 式，或根 本 没 有 设 计 控 制10很 极 少设 计 控 制 只 有 很 极 少 的 机 会 能 找 出 失 效 模 式9极 少设 计 控 制 只 有 极 少 的 机 会 能 找 出 失 效 模 式8很 少设 计 控 制 有 很 少 的 机 会 能 够 找 出 失 效 模 式7少设 计 控 制 有 较 少 的 机 会 能 找 出 失 效 模 式6中 等设 计 控 制 有 中 等 机 会 能 找 出 失 效 模 式5中 上设 计 控 制 有 中 上 多 的 机 会 能 找 出 失

40、效 模 式4多设 计 控 制 有 较 多 的 机 会 能 找 出 失 效 模 式3很 多设 计 控 制 有 很 多 的 机 会 能 找 出 失 效 模 式2几 乎 肯 定设 计 控 制 几 乎 肯 定 能 够 找 出 失 效 模 式1DESIGN MANAGEMENT CONSULTING风险顺序数(RPN)(20)RPN的计算方法是：RPN=SEV RPN=SEV OCC OCC DET DET RPN用于对失效模式排序。优先对高RPN项采取纠正措施，以降低RPN值。不管RPN数值的大小，当失效模式的严重度数高时，就应特别引起重视。DESIGN MANAGEMENT CONSULTINGD-

41、FMEA:措施(21-27)3 对RPN和SEV.高分值的，应考虑要采取措施；建议措施建议措施(21)(21)*通过改进设计改善严重度。*建议措施的目的在于降低频度、严重度或不可探测性。建议措施建议措施降低降低可考虑的措施可考虑的措施可达到的目的可达到的目的严重度改变设计根除或降低失效模式的严重度频度改变设计或改进工程规范预防原因或降低频度不可探测性增加或改进设计评估技术改进发现原因或失效模式的能力DESIGN MANAGEMENT CONSULTINGD-FMEA:措施(21-27)在下列情况下，考虑纠正措施：3 RPN值太高 (不管是对小组达成的共识，还是对顾客的强制要求而言)。3 失效模

42、式的严重度大于8。3 频度太高(由小组认可,或为顾客 强制规定)。3 如对某个具体原因没有建议措施，请在本栏内加注说明。DESIGN MANAGEMENT CONSULTING措施 (21-27)确定措施确定措施提出建议措施是一个创造性过程。小组人员应当不加约束地考虑各种建设性措施。一般说来，一个建议措施应当针对一个失效原因。在措施不确定时，应当通过试验设计对小组人员提出的各种措施作系统性试验。应对每一个失效模式作研究，并针对原因提出建议性措施，以降低RPN数任何措施都应当验证，以确定正确性和有效性。DESIGN MANAGEMENT CONSULTING措施(21-27)责任和完成日期责任和

43、完成日期(22)(22)确定责任部门和个人，确定完成日期 采取的措施采取的措施(23)(23)简述措施和生效日期 纠正后的纠正后的RPN(24-27)RPN(24-27)重新计算纠正措施执行后的风险顺序数，并进行评估。(如：严重度、频度和不易探测度)。DESIGN MANAGEMENT CONSULTING过程过程FMEAFMEA内容内容 基础过程开发改进模式基础过程开发改进模式 过程失效模式和影响分析过程失效模式和影响分析 过程过程FMEAFMEA输出输出 过程过程FMEAFMEA的建立的建立 表头信息（表头信息（1-81-8）标识（标识（9-189-18）潜在失效模式（潜在失效模式（111

44、1）潜在影响、严重度和分级潜在影响、严重度和分级 （12-1412-14）潜在影响、严重度和分级（潜在影响、严重度和分级（12-1412-14）失效原因和发生频度（失效原因和发生频度（15-1615-16）现行过程控制和不易探测度现行过程控制和不易探测度 风险顺序数（风险顺序数（RPNRPN）（）（1919）采取的措施（采取的措施（20-2620-26）风险评价风险评价 可靠性可靠性FMEAFMEA P-FMEA P-FMEADESIGN MANAGEMENT CONSULTING过程开发和改进的基本模式过程开发和改进的基本模式过程验证过程验证编制工作指编制工作指导书导书编制控制编制控制计划计

45、划开展过程开展过程FMEAFMEA生产工艺流生产工艺流程图程图持续改进持续改进DESIGN MANAGEMENT CONSULTINGP-FMEA过程失效模式和影响分析过程失效模式和影响分析目的目的PFMEA的主要目的是减少制造风险:1.帮助分析新/更改(或改进的需要)的制造和装配过程。2 确保存在的和潜在的制造和/或装配过程失效模式和影响都得了考虑。3 确定过程缺陷，提出可能的原因，针对原因提出控制措施。4 消除或降低生产不可接受产品的频率。5 增强对不可接受产品的可探测度。6 确定关键特性和重要特性，以便编制完整的过程控制计划。7 建立过程改进的优先顺序。8 提供过程开发文件，为今后开发制

46、造和装配过程提供指导。DESIGN MANAGEMENT CONSULTINGP-FMEA过程失效模式和影响分析过程失效模式和影响分析注：注：PFMEPFME是以下方面的输入：是以下方面的输入：控制计划的编制。初始过程能力研究计划的编制。产品和过程特殊特性的最终确定。过程和监控作业指导书(包括检验指导书)的编制。DESIGN MANAGEMENT CONSULTINGP-FMEA 输入输入 编制PFMEA，多功能小组可应用的数据和参考文件：过程FMEA-AIAG参考手册 特性矩阵 以往SPC记录 保修信息 顾客抱怨和产品退回数据资料 纠正或预防措施 过程流程图、现场布置图、操作描述 系统和/或

47、设计FMEA 类似产品和过程的PFMEADESIGN MANAGEMENT CONSULTINGP-FMEAP-FMEA零件/产品/目的PCID潜在失效模式影响原因现行控制建议措施风险原因现行控制建议措施风险潜在失效模式影响原因现行控制建议措施风险原因现行控制建议措施风险DESIGN MANAGEMENT CONSULTING过程过程FMEAFMEA输出输出过程/零件潜在失效模式的清单。潜在关键特性和重要特性清单。消除或减少产品失效模式出现频次的过程改进措施清单。提供全面的过程控制策略。DESIGN MANAGEMENT CONSULTING过程过程FMEAFMEA的建立的建立 过程过程 FM

48、EA FMEA 需考虑每一步作业，需考虑每一步作业，以：以：3 发现产品在相关过程中的潜在失效模式。-FMEA文件在今后可用于成本、过程更改其它关键因素的分析。3 评估潜在失效的影响。3 确定制造或装配过程中产生失效的潜在根源。3 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3 建议措施，以改进控制或根除原因。DESIGN MANAGEMENT CONSULTING过程过程FMEAFMEA的建立的建立创造性创造性过程 FMEA 是一个创造性的工作，需要采用跨功能的小组在开展以下工作时，需要调查、分析和发挥创造力：3确定潜在失效模式、其影响和原因3提出建议措施以降低失效模式的风险3量化严

49、重度、频度和不可探测度DESIGN MANAGEMENT CONSULTING过程过程FMEAFMEA的建立的建立 工具工具在开展过程 FMEA 时，应采用各种问题解决方和调查工具，包括：3脑力风暴3因果图3试验设计3柏拉图3回归分析(散布图)3其它方法DESIGN MANAGEMENT CONSULTING过程过程FMEAFMEADESIGN MANAGEMENT CONSULTINGP-FMEAP-FMEA表头表头 (1-8)(1-8)项目项目 (1)(1)根据过程所属的的系统、子系统或零部件进行分类，包括名称和编号。年型年型 /车型车型 (2)(2)汽车的年型和车型(非汽车零件时用产品替

50、代)核心小组核心小组 (3)(3)FMEA跨部门评估小组名称、部门 过程责任过程责任 (4)(4)整车厂商(OEM)、部门和责任小组关键日期关键日期 (5)(5)FMEA计划完成日期，APQP进度计划安排日期。FMEAFMEA编号编号 (6)(6)用于追溯FMEA的内部编号编制人编制人 (7)(7)FMEA编制人的姓名、电话及所属公司日期日期 (8)(8)原始稿编制日期、修订号和日期DESIGN MANAGEMENT CONSULTING过程过程FMEAFMEA的建立的建立 标识标识 (9-10)(9-10)可自左至右或自上而下地完成 FMEA。过程功能过程功能 /要求要求 (9)(9)与工艺

51、流程中的作业编号和说明相同，标明确切的过程目的(如：焊接，钻孔等等)。产品特性编号产品特性编号 /说明说明 (10)(10)可增加产品特性栏，有助于系统地分析所有特性的失效模式。备注：在“过程功能”和“PCID/说明”栏所需添入的内容与工艺流程文件相同。DESIGN MANAGEMENT CONSULTING过程过程FMEAFMEA的建立的建立项目过程责任部门车身和总成FM EA编号车型年/车辆类型：编制人核心小组成套开发小组关键日期日期日期（修改）过程功能PC I D/描述潜在失效模式潜在失效影响严重度级别C 4：内径超差（大）零件故障超差（小）O 5：深超差（大）装配对零件不匹配7DO 6

52、：倒角角度超差(大/小)引起早期磨损3钻孔O 7：倒角尺寸超差(大/小)引起早期磨损3DESIGN MANAGEMENT CONSULTING潜在失效模式潜在失效模式 (11)(11)所谓潜在失效模式是指过程可能发生的不能满足过程或 设计要求的状况。是对某一作业可能发生的不符合性的描述 失效状态是以作业为单元进行。只有以作业为审查单元时，才能把失效模式与产品和过程特性相联系。上游作业中的失效模式应在那层进行表述。在确定失效模式时，试问：3 在这个作业过程中，什么情况下产品特性不能得到满足？3 即使不考虑工程图纸的要求，顾客会提出什么样的异议？DESIGN MANAGEMENT CONSULTI

53、NG潜在失效模式潜在失效模式 (11)(11)跨功能小组应讨论先前作业的失效模式，并假定先前的失效 模式不带入本作业。建立新产品的失效模式清单，是一种创造性和预防性的工作，分析、评价各种可能发生的情况。对现存产品而言，可从产品或作业的质量记录中列出符合实际 的失效模式清单。可从标准表格中选出失效模式，以强调统一性。此表可用作那些具有较长的描述失效模式的字首。表格可以根据产品零件族而产生。检查工序可不考虑进行FMEA 分析。DESIGN MANAGEMENT CONSULTING潜在失效模式潜在失效模式 (11)(11)表4.1:典型的失效模式 变曲 粘 合 起 泡 毛 刺 脆 化 损 坏 侵

54、蚀 断 裂 变 形 脏 异 色 扭 曲 不 对 中 漏 打 孔 太 长 太 松 熔 化 排 列 不 对 省 却 断 路 太 大 多 孔 短 太 紧 太 小 歪 斜 不 合 格 材 料 不 合 格 零 件 超 过 公 差 粗 糙 短 路DESIGN MANAGEMENT CONSULTINGP-FMEAP-FMEA项目过程责任部门车身和总成FM EA编号车型年/车辆类型：编制人核心小组成套开发小组关键日期日期日期（修改）过程功能PC I D/描述潜在失效模式潜在失效影响严重度级别C 4：内径超差（大）零件故障超差（小）O 5：深超差（大）装配对零件不匹配7DO 6：倒角角度超差(大/小)引起早期

55、磨损3钻孔O 7：倒角尺寸超差(大/小)引起早期磨损3DESIGN MANAGEMENT CONSULTINGP-FMEAP-FMEA弯曲粘合起泡毛刺脆化破例侵蚀断裂变形脏异色扭曲不对漏孔纰漏过长过松熔化排列不齐遗漏断路过大多孔粗糙短路过短过紧过小翘曲的不合格材料不合格零件超差潜在失效模式超差（大）超差（小）超差超差（大/小）超差（大/小）DESIGN MANAGEMENT CONSULTING潜在影响、严重度和分级潜在影响、严重度和分级 (12-14)(12-14)失效模式的潜在影响失效模式的潜在影响 (12)(12)潜在影响是指失效模式对顾客的影响。顾客泛指指下步作业、后续作业、装配厂、最

56、终用户和政 府法规。当顾客是后续作业时，这种影响应描述为过程的具体表现。(如：粘着于模具、损坏夹具、装配不上，危害操作者等等)当顾客是最终用户时，这种影响应描述为产品或系统的具体 表现。(如：外观不良、噪音太大、系统不工作等)。可可建立通常的潜在失效模式影响清单，有助于跨功能小组的思考(脑力风暴)。DESIGN MANAGEMENT CONSULTING潜在影响、严重度和分级潜在影响、严重度和分级 (12-14)(12-14)表表 4.2 4.2 部分通常的潜在影响清单部分通常的潜在影响清单 确定这种影响需要了解产品，以及设计工程师的参与 同类产品/零件的 DFMEA 和 DFMEA 文件是有

57、用的参考 资料。外观不良 功力损失 顾客不满意 时强时弱 影响美观 不能上锁 不能紧固 不可显示 异色 配合性差 工件在后续作业中阻塞 粘着于模具 雨水进入汽车 等等DESIGN MANAGEMENT CONSULTING潜在影响、严重度和分级潜在影响、严重度和分级 (12-14)(12-14)严重度严重度(13)(13)3 严重度是潜在失效模式对顾客影响的严重程度评价。3 严重度仅针对“影响”。3 一般只有设计变更才能改变影响的严重度。3 严重度建立了失效模式与风险等级之间的联系，对高严重度的关注，起到引导资源作用。3 严重度分为 1-10 级，对一个失效模式，可对影响最大的进行打分。3 对

58、那些超出小组成员经验和知识的评级，(如当顾客是装配厂或最终用户时)，应向设计 FMEA 人员、设计工程师和顾客咨询。3 当为内部顾客时，小组应听取下游作业员的意见。分级分级 (14)(14)3 用于区分另部件、子系统、系统特性(例如：关键、主要、重要 、重点)。DESIGN MANAGEMENT CONSULTING表表 4.3 4.3 严重度评级严重度评级影响影响判定准则：影响的严重度判定准则：影响的严重度严重严重度数度数无警告的严重危害可能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行和/或包含不符合政府法规项，严重程度很高。失效发生时无警告1010有警告的严重危险可能危害机器或装

59、配操作者。潜在失效模式严重影响车辆安全运行和/或包含不符合政府法规项，严重程度很高。失效发生时有警告9 9很高生产线严重破坏，可能100%的产品得报废，车辆系统无法运行，丧失基本功能，顾客非常不满。8 8高生产线破坏不严重，产品需筛选部分(低于100%)报废，车辆能运行，但性能下降，顾客不满意。7 7中等生产线破坏不严重，部分(低于100%)产品报废(不筛选)，车辆/系统能运 行，但舒适性或方便性项目失效，顾客感觉不舒适。6 6低生产线破坏不严重，产品需要 100%返工，车辆或系统能运行，但有些舒适性或方便性项目性能下降，顾客有些不满意。5 5很低生产线破坏不严重，产品经筛选，部分(少于100

60、%)需要返工，装配和涂装或尖响和咔搭响等项目不符合要求，多数顾客发现有缺陷。4 4轻微生产线破坏较轻，部分(少于100%)需要在生产线上其它工位返工，装配和涂装或尖响和咔搭响等项目不符合要求，有一半顾客发现有缺陷。3 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咔搭响等项目不符合要求，很少顾客发现有缺陷。2 2无没有影响1 1DESIGN MANAGEMENT CONSULTINGP-FMEAP-FMEA项目过程责任部门车身和总成FM EA编号车型年/车辆类型：编制人核心小组成套开发小组关键日期日期日期（修改）过程功能PC I D/描述潜在失效模

61、式潜在失效影响严重度级别C 4：内径超差（大）零件故障超差（小）O 5：深超差（大）装配对零件不匹配7DO 6：倒角角度超差(大/小)引起早期磨损3钻孔O 7：倒角尺寸超差(大/小)引起早期磨损3DESIGN MANAGEMENT CONSULTINGP-FMEA:P-FMEA:失效原因和频度失效原因和频度 (15-16)(15-16)潜在失效原因潜在失效原因 /机理机理 (15)(15)3 列出失效模式的潜在原因(如：装备不当、轴承故障、设定不当)。表表 4.4 4.4 一般原因一般原因3 列出小组所知道的实际原因。不要太笼统(如：作业员错误)，而要具体。缺 乏 控 制 用 错 工 装 缺

62、乏 培 训 用 错 材 料 机 器 故 障 缺 少 标 准 的 指 导 书 不 作 预 防 性 维 护 疲 劳 磨 损 的 工 具 光 线 不 够 钝 模 具 裂 开DESIGN MANAGEMENT CONSULTINGP-FMEA:P-FMEA:失效原因和频度失效原因和频度 (15-16)(15-16)频度频度 (16)(16)频度是指失效原因/机理预计发生频度，分1到10级。预防措施可降低发生频度。表表 4.5 4.5 失效频度分级表失效频度分级表失失 效效 发发 生生 的的 可可 能能 性性可 能 失 效 率C C p p k k频频 度度数数=100/千 辆/项 0.3310很 高：

63、失 效 几 乎 是 不 可 避 免 的50/千 辆/项 0.33920/千 辆/项 0.518高：一 般 与 以 前 经 常 发 生 失 效 的 过 程 相似 的 工 艺 有 关10/千 辆/项 0.6775/千 辆/项 0.8362/千 辆/项 1.005中 等：一 般 与 以 前 时 有 失 效 发 生，但 不占 主 要 比 例 的 过 程 相 类 似 的 工 艺 有 关 1/千 辆/项 1.174低：很 少 几 次 与 相 似 过 程 有 关 的 失 效 0.5/千 辆/项 1.333很 低：很 少 几 次 与 几 乎 完 全 相 同 的 过 程有 关 的 失 效 0.1/千 辆/项 1

64、.52极 低：失 效 不 大 可 能 发 生。几 乎 完 全 相同 的 过 程 也 未 有 过 失 效。=0.010/千 辆/项 1.671DESIGN MANAGEMENT CONSULTINGP-FMEA:P-FMEA:当前过程控制和不可探测度当前过程控制和不可探测度 (17-18)(17-18)当前过程控制当前过程控制 (17)(17)指在产生过程 FMEA 时已经采用的过程控制方法(3种方法)。不可探测度不可探测度 (18)(18)评估在零件离开制造现场前，现行控制方法对失效模式或失效模式的原因得到发现的可能性。分为 1 到 10 级。检验能提高失效模式或失效原因的探测能力。DESIG

65、N MANAGEMENT CONSULTINGP-FMEA:P-FMEA:当前过程控制和不可探测度当前过程控制和不可探测度 (17-18)(17-18)表表 4.6 4.6 不可探测度分级表不可探测度分级表检验类型不可探测度评价标准ABC建议的探测方法范围打分几乎不可能绝对不可探测V不能探测，或不检查控制10非常微小现行控制探测度非常微小V不直接的，或仅仅随机检查控制9微小现行控制探测度微小V仅仅目视检查控制8很小现行控制探测度很小V仅进行两次目视检查控制7小现行控制可以探测出VV采用图表方法控制，如SPC6中等现行控制探测度中等V在零件离开工位后，采用计量型检具进行控制，或计数型检具 检验进

66、行100%检验进行控制5中上现行控制探测度中上VV在后续操作中进行差错探测，或作业准备检查和首件检验(仅针对作业设定起主导原因的过程)4高现行控制探测度高VV在工位上的差错探测,或在后续操作中通过多种认可进行差错探测：供给、选择、配装、验证。不会接受偏差零件3很高现行控制探测度很高VV在工位上的差错探测(带自动停止功能的自动监测)，偏差零件不会被通过2几乎肯定现行控制肯定探测得出V不会制造出偏差零件，因为已通过过程/产品设计，采用了防错1DESIGN MANAGEMENT CONSULTINGP-FMEA:P-FMEA:风险顺序数风险顺序数 (RPN)(19)(RPN)(19)RPN 的计算方法是：RPN=SEV OCC DET RPN 用于对失效模式排序。采取措施降低 RPN。不管RPN数值的大小，当失效模式的严重度数高时，就应 特别引起重视。DESIGN MANAGEMENT CONSULTINGP-FMEA:P-FMEA:措施措施 (20-26)(20-26)建议措施建议措施 (20)(20)提高可探测度：提高可探测度：这一方法是允许失效模式的出现，对一旦出现的失效进行剔除，而不