FMEA培训资料-最新版.ppt

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FMEA标题潜在失效模式及其后果分析潜在失效模式及其后果分析（FMECA）FMEA引言引引言言从神舟载人飞船谈起从神舟载人飞船谈起FMEA引言u产品可靠性产品可靠性现代产品质量的关键现代产品质量的关键u产品二种质量指标产品二种质量指标l性能指标性能指标产品完成规定功能所需的性能产品完成规定功能所需的性能l可靠性指标可靠性指标产品性能随时间保持的能力产品性能随时间保持的能力u产品竞争的焦点产品竞争的焦点谁不重视可靠性必将受到惩罚谁不重视可靠性必将受到惩罚!

第一讲概述1.11.1FMECAFMECA包含两部分包含两部分失效模式及后果分析失效模式及后果分析（FMEA）;FMEA）;危害度分析危害度分析（CA）;CA）;FMEAFMEA与与CACA合并为合并为FMECAFMECA。

可靠性工程中最基本、最有效和最重要的可靠性工程中最基本、最有效和最重要的分析技术之一分析技术之一FMEA1.21.2发展过程发展过程FMEA60FMEA60年代中期由美国军方研发和建立年代中期由美国军方研发和建立;首先在航空航天及核技术中应用首先在航空航天及核技术中应用;后对可能造成特别严重后果的失效进行单独后对可能造成特别严重后果的失效进行单独分析，发展成危害度分析，即分析，发展成危害度分析，即CACA，与与FMEAFMEA合合称称FMECA;FMECA;以后在世界范围内得到广泛应用，并形成相以后在世界范围内得到广泛应用，并形成相应标准。

应标准。

FMEA概述概述1.3现现状状在航天工程研制中，己被规定为必须采在航天工程研制中，己被规定为必须采用的用的方法；方法；在汽车制造业中，已成为汽车在汽车制造业中，已成为汽车OEM厂商及其厂商及其供应商质量体系要求之一；供应商质量体系要求之一；如如:

QS9000与与VDA6.1TS16949产品特点产品特点:

大规模复杂系统大规模复杂系统高科技产品高科技产品FMEA概述ISO/TS16949技术规范nPPAP:

生产件批准程序生产件批准程序nAPQP:

产品质量先期策划产品质量先期策划nSPC:

统计过程控制统计过程控制nFMEA:

潜在失效模式及后果影响分析潜在失效模式及后果影响分析nMSA:

测量系统分析测量系统分析体系要求的五大核心工具之一体系要求的五大核心工具之一:

FMEA参考手册参考手册n由北美三大汽车公司由北美三大汽车公司（克莱斯勒、福特和通用克莱斯勒、福特和通用）FMEA工作组编写工作组编写；是一本设计是一本设计FMEA和过程和过程FMEA的开发指的开发指南；目的不在于定义要求，而是在于阐明南；目的不在于定义要求，而是在于阐明FMEA技术开发技术开发中的问题；中的问题；n1993年年2月发布第一版；月发布第一版；1995年年2月发布第二版月发布第二版；2001年年7月发布第三版；月发布第三版；2008年年6月发布第四版；月发布第四版；n2001年年11月发布月发布设备和工装潜在失效模式及后果分设备和工装潜在失效模式及后果分析析（MFMEA）第一版；第一版；n手册提供了应用手册提供了应用FMEA技术的总体指南，但并没有给出技术的总体指南，但并没有给出如何完成每一如何完成每一FMEA项目的具体说明项目的具体说明，也不是综合性的也不是综合性的参考资料或培训资料参考资料或培训资料。

n包含与系统、子系统、接口和零部件等级别的设计相关的包含与系统、子系统、接口和零部件等级别的设计相关的方法，以及与制造和装配的过程相关的方法；方法，以及与制造和装配的过程相关的方法；n增加索引、示例，重要段落予以标示，更易理解使用；增加索引、示例，重要段落予以标示，更易理解使用；n定义并强化设计和过程定义并强化设计和过程FMEA的联系的理解，同时定义了的联系的理解，同时定义了和其他工具的关联；和其他工具的关联；n改进了严重度、发生频度、探测度的评级表，以便对实际改进了严重度、发生频度、探测度的评级表，以便对实际分析和使用更有意义；分析和使用更有意义；n介绍了行业内目前使用的可选方法，不再强调介绍了行业内目前使用的可选方法，不再强调“标准表格标准表格”n建议不要把建议不要把RPN作为风险评估的首要方法。

作为风险评估的首要方法。

FMEA参考手册第四版的变化参考手册第四版的变化FMEA参考手册第四版的变化参考手册第四版的变化n第一章：

提供了第一章：

提供了FMEA通用指南，提出管理者支持的需求通用指南，提出管理者支持的需求和定义一个开发并维持和定义一个开发并维持FMEA的过程的需求，以及持续改的过程的需求，以及持续改进需求；进需求；n第二章：

描述了在第二章：

描述了在DFMEA和和PFMEA之间比较通用的应用之间比较通用的应用方法，其中包括：

策划、策略、措施计划、管理者支持的方法，其中包括：

策划、策略、措施计划、管理者支持的需求和需求和FMEA中的职责；中的职责；n第三章：

着重于第三章：

着重于DFMEA，包括，建立分析的范围、框图，包括，建立分析的范围、框图使用、使用、DFMEA的各种类型，小组的组建、分析的基本程的各种类型，小组的组建、分析的基本程序、措施计划、后续行动、序、措施计划、后续行动、RPN的可选方法、与的可选方法、与PFMEA以及确认计划的联系。

以及确认计划的联系。

n第四章：

着重于第四章：

着重于PFMEA，包括，建立分析的范围、流程，包括，建立分析的范围、流程图的使用、图的使用、小组的组建、分析的基本程序、措施计划、小组的组建、分析的基本程序、措施计划、与与DFMEA以及控制计划的开发的联系。

以及控制计划的开发的联系。

对组织和管理者的影响对组织和管理者的影响对组织和管理者的影响对组织和管理者的影响1.4FMEA技术的应用：

n设计设计-一开始就使缺陷降到最低一开始就使缺陷降到最低尽可能完善尽可能完善,管理效益管理效益n制造制造-不是根据发生的问题采取措施，不是根据发生的问题采取措施，而是事先对可能发生的问题进行而是事先对可能发生的问题进行先期控制先期控制n事物事物-经验经验/认识的程度认识的程度避免在过程阶段化费大量人力物力避免在过程阶段化费大量人力物力Thephilosophybehindit:

FMEA背后的理念nDOITRIGHTTHEFIRSTTIME第一次就做好第一次就做好nAvoidTRIALANDERROR避免尝试和失误避免尝试和失误1.4FMEA技术的应用：

关注产品系统的可靠性安全性关注产品系统的可靠性安全性第二讲第二讲有关术语与概念有关术语与概念2.1可靠性与可靠度可靠性与可靠度2.2失效与寿命特征参数失效与寿命特征参数2.3系统与可靠性模型系统与可靠性模型2.4可靠性工程可靠性工程2.5失效模式失效模式有关术语有关术语FMEA2.1可靠性与可靠度可靠性与可靠度2.1.1可靠性可靠性产品在规定的条件下和规定的时间内完成规产品在规定的条件下和规定的时间内完成规定功能的能力。

定功能的能力。

FMEAn规定条件：

使用条件、环境条件、贮存条件规定条件：

使用条件、环境条件、贮存条件n规定时间规定时间：

小时、频次、里程小时、频次、里程n规定功能：

故障判据规定功能：

故障判据产品质量特性随时间变化的内在规律产品质量特性随时间变化的内在规律u可靠性的形成可靠性的形成设计过程形成：

分析、评估、优化设计过程形成：

分析、评估、优化生产过程形成：

控制计划生产过程形成：

控制计划使用过程形成使用过程形成：

使用规范使用规范固有固有可靠性可靠性2.1.1可靠性FMEA使用可靠性使用可靠性2.1.2可靠度可靠度产品在规定的条件下和规定的时间内完产品在规定的条件下和规定的时间内完成规定功能的概率。

成规定功能的概率。

可靠度是时间的递减函数。

可靠度是时间的递减函数。

有关术语有关术语R（t）=P（Tt）FMEA可靠性u可靠度的估计值：

可靠度的估计值：

R（t）=No-r（t）No其中：

其中：

No:

t=0时刻，在规定条件下工作的产品数时刻，在规定条件下工作的产品数r（t）:

在在0t时刻的工作时间内，发生故障的时刻的工作时间内，发生故障的产品数产品数100台计算机开始工作台计算机开始工作t=0tt=1000h仍有仍有95台在工作台在工作有有5台发生故障台发生故障有关术语有关术语可靠性2.1.3累积故障概率累积故障概率u产品在规定的条件下和规定的时间内，产品在规定的条件下和规定的时间内，丧失规定功能的概率丧失规定功能的概率u亦称为不可靠度亦称为不可靠度F（t）=P（Tt）有关术语可靠性n累积故障概率的估计值：

累积故障概率的估计值：

F（t）=r（t）No其中：

其中：

No、R（t）同可靠度计算同可靠度计算有关术语2.2失效与故障失效与故障2.2.1定义：

定义：

n产品或产品的一部份不能或将不能完成预定产品或产品的一部份不能或将不能完成预定功能的事件或状态。

功能的事件或状态。

故障与失效在英文中统称故障与失效在英文中统称failure；故障故障可修复产品可修复产品失效失效不可修复的产品。

不可修复的产品。

FMEA失效的三种形式失效的三种形式:

1）功能失效2）参数失效3）破坏失效2.2.3失效率失效率n已工作到已工作到t时刻的产品，在时刻的产品，在t时刻后单位时间时刻后单位时间t内发生故障的概率。

内发生故障的概率。

（t）=r（t）NSt0tr（t）r（t）t+ttN0NS有关术语有关术语FMEA1）平均故障时间平均故障时间（MTTF）MTTF=ti其中：

其中：

No：

参加试验数参加试验数最终失效数最终失效数tI：

开始工作到失效的时间开始工作到失效的时间1N0i=12.2.4寿命特征参数可靠性N0n不可修复的产品不可修复的产品:

由于产品用途的规定由于产品用途的规定/经济上的考经济上的考虑不能或不需要修理的产品；虑不能或不需要修理的产品；2）平均故障间隔时间平均故障间隔时间（MTBF）其中其中n：

故障发生次数故障发生次数;tI：

每次工作持续时间每次工作持续时间T：

产品总工作时间产品总工作时间MTBF=tI=i=1n12.2.4寿命特征参数可靠性nTn可修复的产品可修复的产品:

基本修复、完全修复基本修复、完全修复可靠性u产品维修性产品维修性3）平均修复时间平均修复时间（MTTR）其中：

其中：

n：

修复修复次数次数tI:

第第i次修复时间次修复时间MTTR=tii=1n1n2.2.4寿命特征参数系统系统:

广义概念广义概念:

由若干个单元有机组成的一个可完成某一由若干个单元有机组成的一个可完成某一功能的综合体。

功能的综合体。

狭义概念狭义概念:

为完成某项任务或实现某种功能的设备、为完成某项任务或实现某种功能的设备、人员、技术及环境的集合。

人员、技术及环境的集合。

FMEA2.3系统与可靠性模型系统与可靠性模型系统的可靠性系统的可靠性R系系=R设设R软件软件R人员人员R接口接口一般系统的功能结构图一般系统的功能结构图系统SystemSE1SE2SE3SE1.1SE1.2SE2.1SE2.2SE2.3SE3.5SE2.2.1SE2.2.2交接点系统与系统结构图.（SE：

系统单元）串联系统可靠性模型串联系统可靠性模型A1A2A3AnRS（t）=Ri（t）ni=1系统与系统结构图S（t）=1+2+3+n并并联系统可靠性模型联系统可靠性模型A1A2AnRS（t）=1-1-Ri（t）ni=1系统与系统结构图混联系统可靠性模型混联系统可靠性模型A1A1B2B1B3C1C2A3系统与系统结构图2.4可靠性工程可靠性工程目的目的:

减少失效率和寿命周期费用；减少失效率和寿命周期费用；最佳区域R（t）费用费用总费用总费用研制费用研制费用使用费用使用费用FMEA可靠性工程内容可靠性工程内容：

（1）论证论证确定可靠性指标确定可靠性指标定性定性定量：

定量：

MTBF/（t）准则准则:

1）必要性；必要性；2）可能性；可能性；3）危害性；危害性；4