FMEA失效模式分析介绍之开发设计.pptx
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FMEA失效模式分析介绍之开发设计.pptx
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NEVILLE|CLARKEQUALITY潜在的失效模式及后果分析潜在的失效模式及后果分析PotentialFailureModeandEffectsAnalysisFMEANEVILLE|CLARKEQUALITY目目录录1.课程目的课程目的2.QS9000背景背景3.FMEA介绍介绍4.FMEA-启动启动5.设计设计FMEA的开发的开发6.过程过程FMEA7.总结总结-下一步做什么下一步做什么!
NEVILLE|CLARKEQUALITY课程目课程目的的帮助理解失效模式及后果分析在设计及过程中的应帮助理解失效模式及后果分析在设计及过程中的应用。
用。
确定确定FMEA在在QS9000和和APQP过程中的位置。
过程中的位置。
确定针对你的产品使用确定针对你的产品使用FMEA的适用的标准。
的适用的标准。
NEVILLE|CLARKEQUALITY2QS9000背背景景NEVILLE|CLARKEQUALITYQS9000-美国汽车工业美国汽车工业标准标准通用汽车,福特和克莱斯勒对供应商要求的统一通用汽车,福特和克莱斯勒对供应商要求的统一以以ISO9001:
1994标准(质量体系国际标准)为基标准(质量体系国际标准)为基础础要求独立的第三方注册机构的评审和认证要求独立的第三方注册机构的评审和认证NEVILLE|CLARKEQUALITY汽车工业实施汽车工业实施QS9000的的目标目标开发一个基本的质量体系,以便能够:
开发一个基本的质量体系,以便能够:
持续改进持续改进强调缺陷预防强调缺陷预防减少供应链中的变异和浪费减少供应链中的变异和浪费NEVILLE|CLARKEQUALITYQS9000出版物的结出版物的结构构APQPFMEAPPAPMSASPCQSAQS9000NEVILLE|CLARKEQUALITY3FMEA介介绍绍NEVILLE|CLARKEQUALITY什么是失效模式及后果什么是失效模式及后果分析分析一种分析,识别和量化设计和制造应用中的“潜一种分析,识别和量化设计和制造应用中的“潜在”失效的技术在”失效的技术FMEA用于防止无意中将设计或过程失效模式设计进用于防止无意中将设计或过程失效模式设计进入产品入产品NEVILLE|CLARKEQUALITYFMEA目前用于何目前用于何处?
处?
航空业航空业-复杂的体系,过程和产品复杂的体系,过程和产品小批量生产小批量生产汽车业汽车业-复杂的体系,过程和产品复杂的体系,过程和产品大批量生产大批量生产NEVILLE|CLARKEQUALITY什么时候使用什么时候使用FMEA?
在产品质量先期策划过程(在产品质量先期策划过程(APQP)期间)期间设计设计FMEA在产品设计和开发阶段应用在产品设计和开发阶段应用过程过程FMEA在过程设计和开发阶段应用在过程设计和开发阶段应用NEVILLE|CLARKEQUALITYAPQP过程过程图图1策划策划2产品设计和开发产品设计和开发3过程设计和开发过程设计和开发4产品和过程确认产品和过程确认生产生产概念提出概念提出和批准和批准项目批准项目批准样件样件试生产试生产投产投产计划和确定计划和确定项目项目产品设计和开产品设计和开发验证发验证过程设计和过程设计和开发验证开发验证产品和过程产品和过程确认确认反馈评定和反馈评定和纠正措施纠正措施设计设计FMEA过程过程FMEANEVILLE|CLARKEQUALITYFMEA-团队方团队方法法使用设计工程,制造工程和相关的人员使用设计工程,制造工程和相关的人员团队要求下列组合:
团队要求下列组合:
经验经验/过去问题的知识过去问题的知识有效的团队管理有效的团队管理对所有活动的观测结果文件化对所有活动的观测结果文件化NEVILLE|CLARKEQUALITY总的原总的原则则设计或过设计或过程功能程功能潜在失效潜在失效模式模式潜在原因潜在原因现有设计现有设计控制控制失效的潜失效的潜在后果在后果确定严确定严重度重度确定频度确定频度确定不易探测度确定不易探测度NEVILLE|CLARKEQUALITY风险顺序数风险顺序数(RPN)RPN=后果的严重度后果的严重度X失效可能性失效可能性X不易探测度不易探测度取值范围在取值范围在1到到1000NEVILLE|CLARKEQUALITY设计设计FMEA潜在失效模式及后果分析潜在失效模式及后果分析系统(设计(设计FMEA)FMEA编号:
子系统第页共页零部件设计责任:
编制人:
车型年/车型:
关键日期:
FMEA日期:
(编制)(修订)核心小组:
措施结果措施结果项目项目功能功能潜在潜在失效模式失效模式潜在潜在失效的后果失效的后果严严重重度度级级别别潜在失效的潜在失效的原因原因/机理机理频频度度现行现行设计设计控制控制不不易易探探测测度度RPN建议建议措施措施责任责任和目标和目标完成日期完成日期采取的措施采取的措施严严重重度度频频度度不不易易探探测测度度RPNNEVILLE|CLARKEQUALITY你为什么要做你为什么要做FMEA满足顾满足顾客要求客要求减少失减少失效风效风险险保持竞保持竞争力争力改进产改进产品质量品质量NEVILLE|CLARKEQUALITY机机会会NEVILLE|CLARKEQUALITY4FMEA-启动启动NEVILLE|CLARKEQUALITY如何开如何开始始建立跨部门工作组建立跨部门工作组提供充分的时间对设计和过程进行充分的评价提供充分的时间对设计和过程进行充分的评价评价设计要求评价设计要求评价过程要求评价过程要求确保对发现结果适当地文件化确保对发现结果适当地文件化NEVILLE|CLARKEQUALITY评价设计要评价设计要求求选择一个设计系统选择一个设计系统/子系统来评价(设计子系统来评价(设计FMEA)开发一个关于设计预期做什么的清单开发一个关于设计预期做什么的清单识别设计不想做什么识别设计不想做什么倾听顾客的呼声倾听顾客的呼声绘制分解设计系统和子系统的方框图绘制分解设计系统和子系统的方框图NEVILLE|CLARKEQUALITY例例子子电热水壶的设计要求是什么?
电热水壶的设计要求是什么?
设计必须做什么?
设计必须做什么?
设计不应做什么?
设计不应做什么?
NEVILLE|CLARKEQUALITY设计必设计必须须烧水到正确温度烧水到正确温度指示灯显示正确指示灯显示正确设计不应做设计不应做水加热到正确温度以前水加热到正确温度以前切断电源切断电源漏水漏水壶身烫手壶身烫手NEVILLE|CLARKEQUALITY练练习习评审一个简单产品的设计要求,例如:
评审一个简单产品的设计要求,例如:
自来水笔自来水笔你自己的产品你自己的产品另外一个例子另外一个例子NEVILLE|CLARKEQUALITY倾听顾客的呼倾听顾客的呼声声保修数据保修数据顾客退还缺陷产品顾客退还缺陷产品中间商的信息中间商的信息顾客的调查顾客的调查/诊断诊断竞争对手分析竞争对手分析顾客抱怨顾客抱怨NEVILLE|CLARKEQUALITY绘制方框绘制方框图图将设计系统或子系统分解到零件将设计系统或子系统分解到零件显示设计系统或子系统的要素之间的联系显示设计系统或子系统的要素之间的联系评价部件和装配方法评价部件和装配方法NEVILLE|CLARKEQUALITY例例子子绘制一个方框图分解电水壶的设计系统绘制一个方框图分解电水壶的设计系统识别零件和连接方式识别零件和连接方式NEVILLE|CLARKEQUALITY方框图:
电水方框图:
电水壶壶加热元件加热元件C开关开关D热敏开关热敏开关E壶身壶身A水量计水量计F盖盖B电插头电插头G零件零件A壶身壶身B盖盖C加热元件加热元件D开关开关E热敏开关热敏开关F水量计水量计G电插头电插头连接方式连接方式1装接装接2模压插头模压插头/三头连接器三头连接器3电极电极/螺纹螺纹4双金属电连接器双金属电连接器5电线电线6螺钉螺母螺钉螺母7胶胶5476123NEVILLE|CLARKEQUALITY练练习习做一个简单产品的方框图,例如:
做一个简单产品的方框图,例如:
自来水笔自来水笔你自己的产品你自己的产品另外一个例子另外一个例子NEVILLE|CLARKEQUALITY评价制造过程要求(过程评价制造过程要求(过程FMEA)在可行性研究阶段或可行性研究阶段之前进行在可行性研究阶段或可行性研究阶段之前进行在过程的开发阶段进行评审在过程的开发阶段进行评审倾听顾客的声音倾听顾客的声音制定过程流程图制定过程流程图NEVILLE|CLARKEQUALITY过程过程FMEA的的应用应用新零件新零件/过程过程零件零件/过程的变更过程的变更在新的应用环境中的结转零件在新的应用环境中的结转零件/过程过程NEVILLE|CLARKEQUALITY过程过程FMEA假设所设计的产品将满足设计意图假设所设计的产品将满足设计意图由于设计的薄弱导致的潜在失效,可以包括在过程由于设计的薄弱导致的潜在失效,可以包括在过程FMEA中,但不是必须的中,但不是必须的NEVILLE|CLARKEQUALITY过程流程过程流程图图识别与各项操作相关的产品(过程参数)识别与各项操作相关的产品(过程参数)按照低,中等和高风险对各参数分类按照低,中等和高风险对各参数分类评价高风险区域评价高风险区域NEVILLE|CLARKEQUALITY例例子子对水量计与壶身的装配过程绘制过程对水量计与壶身的装配过程绘制过程FMEA流程图。
流程图。
NEVILLE|CLARKEQUALITY过程过程FMEA流程图流程图/风险风险评审评审(水量计与壶身的装配水量计与壶身的装配)过程步骤过程步骤从托架上取下胶水枪将胶水涂在壶身将水量计在壶身上定位将水量计按在壶身,使胶水凝固-等10秒钟将胶水枪送回托架风险评价风险评价低风险高风险中等风险中等风险低风险注:
对所有高风险应用中都要求过程注:
对所有高风险应用中都要求过程FMEANEVILLE|CLARKEQUALITY练练习习针对一个简单的产品做一个过程针对一个简单的产品做一个过程FMEA流程图风险评流程图风险评价,例如:
价,例如:
自来水笔自来水笔-笔夹与笔身的安装笔夹与笔身的安装你的产品你的产品另外一个例子另外一个例子NEVILLE|CLARKEQUALITY总总结结新的新的更改的更改的设计设计评价评价方框图方框图设计设计FMEA过程过程FMEA过程过程产品产品过程过程特性特性过程流过程流程图程图NEVILLE|CLARKEQUALITY5设计设计FMEA的的开发开发完整地介绍这一技术完整地介绍这一技术NEVILLE|CLARKEQUALITY设计设计FMEA潜在失效模式及后果分析潜在失效模式及后果分析系统(设计(设计FMEA)FMEA编号:
子系统第页共页零部件设计责任:
编制人:
车型年/车型:
关键日期:
FMEA日期:
(编制)(修订)核心小组:
措施结果措施结果项目项目功能功能潜在潜在失效模式失效模式潜在潜在失效的后果失效的后果严严重重度度级级别别潜在失效的潜在失效的原因原因/机理机理频频度度现行现行设计设计控制控制不不易易探探测测度度RPN建议建议措施措施责任责任和目标和目标完成日期完成日期采取的措施采取的措施严严重重度度频频度度不不易易探探测测度度RPN第第2阶段阶段第第1阶段阶段第第3阶段阶段第第4阶段阶段第第6阶段阶段第第5阶段阶段NEVILLE|CLARKEQUALITY第第1阶段:
完成阶段:
完成表头表头FMEA编号编号系统标识,例如零件名称系统标识,例如零件名称/号码号码设计责任设计责任编制人编制人车型年车型年/车辆类型车辆类型关键日期关键日期FMEA日期日期核心组核心组NEVILLE|CLARKEQUALITY第第2阶段:
失效模式和阶段:
失效模式和后果后果确定设计项目确定设计项目/功能功能指明潜在失效模式(引用清单)指明潜在失效模式(引用清单)识别潜在失效的后果识别潜在失效的后果计算后果的严重度数(引用表格)计算后果的严重度数(引用表格)弄清任何特殊的产品特性弄清任何特殊的产品特性NEVILLE|CLARKEQUALITY第第2阶阶段段典型的失效模式典型的失效模式裂纹泄露氧化断裂变形松动粘连短路(电)后后果果评定准则:
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无警告的严重危害严重危害严重度数很高,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。
发生时无预兆。
10有警告的有警告的严重危害严重危害严重度数很高,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。
发生时有预兆。
9很高很高车辆/项目不工作,丧失基本功能8高高车辆/项目工作,但性能下降,顾客不满意7中等中等车辆/项目工作,但舒适性/方便性项目不工作,顾客感觉不舒服6低低车辆/项目工作,但舒适性/方便性项目性能下降,顾客感觉有些不舒服5很低很低配合和外观/尖响和卡嗒响项目不符合要求,大多数顾客注意该缺陷4轻微轻微配合和外观/尖响和卡嗒响项目不符合要求,有半数顾客注意该缺陷3很轻微很轻微配合和外观/尖响和卡嗒响项目不符合要求,很少有顾客注意该缺陷2无无无影响1NEVILLE|CLARKEQUALITY第第3阶段:
潜在阶段:
潜在原因原因潜在失效原因(见清单)潜在失效原因(见清单)确定可能发生的频度(见表格)确定可能发生的频度(见表格)计算可能失效的比率计算可能失效的比率NEVILLE|CLARKEQUALITY第第3阶阶段段典型失效原典型失效原因因指定了错误材料润滑能力不够设计生命假设不当指定了错误材料润滑能力不够设计生命假设不当维护指南不当维护指南不当应力过大环境保护不好计算方法错误应力过大环境保护不好计算方法错误典型的失效机理典型的失效机理屈服疲劳材料稳定性蠕变磨损腐蚀屈服疲劳材料稳定性蠕变磨损腐蚀失效可能性失效可能性可能的失效比率可能的失效比率分数分数=1/210非常高:
失效几乎不可避免1/391/88高:
重复发生过的失效1/2071/8061/4005中等:
偶尔失效1/200041/150003低:
极少失效1/1500002极低:
不太可能失效=1/2=0.3391/8=0.518高:
一般与类似前面过程的过程相联系,经常失效1/20=0.6771/80=0.8361/400=1.005中等:
一般与类似前面过程的过程相联系,偶尔失效,但比率不大。
1/2000=1.174低:
与类似过程相联系的孤立的失效。
1/15000=1.333非常低:
仅与单一的过程相联系的孤立的失效。
1/150000=1.502极低:
失效可能性极小。
即使与单一过程相联系的=1.671NEVILLE|CLARKEQUALITY第第4阶段:
现有过程阶段:
现有过程控制控制建立现有过程控制建立现有过程控制确定探测的可能性(使用表格)确定探测的可能性(使用表格)NEVILLE|CLARKEQUALITY第第4阶阶段段探测性探测性评价准则:
在下一个或后续过程前,或零部件离开制造或装配工位之评价准则:
在下一个或后续过程前,或零部件离开制造或装配工位之前,利用过程控制方法找出缺陷存在的可能性由设计控制可探测的可前,利用过程控制方法找出缺陷存在的可能性由设计控制可探测的可能性能性不易探测度数不易探测度数绝对不可能已知的控制方法不可能找出失效模式10很微小现行控制方法找出失效模式的可能性很微小9微小现行控制方法找出失效模式的可能性微小8很小现行控制方法找出失效模式的可能性很小7小现行控制方法找出失效模式的可能性小6中等现行控制方法找出失效模式的可能性中等5中上现行控制方法找出失效模式的可能性中等偏上4高现行控制方法找出失效模式的可能性高3很高现行控制方法找出失效模式的可能性很高2几乎肯定现行控制方法几乎肯定能够找出失效模式。
已知相似过程可靠的探测控制方法1NEVILLE|CLARKEQUALITY过程潜在失效模式和后果分析的风险指数的评估准则过程潜在失效模式和后果分析的风险指数的评估准则(VDA)(VDA)估计严重度数S估计频度数O对照的PPM失效值估计不易探测度数D探测方法的准确程度非常高10.安全性风险,不符9.合法规,车辆不能运行高8.车辆的性能受到很大损害.立刻送到7.修理厂检查的要求很强烈.影响重要的子系统的功能.中等6.车辆的性能受到损害.立刻送到修理5.厂检查的要求不强列.影响重要的舒4.适性和便利性系统的功能.低3.车辆的性能受到一些影响.在下次到2.修理厂的常规检查中予以清除,较小的影响舒适性和便利性系统.非常低1.对性能有非常小的影响,只有有经验的人才能感觉到.非常高10.失效原因发生的频率9.非常高,过程不可用,不适用高8.失效原因重复发生。
7.过程不准确。
中等6.失效原因偶尔发生。
5.过程不太准确。
4.低3.失效原因发生的频率2.较低。
过程准确。
非常低1.失效原因不太可能发生。
500,000100,00050,00010,0005,0001,000500100501非常高10.不可能找出已发生的失效原9.因,失效原因不能防止高8.较小的可能找出已发生的失7.效原因。
失效原因可能找不到,测试方式不确定。
中等6.可能找出已发生的失效原5.因。
测试方式基本确定。
4.低3.非常大的可能找出已发生的失效2.原因。
测试方式确定,例如采用几种相互独立的检验进行测试。
非常低1.肯定能找出失效原因。
909897.7%99.9%99.9%NEVILLE|CLARKEQUALITY第第5阶段:
计算阶段:
计算RPNRPN=严重度数严重度数X频度数频度数X不易探测度数不易探测度数NEVILLE|CLARKEQUALITYRPNRPN值大于值大于150时应改进时应改进可以看到对中间点以上的数值必须采取纠正措施可以看到对中间点以上的数值必须采取纠正措施12500100100200200300300400400500500600600700700800800900900100010001122334455667788991010分数分数RPNRPNRPN=1RPN=1严重度数频度数不易探测度数111222333444555666777888999101010NEVILLE|CLARKEQUALITY第第6阶段:
纠正阶段:
纠正措施措施建议改进措施建议改进措施过程职责和拟完成日期过程职责和拟完成日期记录所采取的措施记录所采取的措施重新计算重新计算RPNNEVILLE|CLARKEQUALITY练练习习针对下面一种情况开发一个包括过程流程图的过程针对下面一种情况开发一个包括过程流程图的过程FMEA:
(A)自来水笔)自来水笔(B)你自己的产品)你自己的产品(C)其他例子)其他例子NEVILLE|CLARKEQUALITY7总结总结-下一步是什下一步是什么!
么!
NEVILLE|CLARKEQUALITY我们应该已经完成我们应该已经完成了:
了:
开发设计开发设计FMEA的方法的方法确定过程要求确定过程要求使用方框图(作为工具)使用方框图(作为工具)识别失效模式识别失效模式确定潜在失效后果确定潜在失效后果确定潜在失效原因确定潜在失效原因识别现有设计控制识别现有设计控制计算风险(计算风险(RPN)必要时改进必要时改进NEVILLE|CLARKEQUALITY开发过程开发过程FMEA的方法的方法确定制造过程功能确定制造过程功能使用过程流程图(作为工具)使用过程流程图(作为工具)识别失效模式识别失效模式确定潜在失效后果确定潜在失效后果确定潜在失效原因确定潜在失效原因识别现有过程控制识别现有过程控制计算风险(计算风险(RPN)必要时改进必要时改进NEVILLE|CLARKEQUALITY下一步是什下一步是什么!
么!
确保成功的实施:
确保成功的实施:
该技术应纳入该技术应纳入APQP过程过程应用跨职能的输入和分析应用跨职能的输入和分析提供充足的时间进行提供充足的时间进行FMEA并对并对FMEA的发现作出反的发现作出反应应展示改进展示改进从经验中学习从经验中学习NEVILLE|CLARKEQUALITY审核员期望看到什审核员期望看到什么!
么!
规定了规定了FMEA应用的过程应用的过程设计设计FMEA和过程和过程FMEA的记录的记录对所有具有高的对所有具有高的RPN的的FMEA作出行动计划作出行动计划FMEA和控制计划之间的联系和控制计划之间的联系NEVILLE|CLARKEQUALITY潜在失效模式及后果分析潜在失效模式及后果分析系统(设计(设计FMEA)FMEA编号:
子系统第页共页零部件设计责任:
编制人:
车型年/车型:
关键日期:
FMEA日期:
(编制)(修订)核心小组:
措施结果措施结果项目项目功能功能潜在潜在失效模式失效模式潜在潜在失效的后果失效的后果严严重重度度级级别别潜在失效潜在失效的的原因原因/机理机理频频度度现行现行设计设计控制控制不不易易探探测测度度RPN建议建议措施措施责任责任和目标和目标完成日期完成日期采取的措施采取的措施严严重重度度频频度度不不易易探探测测度度RPN
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- FMEA 失效 模式 分析 介绍 开发 设计