潜在失效模式和后果分析
设计潜在失效模式及后果分析
下一步行动计划
针对识别出的潜在失效模式， 制定相应的预防和缓解措施， 降低风险。
定期进行设计潜在失效模式 及后果分析复盘，不断完善 和优化产品设计。
持续监测和跟踪潜在失效模 式的改进情况，确保措施的 有效性。
FTA（故障树分析）
总结词
FTA是一种自上而下的逻辑分析方法，用于识别系统故障的原因，并确定导致 故障的最小割集。
详细描述
FTA通过构建故障树来分析系统故障的原因。故障树从顶事件（系统故障）开始， 逐级向下分析导致顶事件发生的所有可能原因。通过FTA，可以识别出导致系统 故障的关键因素，并确定预防措施和改进方案。
05
04
3. 热伤害
过热的产品可能烫伤使用者。
性能后果
总结词
产品的性能是用户最直接关注 的方面，潜在失效模式可能导
致产品性能下降或失效。
1. 功能丧失
产品部分或全部功能无法正常 工作，如电子预期标准，如 电池续航时间缩短、设备运行 速度变慢等。
3. 疲劳失效
产品因长时间使用或频繁使用而导致 的性能下降或损坏。
05
风险优先级评估
风险矩阵
风险矩阵是一种评估风险优先级的方 法，通过将风险发生的可能性和后果 的严重程度进行量化，将风险划分为 不同的等级。
在风险矩阵中，横轴表示风险发生的 可能性，纵轴表示后果的严重程度， 根据这两个维度的值，可以将风险划 分为高、中、低三个优先级。
软件可能存在安全漏洞，如未授权访问、恶意攻击等，威胁用户隐 私和系统安全。
人因设计潜在失效模式
操作失误
人为操作可能导致系统误动作或错误输入，影响系统 正常运行。
潜在失效模式与后果分析(FMEA)
卡死等损坏现象。
4
FMEA过程顺序
系统有那功能，特征，需要条件？会有Leabharlann 些错误？发生错误会有多惨？
那些错误是什么造成的？
发生之频率？ 有那些预防和检测？
检测方法能多好程度？
我们能做什么？ －设计变更 －过程变更 －特殊控制 －改变标准程序或指南
DFMEA and PFMEA
潜在失效模式与后果分析
Failure Mode and Effect Analysis
讲授内容
一.FMEA基本概念 二.FMEA之演变 三.国际间采用FMEA之状况 四.设计FMEA表填写说明 五.制程FMEA表填写说明 六.FMEA结果之应用
2
FMEA的基本概念
1.对失效的产品进行分析，找出零组件之 失效模式，鉴定出它的失效原因，研究
2.设备失效
错误的原物料规格。
生产良率。
不适当的的设计寿命假设。 原物料材质不稳定。
润滑或加油能力不足。
磨损。
不适当的维护作业。
金属疲劳。
缺之环境保护。
装备欠流畅。
错误的算法。
腐蚀。
超过压力。
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设计FMEA填写说明
(15)发生度
参考下列各要素，决定发生度等级值(1~10)： 1.相似零件或子系统的过去服务历史数据和相关经验? 2.零件、上一阶零件或分系统是否滞销? 3.上一阶零件或分系统改变程度的大小？ 4.零件与上一阶零件，基本上是否有差异? 5.零件是否为全新的产品? 6.零件使用条件是否改变? 7.作业环境是否改变? 8.是否运用工程分析去预估，应用此零件之发生度?
8
国际间采用FMEA之状况
潜在的失效模式与后果分析(FMEA)精选全文
太短功能 :支撑架总成生产方法 (焊接)潜在失效模式 :
设计目标骑乘至少3000小时
不需保养, 及10000
小时的骑乘寿命适应99.5%男性成人
舒适的骑乘其它功能 :容易骑用潜在失效模式驾驶困难踩踏困难功能 :提供可靠的交通潜在失效模式链条经常损坏轮胎经常需要保养功能:提供舒适的交通潜在失效模式座椅位置令骑乘者
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FMEA的实施
FMA（失效模式分析）
FMEA（潜在失效模式及后果分析）
失效已经产生
失效还未产生，可能发生，但不是一定要发生
核心：纠正
核心：预防
诊断已知的失效
评估风险和潜在失效模式的影响开始于产品设计和工艺开发活动之前
指引开发和生产
指引贯穿整个产品周期
FMA:Failure Mode Analysis
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FMEA的实施
●及时性●它是一个事前的行为，而不是一个事后的行为。●事先花时间很好地进行综合的FMEA分析，能够容易、低成本地对产品或过程进行修改，从而减轻事后修改的危机。●FMEA能够减少或消除因修改而带来更大的机会。适当地应用FMEA是一个相互作用的过程，永无止境。● FMEA是一个动态的文件。● FMA是一种事后行为，是对产品/过程已经发生的失效 模式分析其产生的原因，评估其后果采取纠正措施的一种活动。●类似项目的FMA是FMEA的重要的输入参考资料。
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良好FMEA之具备事项
FMEA是早期预防失效及错误发生的最重要且最有效的方法之一。一个良好的FMEA必须具备： 1. 确认已知及潜在失效模式 2. 确认每一失效模式的后果和原因 3. 依据风险顺序(严重度、频度及探测度)采取措施 4. 提供问题改正行动及跟催
潜在失效模式和后果分析FMEA
制定优先改进措施
01
根据RPN值评估结果，确定需要优先改进的潜在失效模式。
02
制定针对性的改进措施，包括设计优化、工艺改进、检验加强
等。
制定改进措施的实施计划和时间表，确保改进措施的有效执行
03 。
跟踪改进措施的实施情况
要点二
详细描述
在汽车行业中，FMEA被广泛应用于产品设计、生产和质 量控制过程中。例如，在发动机设计阶段，FMEA分析可 能识别出发动机气缸密封圈的潜在失效模式，如密封圈材 料疲劳或安装不当。这种失效可能导致发动机性能下降或 漏油，影响车辆的安全性和可靠性。通过FMEA分析，设 计团队可以采取措施优化密封圈材料和安装工艺，降低失 效风险。
服务流程改进
在服务流程中应用FMEA，有助于发 现和改进可能导致服务失败的潜在问
题。
生产过程控制
在生产过程中应用FMEA，有助于识 别和解决可能导致生产不合格品的潜 在问题。
维修和维护
在产品维修和维护过程中应用FMEA ，有助于预防和解决可能导致产品失 效的潜在问题。
02
CATALOGUE
FMEA分析过程
详细描述
潜在失效模式是指产品或过程中可能发生的故障或性能下降。通过分析历史数据、类似产品的失效模式以及专家 意见等途径，可以识别出潜在的失效模式。
确定失效影响
总结词
评估潜在失效模式对系统、产品或过程 的影响，有助于了解失效的严重程度。
VS
详细描述
失效影响是指潜在失效模式发生时，对系 统、产品或过程性能的影响程度。通过评 估失效影响，可以了解失效的严重程度， 为后续的风险评估提供依据。
潜在失效模式及后果分析
潜在失效模式及后果分析1. 简介在工程设计和生产过程中，产品的失效模式及其潜在后果分析是非常重要的一环。
通过对产品失效模式和后果的分析，可以及早发现和解决潜在的问题，从而提高产品的可靠性和安全性。
2. 什么是潜在失效模式？潜在失效模式是指在特定工作条件下可能导致产品失效的方式或方式组合。
每个产品都可能存在多个潜在失效模式，而这些失效可能会对产品的性能、可靠性和安全性产生不利影响。
3. 为什么进行潜在失效模式及后果分析？潜在失效模式及后果分析有以下几个重要的目的： - 识别并理解产品的潜在失效模式，以便进行针对性的改进和优化； - 预测产品在特定工作条件下的失效后果，以便制定相应的应对措施； - 分析和评估潜在失效对产品性能、可靠性和安全性的影响，以指导产品设计和工艺改进； - 为后续的可靠性测试和故障分析提供基础和参考。
4. 潜在失效模式及后果分析的方法潜在失效模式及后果分析可以采用多种方法，常见的方法包括以下几种： ### 4.1 故障模式与影响分析(FMEA) 故障模式与影响分析(Failure Mode and Effects Analysis, FMEA)是一种常见的潜在失效模式及后果分析方法。
通过对产品的各个部件和子系统进行系统性的分析，识别出各种潜在失效模式及其后果，并根据其严重性、发生概率和检测能力等指标进行评估和排序。
4.2 故障树分析(FTA)故障树分析(Fault Tree Analysis, FTA)是另一种常用的潜在失效模式及后果分析方法。
通过建立一个由事件和逻辑门构成的故障状态树，分析和推导出导致系统失效的各种可能性和后果。
4.3 事件树分析(ETA)事件树分析(Event Tree Analysis, ETA)是一种与故障树分析类似的潜在失效模式及后果分析方法。
与故障树分析不同的是，事件树分析是从系统的某个事件开始进行推导，分析该事件的多种可能性和后果，从而得出整个系统的失效模式和后果。
潜在的失效模式及后果分析
潜在的失效模式及后果分析概述：潜在的失效模式及后果分析（Failure Mode and Effects Analysis，FMEA）是一种系统性的方法，用于识别并评估设计中可能出现的潜在失效模式及其可能的后果。
通过FMEA，可以帮助设计团队和制造商在早期阶段识别和解决设计中的潜在问题，提高产品的可靠性和性能。
1.确定失效模式在进行FMEA之前，首先要识别可能的失效模式。
失效模式是指在实际使用或操作过程中可能发生的特定故障，可能导致系统或组件功能中断或性能丧失。
设计团队应根据产品的特殊要求和预期使用环境，列举潜在的失效模式。
2.评估失效后果对于每个失效模式，设计团队应评估其可能的后果，包括安全、可靠性、功能性和性能方面的潜在影响。
后果评估可以基于已知的工程知识、历史数据、类似产品的分析以及符合相关规范和标准的要求。
3.确定失效的严重程度在评估失效后果后，可以为每个失效模式分配一个严重程度等级。
严重程度等级可以根据对产品和用户的潜在影响进行定义，通常使用数字或字母等级表示。
等级越高，表示失效对产品和用户的影响越严重。
4.分析失效的原因在确定了可能的失效模式和其严重程度后，设计团队应分析失效的原因和潜在根本原因。
通过这一步骤，可以识别导致失效模式的设计、制造或其他因素，并采取相应的措施来预防失效的发生。
5.确定控制措施对于确定的失效模式和其原因，设计团队应确定适用的控制措施，以减少或消除失效的可能性。
控制措施可以包括设计变更、工艺改进、材料选择、测试和验证等。
6.重新评估风险在采取控制措施后，设计团队应重新评估失效模式的严重程度和发生概率。
这可以帮助团队确认控制措施的有效性，并通过进一步的优化来减少潜在的风险。
通过以上步骤，设计团队可以系统地识别并评估设计中的潜在失效模式及其可能的后果。
这种方法有助于提早发现和解决设计问题，减少不必要的成本和时间浪费，改善产品的质量和性能。
FMEA是一个灵活的工具，可以根据不同的应用领域和需求进行定制和适应。
潜在失效模式与后果分析
后果分析
交通事故、人员伤亡、品牌声誉受损等。
预防措施
严格把控零部件质量、定期进行车辆检查和 维护、提高生产工艺和流程的可靠性。
案例三：医疗器械潜在失效模式与后果分析
潜在失效模式
设备故障、软件错误、电池寿命过短等。
后果分析
诊断错误、治疗延误、患者生命安全受到威胁等。
预防措施
加强设备维护和校准、提高软件的安全性和稳定性、 采用高可靠性的电源和电池。
06 案例研究
案例一：电子产品潜在失效模式与后果分析
01
潜在失效模式
电子元件老化、过热、电磁干扰 等。
后果分析
02
03
预防措施
产品性能下降、突然失效、安全 问题等。
加强品质控制、定期维护和检查、 采用耐久性和可靠性更高的材料。
案例二：汽车行业潜在失效模式与后果分析
潜在失效模式
发动机故障、刹车系统失灵、气囊不起作用 等。
产品或过程出现故障，导致性能下降或维修成本增加。
后果评估
后果严重度评估
评估后果的严重程度，包括人员伤亡、财产 损失、环境影响等。
后果可能性评估
评估后果发生的可能性，包括概率和频率。
后果可检测性评估
评估后果在发生前被检测到的可能性。
后果严重性分级
高
01
严重后果，可能导致人员伤亡、重大财产损失或严重影响安全
头脑风暴法
通过绘制流程图，将产品或过程的各个阶 段进行详细描述，以便找出可能存在的失 效模式。
集合团队成员，通过集思广益的方式，提 出各种可能的失效模式。
历史数据分析法
通过分析历史数据，找出产品或过程中经 常出现的问题，从而识别潜在的失效模式 。
FMEA（失效模式与影响分析） 法
FMEA潜在失效模式及后果分析
FMEA潜在失效模式及后果分析FMEA（Failure Mode and Effects Analysis）即潜在失效模式及后果分析，是一种常用的风险管理工具，用于识别和评估系统、产品或过程中潜在的失效模式及其可能的后果。
它通过系统性的方法，帮助组织识别潜在的风险，采取预防和纠正措施，以减少失效风险并改善产品或过程的可靠性和品质。
FMEA分析主要包括三个方面：失效模式、失效原因和失效后果。
失效模式是指系统或产品出现失效的方式或形式，它可以是故障、缺陷、损坏等。
失效原因是导致失效模式出现的根本原因，包括设计、制造、运营、环境等方面的因素。
失效后果是指失效模式可能带来的影响和后果，包括安全风险、质量问题、客户满意度下降等。
FMEA分析的步骤一般包括：1.确定分析的对象：确定需要进行FMEA分析的系统、产品或过程。
2.建立团队：组建一个跨部门的团队来进行FMEA分析，包括设计、制造、质量、供应链等相关部门的代表。
3.识别失效模式：对系统、产品或过程进行全面的分析和评估，识别可能出现的所有失效模式。
4.确定失效原因：对每个失效模式进行深入的分析，确定导致该失效模式出现的根本原因。
5.评估失效后果：对每个失效模式的可能后果进行评估，包括影响范围、严重程度、频率、可能性等。
6.确定风险优先级：根据失效后果的评估结果，为每个失效模式确定一个相应的风险优先级。
7.提出改进措施：根据风险优先级，制定相应的改进措施，包括预防措施、检测措施和纠正措施。
8.实施改进措施：将制定的改进措施付诸实施，并监控其有效性。
9.评估改进效果：评估实施改进措施后的效果，以判断改进措施是否有效，是否需要进一步优化。
FMEA分析具有许多优点，包括：1.早期预防：FMEA可以在产品设计和开发阶段开始进行，发现和解决潜在的风险和问题，避免在后期造成更大的损失和成本。
2.风险管理：FMEA可以帮助组织识别已知和未知的风险，评估其严重程度和可能性，制定相应的控制措施，以降低风险。
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2020/11/21
潜在失效模式和后果分析
目录
概述 DFMEA PFMEA
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潜在失效模式和后果分析
概述
术语
➢失效：功能降低或丧失。 ➢潜在：失效可能发生，但不一定发生。 ➢失效模式：失效的表现形式。
潜在失效模式和后果分析(FMEA)
提高产品的质量和可靠性的一种系统化的活动。
开
关
➢ 湿度：0~100%RH
灯泡 3
总成 4
极板+ 5
开关灯2/
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。
Байду номын сангаас
标明信息、能量、力、流体等
的流程；
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闪光灯各部件的之间连接方法： 1 不连接（滑动配合）
2 铆接 3 罗纹连接 4 卡扣连接 5 压紧连接
明确该系统的过程(输入、
功能、输出)；
表示系统内零部件的连接
—使之规范化和文件化。
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潜在失效模式和后果分析
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、
DFMEA不依靠过程来克服潜在的设计缺陷，但
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)。
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；
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潜在失效模式和后果分析
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潜在失效模式和后果分析
FMEA的目的
发现、评价、消除/减少潜在的失效，
并记录之。
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潜在失效模式和后果分析
FMEA的实施
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。
➢ 时间：在产品/过程/服务的策划的阶段； ➢ 对象：产品的子系统、零件和过程的各工序逐一进行
分析；
➢ 目的：找出所有潜在的失效模式，并分析其可能的后 果，预先采取措施，减少其严重程度，降低其可能发 生的概率；
➢ 结果：使活动规范化和文件化。
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潜在失效模式和后果分析
FMEA与FMA、FTA
FMEA文件进行评审,包括管理评审.
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潜在失效模式和后果分析
FMEA分析的过程顺序
•功能、 特性或 要求是 什么？
•后果 是什 么？
•会有什么 问题？
•-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？
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
的后果，是“由上而下”的分析途径。而不是 “自下而上”失效树(FTA)的分析途径.
FMEA 可分为DFMEA PFMEA等。
建议根据FMEA的质量目标(见手册附录A和B)对
•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、 •该方法在 程序或指 探测时有 南更改。 多好？
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潜在失效模式和后果分析
DFMEA
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；
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潜在失效模式和后果分析
谁来做FMEA
由设计责任工程师编制、启动，核心小组
参与；
对有专利权的设计，可由供方制定； 责任工程师应主动，直接地同有关部门的
代表联系：装配、制造、分析/试验、可靠 性、材料、质量、服务和供方、以及与之 相关的设计部门(高或低层次的总成或系统、 子系统或部件)。
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潜在失效模式和后果分析
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潜在失效模式和后果分析
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潜在失效模式和后果分析
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
FMEA与FMA(Failure Mode Analysis，即
失效模式分析)。
➢FMEA是事前行为； ➢FMA是事后行为。
FMEA与FTA(Failure Tree Analysis，即失
效树分析)。
➢FMEA是从局部失效入手，分析其对上一级系 统、相关部分、下游程序及总成的后果；
➢FTA一般由系统的失效模式入手，分析造成失 效产生的原因。
在产品加工图样完成之前全部完成。
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潜在失效模式和后果分析
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。
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潜在失效模式和后果分析
什么时候做
DFMEA是一份动态文件，即反应最新状态：
➢ 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)；