FMEA功能分析步骤
FMEA要求六步分析法
有的技术和材料，类似的应 但不足以确保不发生故障， 用随着周期/运行的条件变 分析能提供一些防止失效的
化，以前有测试或现场经验 原因
在预期使用寿命期间发生的 基于类似技术和材料的新设 标准、最佳实践和设计规则
7 可能性为较高
计，新的应用或改变工作周 适用于基准设计，但不适用 期/运行条件，以前未验证。 于创新，分析提供了有限的
标准不存在，最佳实践尚未 确定，分析不能预测实际性 能
• 从上表可以看出 • 新版 FMEA 的频度考虑了 • 设计成熟度（估计发生） • 产品成熟度（产品实践） • 和预防措施（预防控制） • • • • • 三个维度进行评分 • 增加了“公司或产品示例”栏
探测度（D） 是探测控制有效性的指标 以在产品发布、生产之前 可靠地探测失效原因或失效模式 探测度是指 在现行过程控制探测栏里的 最佳探测控制相关等级 探测度（D）打分表 （适用DFMEA）
第三步：功能分析
• 该步骤主要利用和接口矩阵等工具识别设计或过程的功能和要求并赋予给系统层 级和下一层级（产品、部件层级）如图所示
第四步：失效分析
• 该步骤是新版FMEA特色所在 • 将失效影响、失效模式和失效原因之间 • 的逻辑关系以“瀑布模型”的方式进行展示 • 上一层级的失效模式为下一层级的失效影响 • 下一层级的失效模式即为上一层级的失效原因
频度
估计发生
产品实践
预防控制
通过预防性控制和无故障 完成相同的成熟设计，相 设计经验符合标准、最佳
系列生产的历史，实际上 同的应用、工作周期和工 实践，考虑到经验教训，
1 可以消除故障的可能性 作条件，在可比较的操作 这有效的防止了条件失效
条件或成熟的设计下进行 的发生，分析能高信度的
fmea的实施过程四个步骤
FMEA的实施过程四个步骤1. FMEA简介FMEA（Failure Mode and Effects Analysis）是一种风险管理工具，常用于产品设计和过程改进。
它可以通过识别潜在的故障模式、评估其影响，并采取预防和纠正措施来降低风险和提高产品的可靠性和质量。
本文介绍了FMEA的实施过程，包括四个基本步骤。
2. FMEA实施过程四个步骤2.1 第一步：确定分析范围和目标在开始FMEA之前，需要明确定义分析的范围和目标。
这可以通过以下方式实现：•确定分析的范围：确定要分析的系统、产品或过程的边界，并确定涵盖的子系统、部件、功能等。
•确定分析的目标：明确分析的目标，例如减少故障率、提高产品可靠性、提升制程质量等。
2.2 第二步：识别故障模式在这一步中，需要识别潜在的故障模式和可能导致故障的原因。
这可以通过以下方式实现：•列举所有的功能和过程步骤：将系统、产品或过程的各个功能和过程步骤列出，并对其进行描述。
•识别潜在的故障模式：针对每个功能和过程步骤，分析可能发生的故障模式，例如机械失效、电子元件故障等。
•确定故障的原因：针对每个故障模式，分析其可能的原因，例如设计不合理、材料选择错误等。
2.3 第三步：评估故障的影响在这一步中，需要评估故障对系统、产品或过程的影响，以确定其严重性。
这可以通过以下方式实现：•确定影响因素：确定评估故障严重性的因素，例如安全性、可靠性、成本等。
•制定评分标准：为每个影响因素制定评分标准，例如使用1到10的等级进行评估。
•评估故障的影响：根据评分标准，对每个故障模式的严重性进行评估，并记录评分结果。
2.4 第四步：制定预防和纠正措施在这一步中，需要制定预防和纠正措施，以降低故障的发生概率或减轻其影响。
这可以通过以下方式实现：•确定措施类型：根据故障原因和严重性评估结果，确定需要采取的措施类型，例如设计改进、工艺优化等。
•制定措施计划：为每个措施制定详细的计划，包括责任人、时限、资源需求等。
FMEA七步法手打
以往基于FMEA经验 教训的识别 结构分析步骤的基础
为 分失 析效 范制 围定 可现 视有 化和/或计 划的控制措施和评级
DFMEA＆PFMEA 为结失构效树起或因其制他定：预方防块 控 图制 、措 边施 界图、数字模 为型失、效实起体因部和件/或失 效PFM模E式A准备探测控制 结构树或其他过程流 程图
PFMEA 用鱼骨图或失效链来 识别过程失效起因
Байду номын сангаас
工程团队之间的合作 顾客和供应商之间的 （系统、安全和零件） 合作（失效影响）
失效分析步骤的基础 FMEA中失效文件编 制和风险分析步骤的
为失效制定现有和/或计 划的控制措施和评级
DFMEA＆PFMEA 为失效起因制定预防 控制措施 为失效起因和/或失 效模式准备探测控制
DFMEA＆PFMEA 为涉每及个接失口效，链相的互严作重用 度和、间频隙度的和识可别探测度 进PFM行E评A级 过程步骤和子步骤的 识别
顾客和供应商之工间程的师 合团作队（之严间重的度合）作（接 口责任）
产功品能或分过析程步优骤化的步基骤础 的基础
产品或过程功能可视化 建立失效链
DFMEA 功能树、功能矩阵、 参数图（P图）
PFMEA 功能树或其他过程流 程图
DFMEA 每个产品功能的潜在 失效影响，失效模式 和失效起因
PFMEA 每个过程功能的潜在 失效影响，失效模式 和失效起因
DFMEA 将相关要求（内部和 外部的）与顾客功能 关联
PFMEA 将要求或特性与功能 关联
DFMEA 用参数图（P图）或 失效链来识别产品失 效起因
FMEA分七个步骤执行 这七个步骤提供了执行失效模式及影响分析的系统方法，并作为技术风险分析的一个记录
新版FMEA7步法介绍
新版FMEA7步法介绍DFMEA第一步——筹划和准备。
DFMEA第二步——结构分析。
DFMEA表单从了解系统结构开始。
在将设计分解为系统、子系统和组件之后，在表单中描述了焦点元素，下一个更高级别和下一个更低级别。
提供了在完成DFMEA之前支持结构分析的工具的额外说明〔框图，结构树〕。
DFMEA第三步——功能分析。
更深入地解释如何合理的描述功能，包括支持功能分析的工具〔P-Diagram〕。
DFMEA第四步——失效分析。
描述了失效类型和失效链模型的概念，以支持更全面的〔描述更多失效〕和一致的〔部一致性〕失效描述。
FE，FM，FC之间的内DFMEA第五步——风险分析。
进一步区分预防控制〔PC〕和探测控制〔DC〕。
在选择频度和探测等级之前，需要考虑PC和DC有效性的确认。
在标准中更具体，以确定严重性，频度率和探测等级的级别以及将RPN提花作为DFMEA行动有限级〔AP〕。
低，中，高AP级别决定了行动优先级。
DFMEA第六步——优化。
建议措施已替换为“预防措施和探测措施〞添加了以以下：状态〔方案，决定/实施中，已完成，放弃〕和采取的措施；DFMEA第7步——结果文件化。
内部报告给管理层和给客户报告添加了一个全新名为监视与系统反应FMEA〔FMEA-MSR〕的FMEA补充。
MSR可以探测最终用户〔驾驶员〕操作的失效，并通过切换到降级的操作状态来〔从传统的灯光或声音警报到禁用车辆〕防止DFMEA中描述的原始高优先级失效后果。
PFMEAPFMEA第一步——筹划和准备。
PFMEA第二步——结构分析。
增加了制造过程的更详细步骤：1、PFMEA的焦点元素：即将评估的过程步骤工位号和名称。
2、下一个更高级别：过程工程系统〔整个制造过程〕。
3、下一级低级过程：工作元素4M类类别〔基于鱼骨图方法〕。
这促使用户考虑人，机器，材料，方法等的类别，从而得到更完整的失败原因〔FC〕列表；PFMEA第三步——功能分析。
添加了与下一个更高级别和下一个更低级别相关的功能和要求的描述。
FMEA功能分析步骤
● 分析结果：通过FME分析找出了汽车刹车系统的潜在失效模式和失效原因并制定了相应的预防措 施提高了汽车刹车系统的可靠性和安全性。
风险评估：评估心脏起搏器可能出现的风险和失效模式 改进措施：根据风险评估结果提出改进措施提高心脏起搏器的安全性和 可靠性
Prt Five
FME是一种系统化的风险评估方法用于识别和评估产品或过程的潜在失效 模式、失效原因和失效影响。
FME可以帮助企业提前发现并解决潜在的质量问题降低产品或过程的风险。
确定分析对象：确定需要分 析的产品或过程
收集信息：收集与分析对 象相关的信息包括设计、 制造、使用等方面的信息
风险评估：对收集到的信息 进行风险评估确定风险等级
制定措施：根据风险评估结 果制定相应的预防和改进措 施
实施措施：将制定的措施付 诸实施并进行跟踪和监控
反馈与改进：根据实施效 果对措施进行反馈和改进 直至达到预期效果
Prt Four
● 背景：汽车刹车系统是汽车安全系统的重要组成部分其可靠性直接影响到行车安全。
● 目的：通过对汽车刹车系统进行FME分析找出潜在的失效模式和失效原因并制定相应的预防措施。
● 分析步骤： . 确定分析对象：汽车刹车系统 b. 收集失效模式：刹车失灵、刹车过热、刹车异响 等 c. 分析失效原因：机械故障、电子故障、人为操作不当等 d. 制定预防措施：定期检查、更换 磨损部件、加强驾驶员培训等
识别所有可能的故障模式
确定故障模式的优先级
ห้องสมุดไป่ตู้
FMEA功能分析步骤
功能参数选择： 选择适当的参 数来描述每个 功能单元的性 能特征，以便 进行功能评估。
确定系统边界和功 能
识别功能及其相互 关系
绘制功能框图
确定功能的重要性 和优先级
确定产品或系统 的功能需求
分析各功能之间 的关系
确定功能故障对 产品或系统的影 响
评估功能故障发 生的概率和严重 性
确定产品或系统的功能需求 识别功能参数及其相互关系 确定功能参数的优先级和重要度 确定功能参数的测量和验证方法
果
定期评估FMEA实施效果，确保满足质量目标 根据评估结果调整FMEA过程，优化失效模式和影响分析 鼓励团队成员提出改进意见，持续改进FMEA过程 跟踪改进措施的实施情况，确保改进的有效性
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汇报人：
确定风险控制目标：根据风险评估 结果，确定需要控制的风险项和的原因，制定相应的控制措施，包 括技术方案、管理手段等。
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分析风险产生原因：对每个需要控 制的风险项，分析其产生的原因和 影响因素。
实施风险控制措施：将制定的控制 措施落实到具体的操作层面，确保 措施的有效执行。
确定优先级：根据发生概率和严重程度，确定每种故障模式的优先级，以便优先处理高优先级 的故障模式。
风险优先度分析
定义：根据风险严重程度和发生频率确定风险的优先级 目的：为解决风险提供优先顺序，确保资源合理分配 方法：采用风险矩阵或风险评分法进行评估 输出：确定需要优先关注和解决的风险项
确定风险因素：识别可能影响产品或过程性能的风险因素 评估风险等级：对每个风险因素进行评估，确定其优先级和影响程度 制定风险应对措施：针对不同等级的风险因素，制定相应的预防和缓解措施 监控和改进：对实施的风险应对措施进行监控和改进，以确保其有效性和适用性
FMEA分析方法
FMEA分析方法
1、明确分析范围
根据系统的复杂程度、重要程度、技术成熟性、分析工作的进度和费用约束等，确定进行FMEA的产品范围。
2、系统任务分析
描述系统的任务要求及系统在完成各种任务时所处的
环境条件。
系统的任务分析结果一般用任务剖面来描述。
3、系统功能分析
分析明确系统中的产品在完成不同的任务时所应具备
的功能、工作方式及工作时间等。
4、确定失效判据
制订与分析判断系统及系统中产品正常与失效的准则。
5、选择FMEA方法
根据分析的目的和系统的研制阶段，选择相应的FMEA 方法，制定FMEA的实施步骤及实施规范。
6、实施FMEA分析
FMEA包括失效模式分析、失效原因分析、失效影响分析、失效检测方法分析与补偿措施分析等步骤。
7、给出FMEA结论
根据失效模式影响分析的结果，找出系统中的缺陷和薄弱环节，并制定和实施各种改进与控制措施，以提高产品(或功能、生产要素、工艺流程、生产设备等)的可靠性(或有效性、合理性等)。
FMEA分析方法
FMEA分析方法FMEA（错误模式和影响分析）是一种系统性的方法，用于识别潜在的故障和他们可能对系统、过程或产品造成的影响。
FMEA 分析方法旨在帮助组织识别、评估和减少潜在的问题，以提高系统的可靠性和性能。
FMEA分析方法的步骤FMEA分析方法通常涵盖以下步骤：1. 确定分析对象：明确需要进行FMEA分析的系统、过程或产品。
确定分析对象：明确需要进行FMEA分析的系统、过程或产品。
2. 收集基本信息：收集关于分析对象的基本信息，包括设计、功能、性能等方面的信息。
收集基本信息：收集关于分析对象的基本信息，包括设计、功能、性能等方面的信息。
3. 识别潜在故障模式：通过团队会议、文档研究或专家访谈等方式，识别分析对象可能出现的潜在故障模式。
识别潜在故障模式：通过团队会议、文档研究或专家访谈等方式，识别分析对象可能出现的潜在故障模式。
4. 评估故障后果：针对每个故障模式，评估其可能导致的影响和后果，包括对安全、质量、生产效率等方面的影响。
评估故障后果：针对每个故障模式，评估其可能导致的影响和后果，包括对安全、质量、生产效率等方面的影响。
5. 确定风险等级：根据故障的严重性、发生概率和检测难度，为每个故障模式确定一个风险等级，通常使用数值或颜色等符号表示。
确定风险等级：根据故障的严重性、发生概率和检测难度，为每个故障模式确定一个风险等级，通常使用数值或颜色等符号表示。
6. 提出改进措施：针对高风险的故障模式，团队应提出适当的改进措施，以降低故障发生的可能性或减轻其影响。
提出改进措施：针对高风险的故障模式，团队应提出适当的改进措施，以降低故障发生的可能性或减轻其影响。
7. 实施改进措施：对确定的改进措施进行实施，并跟踪其有效性。
实施改进措施：对确定的改进措施进行实施，并跟踪其有效性。
8. 监控和更新：定期监控分析对象，评估改进措施的有效性，并根据需要更新FMEA分析。
监控和更新：定期监控分析对象，评估改进措施的有效性，并根据需要更新FMEA分析。
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镜片
金属杆 塑料套
镜框
鱼骨图
• 鱼骨图是一个非定量的工具，它可以帮助我们找 出引起问题 (最终问题陈述所描述的问题) 潜在 的根本原因 人员 测量 机器
问题
材料
方法
环境
鱼骨图案例
反向鱼骨图
• 对于机械产品，装配与拆 卸是相反的操作。鱼骨图 （Fishbone diagram）是 描述产品装配顺序的一种 图形工具，已成功的用于 面向装配的设计。反向鱼 骨图（Reserve fishbone diagram）是鱼骨图的反向 应用，是一种产品设计过 程中规划其零部件重用、 回收时拆卸顺序的工具。
顺序相关
顺序无关
反向鱼骨图中的部件顺序相关、顺序无关
反向鱼骨图
拆卸过程如下：
① 选定现有产品 ② 按自然顺序拆卸该产品的原始 模块 ③ 在脊骨的右侧按拆卸顺序标注 各原始模块 ④ 在脊骨的左侧按被拆卸的原始 模块顺序标注各功能元件
如果一原始模块为一功能元件，将其 标注在脊骨的左侧 如果一原始模块可分解为几个功能元 件，将其分别标注在脊骨左侧同一层面 上
域、作用时间、作用方向等。
功能陈述结构
功能载体
作用
功能受体 功能Biblioteka 补充移动货物
在路上
留下
痕迹
在纸上
功能模型模板
功能陈述实例：绞肉机
功能模型实例：绞肉机
功能模型实例：绞肉机
功能陈述实例：近视眼镜
超系统
耳朵
镜腿 鼻子
支撑
支撑 支撑
镜腿
镜框 镜框
技术系统 子系统
镜框
镜片 光线
支撑
改变方向 射到
镜片
功能分析的步骤
系统功能分析可以分以下三步进行： • 建立组件模型，描述系统组成及各组件的层次。 • 建立结构模型，描述组件之间的相互作用关系。 • 建立功能模型，用规范化的功能描述，揭示整个 技术系统所有组件之间的相互作用关系以及如何 实现系统功能。
步骤一 建立组件模型
• 描述技术系统的组成和各系统组件的层次。
• 功能模型是基于关系矩阵。 • 采用规范化的功能描述方式表述组件对之间的 相互作用关系。 • 将各组件间的所有功能关系全部展示，形成系 统功能模型图。
功能的类型
箭头表示方向 直线表示充分（或用黑色）
虚线表示不足（或用绿色）
+号线表示过度（或用蓝色） 波浪线表示有害（或用红色）
建立组件模型的原则
咖啡壶
玻璃瓶 加热组件
金属部件 橡胶件/ 塑料件
咖啡壶 咖啡壶 残渣
咖啡壶反向鱼骨图
反向鱼骨图
• 反向鱼骨图过程中部件 之间的两种关系：部件
顺序相关与顺序无关。
• 部件的顺序相关是指拆卸的 过程是按照先后顺序进行的， 前面的部件未拆时，后面的 部件不能拆。 • 部件的顺序无关是指拆卸部 件的过程中，部件之间无先 后顺序，可同时拆卸。
建立组件模型的原则
• 在特定的条件下分析具体的技术系统。 • 根据技术系统组件的层次建立组件模型。 • 根据层次等级建立初始的组件模型，然后进一步分析完 善组件模型。 • 组件模型包含了超系统的某些组件，该组件需与系统组 件有相互作用关系。
• 技术系统生命周期的不同阶段具有不同的超系统。
• 针对技术系统的各个生命周期阶段，可建立独立的不同
系统作用对象 超系统 超系统组件
技术系统组件
技术系统 子系统 子系统组件
实例——系统组件层级分析
符号
超系统
超系统
技术系统
镜片
镜框
鼻子 耳朵 眼睛
技术系统 子系统
镜腿
金属杆 塑料套
光线
系统组件：矩形框 超系统组件：六菱形 系统作用对象：圆角矩形
实例——建立组件模型
组件模型 折射光线
鼻子 耳朵 眼睛 光线
超系统 技术系统
桌子 空气
瓶体
瓶盖
人 可乐
标签
练习2
『练习』签字笔
步骤二 建立结构模型
• 结构模型是基于组件的模型。
• 描述组件模型中各组件之间的相互作用关系。
联系/作用 物质联系/作用 +有用的 中性的 场联系/作用
-有害性
分析、描述系统间的相互作用： 指出某时间某空间内组件间的相互作用； 组件相互作用时产生哪些有用作用？ 组件相互作用时产生哪些有害作用？
光线 眼睛
构建功能模型 实例：近视眼镜
射到 耳朵 鼻子 支撑 镜腿
眼睛
支撑 镜框
光线
改变…方向 支撑 镜片
挤压
挤压
支撑
系统组件：矩形框 超系统组件：六菱形 系统作用对象：圆角矩形
练习
『练习』可乐瓶 『练习』签字笔
功能元 产品 原始模块
元件1.1 元件1.2
模块1 模块2 模块3 模块4
元件2.1
元件3.1 元件3.2 元件3.3 元件4.1
反向鱼骨图
反向鱼骨图案例
肉 手 桌子
螺钉
功能元 手柄 壳体 传动杆 刀片 筛网 螺帽
绞肉机
原始模块
螺帽 螺钉
筛网 手柄
刀片 壳体 传动杆
分离系统
传动系统
肉
练习1
『练习』可乐瓶
• 生产阶段－设备、原料、生产场地等等。 • 使用阶段－功能对象（产品）、消费者、能量源、 与对象相互作用的其它系统。 • 储存和运输阶段－交通手段、包装、仓库、储存 手段等等。 • 与技术系统作用的外界环境－空气、水、灰尘、 热场、重力场等等。
组件模型的模板
实例——系统组件层级分析
『实例』近视眼镜
的组件模型。
技术系统
超系统
• 超系统：为可影响整个分析系统的要素，但设计 者不能针对该类要素改进。 • 具有以下特点：
• 超系统不能删除或重新设计。 • 超系统可能使工程系统出现问题。 • 超系统可以作为工程系统的资源，也可以作为解决问 题的工具。 • 超系统应该对系统有影响时才列入。
典型的超系统组件
结构模型模板——结构矩阵
板
结构模型模板——结构表
板
结构模型模板说明
实例——分析组件关系
实例：眼镜与鼻子和耳朵的关系是物质关系，双向的；
眼镜与眼睛的关系是场关系，单向的。
实例——结构模型
技术系统
组件模型
镜框 镜片 镜腿 耳朵
主要功能：
折射光线
眼睛
鼻子
光线
练习
『练习』可乐瓶 『练习』签字笔
步骤三 建立功能模型
回答了技术系统是由哪些组件组成的。 包括系统作用对象、技术系统组件、子系统组件，以 及和系统组件发生相互作用的超系统组件。 建议将技术系统至少分为两个组件级别 (系统级别和 子系统级别)。
超系统
系统作用对象
超系统 组件
超系统级别
技术系统
组件
系统级别
系统组件 子系统组件
系统组件 子系统组件 子系统级别
• 1.针对特定条件下的具体技术系统进行功能陈述。
• 2.只有在作用中才能体现功能，所以在功能描述中必须
有动词反映该功能。不能采用不体现作用的动词，也不 能采用否定动词。 • 3.功能存在的条件是作用改变了功能受体的参数。 • 4.功能陈述包括作用与功能受体，体现作用的动词能表 明功能载体要做什么，功能受体是物质，不能是参数。 • 5.在陈述功能时可以增添补充部分，指明功能的作用区