潜在失效模式和后果分析

•-无功能；
•-部分功能/ 功能过强/功 能降低；
•-功能间歇 ；
•-非预期功 能
•有多 糟糕？
•起因 是什 么？
•发生 的频 率如 何？
•怎样能 得到预 防和探 测？
•能做些什 么？
•-设计更 改
•-过程更 改
•-特殊控 制•-标准来自 •该方法在 程序或指 探测时有 南更改。 多好？
•
DFMEA
2 1
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•
•
潜在失效起因/机理
典型的失效起因，如：材料选择不当、设计寿命
估计不足、应力过大、润滑不足、维修保养说明 不当、环境保护不够、计算错误、规定公差不当 、软件规范不当等。
➢ 起因的评估可与制造/装配联系起来，归纳为：误操作 、技术与体力的限制、对变差的敏感： 与制造/装配无关的原因：当制造/装配符合规范的情况下，发
负责设计的工程师/小组主要采取一 种分析技术：
—以最大限度地保证各种潜在的失效模式及 其相关的起因/机理已得到充分考虑和说明；
—使之规范化和文件化。
•
DFMEA的作用
DFMEA为设计过程提供支持，它以如下的方式 降低失效(包括产生不期望的结果)的风险： 客观地评价设计，包括功能要求及设计方案； 评价为生产、装配、服务和回收要求所做的设计； 增加在设计阶段就考虑失效模式及后果的可能性； 为设计、开发和确认项目的策划提供更多的信息； 从顾客的观点出发，开发失效模式的排序，为设计改进、
➢ 探测：在项目投产之前，通过分析方法或物理方法，探测出失效 的起因/机理或失效模式。
如使用单栏表格，在列出的每一个预防控制前加上“P”、
在列出的每一个探测控制之前加“D”。
一旦确定设计控制，应评审所有的预防措施以决定是否要
变化频度数 。
用于制造/装配过程的检验/试验不能视为设计控制。
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推荐的DFMEA探测度评价准则
2
几乎肯定 设计控制几乎肯定能找出潜在的起因/机理及后续的失效模式
1
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跟踪
责任工程师应确保建议措施落实，并按规
定的日期完成：
➢保证设计要求得到实施； ➢评审工程图样和规范； ➢确认这些已反应在装配/生产文件中； ➢评审PFMEA和控制计划。
DFMEA是动态文件，应永远体现最新的设
•
DFMEA与PFMEA的分工和联系
分工
➢DFMEA发现、评价、消除设计中的潜在失效 ；
➢PFMEA发现、评价、消除过程(制造/装配)中 的潜在失效。
联系
➢PFMEA的输入是DFMEA。
•
什么时候做
PFMEA是一个动态文件，始终反映最新的水平及
最近的相关措施，包括开始生产以后发生的：
➢ 新设计、新技术、新过程； ➢ 对现有的设计、过程及其修改； ➢ 将现有的设计、过程用于新的场所、环境。
PFMEA应在生产工装准备之前，开始于过程可行
性研究分析阶段或之前，完成于过程设计文件完 成之时。
要考虑制造/装配过程的技术/身体的限制，如：
➢ 必要的拔摸斜度； ➢ 表面处理的限制； ➢ 装配空间/工具的可接近性； ➢ 钢材淬硬性的限制； ➢ 公差/过程能力/性能。
DFMEA尚应考虑产品维修(服务)及回收的技术/
身体的限制，如：
➢ 工具的可接近性； ➢ 诊断能力； ➢ 材料分类符号(用于回收)。
环境条
件
道路不平引 起的振动与 车身扭转
水
箱
支
架
断 列
水 箱 后 倾
根源模
式
伴生模
式
水
箱
与
风
扇
碰
撞
水
箱 冷
却
水 管
被
风 扇
中刮 伤式间模
水
箱
冷
却
液
泄
露
最终模
式
发动机
汽
缸损坏
冷
却
系 过 热
汽 车 停 驶
最终模
式
•
失效后果的分析要运用失效链分析方法，
分清直接后果、中间后果和最终后果。
开发和确认试验/分析建立一套优先控制系统；
➢ 注：顾客不仅是“最终使用者”，也包括负责整车或更高一层总成 设计的工程师/设计组及负责生产、装配和服务活动的生产/工艺 师。
对降低风险的措施进行跟踪和记录； 对今后的分析研究和设计是极好的参考； 记录DFMEA的结果；
•
DFMEA不依靠过程来克服潜在的设计缺陷，但
推荐的DFMEA频度评价准
则
失效发生可能性 很高:持续性失效
高:经常性失效
中等:偶然性失效
低:相对很少发生的失效 极低:失效不太可能发生
可能的失效率 ≥100个 每1000辆车/项目
50个 每1000辆车/项目 20个 每1000辆车/项目 10个 每1000辆车/项目
5个 每1000辆车/项目 2个 每1000辆车/项目 1个 每1000辆车/项目 0.5个 每1000辆车/项目 0.1个 每1000辆车/项目 ≤0.01个 每1000辆车/项目
➢ 新设计、新技术； ➢ 对现有设计的修改； ➢ 将现有的设计用于新的环境、场所。
开始于一个设计概念最终形成之时或之前； 在产品开发的各个阶段，发生更改或获得信息时
，持续予以更新或评审(注意考虑对相关部分的影 响)；
在产品加工图样完成之前全部完成。
•
准备工作
成立小组； 必要的资料：
➢ 经由质量功能展开(QFD)而得到的设计要求； ➢ 产品的可靠性和质量目标； ➢ 产品的使用环境； ➢ 以往类似产品的失效分析(FMA)资料； ➢ 以往类似产品的DFMA资料； ➢ 初始工程标准； ➢ 初始特殊特性名细表； ➢ DFMA标准表格。
7
少
设计控制有较少的机会能找出潜在的起因/机理及后续的失效模式
6
中等 设计控制有中等机会能找出潜在的起因/机理及后续失效模式
5
中上
设计控制有中上多的机会能找出潜在的起因/机理及后续的失效模 式
4
多
设计控制有较多的机会能找出潜在的起因/机理及后续的失效模式
3
很多 设计控制有很多机会能找出潜在的起因/机理及后续的失效模式
探测度 准则：设计控制可能探测出来的可能性 探测度定级
绝对不肯定
设计控制将不能和/或不可能找出潜在的起因/机理及后续的失效 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潜在的起因/机理及后续的失效 模式
9
极少
设计控制只有极少的机会能找出潜在的起因/机理及后续的失效模 式
8
很少 设计控制有很少的机会能找出潜在的起因/机理及后续的失效模式
该图的复制件应伴随
DFMEA过程.
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潜在失效后果
潜在失效后果：顾客感受道的失效模式对功能的影响或影
响安全性和法规的符合性。
失效链：一个潜在的失效事件的发生，如果没有采取或来
不及采取或事实上不可能采取措施，而引起下游系统/相 关系统产生连锁失效事件。示例如下：
罩 1
4
电
池
5
弹簧-
列举一种框图，FMEA
小组也可以用其他形式 的框图阐明要分析中考 虑的项目。
标明信息、能量、力、流体等
的流程；
闪光灯各部件的之间连接方法
：
明确该系统的过程(输入、
功能、输出)；
1 不连接（滑动配合）
2 铆接
表示系统内零部件的连接
和关系(逻辑顺序);
3 罗纹连接 4 卡扣连接 5 压紧连接
制来减少失效发生或找出失效条件的过程变量； ➢ 确定过程变量以此聚焦于过程控制； ➢ 编制潜在失效模式分级表，然后建立考虑预防/纠正措
施的优选体系； ➢ 将制造或装配过程的结果编制成文件。
•
谁来做PFMEA
由制造责任工程师编制、启动，核心小组
参与；
责任工程师应主动地直接同有关部门的代
表联系：设计、装配、制造、材料、质量 、服务和供应、以及下一道工序的部门。
准备工作
每项工作要落实到人，包括编制，完成要靠集体 协作，综合每个人的智慧——设计、分析/试验、 制造、装配、服务、回收、质量及可靠性等方面 有经验的专业人才。
及时性是成功实施 FMEA的重要因素之一，因
其是一项“事先的行为”，而不是“事后的行为 ”(FMA ) 。
FMEA是从分析零件/工序入手，分析对系统影响
生了失效；
与制造/装配有关的原因：采用的制造/装配设计在技术或操作
者体力上的限制与难度，以及容易产生误操作而引起的潜在失 效。既是与产品设计中可制造性、装配性有关的问题(纯属制 造与装配过程的问题原则上由PFMEA解决)。
典型的失效机理：如，屈服、疲劳、材料不稳定
、蠕变、磨损、腐蚀、化学氧化等。
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系统、子系统或零部件的框图
举例：系统名称：闪光灯 车型年： XX年产品
工作环境极限条件：
➢ 温度：-20~160F ➢ 耐腐蚀性：试验规范B
FMEA编号：XX10D001
➢ 冲击：6英尺下落 ➢ 外部物质：灰尘
开
关
➢ 湿度：0~100%RH
灯泡 3
总成 4
极板+ 5
开关灯2/
很低
配合和外观/尖响和咔哒响等项目不舒服。大多数顾客(75%以上) 能感觉到有缺陷。
轻微
配合和外观/尖响和咔哒响等项目不舒服。50%的顾客能感觉到有 缺陷。
很轻微 无
配合和外观/尖响和咔哒响等项目不舒服。有辨别能力的顾客 (25%以下)能感觉到有缺陷。