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FMEA失效模式与影响分析
失效模式与影响分析失效模式与影响分析 (英文：Failure mode and effects analysis，FMEA)，又称为失效模式与后果分析、失效模式与效应分析、故障模式与后果分析或故障模式与效应分析等，是一种操作规程，旨在对系统范围内潜在的失效模式加以分析，以便按照严重程度加以分类，或者确定失效对于该系统的影响。
FMEA广泛应用于制造行业产品生命周期的各个阶段；而且，FMEA在服务行业的应用也在日益增多。
失效原因是指加工处理、设计过程中或项目/物品（英文：item）本身存在的任何错误或缺陷，尤其是那些将会对消费者造成影响的错误或缺陷；失效原因可分为潜在的和实际的。
影响分析指的是对于这些失效之处的调查研究。
目录• 1 基本术语• 2 历史• 3 实施• 4 FMEA在设计工作中的应用o 4.1 准备工作o 4.2 步骤1: 严重程度o 4.3 步骤2: 出现频度o 4.4 步骤3: 检查o 4.5 风险优先级数• 5 FMEA的时机安排• 6 FMEA的用途•7 优点•8 局限性•9 软件•10 FMEA的类型•11 参见•12 参考文献基本术语失效模式（又称为故障模式）观察失效时所采取的方式；一般指的是失效的发生方式。
失效影响（又称为失效后果、故障后果）失效对于某物品/项目(英文：item)之操作、功能或功能性，或者状态所造成的直接后果。
约定级别（又称为约定级）代表物品/项目复杂性的一种标识符。
复杂性随级数接近于1而增加。
局部影响仅仅累及所分析物品/项目的失效影响。
上阶影响累及上一约定级别的失效影响。
终末影响累及最高约定级别或整个系统的失效影响。
失效原因（又称为故障原因）作为失效之根本原因的，或者启动导致失效的某一过程的，设计、加工处理、质量或零部件应用方面所存在的缺陷严重程度（又称为严重度）失效的后果。
严重程度考虑的是最终可能出现的损伤程度、财产损失或系统损坏所决定的，失效最为糟糕的潜在后果。
失效模式及影响分析
危 害 度 Cr
D
E Ⅳ Ⅲ Ⅱ 严酷度类别 Ⅰ
FMEA类型
设计FMEA（DFMEA）
设计工程师/小组采用的，充分考虑并确定设计阶 段的各种失效模式及相关机理。
过程FMEA（PFMEA）
制造、装配工程师/小组采用的，充分考虑并确定 过程阶段的各种失效模式及相关机理。
DFMEA
DFMEA面向的用户
推动实施FMEA
为什么要实施FMEA（Why？） 实施FMEA的时机（When？） 如何实施FMEA（How？）
为什么要实施FMEA(Why)
实施“预防措施”而非“纠正措施” 增加可探测的几率 确定最严酷的失效并降低其影响 降低失效的发生 将质量、可靠性引入产品设计和制造过 程
FMEA的三个核心元素
失效模式－指产品失效的表现形式。 失效影响－指失效模式会造成对安全性、产品功能的影 响。 (严酷度－某种失效模式影响的严重程度。) 失效原因(失效机理)－使产品发生失效的根本原因。
FMEA的历史发展
50年代初美国第一次将FMEA思想用于战斗机操作系统 的设计分析； 60年代中期，FMEA应用于航天工业(Apollo计划)； 80年代初，FMEA进入微电子工业； 80年度中期，汽车工业开始应用FMEA； 88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FMEA； 91年，ISO－9000推荐使用FMEA提高产品和过程的设计； 94年，FMEA成为QS－9000的认证要求。 “潜在失效模式及后果分析（FMEA）”（2002年 第三版）是美国三大汽车公司推出的汽车零组件生产 和所属供应商的强制性要求。
β β
j j
＝1
FMEA失效模式与影响分析培训课程大纲
常用FMEA工具概述
FMEA表格
用于记录失效模式、影响、原因、控制措施等信息，是FMEA分 析的基础工具。
故障树分析（FTA）
通过图形化方式展示系统失效的逻辑关系，帮助识别潜在失效模式 。
因果图（鱼骨图）
用于分析失效原因，从人、机、料、法来自环等方面进行深入挖掘。软件辅助进行FMEA分析优势
高效性
通过减少产品失效，可以降低维修和 保修成本，提高客户满意度。
培训课程目标与内容
• 课程目标：使学员掌握FMEA的基本原理和方法，能够独立完 成FMEA分析，并具备在团队中推广和应用FMEA的能力。
培训课程目标与内容
课程内容 FMEA基本概念和原理
失效模式识别与评估
培训课程目标与内容
影响分析与风险控制
案例二
某石油化工企业对炼油装置进行FMEA分析，识别潜在的设备故障和操作风险，制定相应 的预防措施和应急预案，确保了生产过程的安全稳定运行。
案例三
某电力公司对变电站设备进行FMEA分析，通过识别潜在的电气故障和机械故障模式，优 化设备维护和检修计划，提高了电网运行的稳定性和可靠性。
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FMEA工具与软件介绍
软件可快速处理大量数 据，提高分析效率。
准确性
软件内置算法可准确计 算风险优先数（RPN）
，避免人为误差。
可视化
软件提供图形化界面， 方便用户直观理解分析
结果。
可追溯性
软件可记录分析过程和 数据，方便后续审查和
改进。
工具软件操作演示
FMEA软件界面介绍
展示软件界面，介绍各功能模块。
数据输入与编辑
演示如何在软件中输入和编辑FMEA 相关数据。
案例分析
14过程失效模式及影响分析程序
14过程失效模式及影响分析程序过程失效模式及影响分析（PFMEA）是一种用于识别和评估过程中潜在失效模式及其对产品或服务质量的影响的方法。
该方法通常用于制造业，但也可以适用于其他行业和领域。
在本文中，我们将详细介绍PFMEA的步骤和其在质量管理中的重要性。
PFMEA的步骤通常可以分为以下几个阶段：1.定义流程：首先，定义要分析的过程。
确定过程的输入、输出、活动和各个步骤的顺序。
确保所有相关的信息都被收集到。
2.识别失效模式：接下来，识别可能的失效模式。
这意味着确定在每个过程步骤中可能发生的失效或错误。
3.评估失效影响：对每个失效模式进行分析，评估其对产品或服务质量的潜在影响。
这包括确定失效概率、严重程度以及可能引起的其他影响。
4.确定前防措施：在这一阶段，确定如何避免或减轻失效模式带来的影响。
这可能包括改进过程步骤、引入检验或测试步骤、提高员工培训等。
5.评估现有控制措施：评估当前已经实施的控制措施，以防止失效发生或减轻其影响。
这可以涉及到质量管理体系和标准操作程序的审查。
6.重复前面的步骤：根据之前的评估结果，对过程重新进行评估和改进。
这可能包括对之前定义的失效模式和影响进行修订，并再次确定前防措施或现有控制措施。
PFMEA的实施可带来多个重要的优点和好处。
首先，它可以帮助组织识别和理解过程中的风险，并制定适当的控制措施。
其次，通过更好地理解过程和失效模式，组织可以采取措施来预防或减轻潜在的质量问题。
此外，PFMEA还可以提供一个系统的方法来持续改进过程，并减少产生次品或缺陷的概率。
在实施PFMEA时，需要注意以下几个方面。
首先，数据的准确性和完整性是非常重要的。
因此，确保收集到所有相关的信息和数据，以支持失效模式和影响的分析。
其次，要保持跨职能的合作和沟通。
PFMEA需要涉及多个部门和部门之间的合作，以确保全面的分析和控制措施的实施。
最后，PFMEA应该是一个持续的过程。
随着时间的推移，过程可能会发生变化，新的失效模式和影响也可能出现。
如何进行失效模式与影响分析(FMEA)
（9）有何改善方案。
3、风险优先数RPN。
RPN评估
影响/行动需求
1<RPN<50
对产品危害较小
51<RPN<100
对产品有中等危害,需进一步改善
101<RPN<1000
对产品有严重危害,需深入调查分析
4、FMEA的分类。
根据其用途和适用阶段不同，FMEA可分为：
（1）设计阶段FMEA（DFMEA－Design FMEA）。
2、松香发泡不良
发泡孔堵塞、发泡电机停止工作、松香变质
预热
1、预热温度过高
控制器故障、测定方法错误
2、预热时间过长
带速过低、传送带打滑
浸锡
1、锡面过低
未及时加锡、电机转速变化
2、浸锡时间过短
带速过度
3、浸锡进入角过小
传送带角度变化、板弯
4、锡液温度过高
控制器故障、测定方法错误
7、制作FMEA表（见第8页）。
潜在缺陷模式和影响分析是设计或制造过程中一项事前分析工作。通过FMEA可识别和评估在设计或工程中可能存在的缺陷模式及其影响，并确定能消除或减少潜在失效发生的改善措施从而防患于未然，尽可能降低各项缺陷成本，保证产品/服务问世即具有优异性能。
一、FMEA的开发与发展
20世纪50年代，美国格鲁曼公司开发了FMEA，用以飞机制造业的发动机故障预防，取得较好成果。20世纪60年代，美国宇航界实施阿波罗计划时，要求实施FMEA。
良好的测试
4
对性能有较小影响
微量缺陷1 in2000
测试可控制
5
对性能有影响
偶然性缺陷1 in500
不完全的测试控制
失效模式和影响效果分析
失效模式和影响效果分析
失效模式和影响效果分析(Failure Mode and Effects Analysis, FMEA) 是一种系统性的方法，用于识别和评估系统、产品或过程中的潜在失效模式及其对系统性能和用户影响的潜在效果。
该方法常被应用于各种工业领域，以提前识别和解决潜在的问题，降低风险和提高质量。
FMEA的步骤包括：
1.确定分析范围：确定分析的系统、产品或过程，明确要进
行FMEA分析的对象。
2.列举失效模式：对系统、产品或过程进行逐个分析，识别
可能出现的失效模式，并记录下来。
3.确定失效原因：对每个失效模式，分析其可能的失效原因，
考虑各种因素，如设计、制造、人为操作等。
4.评估失效影响：对每个失效模式，评估其对系统性能和用
户的潜在影响，包括安全、可靠性、可用性、维修性等方
面。
5.确定风险严重性：根据失效影响和概率评估，对每个失效
模式确定其风险严重性，通常使用风险优先数(Risk
Priority Number, RPN) 进行评估。
6.提出改进措施：针对风险严重性较高的失效模式，制定相
应的改进措施，降低风险和提高系统性能。
7.实施改进措施：将制定的改进措施付诸实施，并监控其效
果。
FMEA的主要目的是通过识别潜在失效模式和潜在影响，制定预防和纠正措施，降低风险，提高系统的可靠性和性能。
这项分析可以在产品或过程的设计、开发、评估和实施阶段进行，以确保系统的质量和安全，并减少不良事件的发生。
3- DFMEA设计失效模式及影响分析
AIAG&VDA FMEA培训教材之DFMEA设计失效模式及影响分析七步法七步法关系图系统子系统单元子系统单元零件元素零件元素功能功能功能功能功能功能失效失效失效失效失效失效失效后果失效后果失效模式失效原因失效原因严重度（S）发生度（O）探测度（D）现行防范措施现行发现措施较低的O值较低的D值推荐防范措施推荐发现措施AP较低的AP系统系统系统系统分析失效分析和风险降低1.规划和准备3.功能分析4.失效分析5.风险分析6.优化2.结构分析7. 结果文件化风险沟通FMEA结果文件化七步法七步法第一步：规划和准备目的：是根据正在开发的分析类型（即系统）来定义FMEA 中包含和不包含的内容。
例如，系统、子系统或组件。
DFMEA 规划和准备的工具：框（边界）图•需要谁加入团队？FMEA 团队•什么时候？FMEA 时间•我们为什么在这里？FMEA 意图•我们该如何分析？FMEA 工具•需要完成哪些工作？FMEA 任务◆设计FMEA规划和准备的主要目标是：✓新开发的产品和过程；✓定义对设计的哪些方面进行分析；✓形成项目计划；✓确定应用于确定范围的相关经验教训和参考资料；✓定义团队职责。
设计FMEA步骤一：规划和准备▪分析范围应在项目开始时确定，以确保实施的方向和关注点一致；▪FMEA团队应关注导致风险项的根本原因和针对风险项采取措施的有效性；▪聚焦风险越高的问题越应深入讨论，关于低风险问题，最好避免冗长的讨论；▪风险矩阵是一个很好的识别风险高低的有效辅助工具范围定义的辅助方法：▪原理图▪物料清单（BOM ）▪以前类似产品的FMEA▪危害分析与风险评估（HARA ）▪威胁分析与风险评估（TARA ）▪可制造性和装配设计（DFM/A ）▪以往质量问题（场内故障，现场故障，类似产品的保修和保单索赔）▪QFD 质量功能展开▪法规要求▪技术要求▪客户需求/期望（外部和内部客户）▪要求规范▪功能模型▪风险矩阵▪框（边界）图▪参数（P ）图▪接口矩阵▪Focus矩阵FMEA实施之前，必须清晰理解并确定产品需求,通过VOC，QFD，法律法规，行业/企业标准，客户需求清单等整体识别产品需求。
FMEA失效分析与失效模式分析全
擦伤或损坏）。 由于横向性能差而在锻件中出现分离线的失效现象。
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在服役条件下由于质量恶化而产生失效的原因包括
过载或未预见的加载条件。 磨损（磨蚀、因过度磨损而咬住、粘住、擦伤、气蚀）。 腐蚀（包括化学接触、应力腐蚀、腐蚀疲劳、脱锌、铸铁石
找出被分析对象的“单点故障”。所谓单点故障是指这种故障单独发 生时，就会导致不可接受的或严重的影响后果。一般说来，如果单点 故障出现概率不是极低的话，则应在设计、工艺、管理等方面采取切 实有效的措施。产品发生单点故障的方式就是产品的单点故障模式。
为制定关键项目清单或关键项目可靠性控制计划提供依据。 为可靠性建模、设计、评定提供信息。 揭示安全性薄弱环节，为安全性设计（特别是载人飞船的应急措施、
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什么是失效分析？
失效分析：考察失效的构件及失效的情景（模式）， 以确定失效的原因。
失效分析的目的：在于明确失效的机理与原因。改 进设计、改进工艺过程、正确地使用维护。
失效分析的主要内容：包括明确分析对象，确定失 效模式，研究失效机理，判定失效原因，提出预防 措施（包括设计改进）。
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失效分析的要点？
失效模式的判断分为定性和定量分析两个方面。在一般 情况下，对一级失效模式的判断采用定性分析即可。而 对二级甚至三级失效模式的判断，就要采用定性和定量、 宏观和微观相结合的方法。
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一级失效模式的分类
20 主要失效模式的分类与分级
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如某型涡轮叶片在第一榫齿处发生断裂，通过断口 的宏观特征可确定一级失效模式为疲劳失效。然后 通过对断口源区和扩展区特征分析和对比，并结合 有限元应力分析等，可作出该叶片的断裂模式为起 始应力较大的高周疲劳断裂的判断，即相当于作出 了三级失效模式的判断。