1、 潛在失效模式及后果分析 Failure Mode and Effective Analysis FMEA 有個小孩在爬墻他母親看見了當心! 當心摔下來!摔下來,摔痛!摔下來,摔死你!事故模式后果后故的嚴重推倒離開為避免事故發生FMEA是一種使用十分普遍的思維方法,日常生活中幾乎每人都在使用這種方法問題在于: 自覺與不自覺 科學法則與自然法則 注意性與隨意性 借鑒型與拋棄型 螺旋提高與閉環解決美國Grumman公司把FMEA思想用于一種戰斗機操縱系統的設計分析50年代初60年代中正式應用FMEA技術是航天工業的一項革新，以后逐漸推廣70年代中美國公布了FMEA的軍用標準MIL-STD-1629

2、90年代國際電工協會（IEC）公布了FMEA的國際標準：IEC812，這個標準被我國等同采用，編號為GB7826-87系統可靠性分析技術、失效模式和效應分析（FMEA）程序FMEA簡史FMEA概述FMEA過程 FMEA是一種用于確保在產品和過程開發（APQP）中潛在問題予以考慮和闡述的分析方法學。它最直觀的結果是跨功能小組的集體知識的文件化。 評估和分析的部分是關于分析的評估。最重要的是對有關設計（產品或功能），功能評估和應用方面的任何更改，以及潛在失效導致的風險進行討論。 每一種FMEA都應該確保對在產品或裝配中的每個部件給予關注。與風險和安全相關的部件或過程應給予更高的優先權。 FMEA程

3、序成功執行的最重要因素之一是及時性。這意味著它是一種事前行為，而不是一種事后演習。要取得最大成效，FMEA必須在存在潛在失效模式的產品或過程執行前進行，適當預先花時間完成FMEA，產品/過程的更改會在最容易和最低成本情況下，并且將降低后期更改風險。FMEA措施將減輕或消除執行更改產生更大關注點的機會。 按理想的情況來說，DFMEA應該在設計的早期階段開始，PFMEA應該在工裝或生產設備開發和采購前進行。FMEA包含設計和制造開發過程的每一個階段，也可以用于解決問題方面。 FMEA也能應用于非生產領域。例如FMEA可以用于對行政過程分析風險或安全系統評估。總的來講，FMEA可應用于那些產品很重要

4、的產品設計和制造過程的失效模式。 作為風險評估方面的一種工具，FMEA被認為是一種識別失效潛在后果的嚴重度以及為減輕測量和減輕風險提供輸入的一種方法。在許多應用中，FMEA也包含了失效要因發生可能性和導致的后果評估。這通過為提供失效模式可能性的測量拓寬了分析。為降低風險，失效發生的可能性的降低將提高產品或過程的可靠性。FMEA是一種可靠性提高方面的儀器性工具。什么是FMEA FMEA是一種系統的分析方法，即在產品發生可能的失效事件之前，通過對系統，子系統及零部件可能發生的失效，先行識別，并分析其可能造成的后果，產生的原因等，進而采取必要的措施，預防可能的失效事件發生。FMEA的目的1. 識別潛

5、在的失效模式，評價失效會造成的后果。2. 從原因分析入手，消除或減少潛在失效的發生。3. 將全過程形成文件，為今后同類產品（過程）的設計積累資料。運用FMEA的好處產品性能&穩健性內&外部顧客滿意度準時供貨的信譽內部溝通&跨部門的合作擔保&折扣費用開發周期批量投產時的問題缺陷&成本售后服務的壓力FMEA過程應用于三個基本的情形案例 情形1：新設計、新技術、新過程 FMEA的范圍是完善設計、技術和過程。 情形2：現有設計和過程的修改 FMEA的機會聚焦于設計或過程的修改和市場上歷史反映可能引起的交互作用，這還包括法規要求的更改。 情形3：現有設計或過程在新環境、場所應用中的使用或使用概況（包括工

6、作周期，法規要求等）FMEA的范圍聚焦于新環境、場所或應用的使用對現有設計或過程的影響。 FMEA開發無論是設計或過程，使用一個共同的方法闡述： 潛在的產品或過程失效 潛在的結果 失效模式的潛在原因 現有控制的應用 風險的級別 降低風險 在FMEA文件開始前，小組必須確定項目的范圍和收集現有的那些促進FMEA開發過程有效性和效率的信息。 對組織和管理層的影響 在任何公司內FMEA都是一個重要的活動。FMEA的開發是一個多學科活動、影響整個產品的實現過程，它的執行需要很好的策劃才能充分有效。這個過程需要花相當多的時間和所要求的重要資源得以提供的承諾。 依據公司的規模和結果的不同，執行方法也不同但

7、原則是相同的： 范圍將覆蓋內部和多方供應商； 應用方面，闡述設計FMEA和過程FMEA； FMEA過程完成是APQP（項目策劃）的主體部分； 工程技術評審部分； 產品或過程設計的正常簽署和批準。FMEA是管理風險和支持持續改進的一個整體，因此，FMEA是產品和過程開發的關鍵部分。FMEA分析不應該只看作是一個單一的事件，而是完善產品和過程開發確保潛在失效得以評估和措施得以采取從而降低風險地一個長期任務。持續改進的關鍵方面是FNEA從過去獲取所需知識的保持。組織優先利用類似的產品和過程設計進行分析。 跟進和持續改進 小組領導（具有代表性的小組領導主任工程師）負責所有的建議措施得到實施或充分闡述。

8、FMEA是一個動態性的文件，應該一直反映最新的水準，以及最新的相關措施，包括那些在生產開始后發生的情況，小組領導主任工程師要有一些方法以確保建議措施得以實施。 這些方面包括但不限于以下這些： 評審設計、過程和相關記錄以確保建議措施得以實施； 確認設計安裝制造文件更改的組織； 評審設計過程FMEA的應用和控制計劃。 基本結構 建議FMEA格式目的為了組織收集和展示相關FMEA的信息。規定的格式可以根據組織的需要和顧客的要求而異。 基本上來講使用格式應這樣來闡述 功能、要求和產品的可交付性或需要分析的過程； 當功能要求不符合時的失效模式； 后果和失效模式的結果； 失效模式潛在的要因； 對所述失效模

9、式要因的措施和控制； 預防失效模式發生的措施。方法： FMEA開發沒有單一或獨特的過程，但無論則樣開發都有以下所述共同要素：確定小組：如之前所提到的，FMEA的開發是一個多學科（或跨功能）小組的職責，小組成員有必要所需的知識。應包含設備專家和FMEA過程的知識。確定范圍：范圍確定FMEA分析的界限。根據所開發FMEA的類型來確定包含和不包含的內容，也即是，系統、子系統或部件，在FMEA開始前，必須確定對評估內容的清晰理解。在過程開始時確定范圍可以確保方向和重點一致。 以下可以幫助小組確定FMEA的范圍： a.功能模式 b.方塊圖 c.界面圖 d.過程流程圖 e.關系矩陣圖 f.材料清單 g.示

10、意圖系統FMEA: 系統FMEA由不同的子系統組成。系統的例子包括：底盤系統、傳動系統或內部系統系。 系統FMEA的焦點是闡述系統、子系統、環境和顧客之間的所有界面和相互作用。 子系統FMEA：子系統FMEA是系統FMEA的一個子集。如前懸吊子系統是底盤系統的一個子集。子系統FMEA的重點是闡述子系統部件之間的所有界面和相互影響以及和其他子系統和子系統之間的相互影響。部件FMEA：部件FMEA是一個子系統FMEA的一個子集。例如:剎車片是剎車組成的一個部件，而剎車組是底盤系統的一個子系統。確定顧客 FMEA過程中有四個主要的顧客予以考慮，他們的所有需要均應在FMEA分析中予以考慮。終端顧客：使

11、用產品的人員或組織。FMEA分析對終端顧客的影響包括如：耐久力。OEM安裝和制造中心（工廠）：OEM生產運作（如沖壓和轉動）和組裝現場。闡述產品和組裝過程的界面 對有效的FMEA分析是關鍵的。供應商鏈廠商：生產材料和零件的加工，制作或組裝的供應商場所。這包含制作加工服務零件，裝配和過程。如熱處理、焊接、油漆或其他處理服務。法規：政府機構確定的要求以及監控服從那些對產品或過程有影響的安全和環境規范。 識別功能、要求和規范 識別和理解與已確定范圍相關的功能、要求和規范。這個活動的目的是闡明項目設計意圖或過程目的，這有助于確定每一個屬性或功能的潛在失效模式的確定。識別潛在失效模式： 失效模式確定的途

12、經或方式是產品或過程未能符合設計意圖或過程要求。假設發生的失效不一定會真的發生，潛在失效模式應該用技術性術語進行描述，而不是所見的現象。識別潛在后果： 失效的潛在后果按照顧客察覺的失效模式后果來定義。失效的后果或影響應根據顧客可能發現或經歷的情況來描述。內部顧客應與終端顧客一樣對待。 潛在后果的確定包括失效的結果、嚴重度或這些后果的嚴重性分析。識別潛在要因： 失效的前主要因，應按失效為何發生的跡象來確定，按照可糾正或可控制的情形來描述，用充分的細節識別失效模式的根本要因，能識別適當控制和 措施計劃得到驗證。如果有多種要因，每一個要因多要進行單獨分析。識別控制： 控制是預防或探測失效要因或失效模

13、式的那些活動。在開發控制時識別什么是錯的、為什么，以及如何預防或探測時重要的。識別和評估風險： FMEA過程的重要步驟之一是評價風險。風險用三種方法來評價，嚴重度、發生率和探測度。 嚴重度是失效對顧客產生影響的級別一種評估。 發生率是失效的要因可能發生的頻繁程度。 探測度是對產品或過程控制探測失效要因會失效模式程度的一種評價。 建議措施和結果; 建議措施的意圖是降低綜合風險和失效模式發生的可能性，建議措施闡述嚴重度、發生率和探測度降低。 完成建議措施的職責和時間應該予以記錄，一旦措施完成和獲得成果，更新的嚴重度、發生率和探測度也應予以記錄。 FMEA的最大優點就是這一方法有極大可能在失效發生以

14、前而不是出了問題之后才予解決。因此可以做到：用最小的成本，最容易的辦法去改掉產品設計/過程設計中不合理的、日后可能帶來隱患的地方。包括更改材質、形狀、結構、技術條件,以及更改工藝流程、工藝參數、防護方法等等 。FMEA的應用范圍 新的產品設計和新技術新的生產/ 服務過程及新工藝設計更改和工藝更改使用環境發生了變更的產品運行環境發生變更的過程設備的設計、維護和保養一般情況下：A team（57人）=主管工程師 + 安裝工程師 + 質量工程師 + 設計師 + 設備工程師 + 有關專業的工程師 + 供應商+ 顧客FMEA團隊注：必要時參加分階段跨職能團隊是FMEA的主要活動形式！充分參與識別和剔除產

15、品設計、制造或安裝、服務中潛在的隱患，才有可能最大限度地降低風險集中團隊智慧 設計潛在失效模式及后果分析 DFMEADFMEA 產品由于設計方面存在不足，顧客使用時不能達到預期的要求，對這類潛在失效能在產品設計開發階段即行識別與評估，并通過修改設計予以解決，這種分析方法叫DFMEA。 設計FMEA初始階段的工作 l在進行設計FMEA開始時，負責設計的工程師應列出設計希望做什么？不希望做什么？ 充分理解、明了設計意圖 顧客要求和需求，其來源如：通過質量功能展開、車輛要求文件、已知的產品要求和/或制造、裝配、服務、回收利用等要求。 期望特性的定義越明確，就越容易識別潛在的失效模式，以采取預防防和糾

16、正措施。 l設計FMEA應該從系統、子系統或零部件的框圖開始分析。 l框圖說明了分析中包括的各項目之間的主要關系，并建立了分析的邏輯順序。用于DFMEA準備工作的框圖文件應隨附于DFMEA。制造、裝配和可服務性考慮 DFMEA應該包括任何由設計導致的在制造或裝配過程中發生的潛在失效模式和要因。那些失效模式可能被設計更改減輕。（如預防零件裝配在錯誤的位置上的設計特性，也即是：放錯）。當在DFNEA分析中不能減輕時（對于這樣情況應該記錄在措施計劃），他們的驗證、后果，和控制應該傳遞到PFMEA中，PFMEA應覆蓋這些內容。DFMEA不依靠過程控制去克服潛在設計弱點，但它可以考慮對制造和裝配采取技術

17、和物理限制，例如：DFMEA不依靠過程控制去克服潛在設計弱點，但它可以考慮對制造和裝配采取技術和物理限制，例如： 必要的拔模斜度 表面處理的限制 裝配空間 鋼材硬度的局限性 公差/過程能力/性能 顧客：對DFMEA的編制人員而言，顧客包括：最終顧客：即汽車的用戶整車制造企業：對一次配套商來說，整車廠是直接顧客法律.法規國家受權的監督機構 名詞概念 除此以外，還有下列內部顧客和外部顧客：后來的產品設計，開發人員制造過程設計人員，包括模具，夾具，工裝設計人員，工藝人員制造、裝配人員維修、保養人員報廢后處置人員，及所有受環境因素影響的人 設計每一個零件都必定賦予其特定的功能。一根軸、一個撥叉、一只銷

18、子或者一枚螺釘都有它的功能。為了便于理解，我們通過實例加以解釋：變速器殼體具有哪些功能：1. 支撐：需有足夠的強度和剛性2. 聯接：需確定與前/后部件的聯接尺寸3. 定位：確定齒輪中心距-軸距4. 防護：內部零件防塵、防外物侵害5. 密封：儲存潤滑油，確保無滲漏6. 隔音：齒輪高速旋轉的聲音不影響周圍7. 散熱：使部分機械能轉化的熱量易散發發動機凸輪軸具有哪些功能和特性要求：1. 凸輪確定每個氣缸的進氣門、排氣門開啟/關閉的相位角，開啟度大小及變化規律。凸輪輪廓曲線必須準確。2. 確定各缸噴油和點火的相位角3. 高速旋轉時動平衡4. 凸輪輪廓表面和軸頸外圓耐磨，而且滑動摩擦系數小。 設計師必須

19、確保設計輸出能滿足上述功能要求。并能運用DFMEA找到哪些可能使某些功能喪失的潛在失效模式，并從源頭上予以消除。 在實際工作中，設計任何一個零件或者部件，必定要它起特定的作用，或者說發揮特定的功能。當機器運轉時，它能和其它零/部件一起，組成一個系統進行工作。倘若由于某種原因導致功能部分喪失，就稱為該零/部件失效。降低風險支持設計過程 設計失效模式后果分析，也稱DFMEA。DFMEA通過以下幾方面降低風險支持設計過程：有助于對設計包括功能要求和設計方案在內的設計進行客觀評價；對制造、裝配、服務和回收要求的最初設計進行評價；提高在設計/開發過程中，考慮潛在失效模式極其對系統和車輛運行影響的可能性；

20、為全面、有效的設計、開發和項目確認的策劃提供更多的信息；根據潛在失效模式對“顧客”的影響，對其進行分級列表，進而建立一套設計改進、開發和驗證試驗/分析的優先系統；為建議和跟蹤降低風險的措施，提供一個公開的討論形式；為將來闡述售后市場關切情況、評價設計更改及開發先進的設計提供參考（如：學到的經驗）。應該考慮必備條件DFMEA應在了解所需分析的系統、子系統或零部件的開發信息和確定他們的功能要求和特性的情況下開始。為了確定DFMEA的范圍，在應用到部件、子系統或系統DFMEAs中時，小組應該考慮以下方面： 1. 產品界面有什么過程，匹配部件或系統？ 2. 產品的功能和特性會影響其他部件或系統嗎？ 3

21、. 有需要執行產品預期功能的其他部件或系統提供的輸 入嗎？ 4. 在連接的部件或系統中產品功能包含失效模式的預防或探測嗎？ DFMEA需具備的條件對于作為分析對象的系統、子系統或部件，需了解它們的說明資料相關的功能要求和特性界面（與其他系統接口）其功能或表現對其它系統或部件的影響有無來自其它部件或系統的輸入產品的功能包含了相關部件或系統可能的失效模式的預防和探測。識別功能要求還應包括安全特性政府法律，法規可靠性（功能的生命周期）包裝與運輸要求 設計目標 :騎行至少3000小時無需保養,設計壽命為騎行10000小時。適于99.5百分位成年男子騎用, 舒適便利。3.等等.功能:便于使用潛在失效模式

22、:方向把不好用腳踏板不好用功能:提供可靠的交通運輸潛在失效模式:鏈條經常斷開需要經常修理車胎功能:提供舒適的交通運輸潛在失效模式:車座位置不舒服功能:為座位支撐提供穩定的附屬物潛在失效模式:座位支撐的結構性失效座位支撐的過大變形功能:提供好看的外觀潛在失效模式:外觀(光亮度)變壞漆皮開裂把手總成后輪總成鏈輪總成功能:提供結構性支撐潛在失效模式:結構性失效過大變形功能:對正確的車架幾何外形提供尺寸控制潛在失效模式:車架安裝點的長度過長車架安裝點的長度過短功能:為車架總成的生產方法(焊接)提供支持潛在失效模式:自行車車架前輪總成車座總成鏈條總成上部車架下前車管下后車管鏈輪管系統等級子系統等級部件等

23、級樹狀圖分析案例Bicycle Seat to Pedal relationships自行車座椅至腳踏之關系 Seat Top 座椅面Seat 座椅框 Clamp Ring 夾緊環Seat Tube座椅柱范圍ScopeWeld焊接Horizontal:水平360 degrees 360上樑TopTubeVertical:垂直Down and Up上下Vertical:垂直Down and Up上下Weld焊接Lower后柱RearTubeSprocket Shaft 齒輪軸Pedal Crank腳踏曲軸緊固BoltPedal腳踏LowerFrontTube下前柱Weld焊接Attachment

24、連接Legend:註釋Force Transfer力傳動Horizontal:水平360 degrees 360參數圖了解設計功能相關的物理特性分析預期與非預期的輸入和輸出識別錯誤狀態：干擾因素和控制因素錯誤狀態 潛在失效模式 參數圖 P-圖是幫助小組理解有關設計功能相關物理學的結構工具。小組分析那些影響性能的受控和不受控因素的設計輸入和輸出。 后制動硬管參數圖制動硬管特殊特性：1.管內耐壓 2.管壓疲勞壽命 3.內壁防腐蝕 4.外層防護 5.尺寸/形狀機械方面 化學方面- 紫銅管壁厚 - 管內壁防護層的配方- 管徑 與涂層技術- 焊縫強度與密封性 - 管外壁防護層的配方 彎管工藝對機械性能

25、與噴涂工藝 的影響 - 指定的制動液- 塑料夾緊固- 喇叭口與管螺帽聯接控制因素 潛在失效模式- 制動管機械性破損- 制動管內壁腐蝕破損- 喇叭口連接泄漏干擾因素隨使用時間的變化 制動管焊縫疲勞 制動液腐蝕管內壁 塑料夾老化，緊固松動 制動管外壁損傷外部環境引起的變化 酸性，堿性泥水濺在管外壁 樹槎，石塊損傷管外壁 路況壞導致制動管振動零件變差引起的問題 管與喇叭口配合變差 喇叭口錐度誤差 紫銅壁焊縫隱患 彎管誤差使與相近部件 太近顧客使用造成的影響 經常急剎車 車輛超載 下長坡，長時間制動 使用雜牌制動液系統的交互作用 制動管與周圍部件間距 太小 車輛顛簸造成制動管緊固 松脫 制動液腐蝕管內

26、壁控制因素輸入輸出干擾因素機械方面： 化學方面：潛在失效模式2.外部環境因素引起的變化1.使用時間引起的變化4. 顧客使用造成的影響5.系統交互作用造成的問題3.零件變差引起的問題P圖（參考格式）制動硬管框圖車身底板后制動硬管后制動軟管后制動鉗液壓缸活塞-制動摩擦塊制動盤后輪轂制 動 液制動總泵塑料卡子卡緊不直接相連喇叭口管螺紋帽聯接喇叭口管螺紋聯接喇叭口管螺紋聯接活塞在缸內受制動液壓力推動摩擦塊受推力壓緊制動盤螺栓聯接在其中在其中在其中 項目 功能要求 潛在失效模式潛在失效后果嚴重度S級別失效的潛在原因失效的潛在機理后制動硬管1.聯接制動總泵到后制動軟管2.輸送制動液，傳遞系統壓力，保持密封

27、3.耐壓，耐化學腐蝕 制動管破損制動系統失壓制動功能喪失引起無預兆的交通事故危及安全 10安全制動管外壁與周邊零件碰擦受損而破損制動硬管與周邊下部零件太近塑料卡子老化，制動管松脫塑料卡子太稀，車顛簸時制動管抖動制動硬管內壁受制動液中不良成分腐蝕受損而破損未按規定要求添加指定的制動液制動管與總泵/軟管聯接處泄漏系統壓力達不到規定，影響制動效果制動液滲漏7安全制動硬管管徑，喇叭口及管螺帽配合不好設計未經長時間道路試驗驗證設計FMEA框圖示例 下述范例是一個關系的方塊示意圖，FMEA小組也可用其它類型的方塊示意圖闡明他們分析中考慮的項目。 開關 零件 連接方法 開/關 A.燈罩 1.不連接 B.電池

28、（2號直流電池) 2.鉚接 2 C.開關 3.螺紋連接 D.燈泡總成 4.卡扣裝配 燈泡總成 3 燈罩 E.平板 5.壓緊裝配 D A F.彈簧 4 1 4 平板 5 電池 5 彈簧 E B F 燈罩A開/關C燈泡總成D極板E電池B彈簧F243155系統名稱：閃光燈工作環境極限條件溫度：-20160F耐腐蝕性：規范B沖擊：6英尺下落外部物質：灰塵濕度：0100RH可燃性： 1.不連接（滑動）2.鉚接3.螺紋連接4.卡扣連接5.壓緊連接不屬于此FMEA系統、子系統和零部件框圖方塊示意圖 產品的方塊示意圖表示了產品部件之間的物理和物流關系。方塊圖的結構有不同的方法和形式。方塊圖指出了在設計范圍內部

29、件和子系統之間的相互關系。這相互關系包括：信息流、能力、力或流體。目標是理解系統的要求或輸入，輸入活動的執行或功能的執行，和可交付性或輸出。 用于準備DFMEA的方塊圖應有復印件與DFMEA附在一起。 系統FMEA系統 子系統D 環境子系統A 子系統B 子系統C 接口和相互作用 功能要求 DFMEA過程的另一個步驟是設計的功能和界面要求的編輯。這個清單包括以下內容：總則：這個范疇考慮產品的目的和它的全整個意圖安全政府法規可靠性（功能壽命）負載和使用周期：顧客產品使用方面安靜的運作：噪聲、震動和刺耳的雜音對環境的影響外形包裝和運輸服務裝配設計可生產性設計 其他工具和信息資源可以幫助小組理解和確定

30、設計要求的其他工具和資源可包括：圖表，圖紙等材料清單（BOM）界面矩陣圖質量功能展開（QFD）質量和可靠性設計FMEA的分析方式 設計FMEA有兩種不同的分析方式：硬件分析法及功能分析法 l 硬件分析法：是將設計的每一硬件項目列出，然后就每一項目進行分析，將其所有的可能的失效模式項目找出。 l功能分析法：是將設計的項目所能執行的各種功能分類為不同的輸出列出，然后就每一行輸出進行分析，將其所有的失效模式找出。 當設計為一復雜系統時，DFMEA可使用兩者綜合的分析方法。 DFMEA的分析架構可由上至下或由下至上。 如果藍圖、工程或設計資料中很能明確的定義出硬件，則DFMEA通常使用硬件分析法且多使

31、用由下至上的架構。 若硬件不易定義或系統復雜，分析需由初始客戶需求向下層分析，則DFMEA通常使用功能分析法，且多使用由上而下的架構。設計FMEA的質量目標 l 對框圖中各項目分析，列出所有可能發生（但不一定發生）的失效模式，以推動設計改進為主要目標。 l 對高風險失效模式應高度重視，優先采取措施。 l 從分析開發確認和設計驗證計劃之間的關系開始，并銜接失效模式。 l 把過去的重大“教訓”作為失效模式輸入（如：高的索賠、召回等）。 l 應識別適當的特殊特性（由于公司政策），且將其為關鍵特性選擇過程的輸入。 l DFMEA文件應在產品加工圖樣完工之前完成，這樣可有效影響產品設計。 l 小組的成員

32、應接受FMEA方法的培訓，應適當的采用專家。 l認真填寫FMEA文件，包含“措施行動”和新的R.P.N.值。 l 盡早做好FMEA文件，盡早提出“建議措施”并能得到實施。 系統 潛在失效模式及后果分析 FMEA編號 子系統 （設計FMEA） 共 頁，第 頁部件 設計責任 編制人 車型年/車輛類型 關鍵日期 FMEA日期（編制） （修訂) 核心小組 項目 功能 要求潛在失效模式失效的潛在后果嚴重度S 級別 失效的潛在原因 現行設計RPN 建議措施 責任及目標完成日期 措施結果 控制（預防） 頻度 控制（探測） 探測度采取的措施SODRPNDFMEA表格各欄填寫說明和解釋1FMEA編號 填入FME

33、A文件編號，以便查閱。2系統、子系統或零部件名稱及編號 填如所分析的系統、子系統或零部件的名稱、編號。3設計責任 填入整車廠（OEM）、部門和小組。4編制者 填入負責FMEA準工作的工程師姓名。5車型年度/車輛類型 填入將使用和/或將被分析的設計影響的予期車型 年 度/車輛的型號、名稱。6關鍵日期 填入FMEA初次予定完成的日期，該日期不應該超 過計劃的量產設計發布的日期。 7FMEA日期填入編制FMEA原始稿的完成日期及最新修訂的日期。8核心小組列出被授權以確定和/或執行任務的責任個人和部門名稱。9項目 / 功能 l 填入將被分析項目的名稱和其他適當的信息（如：編號、零件等級等。在概念形成階

34、段，應使用臨時編號。 l填入時，盡可能地用簡潔的說明被分析項目要滿足設計意圖的功能，包括系統運行環境信息（如指定溫度、壓力、濕度范圍、設計壽命等）。 l 該項目有多種功能，且有不同的失效模式，要把所有功能、所有失效模式都單獨列出。10 潛在失效模式 l 失效：產品在規定的條件下，規定的時間內喪失了規定的功能就叫失效。 l 潛在失效模式：是指系統、子系統或零部件有可能未達到或未完成設計意圖的種類（如予期的功能喪失）。 l 這潛在的失效模式可能是更高一級子系統或系統的潛在失效模式的起因，也可能是比它低一級的零部件潛在失效模式所造成的后果。 l 對特定項目及其功能 ，要列出每一個潛在失效模式。前提是

35、這種失效可能發生，但不是一定發生。 l 可根據以往運行的不良報告、“顧客”抱怨等由小組集體評審。 l 應考慮在特定條件下（如：熱、冷、干燥、灰塵等），以及在特定使用條件下（如：超過平均里程、不平的路段、僅在城市運行等）可能發生的潛在失效模式。 典型的失效模式可以有（但不局限于）： 破碎 變形 松動 泄漏 粘結 氧化 斷裂 無法傳遞扭矩 滑動（無法保持全扭力） 無法支撐 支撐不足 粗糙的接合 脫離過快 無信號 間隙信號 漂移*應該用“物理的”、專業性的術語簡明的描述潛在失效模式11潛在失效后果 l 潛在失效的后果就是失效模式對功能的影響。 l 要根據內、外部顧客可能發現或經歷的情況來描述失效的后

36、果。 l 要清楚地說明該失效模式是否會影響到安全性或與法規不符。 l 要記住不同級別的系統、子系統和零件之間存在著系統層次上的關系。如：一個零件的斷裂可能引起總成件的振動，導致系統運行中斷，且會引起性能下降，最終導致顧客不滿。典型的失效后果可能有（但不局限于）： 噪音 間隙運行 運行減損 運行不穩 泄漏 發熱 外觀不良 粗糙 定期的不符合 不穩定 不適的異味12嚴 重 度 (S) l 嚴重度是對一個已假定失效模式的最嚴重影響的評價等級。 l 嚴重度是對潛在失效模式引起的后果而言。 l 要減少失效嚴重度級別，只能通過設計變更來解決。 例如：“降低胎壓”能減輕突然爆破的嚴重度。 “安全帶”可以減輕

37、車輛撞擊的嚴重度。Severity 嚴重度（推薦的評價準則）后果評定準則：后果的嚴重度嚴重度不能滿足安全及/或法規要求 它是在沒有任何失效預兆的情況下影響到行車安全或不符合政府的法規10是在具有失效預兆的前提下所發生的，影響到行車安全和/或不符合政府的法規9基本功能喪失或下降基本功能喪失（車輛不能運行，但未影響車輛的安全性）8基本功能下降（車輛可運行，但性能下降）7次要功能喪失或下降次要功能喪失（車輛可運行，但舒適性/方便性項目不能運行）6次要功能下降（車輛可運行，但舒適性/方便性項目性能下降）5給客戶帶來的煩惱外觀存在缺陷或可能聽見的噪音，車輛可運行，項目不能滿足，并大部分顧客（75%）感覺

38、到4外觀存在缺陷或可能聽見的噪音，車輛可運行，項目不能滿足，并許多顧客（50%）感覺到3外觀存在缺陷或可能聽見的噪音，車輛可運行，項目不能滿足，并有辨別能力的顧客（100時，應采取措施，使其降下來。同時，新版FMEA也不認為RPN值高一定是需要優先考慮采取措施修改設計之處建議措施：應對高嚴重度，高RPN值采取預防/糾正措施（的必要性）進行工程評價。建議措施的目的是通過改進設計降低風險和提高顧客滿意度。列舉以下兩種情況：應改進哪個項目呢？項目嚴重度S頻度O探測度D風險順序數RPNA92590B744112舉例舉例解析：A. 對輪胎突然失壓的失效模式（胎破），設計低壓安全胎B. 修訂材料規范（橡膠

39、，簾布），增加設計的安全系數。 修改幾何尺寸/公差C. 修訂試驗計劃降低具體行動舉例嚴重度S只能通過更改設計A頻度O通過更改設計，消除或控制失效的起因/機理B探測度D增加設計驗證/確認活動C 對建議措施的效果，應進行跟蹤和驗證，應以持續改進的辦法，重復分析，改進設計。 應 對DFMEA實施動態管理。框圖參數圖 等等DFMEA設計驗證設計驗證的計劃和報告PFMEA等等DFMEA的信息流程圖DFMEA的工作步驟1. 確定分析的對象，從特殊特性清單識別所有的特性，尤其是安全特性和法規要求。2. 使用框圖，確定與所有相關件的接口與聯接方式，識別接口潛在的失效3. 確定分析項目的功能和要求功能： 如何滿

40、足設計意圖要求：具體的特性數值4. 使用參數圖，分析輸入，輸出和控制因素，干擾因素，包括環境引起，使用引起等多種干擾因素。5. 從各種干擾因素造成的后果，從以往類似產品開發和實際使用的經驗；從同行業競爭對手處獲得的信息；以本輪設計驗證等各種途徑得出的潛在失效模式： a) 以往同類產品的DFMEA b) 以往同類產品使用中維修服務記錄和統計 c) 以往同類產品顧客投訴，抱怨 d) 競爭對手的質量信息，出現問題的情報 e) 本輪DFMEA參數圖例列出的各種干擾因素影響 f) 本輪設計驗證鐘暴露的薄弱環節 g) 本組織內制造，裝配部門的意見6. 分析潛在失效可能對乘員，車輛，道路交通造成的后果7.

41、參照評價準則，確定嚴重度和級別8. 分析失效的直接原因和深層次的物理、化學、熱力學等原因9. 現行設計控制采用了什么措施，確保產品滿足功能要求和可靠性？現行設計控制采用了什么預防措施？10. 參照頻度評價準則，將失效原因引發的頻度減除預防措施可以消除的機率，即為當前的失效發生頻度。11. 按照本輪設計創新程度和設計驗證方法，參照評價準則，確定探測度12. RPN = S O D13. 不建議制訂RPN的控制值，應視具體情況處置14. a) 對S8的項目建議通過更改設計降低S b) 對RPN值高的項目，多方論證小組應討論有 無必要通過修改設計15. 設計修改后重新評議S.O.D,并算RPN16.

42、 將DFMEA作為審視產品設計，著手設計修改的切入口。將DFMEA積累的文件資料作為本組織產品設計的經驗總結。 過程潛在失效模式及后果分析 PFMEA潛在失效模式及后果分析（過程FMEA）簡介： l 過程FMEA主要是由負責制造的工程師/小組采用的一種分析技術，用來保證在可能的范圍內已充分考慮到并指明失效模式及其相關的起因/機理。 l PFMEA以最嚴密的形式總結了小組進行過程設計時的設計思想（包括根據經驗和過去的教訓，對項目進行分析）。 l 這是一種系統化的方法，體現了制造工程師在制造策劃過程中正常經歷的思維過程，并使之規范化和文件化。過程FMEA應做的考慮是：確定該過程的功能和要求； 確定

43、潛在的失效產品和過程相關的失效模式；評審失效對顧客的影響；確定出在重點過程控制上的變量；確定制造和裝配過程失效起因，及在為頻度減少或失效探測而關 注的控制過程變量；展開失效模式的等級表，建立予預防和糾正措施的優先系統； 將制造/裝配過程的結果形成文件。小組的努力 l在最初的PFME開發中，負責的工程師要直接地、主動地聯系所有相關部門的代表。相關部門的代表包括： 設計、裝配、制造、材料、質量、服務、供方以及負責下一道裝配的部門。 過程FMEA中的“顧客”，不僅是“最終使用者”，也可是后續或下游制造/裝配作業、服務工作以及政府法規。 l 過程FMEA應成為促進不同部門之間充分交換意見的“催化劑”，

44、以提高整個小組的工作水平。 l當負責工程師缺少PFME 和小組協調經驗時，可請一位具有PFMEA有經驗的專家來協助小組的工作。過程FMEA是一種動態文件 PFMEA應該起始于： l 在可行性階段或之前開始 l在為生產的工裝準備之前 l 要考慮從單個零組件到總成的所有制造作業 在新的車型或零組件項目的制造策劃階段中，盡早的對新過程或修改的過程進行評審和分析，能夠促進予測、解決或監控潛在過程問題。過程FMEA初始階段的工作 l 在進行PFMEA開始時，負責過程的工程師應首先明確過程意圖，列出過程希望做什么？不希望做什么？ l PFMEA應該從整個過程流程圖開始。流程圖應該確定與每個作業有關的產品/

45、過程特性。 l 如果可能的話，還應該從相應的DFME來確定某些產品影響后果。 l 用于PFMEA準備工作的流程圖的復印件應隨付于PFMEA。過程FMEA質量目標 lPFMEA主要目標是推動過程改進，并強調以防錯法解決。 lPFMEA針對所有由FMEA小組評審鑒定的高風險失效模式給予可實施的措施活動。 l 試生產和生產控制計劃需考慮來自PFMEA的失效模式。 lPFMEA與過程流程圖和控制計劃相結合并保持一致性。如在分析時用到DFMEA，則PFMEA就需要考慮DFMEA。 l以往的重大“教訓”（如高的索賠、召回事件、不符合產品、顧客抱怨等），作為失效模式的輸入。 l要識別適當的關鍵特性，可將其作

46、為關鍵特性選擇過程的輸入。 l在生產的工裝準備前開始PFMEA，在生產工裝完成前完成PFMEA，這樣能有效的影響產品和過程設計。 l在整個分析過程中，適當的人員參與為PFMEA小組的一員，并接受FMEA的培訓。 l填寫好PFMEA文件，包括措施行動和新的RPN值。 l應盡可能提早進行PFMEA，盡早提出建議措施并得到實施。PFMEA PFMEA是過程設計的一個重要環節。當產品設計已經完成，如何用最可靠最經濟的方式達到產品設計輸出的要求，就是制造過程設計要實現的目標。 過程潛在失效模式及后果分析是過程設計工程師們在過程從方案擬訂、工藝流程制訂、模具工裝設計一直到完成工藝試驗和試生產這整個期間，用

47、來尋找薄弱環節，包括考慮可能失誤的分析方法。PFMEAPFMEA的優點是在產品正式生產之前找到制造過程潛在的問題并加以解決，避免正式生產時造成更大的損失。PFMEA也不排除正式生產開始后，出現新情況、新問題，需要持續加以研究、分析、解決。換言之，PFMEA以分析潛在失效模式，制訂預防措施為主；也可以用來分析實際存在的失效，制訂糾正措施。 PFMEA 考慮的范疇 產品設計完成，說明樣車/樣機巳達到規定的特性要求。接下來的任務就是怎樣又好又省又快地批量生產。過程設計和開發就是要解決好這個問題。汽車制造業首先將整車制造劃分成：車身制造；發動機制造；底盤制造；電子/電器系統制造；整車總裝五大塊。每一塊

48、又分成若干系統，例如底盤又分成制動系統、轉向系統、行走系統、懸掛系統等等。擺在我們面前的第一項工作就是確定哪些系統/總成由本企業自已制造；其余的系統/總成分別由哪些供應商提供。PFMEA考慮的范疇包括四個方面：1 .本企業自已制造的所有零件和部件。2 .本企業生產中所用的原材料。3 .本企業總裝/部裝中所用的供應商制造的零件/部件。4 .本企業產品的裝配過程及其后的產品防護、運輸過程 因為上述任何一方面一旦發生失效，都可能引發嚴重的質量事故，給最終用戶、給員工和企業帶來傷害。但是我們分析的重點必須放在第1和第4兩方面，適當關注笫2方面。（一旦發現本企業產品由于原材料質量而不穩定時，應重點分析原

49、材料）對于第3方面的潛在失效模式分析，應督促相關供應商完成。實踐證明，由于供應商質量控制不嚴而引起的問題始終佔全部質量問題的大半，所以，對供應商有效實施質量控制是我們必須解決的課題。PFMEA的前提在做PFMEA分析時，我們假定產品的設計開發已經成功，已能滿足顧客實際使用的需求。因此，不考慮用PFMEA去克服產品設計中的薄弱環節。但產品設計上的弱點仍可成為過程潛在失效的原因之一而包含在PFMEA內。它所造成的后果及如何才能避免則包含在該項目的DFMEA中，應通過修改產品設計去克服。 另一方面，我們也不能指定改變產品設計來克服制造過程中的薄弱環節。那是修改制造過程設計的事。PFMEA的目的識別零

50、件加工、部件裝配過程潛在失效模式。識別生產過程的波動，聚焦于如何降低失效的頻度，或增加探測的過程控制建立預防措施/糾正措施和過程控制的優先順序PFMEA的時機/包含的內容在制造可行性分析之前或同時在模具、工裝設計/制造完成之前；應包括所有的零件加工，部件裝配過程，還應包括包裝、標簽、流轉、搬運、儲存過程 PFMEA的輸入和輸出 PFMEA的輸入之一： 1 產品圖紙，工程規范，與顧客達成一致的特殊特性清單 2 同類型產品的通用工藝流程 輸出： 本產品的工藝流程圖，并確定每道工序/工步需達到的加工要求 PFMEA的輸入之二： 1 各工序/工步的產品不合格率 2 以往同類產品的PFMEA 3 以往設

51、備、模具、工裝損壞情況，操作工傷害情況 4 裝配線、整車廠、最終用戶的抱怨 輸出： 確定各道工序/工步的失效模式，進而分析其可能造成的后果，產生的原因，確定嚴重度S，頻度O ，探測度D從過程流程圖開始流程應包括來料，投料 交付，工序（工步）應盡量詳細，完整。每道工序（工步）都有過程目的，即該工序（工步）欲實現的產品特性/過程特性。一直到完成總成裝配，達到總成特性為止。 包括：所有自制零件的加工制造過程；總成裝配過程來料，包括原材料，輔料和外包加工零件獲 得的過程。過程流程圖應識別與每個操作相關的產品/過程特點描述從來料到出貨的過程。包括在制造或裝配過程每個步驟,從處理個別的組件到裝配,包括裝運

52、、接收、材料運輸、存貯和運送標簽等盡可能詳細以識別潛在失效模式。工序號制造移動儲存檢測返工操作說明標識關鍵產品特性/KCC標識關鍵過程性能/KPC5鋼板材質檢測儲存從庫房轉運至剪板機剪板尺寸檢查10152025工藝流程圖是PFMEA的起點初步的風險評估應運用過程流程圖去識別哪些操作或步驟能影響產品。這些步驟則須包含于PFMEA內。下一步: 識別要求 每個功能的“過程意圖”推薦由相同的多功能性團隊開發過程流程圖, PFMEA和控制計劃。在建立分析的范圍后,整個團隊需從評估以往的信息開始。評估的范圍包括:先前產品和過程設計中吸取的經驗。規范和標準、標準零件識別或防錯措施。質量績效信息能從相似的,以

53、前的產品和過程設計取得,包括: 過程合格率、PPM、過程能力指數(CpK 和PpK)及維修保養數據。 特性矩陣圖的作用-標明關鍵過程注 ：產品質量先期策劃參考手冊中建議采用特性矩陣圖 嚴重度S ，頻度O ，探測度D的確定 PFMEA編制人在確定嚴重度、頻度、探測度時，必須遵照參考手冊推薦的評價準則對照潛在失效模式加以選取，必須使用統一的表格填寫。不允許任何自作主張的修改。特性矩陣圖 工序名稱 特殊特性 PFMEA表格各欄填寫說明和解釋1FMEA編號 填入FMEA文件編號，以便查閱。2項目名稱 填入將要被分析的系統、子系統或零部件的過程名稱、編號。3過程責任部門 填入整車廠（OEM）、部門和小組

54、。4編制者 填入負責FMEA的工程師姓名。5車型年度/車輛類型 填入將使用和/或將被分析的設計影響的予期車型 年度/車輛的型號、名稱。6關鍵日期 填入初次FMEA予定完成的日期，該日期應先于計劃開始生產的日期。7FMEA日期 填入編制FMEA原始稿的完成日期及最后修訂的日期。8核心小組 列出被授權以確定和/或執行任務的責任個人和部門名稱。9過程功能/要求 l 簡單描述將被分析的過程或作業（如：車、鉆、攻絲、焊接、裝配）。 l 記錄下該將被分析的步驟的相關過程/作業編號。 l 小組應評審可適用的性能、材料、過程、環境和安全標準。 l 簡要說明將被分析的過程或作業目的。 l 如果過程包括許多具有不

55、同潛在失效模式的作業（例如：裝配），就要把這些作業以獨立項目列出來。10. 潛在失效模式 l 潛在失效模式：是指過程可能潛在不滿足過程要求/或設計意圖的種類，是對某具體作業不符合要求的描述。 l 它可能是引起下一道作業的潛在失效模式的起因，也可能是上一道作業潛在失效的后果。 l 要假定提供的零件/材料是合格的。 l 根據零組件、子系統、系統或過程特性，對特定的作業列出每一個潛在失效模式，前提是假設這種失效可能發生，但不一定必然發生。 l 把相似過程的比較和顧客（最終用戶或后續作業）對類似零組件的投訴情況的研究作為出發點。 l 對設計目的的了解也很必要。典型的失效模式可能有（但不局限于） 彎 曲

56、 變 形 斷 裂 短 路 搬運損壞 孔位錯誤 表面太粗糙 孔未加工 開 路 孔太深 毛 刺 表面太平滑 孔太淺 未貼標簽 臟 污 證實潛在失效模式可通過評估:過去運行情況不良、客戶反饋、拒收或報廢報告單和頭腦風暴。包括相似過程的比較和評估相似部件的客戶投訴(最終使用者和后隨的運作)。11. 潛在失效后果 l 潛在失效后果是指失效模式對顧客的影響。 l 應依據顧客可能注意到的或經歷的情況來描述失效的后果。 l如果失效模式影響到安全或造成違反法規，則要清楚陳述。 l 顧客應是內部顧客和最終使用者，如：下一個作業、后續的作業或地點、銷售商和/或車主。對最終使用者， 對內部顧客（后續作業），失效后果可

57、能有： 失效后果可能有：噪音 粗糙 無法固定 無法結合作業不正常 過度 無法鉆孔/攻絲 無法配合費力 不起作用 無法設置 導致工具過度磨損異味 不穩定 無法加工表面 危害操作者作業減弱 阻力 損壞設備間隙性作業 外觀不良 無法安裝漏水 車輛控制減弱返工/返修 顧客不滿意廢棄失效的潛在后果 對本企業，直接顧客和最終顧客可能造成下列后果： 1. 可能給最終用戶留下隱患，車輛行駛鐘相關零 部件早期失效，使車輛無法正常運行，甚至威脅到乘員的生命財產安全或違反法規 2. 可能影響整車裝配，造成整車廠停產 3. 可能引起本企業工傷，或機器設備，工裝模具損壞 4. 可能出現批量報廢，批量返工 5. 可能使后

58、道加工無法正常進行，影響部件裝配，及時交付噪音 粗糙 費力工作不正常 異味滲漏 不能工作報廢 外觀不良 無法緊固 不能配合不能連接 無法安裝損壞設備 危害操作者工裝過度磨損對最終使用者對下道工序潛在失效的后果12. 嚴重度 ( S ) l 嚴重度是對一個已假定失效模式的最嚴重影響的評價等級。是失效模式對顧客/后續作業造成后果的嚴重程度。 l 如果失效模式影響的是制造商、裝配廠或產品使用者，嚴重度的評價、可能超出了本過程工程師/小組的經驗或知識范圍，則應與設計FMEA、設計工程師和/或后續制造廠/裝配廠的過程工程師進行協商、討論。 l 要減少嚴重度級別數值，只能通過對系統、子系統或零組件的設計變

59、更或對該過程重新設計來實現。嚴重度 后果的嚴重性，參見推薦的評價準則進行評定。應分別評定對直接顧客，最終用戶造成后果的嚴重程度（二者取重的）和對本組織造成后果的嚴重程度。推薦的PFMEA嚴重度評價準則后果準則:產品后果的嚴重度(顧客后果) 嚴重度值后果準則:過程后果的嚴重度(制造廠/總裝廠的后果)不能滿足安全/法規要求潛在失效模式影響車輛安全運行/在無預兆的情況下違反政府的法規10不能滿足安全/法規要求在無預兆的情況下可能傷害操作者（損壞機器或總成）潛在失效模式影響車輛安全運行和/或在有預兆的情況下違反政府的法規9有預兆的情況下可能傷害操作者（損壞機器或總成）基本功能喪失或下降基本功能喪失，車

60、輛不能運行（不影響到行車安全）8嚴重破壞100%產品可能需要報廢，生產線停產或停止交付基本功能下降（車輛能運行，但性能水平下降7顯著破壞一部分產品需要報廢，原先的過程發生的偏差包括降低降低生產線的節拍和增加人力次要功能喪失或下降次要功能喪失（車輛能運行，但舒適性、方便性功能不能運行）6中等破壞100%產品需要離開生產線進行返工并被接受次要功能下降（車輛能運行，但舒適性、方便性功能的性能水平下降）5部分產品需要離開生產線進行返工并被接受推薦的PFMEA嚴重度評價準則(續）后果準則:產品后果的嚴重度(顧客后果) 嚴重度值后果準則:過程后果的嚴重度(制造廠/總裝廠的后果)煩惱車輛能運行，外觀或噪聲項