失效模式及其影响分析
FMEA(失效模式与影响分析)简介
没有影响；事件发生的频率要记录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，工艺能力为0.33或者ppm大于10000。
5.2检测等级是评估所提出的工艺控制检测失效模式的几率，列为10表示不能检测，1表示已经通过目前工艺控制的缺陷检测。
5.3计算风险优先数RPN(riskprioritynumber)。
RPN是事件发生的频率、严重程度和检测等级三者乘积，用来衡量可能的工艺缺陷，以便采取可能的预防措施减少关键的工艺变化，使工艺更加可靠。
对于工艺的矫正首先应集中在那些最受关注和风险程度最高的环节。
RPN最坏的情况是1000，最好的情况是1，确定从何处着手的最好方式是利用RPN的pareto图，筛选那些累积等级远低于80%的项目。
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。
对一些严重问题要时常考虑拯救方案，如：一个产品的失效模式影响具有风险等级9或10；一个产品失效模式/原因事件发生以及严重程度很高；一个产品具有很高的RPN值等等。
在所有的拯救措施确和实施后，允许有一个稳定时期，然后还应该对修订的事件发生的频率、严重程度和检测等级进行重新考虑和排序。
在设计和制造产品时，通常有三道控制缺陷的防线：避免或消除故障起因、预先确定或检测故障、减少故障的影响和后果。
FMEA正是帮助我们从第一道防线就将缺陷消灭在摇篮之中的有效工具。
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。
及时性是成功实施FMEA的最重要因素之一，它是一个"事前的行为'，而不是"事后的行为'。
为达到最佳效益，FMEA必须在故障模式被纳入产品之前进行。
FMEA实际是一组系列化的活动，其过程包括：找出产品/过程中潜在的故障模式；根据相应的评价体系对找出的潜在故障模式进行风险量化评估；列出故障起因/机理，寻找预防或改进措施。
FMEA失效模式及其影响分析
03
FMEA失效影响分析
直接和间接影响
直接影响
指失效模式对产品或系统的性能、安 全性、可靠性和可用性等直接造成的 影响。例如，电池的充电功能失效会 导致设备无法正常工作。
间接影响
指失效模式引发的连锁反应或次生问 题，可能涉及到供应链、生产、销售 和服务等环节。例如，关键零部件的 失效可能导致整条生产线停产。
制中的问题，提高产品的可靠性和安全性。
识别和评估
总结词
在FMEA失效模式分析中，识别和评估是关键步骤，需要全面考虑各种可能的失效模式，并对其影响进行量化评 估。
详细描述
在识别阶段，团队需要充分了解产品或过程的设计、制造和使用环境，找出可能出现的各种失效模式。这些失效 模式可能包括机械、电气、化学、热学等多个方面。在评估阶段，团队需要分析每种失效模式的发生概率、严重 程度以及可检测性，为后续的优先级排序提供依据。
静态性
FMEA通常在产品设计阶段进行，对后续生产和使用的动 态变化考虑不足，可能无法全面反映产品在实际使用中的 失效模式。
高成本
FMEA需要投入大量时间和资源进行数据收集、分析和改 进措施制定，对于小型企业或项目可能存在成本压力。
06
案例研究
案例一：汽车制造业的FMEA应用
总结词
汽车制造业是FMEA应用的重要领域，通过分析失效 模式及其影响，可以优化产品设计、生产和质量控制 。
FMEA失效模式及其影响 分析
• 介绍 • FMEA失效模式分析 • FMEA失效影响分析 • FMEA实施步骤 • FMEA的优点和局限性 • 案例研究
01
介绍
FMEA的定义
• FMEA（Failure Modes and Effects Analysis）即失效模式与影响分析， 是一种预防性的质量工具，用于评估 产品设计或流程中潜在的失效模式及 其对系统性能的影响。它通过识别、 评估和优先处理那些可能对产品或流 程性能产生最大影响的失效模式，帮 助组织减少或消除潜在的问题，提高 产品和流程的可靠性和安全性。
FMEA失效模式和影响分析的类型
FMEA失效模式和影响分析的类型FMEA（Failure Modes and Effects Analysis）是一种用于识别、评估和减少潜在失效模式及其影响的系统工具。
FMEA分析可以应用于各个领域，包括制造业、医疗保健、航空航天、汽车工业等。
它的主要目的是预防问题的发生，从而提高产品、服务或过程的质量。
在FMEA分析中，失效模式指的是系统、产品或过程中可能出现的故障模式。
而影响则表示失效模式产生的潜在后果或结果。
因此，FMEA的类型主要涉及失效模式和影响分析的分类。
一般来说，FMEA可以分为以下几种类型：1. 制造过程FMEA（Process FMEA）：这种类型的FMEA主要用于分析和改进制造过程中的潜在故障。
它可以帮助确定并解决可能导致产品质量问题的工艺、设备、材料或人为因素。
2. 设计FMEA（Design FMEA）：这种类型的FMEA主要用于评估产品或系统设计阶段中可能存在的失效模式及其潜在后果。
通过分析设计变量、可靠性要求和相关特性，可以预测并改进设计，并减少潜在故障的发生。
3. 系统FMEA（System FMEA）：这种类型的FMEA用于系统级别的分析，以识别可能导致整个系统失败的主要失效模式。
它有助于识别风险并采取适当的措施来提高系统的可靠性和性能。
4. 排序FMEA（Process FMEA）：这种类型的FMEA用于对失效模式和影响进行排序和优先化。
通过对失效模式的潜在严重性、出现频率和检测性的评估，可以确定哪些失效模式最需要优先处理。
5. 操作FMEA（Process FMEA）：这种类型的FMEA主要用于分析和改进操作和维护过程中可能发生的失效模式。
它有助于确定操作和维护流程中的关键控制点，并制定相应的纠正和预防措施。
无论是哪种类型的FMEA，其分析方法都包括以下步骤：1.定义分析目标：明确要分析的系统、产品或过程的范围和目标。
2.列出潜在失效模式：识别可能导致系统、产品或过程故障的失效模式。
失效模式与影响分析FMEA
失效模式与影响分析FMEA失效模式与影响分析（Failure Mode and Effects Analysis, FMEA）是一种常用的质量管理工具，主要用于识别潜在的失效模式及其对系统、产品或流程性能的影响，以便采取相应的预防和纠正措施，提高质量和可靠性。
FMEA的过程通常包括以下几个步骤：1.确定分析范围：确定需要进行FMEA分析的系统、产品或流程，并明确分析的目标。
2.定义失效模式：识别可能的失效模式，即系统、产品或流程可能出现的各种问题、故障或失效，包括设计失效、制造失效、装配失效等。
3.评估失效影响：对每个失效模式进行评估，分析其对系统、产品或流程性能的影响。
评估可以从多个维度进行，如安全性、可靠性、功能性、经济性等。
4.确定失效原因：确定每个失效模式的潜在原因。
可以使用多种工具和方法，如因果图、5W1H、鱼骨图等，来帮助确定失效的根本原因。
5.评估现有控制措施：评估当前已经实施的控制措施对失效模式的效果。
确定哪些失效模式已经通过其他控制措施得到有效控制，哪些失效模式仍然存在较高的风险。
6.制定改进措施：针对高风险的失效模式，制定相应的改进措施。
改进措施可以包括设计改进、工艺改进、培训和教育、检测和监控等。
7.实施并验证改进措施：将改进措施实施到实际生产或运营中，并验证其效果。
跟踪和监控改进措施的实施情况，并对其效果进行评估。
通过进行FMEA分析，可以帮助组织识别和管理潜在的风险，提前采取预防措施，减少系统、产品或流程的失效概率，以实现质量和可靠性的提升。
FMEA分析可以应用于各个领域，如制造业、医疗设备、航空航天、汽车等。
FMEA的应用具有以下几个特点和优势：1.预防导向：FMEA分析主要关注于预防失效模式的发生，通过分析潜在的失效原因和影响，预测可能的失效模式，制定相应的预防措施，从而避免质量问题的发生。
2.多维度评估：FMEA分析不仅关注失效模式的影响对系统、产品或流程的影响，还可以从多个维度进行评估，如安全性、可靠性、功能性、经济性等，以全面了解失效模式的风险。
质量管理中的失效模式与影响分析
质量管理中的失效模式与影响分析一、前言在现代工业生产中，产品质量是企业永恒的追求，而质量管理是实现高品质产品的有效手段。
失效模式与影响分析（Failure Mode and Effects Analysis，FMEA）是质量管理体系中非常重要的一环，是通过深入分析可能造成产品失效的原因和影响，预防和控制失效事件的发生，从而提升产品质量的一种方法。
二、失效模式与影响分析的概念1、失效模式所谓失效模式，是指产品或者系统中可能出现的故障模式，其表现为产品或者系统不能够按照设计要求正常工作。
2、影响分析影响分析是指对失效模式及其原因的分析，以及对失效事件可能带来的影响和后果的评估。
影响分析旨在识别存在的潜在问题，并制定一系列预防、纠正和预测措施，以使产品或者系统更加可靠、有效地运行。
3、失效模式与影响分析失效模式与影响分析（FMEA）是预防控制的一种手段，它的核心思想是：在设计、制造、维修、使用产品的各个环节中，识别潜在失效模式、评估其可能影响和后果，并随后采取预防措施，从而提高产品的质量和可靠性。
三、失效模式与影响分析的步骤FMEA是一个基于团队合作的、有序的分析过程，主要分为以下步骤：1、确定需要分析的产品或者系统首先需要确定需要进行FMEA分析的产品或者系统，以及所涉及的物理和功能性方面。
2、制定失效模式制定失效模式是指对所选产品或者系统进行分析，并确定可能存在的失效模式。
在此过程中，需要考虑影响失效模式的所有因素，包括物理变形、设备磨损、操作不当、环境因素等。
3、评估失效模式的严重性在确定了失效模式后，需要评估失效模式的严重性，包括对生产和用户产生的影响等方面进行评估。
4、确定可能的原因在确定失效模式和严重性后，需要确定可能的原因，以及导致失败模式和严重性的根本原因。
5、确定纠正措施在确定了原因后，需要制定出一些纠正措施，以减少或消除可能造成失效事件的原因。
6、制定预防性措施最后，需要制定一系列预防性措施，以防止不良失效模式或原因继续存在。
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。
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[1]。
历史从每次的失效/故障之中习得经验和教训，是一件代价高昂而又耗费时间的事情，而FMEA 则是一种用来研究失效/故障的，更为系统的方法。
同样，最好首先进行一些思维实验。
二十世纪40年代后期，美国空军正式采用了FMEA[2]。
后来，航天技术/火箭制造领域将FMEA用于在小样本情况下避免代价高昂的火箭技术发生差错。
其中的一个例子就是阿波罗空间计划。
失效模式与影响分析(FMEA)
可能给错药 药物名称或外表 厂商制造原 造成病人伤 相似 因 害
1
1
10
10
三、举例
4.分析失效模型和影响因素 表4.3 护士到病人单位给药 失效模式 原因 结果 S 1.护士太 可能给错 护士没有核对 匆忙。2. 药造成病 10 病人身份 病人没有 人伤害 识别手圈 1.无法识 给药途径 药物给药途径 别医嘱。 错误造成 10 错误 2.缺乏相 影响结果 关知识。
护士对药 卡 到备药间 备药 到病人病 房给药
三、举例
4.分析失效模型和影响因素
4.1 护士给药 表4.1护士核对给药纪录单
失效模式 结果 S 没有依照处 1.医嘱遗失。 给药记录单没有 方给药可能 10 2.书写医嘱 更新 影响病人结 时分心 果 1.书写医嘱 时不注意。 没有依照处 2.写后的医 方给药可能 给药时间不正确 嘱没有双重 10 影响病人结 核对。3.没 果 有计算机处 方系统 原因 O 5 D 5 RPN 改善措施 250
O
D RPN 改善措施
1.加强培 训。2.病 10 人佩戴手 圈
1
1
5
5
250
三、举例
5. 评判结果 失效模式 给药记录单没有更新 RPN 250
给药时间不正确 药物不正确 药物名称或外表相似
护士没有核对病人身份
250 250 10
10
药物给药途径错误
250
三、举例
6.根本原因分析 6.1列出最需要改善的失效模式: 给药记录单没有更新、给药时间不正确、药物不 正确、药物给错途径 6.2 对相应失效模式分析原因。
三、举例
3. 分析流程 主题1：病人辨识和输血流程：
制作及佩 戴手圈 采血和 备血 检验科 流程 送血到 病房 核对 病人
失效模式及影响分析
失效模式及影响分析失效模式及影响分析（Failure mode and effects analysis，简称FMEA）是一种用于系统故障预防和可靠性改进的方法。
通过对系统的各个组成部分及其可能的失效模式和影响进行分析，能够帮助识别和消除潜在的故障点，提高系统的可靠性和安全性。
失效模式（Failure mode）是指系统、产品或组件在正常条件下未能按预期执行其功能或要求的方式，即失效的特定表现形式。
常见的失效模式包括：停止工作、性能下降、产生误差、漏水/泄露、短路、断裂等。
影响（Effects）是指失效模式对系统、用户、环境或企业造成的潜在危害或负面影响。
影响的级别可以从事故、严重故障、中度故障、轻微故障、降低可靠性等方面来评估。
FMEA通过对失效模式和其影响进行分析，可以进行以下几个方面的评估：1. 严重性评估（Severity Evaluation）：根据失效模式对系统、用户或环境的影响程度，评估其严重性级别。
将影响分为高、中、低等级，并确定具体的损失程度。
2. 发生频率评估（Occurrence Evaluation）：根据失效模式发生的概率或频率，评估其出现的可能性。
通过对设备或系统历史数据的统计分析，可确定每年失效次数或概率。
3. 检测能力评估（Detection Evaluation）：根据可用的检测手段和方法，评估对失效模式的检测能力。
检测能力可以通过验证和验证手段的准确性和可靠性来评估。
通过对这三个因素进行综合评价，可以计算出风险优先数（Risk Priority Number, RPN）。
RPN是一个综合评估指标，用于确定优先改进的失效模式。
FMEA的主要目的是帮助预防失效，减少系统故障，并且在设计或改进产品或过程时识别并降低风险。
通过FMEA分析，可以及早发现和解决潜在问题，提高系统可靠性，减少维修和停机时间，降低成本和提高用户满意度。
FMEA可以应用于各个领域，如制造业、软件开发、航空航天等。
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户所认 可的症状来描述 * 采用集体的献计献策来确保其充实完整
• 例如:
• 腐蚀的 • 有裂纹的 • 变形的 • 氧化的 • 泄漏的 • 断裂的 • 畸形的 • 压扁的 • 不粘的 • 污染的
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失效模式及其影响分析
以上的所有三种 影响在任何的工艺FMEA中应该予以考虑
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失效模式及其影响分析
严重性 ( 工艺-FMEA)
•~ 严重性是指对所产生后果的严重程度的评估
等级 程度
对终端用户
的影响
对下游//局部工艺过程 的影响
1
微小 * 不被注意到
* 无后果
2 后果
3 4 5 6
7 破坏
8
作工
9 10
低
* 很少被注意到
下游的客户 制造 FMEA
* 侧重于客户的工艺过程 * 主要倾向于你的产品与客
工艺过程的兼容性
服务 FMEA 应用,可维护性 PPT文档演模板
* 侧重于领域服务 * 关心可靠性, 产品
失效模式及其影响分析
FMEA 的目的
失效模式及其影响分析 (FMEA) 是用来提高
• 产品的可靠性 (考虑使用, 环境, 寿命等等.) • (所采购的)零件的质量 (包括零件‘隐藏’的功能 ) • 产品的可再现性 (减少组装中的产品质量下降和维修 ) • 生产工艺过程的可再现性 (加工, 运输等等 )
of failure
• 一个结构化和专业化的过程，它能系统和综合地找出并记录 在 设计和工艺过程中潜在的问题和缺点并由此作出设计改变或 采 取其它的改正措施以防止失效的实际发生
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失效模式及其影响分析
FMEA 对工艺过程及设计改变的影响
•FMEA 方法
• 传统方法
• 工程改变的数量
•设 计 •开始
失效模式及其影响分析
质量杠杆
•概念设计 •500 : 1
•产品设计
•工艺过程设计 •生产
•100 : 1
•回报
•10 : 1
•低显现率/ •效益
•时间
•高显现率/ •效益
•1 : 1
•改进产品
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失效模式及其影响分析
用FMEA法研究可靠性
前提 : 产品能执行其正常功能
问题 : 使用时间和环境对每个部件的影响是什么
可能性 :
a. 磨损, d. 弄脏, f. 老化,
b. 生锈,
c. 材料失效,
e. 因加载而变形 (蠕变)
g. 工艺过程的失效.
对产品功能的影响是什么?
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失效模式及其影响分析
用 FMEA法进行可再现性分析
前提 : 测试工具: 例如 FOR/ppm 行动 : 将行动作为工艺过程质量控制 (P.Q.C.) 的结果 分析 : 集中关注于在生产工艺过程中造成的并已被 注 意
失效模式及其影响分析
FMEA的使用
A. 可靠性工程 - 可靠性的提高.
B. 可再现性的分析 - 制造过程中较少的检修与废品. - 关键时刻的质量改进.
C. 生产工艺的分析 - 较少的检修与废品. - 工艺过程控制点的确定. - 工艺过程的交付.
A 与 B 处在发展阶段. C 处在工作准备阶段 .
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2
很低 CpK > 1.33
3
低 CpK > 1.00
< 1 ppm 50 ppm 250 ppm
4
1000 ppm
5
中等 CpK < 1.67
2500 ppm
6
1 in 80 (1.25%)
7
高 不能由统计 1 in 40 (2.5%0
8
来控制
1 in 20 (5.0%)
9 10
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很高 失效几乎是 1 in 8 (12.5%) 不可避免的 1 in 2 (50.0%)
因 ( 较 小贡献者) 或那些可以被容易控制的原因
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失效模式及其影响分析
• 故障树举例
•问题
•原因A
•原因B
•原因C
•A1
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•A2
•B1
•B2
失效模式及其影响分析
出现率 (P-FMEA)
•~ 可被看作为失效模式发生的概率
等级 程度 基于 SPC
基于失效率
1
细微的
CpK > 1.67
• 安装零件 • 处理工艺 • 粘结零件
• 工位 2
• 调整工艺
• 测试
• 工位 3
• 安装组件 • 处理工艺 •安装零件 • 测试
• 工位 4
失效模式及其影响分析
工艺流程图 ( 举例 )
• 组装工艺过程 • 安装驱动元件并
• 安装弹簧夹 • 剪掉 LDGU 引线 • 并将LDGU 装入 • 光笔外壳内
失效模式及其影响分析
•Failure Mode and Effect Analysis Chart
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失效模式及其影响分析
当前的控制
* 当前的控制是对控制的描述， 即以控制来: (a) 预防失效模式的发生
或 (b)如果它发生的话，检测到失效模式。
了解 的，归因于每一种失效模式的失效原因
* 原因应该是具体的, 象“操作员失误” 或 “机器问题” 之
类是不十分 明确的原因的例子
* 原因可以或不可以互相不可兼容 - 假如根除一个原因会对失效模式产生直接的影响, 那么这 个原因 被称为是对应于该失效模式的不可兼容的原因
- 当原因之间互相不可兼容,实验设计 可以用来找出根本原
Car 2: •No Major Break downs •非主要的破损 •Few failures •很少失效
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失效模式及其影响分析
The effect of a too late discovered failure 失效发现得太迟的后果
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失效模式及其影响分析
Customer Satisfaction－ 顾客满意
集中关注于技术问题
将成熟栅格图与风险管理 相联系 !
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失效模式及其影响分析
风险的类型
• 市场风险 在合适的时间推出适合的产品
•市场风险
• 技术风险
•产品规格
•计
划
达到产品的规格质量, 可再现性
• 项目风险 项目的组织, 团队方面, 资源
•技术风险
•项目风险
• 技 能, 能力
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失效模式及其影响分析
工艺 FMEA 的开发 : 概述
• 工艺步骤 • 目的
• 失效模式 • 后果
• 严重性, S
• 原因 1 • 控制 •RPN1 = SO1D1
• 原因 1 •控制 •RPN2 = SO2D2
• 发 生, On • 检 测, Dn
• 原因 1 •控制 •RPNn = SOnDn
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中等 高
* 客户不满意 * 降低性能 * 性能损坏 * 客户不满意
* 失去子系统功能
很高 * 出现安全问题 * 违背政府的有关
条规
* 无影响/有限的
* 对两者影响有限 * 可能需要返工 * 可能需要计划外的返工 * 可能损坏设备 * 可能造成严重的 * 可能需要较多的返工
可能危害机器/操 * 生产线停工 * 生产人员的安全受威胁
• 安装并紧固柔 • 性组件
• 将驱动元件和LDGU •焊到柔性组件上
• 将LDGU围上栅格 • 并加以粘结
• 安装支架和电线 • 弹簧
• 设备
• 光笔载具 • 按压工具
• LDGU 切割/ • 镶嵌机器
• 光笔载具 • 安装夹具 • 电动螺丝起子 • 攻螺纹器
• 光笔载具 • 焊接设备
• 栅格安装调节 •机 • 粘结机和 • 切割设备
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• 开发
• 生产 •放行
• 生产
• 时间
失效模式及其影响分析
FMEA 的 类 型
类型 产品 FMEA 统,
别称 设计FMEA
说明
* 侧重于产品自身, 评估系
D-FMEA
部件及元素
工艺 FMEA 生产 FMEA
* 侧重于制造工艺过程, 评估
P-FMEA
工艺过程的每一步
应用 FMEA 户的
到的失效
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失效模式及其影响分析
2 PROCESS FMEA
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失效模式及其影响分析
应用于生产工艺过程中的 FMEA
分析的主题 : - 流程图及生产工艺过程的概貌
集中关注 :
- 操作员的作业 - 错误 (偏差) 的材料 - 工艺过程 - 设备 - 运输 - 储存
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•
Customer satisfaction means: Never having to say you’re sorry !
顾客满意意味着： 决不要说对不起 ！
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失效模式及其影响分析
质量工程工具
工具
应用
1 设计评审 2 七种QC工具 3 新七种QC工 具 4 统计过程控制(SPC) 5 实验设计(DOE) 6 质量功能推展 (QFD) 7 失效模式及其影响分析
- 制造策略 ( 手动/自动, 等 ) - 技术, 工艺过程及设备 - 生产线和厂房布置 - 供应商, 运输, 物流 • 系统操作, 控制和维修 • 系统环境条件 • 测试及质量控制
将组装工艺过程变为一 张: 工艺流程图