失效分析培训
失效分析基本常识及操作计划流程培训
失效分析基本常识及操作计划流程培训失效分析是一种通过系统性的方法，对发生故障或失败的设备、系统或过程进行深入分析与研究，确定故障原因，找出解决故障的方法和措施的过程。
它被广泛应用于产品质量控制、设备维护、安全管理等领域。
本文将介绍失效分析的基本常识以及操作计划流程，并对其进行详细阐述。
失效分析的基本常识1.失效模式与失效机理：失效模式指的是设备或系统失效或故障的现象或特征，而失效机理则是指导致设备或系统失效的根本原因。
了解设备或系统的失效模式和失效机理，有助于找出解决故障的方法和措施。
2.失效分析方法：失效分析可以使用多种方法进行，包括但不限于根本原因分析法、故障树分析法、故障模式与效应分析法等。
不同的方法适用于不同类型的失效，可以根据实际情况选择合适的方法。
3.数据收集和分析：进行失效分析前，需要收集相关的数据和信息，包括设备的使用情况、维护记录、故障报告等。
通过对这些数据进行分析，可以帮助确定故障发生的时间、地点和原因等。
4.处理措施：失效分析的最终目的是找出解决故障的方法和措施。
根据对故障的分析和判断，可以制定相应的处理措施，包括修复设备、更换部件、改进工艺流程等。
操作计划流程1.确定失效分析的目标和范围：首先确定失效分析的目标和范围，明确需要分析的设备、系统或过程，以及分析的目的和要求。
2.收集故障数据和信息：收集与故障相关的数据和信息，包括设备的使用情况、维护记录、故障报告等。
通过对这些数据进行分析，可以帮助确定故障发生的时间、地点和原因等。
4.分析故障机理和模式：根据调查和观察的结果，对故障机理和模式进行分析，找出导致设备或系统失效的根本原因。
5.制定处理措施：根据对故障的分析和判断，制定相应的处理措施，包括修复设备、更换部件、改进工艺流程等。
同时，给出预防措施，以避免类似故障再次发生。
6.实施处理措施：根据制定的处理措施，组织实施修复、更换等工作。
同时，对工作结果进行检查和验证，确保故障得到彻底解决。
FAE基础培训
1.背景资料的收集和分析样品的选择
2.失效零件的初步检查（肉眼检查及记录）
3.无损检测
4.机械性能检测
5.所有试样的选择、鉴定、保存以及清洗
6.宏观检验和分析（断裂表面、二次裂纹以及其 他的表面现象） 7.微观检验和分析
8.金相剖面的选择和准备
9.金相剖面的检验和分析 10.失效机理的判定 11.化学分析（大面积、局部、表面腐蚀产物、沉 积物或涂层以及微量样品的分析） 12.断裂机理的分析 13.模拟试验（特殊试验） 14.分析全部事实，提出结论，书写报告（包括建 议在内） 以上是失效分析的全部过程，当然具体到某个 失效零件，不一定都要这些过程，要根据失效零件 的复杂程度，具体分析。
失效分析培训
应力腐蚀的断口特征
• 高强度铝合金典型特征是沿晶断裂，并 在晶界面上有腐蚀产生的痕迹。 • 铝合金应力腐蚀断口上还可以看到另一 种泥纹状花样，平坦面上分布着龟裂裂 纹，平坦面并不是断口金属的真实面貌， 而是晶界面上覆盖了厚厚一层腐蚀产物。
应力腐蚀的断口特征
• 奥氏体不锈钢在氯离子介质中主要是穿晶断裂， 而 300 系列不锈钢在海洋性大气介质中除产生 沿晶断裂之外。还可见到韧窝。应力腐蚀裂纹 扩展的早期断面上可以见到泥纹花样。 • 呈河流花样或扇形的准解理形貌是面心立方金 属发生应力腐蚀断裂的又一典型特征。 • 应力腐蚀的微观断口上还常见二次裂纹，沿晶 界面上一般存在腐蚀沟槽，棱边不大平直。 • 应力腐蚀裂纹扩展过程中会发生裂纹分叉现象， 即在应力腐蚀开裂中裂纹扩展时有一主裂纹扩 展得最快，其余是扩展得较慢的支裂纹。
金属材料在加工、制造过程中，以及在使 用环境下很容易受到氢的浸入。氢原子 具有最小的原子半径，所以易于进入金 属，随后在静应力作用下，向应力高的 部位扩散聚集，由原子变为分子，此时 在氢聚集的部位会产生巨大的体积效应， 导致氢脆。
氢的来源
氢进入金属的方式主要有三种： 1 、在冶炼、焊接及热处理过程中进入的氢：由 于氢在金属材料中的溶解度随着温度而变化， 当温度降低或组织转变，氢的溶解度由大变小 时，氢便从固溶体中析出，而由于凝固或冷却 速度较快，跑不出去，就残留在金属材料基体 内。 2 、在电镀、酸洗及放氢型腐蚀环境中产生的氢： 这类氢通常在化学或电化学处理中进入。这种 过程最突出的就是电镀、酸洗及腐蚀。 3 、在使用环境下氢的渗入：金属材料处于在高 温的氢气氛中，以致氢进入金属促进氢脆。特 别是当温度高于400C。
•
第一节 应力腐蚀断裂的分析与 判断
金属构件在静应力和特定的腐蚀环境共同 作用下所导致的脆性断裂为应力腐蚀断 裂。 • 应力腐蚀的条件 • 应力腐蚀的特点 • 应力腐蚀的断口特征
IC失效分析培训
IC失效分析培训IC失效分析可以分为成品失效分析和过程失效分析两大类。
成品失效分析是指对IC出厂前进行的失效分析，主要目的是保证产品质量。
过程失效分析是对IC制造过程中出现的问题进行分析，目的是解决生产过程中的技术问题，提高生产效率。
IC失效分析的方法主要包括物理分析、电学分析和化学分析等。
物理分析是对IC芯片的结构和组成进行分析，包括倒推分析、扫描电子显微镜（SEM）观察和故障位置定位等。
电学分析是基于IC芯片电学性能参数的分析，主要通过测试仪器进行电性能测试和故障电流查找等。
化学分析是利用化学方法对IC芯片的物质成分进行分析，包括离子束刻蚀、电子探针和质谱仪等。
在IC失效分析中，需要注意以下几个问题。
首先，要选择合适的测试仪器和分析方法，确保分析结果准确可靠。
其次，要注意综合运用不同的分析手段，增加失效分析的全面性和准确性。
同时，要进行充分的实验和数据分析，找出失效原因，并提出相应的解决方法。
最后，要进行足够的技术培训和学习，不断提高失效分析的专业能力。
IC失效分析培训是为了提高工程人员的实际操作能力和技术水平，是提高产品质量的重要手段之一、IC失效分析培训可以从以下几个方面展开。
首先，要对IC失效分析的基本原理和方法进行全面的介绍和解释。
其次，要进行实际操作演练，让学员亲自动手进行IC失效分析，培养其操作技能。
同时，要进行案例分析和讨论，让学员了解实际生产中的IC失效问题，并提出解决办法。
最后，要进行知识巩固和实操考核，确保学员能够熟练掌握IC失效分析的知识和技能。
IC失效分析培训的效果主要由以下几个因素决定。
第一是培训机构的实力和专业水平。
培训机构应该具备先进的实验设备和丰富的教学经验。
第二是培训师资的水平和教学能力。
培训师资应该具备丰富的实际经验和深厚的理论基础，能够给学员提供专业的指导和培训。
第三是培训内容的科学性和实用性。
培训内容应该贴近实际工作，提供实用的解决方案和方法。
第四是学员的学习态度和能力。
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。
04
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
DFMEA失效模式分析培训提纲
授课对象：开发设计和质量规划战略决策领导、参与产品/服务/流程开发设计的开发/产品/项目经理/工程师，以及质量工程师，六西格玛GB/BB/MBB。
培训目标：·强调实际应用：结合生活中的案例和企业实际产品进行DFMEA练习和讲解确保学员具备独自编写高质量DFMEA的能力；·顾问式授课：由富有DFMEA企业实战经验的咨询顾问主讲，开放式答疑解惑；·针对性极强：系统分析DFMEA在企业实际应用过程中存在的问题并提出解决之道·内容最新颖：分享最新FMEA 4th改进内容，提高DFMEA实际应用水平·聚焦“更改”：介绍DRBFM取代DFMEA在变更带来的失效预防方面的应用，帮助工程师快速聚焦变更,透彻分析潜在失效并进行预防，从而实现设计稳健·FMEA意识和文化贯穿始终：分享成功企业最佳DFMEA推进实践,把失效预防融入意识和日常习惯。
课程背景：在产品开发过程中，是“亡羊补牢”，等出现问题再想办法补救呢，还是“防患于未然”，先预测风险并实施控制的方法呢？答案是显而易见的。
有人会说，不出问题，我怎么知道存在什么问题呢？也有人说，我也想“先知先觉”，但我又不能未卜先知，我怎么知道产品投放市场后回出现什么问题呢？风险到底是什么，我们该如何来防范它？？有没有一种系统的工具可以帮助我们对可能出现的问题予以关注呢？老是出现类似的问题为什么一直得不到有效的解决？……如果您也也有类似的困惑，并且您还没有找到好的方法来解决这些问题，敬请关注《研发部门DFMEA高级应用》本课程根据FMEA(第四版)要求，结合丰富的实际应用案例，针对性极强地讲解： DFMEA内容、要求、内部逻辑、实施步骤和方法DFMEA表格及内部逻辑和填写要求、结构分析图、功能矩阵图、DFMEA和PFMEA、DFMEA与DVP&R,系统、子系统、部件、零件之间的相互关联以往失效模式调研和产品特殊特性在DFMEA中的落实结合FMEA 4th特别介绍DRBFM(基于失效模式的设计评估)在变更带来的潜在失效预防方面的应用此课程将帮助工程师：快速聚焦变更，透彻分析潜在失效并进行预防解决产品设计和过程设计可能出现的问题在产品实现过程的前期确保失效模式得到考虑并实现失效的控制和预防，从而实现设计稳健，让您的研发设计工作事倍功半！课程大纲：设计FMEA (基于新版FMEA 4th )·FMEA概述·DFMEA的内在逻辑·DFMEA与研发企业知识管理和技术沉淀形成(新版强调)·结构分析图(Block Diagram)·功能矩阵图 (Interface-Function Matrix)·参数图 (P-Diagram)·DFMEA内部的动态链接·DFMEA输入和输出·DFMEA与PFMEA·DFMEA与DFSS·Base DFMEA策划设计FMEA (基于新版FMEA 4th)-续·开发DFMEA: 功能、失效模式、后果分析、潜在原因、因果分析工具、设计控制、SOD评分(新版)·DFMEA团队讨论方法（新版强调）·以往失效模式调研策略·以往失效在DFMEA中的落实·产品特殊特性在DFMEA中的传递·高层管理在DFMEA中的作用（新版强调）·成功企业最佳DFMEA推进实践·设计验证计划和报告(DVP&R)及有效性验证·DFMEA和DVP&R的内在关联(新版)·DFMEA评价方法新版FMEA(第四版)的主要更新·为什么需要FMEA 4th·FMEA是动态过程·高层管理对FMEA过程支持·易读的表格、图形·易用的案例和可操作性·不建议只用RPN系数评估风险·改进的严重度、频度和探测度SOD评分标准·强调预防控制·DFMEA和PFMEA内部关联·FMEA和其它文件关联的清晰化·在设计开发阶段所用的其它失效预防技术--FTA 故障树分析--FMECA失效模式效果和重要性分析--DRBFM基于失效模式的设计评估DRBFM (基于失效模式的设计评估)·什么是DRBFM·DRBFM与DFMEA·DRBFM模板介绍及逻辑关系·D RBFM-针对”更改”的FMEA,有效控制更改带来的风险·DRBFM在变更失效预防中的强大作用·DRBFM评价方法·DRBFM更新DFMEA形成Base DFMEA·DRBFM案例DFMEA实际应用·DFMEA与开发流程紧密结合·DFMEA时间节点设定策略·DFMEA功能模板的使用技巧·DFMEA实际应用过程中常见错误分析·DFMEA案例讲解DRBFM实际应用·DRBFM与开发流程紧密结合·DRBFM时间节点设定策略·DRBFM功能模板的使用技巧·DRBFM实际应用过程中常见错误分析·DRBFM案例讲解小组练习·选择一个题目完成DFMEA·创建结构分析图·识别功能要求·识别功能矩阵图·选择一个项目/功能来完成DFMEA分析·选择一个项目进行变更,根据变更完成DRBFM·根据DRBFM更新DFMEA--练习(1):生活中的DFMEA--练习(2):结合公司产品的DFMEA--练习(3):结合公司产品的DRBFM。
某公司失效分析培训
失效影响评估
总结词
失效影响评估是对失效模式可能产生后果的严重程度和发生概率进行评估的过程 。
详细描述
评估失效模式的后果严重程度需要考虑其对产品质量、安全性、可靠性等方面的 影响；评估发生概率需要考虑历史数据、经验、专家意见等信息，以确定失效模 式发生的可能性。
失效模式与影响分析的
总结词
失效模式与影响分析的输出包括识别出的失效模式清单、失效影响评估结果以及针对每个失效模式的改进建议。
提高产品质量和可靠性
提高生产效率
通过失效分析，找出产品或系统的薄 弱环节，采取措施改进设计、工艺和 材料，提高产品的可靠性和稳定性。
通过失效分析，可以优化生产流程和 工艺参数，提高生产效率和产品质量 。
降低维修成本
通过失效分析，可以确定产品或系统 的故障原因，为维修提供依据，减少 维修时间和成本。
失效分析的流程与技术
优化培训内容和方法，提高培训的针对性和实效性，使培训更加符合学员的实际需 求。
加强培训师资队伍建设，提高教师的专业素养和教学水平，为学员提供更好的培训 服务。
THANKS
感谢观看
演练总结
对实战演练过程进行总结，提炼出 成功经验和不足之处。
反馈与改进
根据总结，对培训内容和方式进行 反馈和改进，提高培训效果。
05
培训效果评估与反馈
培训效果评估方法
考试成绩评估
通过考试成绩来评估学员对失效 分析理论和实践的掌握程度。
实际操作评估
观察学员在实际操作中的表现， 评估其技能水平和实践能力。
确定失效原因
结合分析结果和产品结构 、材料、工艺等方面的知 识，确定导致失效的主要 原因。
验证失效原因
通过实验、模拟等方式对 确定的失效原因进行验证 ，确保分析结果的准确性 。
FMEA失效模式分析培训教材(PPT52页)
降低功能 -- 間 歇 功 能 -- 不 預 期 功 能
原因為何?
其發生 頻率為何?
能夠做什麼? -- 設 計 變 更 -- 製 程 變 更 -- 特 別 管 制 -- 標 準 , 程 序 書
或指引變更
如何能 預防及發現
這種 原因及錯誤?
這種方法 發現這種問題
经验和教训，对可能出现问题的项目的分析）。这种系统化的方法体现
了一个工程师在任何设计过程中正常经历的思维过程，并使之规范化、
文件化。
8
设计FMEA能够透过以下几方面支持设计过程，以降低失效风险： ．有助于对设计要求和设计方案进行客观评价； ．有助于对制造和装配要求的最初设计； ．提高在设计／开发过程中，考虑潜在失效模式及其对系统和运行冲击
1
FMEA概要
何谓FMEA: 是描述为一组系统化的活动，其目的是: A:发现和评价产品/过程中潜在的失效及其失效效应 B:找到能够避免或减少这些潜在失效发生的措施 C:将上述整个过程文件化 它是对设计过程的更完善化，明确必须做何种设计和过程 才能满足顾客的需要。
2
FMEA的實施
由于尽可能的持续改进产品和过程是企业的趋势，所以使用FMEA作为专门技 术应用，以识别并帮助减少潜在的隐忧一直是非常重要的。对于产品抱怨的研 究结果表明，全面实施FMEA能够避免许多抱怨事件的发生。
7
設 計FMEA
簡
介
设计FMEA主要是由负责设计的工程师／小组采用的一种分析技术，用
来保证在可能的范围内已充分地考虑到，并指明各种潜在的失效模式及
其相关的起因／机理。应该评估最终的产品以及每个与之相关的系统、
子系统和零组件。FMEA以其最严密的形式总结了设计一个零部件、子
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失效分析培训总结
失效分析在工程中的地位和作用¾全面质量管理中必不可少的重要环节
¾可靠性工程的技术基础之一
¾安全工程的重要技术保证之一
¾维修工程的理论基础和指导依据
¾可产生巨大的经济效益和社会效益
痕迹学
¾痕迹学也象断口学一样，深入到失效分析的每一个角落，在失效分析中发挥着重要的作用，成为
机械失效分析科中重要的组成部分。
¾痕迹学涉及的范围远大于断口学所涉及的范围。
¾痕迹标记包括表面形貌(花样)、成分(或材料迁移)、颜色、表层组织、性能、残余应力以及表
面污染状态等的变化。
¾痕迹分析就是对上述变化特征进行诊断鉴别，并找出其变化的过程和原因，为事故和机械失效
分析提供线索和证据。
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分析首断件的原则
a. 当各断裂件中，既有延性断裂，又有脆性断裂时，一般脆性断裂件发生在前，延性断裂件发生在后；
b. 当各断裂件中，既存在脆性断裂件，又存在疲劳断裂件时，则疲劳断裂件应为首断件；
c. 当存在两个或两个以上的疲劳断裂件时，低应力疲劳断裂件出现在前，而大应力疲劳断裂件出现在后；
d. 当各断裂件均为延性断裂时，则应根据各零件的受力状态、结构特性、断裂的走向、材质与性能等进行综合分
析与评定，才能找出首先断裂失效件。
断口宏观分析的主要任务
1、确定断裂的类型和方式，为判明断裂失效的模式提供依据
2、寻找断裂起源区和断裂扩展方向
3、估算断裂失效件应力集中的程度和名义应力的高低
4、观察断裂源区有无宏观缺陷等
重点注意观察以下七个方面的特征：
①断口上是否存在放射花样及人字纹
②断口上是否存在弧形迹线
③断口的粗糙程度
④断面的光泽与色彩
⑤断面与最大正应力的交角(倾斜角)
⑥断口特征区的划分和位置、分布与面积大小等
⑦材料缺陷在断口上所呈现的特征
断口微观分析的一般步骤a. 首先从扫描电镜所能达到的较低放大倍数(5－50倍左右)作初步的观察，对断口的整体形貌、断裂特征区有全局性的了解与掌握和确定重点观察部位，切忌一开
始就在高倍率下进行局部观察
b. 在整体观察的基础上，找出断裂起始区，并对断裂源区进行重点深入的观察与分析
c. 对断裂过程不同阶段的形貌特征要逐一加以观察
d. 进行断裂特征的识别
e. 扫描电镜断口照片的获得
f. 断口的全貌照片可提供断裂形貌的整体概念
g. 对于判定断裂机理的微观形貌特征要用合适的放大倍数拍摄，以充分显示形貌特征细节为原则
产品生产过程中的失效分析
¾失效性质
¾危害性后果分析
¾涉及范围分析
¾原因分析
¾可检测性分析
¾预防和改进措施及效果
思考途径的方向：
¾机械失效的过程完成状态呈现失效过程的总的结果¾失效分析常常是先判断失效模式，后查找失效原因¾尽量把失效过程的起始状态作为分析重点
几种常见思路：
¾撒大网逐个因素排除的思路
¾故障树分析思路
¾逻辑推理的思路
金属零件氢脆断裂失效性质判别
1、宏观断面干净，无腐蚀产物，断口平齐，有放射花样，氢脆断裂区呈结晶颗粒状亮灰色；
2、显微裂缝呈断续而曲折的锯齿状，裂纹一般不分叉；
3、微观断口沿晶分离，晶粒轮廓鲜明，晶界面上伴有变形线（发纹线或鸡爪痕），二次裂纹较少，撕裂棱或韧窝较多；
4、若失效部位应力集中严重，氢脆断裂源位于表面，若应力集中小，则氢脆断裂源位于次表面（氢脆对三向应力状态敏感）；
5、失效件存在的工作应力主要是静拉应力，特别是三向静拉应力；
6、氢脆断裂的临界应力极限随材料强度的升高急剧下降，硬度小于HRC22一般不发生氢脆断裂而产生鼓泡；
7、材料强度越高，发生氢脆所需的氢含量越低。
具有上述1、3、5即可判为氢脆。
应力腐蚀的特点
（1）脆性断裂
（2）局部腐蚀
（3）腐蚀速率与应力水平相关
（4）应力来源：工作载荷、残余应力、组织应力、热应力（5）应力腐蚀速率慢于快速脆断，高于无应力下的局部腐蚀（6）应力腐蚀速率与腐蚀历程有关
应力腐蚀的断口特征
宏观：脆性，断口平直，与正应力垂直，无剪切唇，无明显塑性变形，断口灰暗（覆盖腐蚀产物），起源于表面，多源，源区有腐蚀坑，一般无明显放射花样。
微观：解理、准解理、沿晶、混合型腐蚀产物、龟裂、泥纹花样河流花样、扇形准解理（面心立方）、二次裂纹、裂纹分叉
机械部件表面特征
磨损的三个阶段
粘着磨损
磨粒磨损痕迹
氧化磨损
微动磨损
接触疲劳
接触疲劳的类型：
麻点剥落、浅层剥落、硬化层剥落。
影响因素：
1、非金属夹杂物脆性夹杂物对接触疲劳寿命危害最大，容易在其与基体的界面处引起高应力集中而过早形成疲劳裂纹。
2、组织状态马氏体含碳量适中时寿命最长，含碳量低时，其抗切强度低，含碳量高时又引起脆化所致，未溶碳化物要趋于小、匀、少、圆为好。
3、轴承钢硬度为HRC62,齿轮硬度HRC58－62时寿命最长。
4、降低表面粗糙度可以有效地提高抗疲劳磨损的能力。
5、当表层在一定深度范围内存在有利的残余压应力时可减少疲劳磨损。
磨损失效分析方法
1、了解零件在机器或机构中的功能；
2、了解零件相对运动的方式及速度；
3、了解耦合表面所受应力状态；
4、了解润滑剂品种、润滑方式及换油周期；
5、了解零件的工作环境是否含磨粒颗粒、水分、腐蚀性气体以及温度等；
6、了解该零件及其耦合件的材料及工艺条件；
7、了解零件的寿命、磨损量；
8、在宏观及微观范围检查磨损表面及摩擦表面下的组织情况；
9、根据上述所获得的信息可判断磨损形式及磨损失效的原因；
10、提出防止或减少磨损的措施，改进设计，改变摩擦条件来减少或防止磨损，选用更耐磨的材料来延长寿命。