FMEA潜在失效模式及后果分析.docx

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FMEA潜在失效模式及后果分析

FMEA

FMEA是一种可靠性设计的重要方法。

它实际上是FMA（故障模式分析）和FEA（故障影响分析）的组合。

它对各种可能的风险进行评价、分析，以便在现有技术的基础上消除这些风险或将这些风险减小到可接受的水平。

简介

缩写

历史

目的

产品分类

概要

DFMEA：

设计FMEA

PFMEA：

过程FMEA

EFMEA：

设备FMEA

SFMEA：

体系FMEA

活动目的

包含内容

D1-第一步骤：

建立解决问题小组

D2-第二步骤：

描述问题

D3-第三步骤：

执行暂时对策

D4-第四步骤：

找出问题真正原因

D5-第五步骤：

选择永久对策

D6-第六步骤：

执行及验证永久对策

D7-第七步骤：

防止再发

D8-第八步骤：

团队激励

设计方法

功能特点

FMEA可完成以下功能

FMEA具有以下特点

产品案例

实施程序

培训内容

展开

简介

缩写

历史

目的

产品分类

概要

DFMEA：

设计FMEA

PFMEA：

过程FMEA

EFMEA：

设备FMEA

SFMEA：

体系FMEA

活动目的

包含内容

D1-第一步骤：

建立解决问题小组

D2-第二步骤：

描述问题

D3-第三步骤：

执行暂时对策

D4-第四步骤：

找出问题真正原因

D5-第五步骤：

选择永久对策

D6-第六步骤：

执行及验证永久对策

D7-第七步骤：

防止再发

D8-第八步骤：

团队激励

设计方法

功能特点

FMEA可完成以下功能

FMEA具有以下特点

产品案例

实施程序

培训内容

展开

编辑本段简介

缩写

FMEA（失效模式与影响分析）

FailureModeandEffectsAnalysis

潜在失效模式与后果分析

历史

50年代初，美国第一次将FMEA思想用于一种战斗机操作系统的设计分析；

60年代中期，FMEA技术正式用于航天工业（Apollo计划）；

1976年，美国国防部颁布了FMEA的军用标准，但仅限于设计方面。

70年代末，FMEA技术开始进入汽车工业和医疗设备工业。

80年代初，进入微电子工业。

80年代中期，汽车工业开始应用过程FMEA确认其制造过程。

1988年，美国联邦航空局发布咨询通报要求所有航空系统的设计及分析都必须使用FMEA。

1991年，ISO-9000推荐使用FMEA提高产品和过程的设计。

1994年，FMEA又成为QS-9000的认证要求。

编辑本段目的

潜在的失效模式和后果分析（FMEA）作为一种策划用作预防措施工具，其主要目的是发现、评价产品/过程中潜在的失效及其后果；找到能够避免或减少潜在失效发生的措施并且不断地完善。

1）能够容易、低成本地对产品或过程进行修改，从而减轻事后修改的危机。

2）找到能够避免或减少这些潜在失效发生的措施；

编辑本段产品分类

概要

由于产品故障可能与设计、制造过程、使用、承包商/供应商以及服务有关，因此FMEA又细分为：

DFMEA：

设计FMEA

PFMEA：

过程FMEA

EFMEA：

设备FMEA

SFMEA：

体系FMEA

其中设计FMEA和过程FMEA最为常用。

DFMEA：

设计FMEA

设计FMEA（也记为d-FMEA）应在一个设计概念形成之时或之前开始，并且在产品开发各阶段中，当设计有变化或得到其他信息时及时不断地修改，并在图样加工完成之前结束。

其评价与分析的对象是最终的产品以及每个与之相关的系统、子系统和零部件。

需要注意的是，d-FMEA在体现设计意图的同时还应保证制造或装配能够实现设计意图。

因此，虽然d-FMEA不是靠过程控制来克服设计中的缺陷，但其可以考虑制造/装配过程中技术的/客观的限制，从而为过程控制提供了良好的基础。

进行d-FMEA有助于：

·设计要求与设计方案的相互权衡；

·制造与装配要求的最初设计；

·提高在设计/开发过程中考虑潜在故障模式及其对系统和产品影响的可能性；

·为制定全面、有效的设计试验计划和开发项目提供更多的信息；

·建立一套改进设计和开发试验的优先控制系统；

·为将来分析研究现场情况、评价设计的更改以及开发更先进的设计提供参考。

PFMEA：

过程FMEA

过程FMEA（也记为p-FMEA）应在生产工装准备之前、在过程可行性分析阶段或之前开始，而且要考虑从单个零件到总成的所有制造过程。

其评价与分析的对象是所有新的部件/过程、更改过的部件/过程及应用或环境有变化的原有部件/过程。

需要注意的是，虽然p-FMEA不是靠改变产品设计来克服过程缺陷，但它要考虑与计划的装配过程有关的产品设计特性参数，以便最大限度地保证产品满足用户的要求和期望。

p-FMEA一般包括下述内容：

·确定与产品相关的过程潜在故障模式；

·评价故障对用户的潜在影响；

·确定潜在制造或装配过程的故障起因，确定减少故障发生或找出故障条件的过程控制变量；

·编制潜在故障模式分级表，建立纠正措施的优选体系；

·将制造或装配过程文件化。

EFMEA：

设备FMEA

EFMEA（EquipmentFailureModeandEffectAnalyse）（设备失效模式及效果分析）

1．来源

由质量工具之FMEA引用、改编所得。

2．用途

可结合TPM并融合于TPM之中，亦可独立实行。

3.　作用采用EFMEA可以：

1）用来确定设备潜在的失效模式及原因，使设备故障在发生之前就得到预测，从源头阻止设备发生故障；

2）可以作为设备预防保养的标准之一；

3）可以作为人员培训之用；

4）指导日常工作。

4.方法

通过对设备失效严重度（S）、发生率（O）和探测度（D）进行评价，计算出RPN值（风险优先度，RPN=O×D×S）。

严重度S是评估可能的失效模式对于设备的影响，10为最严重，1为没有影响；发生率O是特定的失效原因和机理多长时间发生一次以及发生的几率，如果为10，则表示几乎肯定要发生，如果为1，则表示基本不发生。

探测度D是评估设备故障检测失效模式的几率，如果为10表示不能检测，如果为1则表示可以被有效的探测到。

RPN最坏的情况是1000，最好的情况是1。

根据RPN值的高低确定项目，推荐出负责的方案以及完成日期，这些推荐方案的最终目的是降低一个或多个等级。

对一些严重问题虽然RPN值较小但同样考虑拯救方案，如：

一个可能的失效模式影响具有风险等级9或10；一个可能的失效模式/原因事件发生以及严重程度很高。

5.注意点

1）需要对每一设备或类似设备都要进行评价；

2）需要不断更新。

6.设备失效模式

20世纪60年代以前，人们普遍认为，大部分设备及组件，随着时间的推移，在一个相对稳定的时期之后，失效的概率变大。

图1描述了这种故障模式为“A型”，显示故障随时间变化的的可能性。

奇怪的是，航空和军工行业广泛研究发现，与时间有关的故障占所有故障的20%。

这包括类型，A，B和C的故障模式。

设备或组件的本质上是随机的失效模式反而更加突出，占大约80%的故障。

这些类型包括：

D，E和F。

所有故障模式类型可归纳如下：

模式A:

当设备或组件接近预期的工作年龄，经过一段随机的故障，失效的可能性大幅增加。

  左侧故障与时间有关，右侧故障是随机发生。

[1]

模式B:

俗称“浴盘曲线”，这种失效的模式与电子设备尤其相关。

初期，有较高失效的可能性，但这种概率逐渐减小，进入平缓期，直到设备或组件的寿命快结束时，故障概率变大。

模式C:

这种模式显示随时间增长设备或组件失效的可能性。

这种模式可能是持续的疲劳所致。

模式D:

除最初的磨合期，在此期间，失效的概率相对较低。

这表明设备或组件的失效可能性在寿命期内是相同的。

模式E:

设备或组件的失效可能性在寿命期内是相同的。

与时间无关。

模式F:

相比较“浴盘曲线”，该模式初期故障率较高。

之后与其它两种随机模式相同。

SFMEA：

体系FMEA

SystemFailureModeandEffectsAnalysis，简称SFMEA

1、解释一：

国内常称SFMEA为“软件FEMA”，即“软件失效模式和影响分析”

对软件可靠性分析，特别是软件失效模式和影响分析（SFMEA）方法的技术特点、适应性进行了分析；并阐述了软件可靠性测试和软件可靠性管理的主要内容.

但这种解释是国人自创的啦，美国版FMEA根本没有把软件FMEA从FMEA中独立出来，故软件部分按照DFMEA执行！

2、解释二：

德国的FMEA标准。

FMEA不同国家有不同的版本（如日本、德国、美国等），国内常用美国版的FMEA，其分为DFMEA和PFMEA。

DFMEA/PFMEA这个是美国三大汽车公司版本；

SFMEA是德国QMC－VDA版本，包括了产品系统和过程系统！

编辑本段活动目的

FMEA可以描述为一组系统化的活动，其目的是:

认可并评价产品/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.

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已有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和历史情况.

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响.

FMEA—8D流程的介绍　

QS9000、ISO/TS16949、ISO9001、TL9000、ISO14001、OHSAS18001等管理体系中都有涉及到“预防措施”；依据“ISO9001：

2000质量管理体系—基础和术语”的定义，“预防措施”是指“为消除潜在不合格或其他潜在不期望情况的原因所采取的措施”，或者简单地定义为：

采取预防措施是为了防止发生。

在企业实际的管理体系运作中，虽然都会去编制一份有关“预防措施”的形成文件的程序，但真正可以达到预见性地发现较全面的潜在问题通常存在较大难度，也即：

这样作业的可操作性不强；取而代之的主要是“纠正措施”；但“纠正措施”与“预防措施”的确是两个不同的概念，“纠正措施”是为了防止同样的问题再次出现所采取的措施。

为能有效地实施“预防措施”，使可能存在的潜在问题无法出现，需要一个从识别问题到控制潜在影响的管理系统，对于这一点，各企业都可能制定各自不同的方法以对应，这些方法也许都是适用的；但这里所要介绍的是一种行之有效且便于操作的制定和实施“预防措施”的方法，即：

美国三大车厂（戴姆勒克莱斯特、福特、通用）制定的“潜在失效模式及后果分析”，或简称为FMEA。

FMEA于2002年推出第三版本，该第三版本较第二版本更具备简便的可操作性。

FMEA在汽车零组件生产行业已被广泛的应用，同时这也是美国三大车厂对所属供应商的强制性要求之一。

并于2008年6月推出第四版，第四版变动包括：

格式更易于阅读；手册内增加的示例使人更易于理解和使用FMEA；强调FMEA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的联系的理解，同时也定义和其他工具的关联；改进了严重度、发生频度、探测度的评级表；介绍了行业内目前使用的可选方法，如不再强调“标准表格”；建议不把RPN作为风险评估的首要方法。

FMEA事实上就是一套严密的“预防措施”之识别、控制、提高的管理过程；其不仅可在汽车零组件行业可予使用，也可应用于任何期望能严格控制潜在问题出现的行业，尤其是产品（或服务）质量的好坏可能会极大影响到顾客利益的领域；因此，FMEA能在QS9000及ISO