潜在的失效模式及后果分析DFMEA实战.docx
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潜在的失效模式及后果分析DFMEA实战
潜在的失效模式及后果分析（FMEA）
一．前言
（一）目的：
1.发现、评价设计/过程中潜在的失效模式及后果;
2.找到能够避免或减少这些潜在失效发生的措施;
3.书面总结上述过程。
对设计/过程完善，确保顾客满意。
事前花时间进行综合的FMEA分析,能够容易\低成本地对产品或过程进行修改.减轻事后的危机。
减少或消除因修改带来的损失。
（二）发展历史：
首次正式应用FMEA技术是60年代中期航天工业的一项革新。
（三）形式：
1.设计的潜在的失效模式及后果分析（DFMEA）;
2.过程的潜在的失效模式及后果分析（PFMEA）.
事前花时间很好的进行FMEA分析，能够容易地、低成本的对设计/过程进行修改。
从而减轻事后修改的危机。
二．设计FMEA
一．设计FMEA作用：
用以下方法降低产品的失效风险：
1．有助于对设计要求的评估及对设计方案的相互权衡
2．有助于对制造和装配要求的最初设计
3．提高对系统和车辆运行影响的可能
4．对设计试验计划和开发项目提供更多的信息
5．有助于建立一套改进设计和开发试验的优先控制系统
6．为推荐降低风险的措施提供一个公开的讨论形式
7．为将来的分析研究现场情况，评价设计的更改及开发更先进的设计，提供参考。
二．概念：
1.严重度（S）——FMEA分析中，对零件、系统或顾客影响后果的严重程度。
（推荐评价准则见P13表）
后果
评定准则；后果的严重程度
严重度（S）
无警告的
严重危害
无预兆；影响安全或违反政府规章
10
有警告的
严重危害
有预兆；影响安全或违反政府规章
9
很高
车辆（系统）不能运行，丧失基本功能
8
高
车辆（系统）能运行，性能下降，顾客
7
中等
车辆（系统）能运行，舒适性下降，顾客不舒服
6
低
车辆（系统）能运行，舒适性下降，顾客轻微不舒服
5
很低
配合、外观或尖响、卡喀响等项目不符合要求，大多数顾客能发现的缺陷
4
轻微
配合、外观或尖响、卡喀响等项目不符合要求，有一半顾客能发现的缺陷
3
很轻微
配合、外观或尖响、卡喀响等项目不符合要求，有很少顾客能发现的缺陷
2
无
无影响
1
上海大众打分指标：
后果
评定准则；后果的严重程度
严重度（S）
严重危害
特别严重缺陷
9～10
高危害
严重缺陷。
顾客恼火。
7～8
中等危害
中等缺陷。
顾客不满。
4～6
轻微危害
小缺陷。
对顾客影响小。
2～3
无
无影响
1
注：
1严重度（S）一般不变
2严重度（S）=8以上，无论RPN大小如何。
应引起关切。
2.频度（O）——指具体的失效起因/机理发生的频度。
推荐评价准则见P17表
失效发生可能性
可能的失效率
频度（O）
很高：
失效几乎不可避免
1/2～1/3
9～10
高：
反复发生的失效
1/8～1/20
7～8
中等：
偶尔发生的失效
1/80～1/2000
4～6
低：
相对很少发生的失效
1/15000～1/150000
2～3
极低：
失效不太可能发生
≦1/1500000
1
3.不易探测度（D）：
推荐评价准则见P19表
发现概率
不易探测度数（D）
大
1
中等
2～5
小
6～8
很小
9
不可能
10
4.风险顺序数（RPN）
RPN=S×O×D
RPN=1风险几乎没有
RPN=125中等风险
RPN=1000风险非常严重
三．风险顺序数（RPN）规定
1．一般工厂应规定RPN=80或100要制定改进措施。
2．安全件应规定RPN=60要制定改进措施。
四．附表说明:
1.FMEA编号:
FMEA文件编号,为便于查询.
2.系统、子系统或零部件的名称和编号：
3.设计责任：
整车厂（OEM）、部门和小组，还包括供方名称。
4.编制者：
工程师的姓名、电话
5.年型/车型：
6.关键日期：
DFMEA——在制造样件以前完成。
7.FMEA日期：
（编制）和（修改）FMEA日期
8.核心小组：
列表所有参加FMEA人员姓名、部门、电话、住址…
9.项目/功能：
项目的名称和编号。
如果一个项目有多种功能，有不同的失效模式，应把所有的功能都单独列出。
10.设计潜在失效模式：
要注意针对设计目标、强度、刚度、试验（振动、破坏、裂纹、变形、松动、泄漏、粘结、防腐、电路（电器）、氧化、断裂…）、设计工装……
11.“设计潜在失效后果”应根据可能发现或经历的情况描述。
（项目小组发挥集体智慧）
12.严重度（S）：
见推荐表
13.分级（重要程度）：
关键、主要、重要、重点…
14.潜在失效的起因/机理：
设计薄弱部分的迹象，要尽可能的范围广：
典型的失效起因：
材料不对、设计寿命估计不当、应力过大、润滑不足、维修保养不够、计算错误…
典型的失效机理：
屈服、疲劳、材料不稳定、蠕变、磨损、腐蚀…
15.频度（O）：
见推荐表。
失效频度应考虑：
1维修的经验
2零件变化情况
3用途变化情况
4环境变化情况
16.现行设计控制：
列已经用、正在用或相似的设计方法，如：
道路试验设计评审、计算研究、台架/试验室试验、可行性评审、样板试验、使用实验…
17.不易探测度（D）：
见推荐表。
18.风险顺序数（RPN）
RPN=S×0×D
19.建议措施：
对高风险顺序数项目采取措施。
一般用减少频度（O）、不易探测度（D）来减少风险顺序数（RPN）。
如要减少严重度必须更改设计。
如：
1试验设计
2修改试验计划
3修改设计
4修改材料性能要求
20.责任（对建议措施）：
部门和个人及完成日期
21.采取措施：
具体措施和生效日期
22.纠正后的RPN
五．跟踪：
用“检查表”检查DFMEA的结果。
六．几点要求：
1FMEA只要写作业指导书，不用写程序。
2对部件进行“FMEA框图/环境极限条件”分析（参看附录A）
3设计工程部门工程师应主动地联系所有有关部门的代表。
（通过项目小组）
4DFMEA是一个动态文件，随设计的变化而修改，在产品加工图样完成前全部结束。
5DFMEA不是靠过程控制来克服潜在的缺陷，但要考虑过程中能力的限制，如：
a.必要的拔模（斜度）
b.要求的表面处理
c.装配空间/工具可接近
d.要求的钢材硬度
e.过程能力
三．过程FMEA
一．过程FMEA（PFMEA）
类似DFMEA，但PFMEA注意针对过程目标（工艺、安装、检验、贮存、保护…）、自动控制……。
二．PFMEA作用：
1确定与产品相关的过程潜在失效模式；
2评价失效对顾客的潜在影响
3确定过程试销的原因，确定减少失效发生或找出失效的条件的过程变量；
4编制潜在失效模式分级表，然后建立纠正措施的优选体系
5将制造或装配过程的结果编制成文件
三．附表说明:
（基本和DFMEA相同）
1．关键日期：
PFMEA在正式投产以前完成。
2．潜在失效模式：
弯曲、毛刺、转运损坏、断裂、变形、脏污、安装调试不当、接地、开路、短路、工具磨损……。
3．对最终使用顾客的潜在失效后果：
噪声、工作不正常、不起作用、不稳定、牵引阻力、外观不良、粗糙、费力、异味、工作减弱、间隙性工作、车辆控制性减弱……
如果顾客是下一道工序潜在失效后果：
无法固紧、无法钻孔/攻丝、无法安装、无法加工表面、危害操作者、不配合、不连接、不匹配、损坏设备……
4．潜在失效起因/机理：
1扭矩不正确——过大、过小
2焊接不正确——电流、时间、压力不正确
3测量不精确
4热处理不正确——时间、温度有误
5浇口/通风不正确
6润滑不当或无润滑
7零件漏装或错装等
表中应记录具体错误或误操作情况（未装密封垫…）。
不应用含糊不请的词语（操作者错误、机器工作不正常…）
四．跟踪：
用“检查表”检查DFMEA的结果。
DFMEA框图/环境极限条件
系统名称：
车型年：
FMEA识别号：
工作环境极限条件：
1．温度：
2．湿度：
3．外部材料：
4．可燃性（靠近的热源是什么？
）：
5．抗腐蚀性：
6．冲击：
7．振动：
8．其他：
字母——零件
数字——连接方法
——附着的/相连的
——界面，不相连的
——不属于此FMEA
下述示例是一个关系框图FMEA小组也可以用其他形式的框图阐明它们分析中考虑的项目。
2
3
414
55
连接方法：
1．不连接（滑动配合）
2．铆接
3．螺纹连接
4．卡扣装接
5．压紧装置
A-1设计FMEA检查清单
顾客或厂内零件号共页第页
序号
问题
是
否
所要求的意见/措施
负责人
完成日期
1
是否使用了克莱斯勒、福特和通用公司FMEA参考手册来制定DFMEA和PFMEA？
2
是否已对过去已发生事件和保修数据进行了评审？
3
是否已考虑了类似的零件DFMEA？
4
PFMEA和DFMEA是否识别了特殊特性？
5
是否已确认影响风险最先失效模式的设计特性？
6
对最先失效项目是否已确定了适当的纠正措施？
7
对高严重度项目是否已确定了适当的纠正措施？
8
纠正措施实施完成并验证后，高风险失效项目是否已制定适当的纠正措施？
制定人：
修订日期：
A-2设计信息检查清单
顾客或厂内零件号共页第页
序号
问题
是
否
所要求的意见/措施
负责人
完成日期
A．一般情况
设计是否需要
1
新材料
2
特殊工装
3
是否已考虑了装配变差的分析？
4
是否已考虑了试验设计？
5
对样件是否有现有的计划？
6
是否已完成DFMEA？
7
是否已完成PFMEA？
8
是否已考虑了有关服务和维修的问题？
9
是否已完成设计验证计划？
10
设计验证计划是否由横向职能小组完成？
11
是否对所有规定的试验、方法、装置和接受标准有一个清楚的定义和了解?
12
是否已选择特殊特性？
13
是否完成了材料清单？
14
特殊特性是否已正确文件化
B．工程图样
15
对于影响配合性功能和耐久性的尺寸是否已明确？
16
为最大限度减少全尺寸检验时间，是否明确了参考尺寸？
17
为设计功能性量具，是否已明确了足够的控制点和基准平面？
制定人：
修订日期：
A-2设计信息检查清单
顾客或厂内零件号共页第页
序号
问题
是
否
所要求的意见/措施
负责人
完成日期
18
公差是否和被接受的制造标准相一致？
19
使用现有的检测技术，是否有些规定要
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