潛在的失效模式及后果分析（FMEA）主講人:趙佳義課程內容掌握FMEA的概念和運用時機發現、評價產品/過程中潛在的失效及其后果尋找避免或減少這些潛在失效發生的措施總結上述過程案例說明什么是FMEA？潛在的失效模式及后果分析(PotentialFailureModeandEffectsAnalysis,簡稱FMEA)FMEA的定義：是在產品/過程/服務等的策劃設計階段，對構成產品的子系統，零部件，對構成過程，服務的各個程序逐一進行分析，找出潛在的失效模式，分析其可能的后果，評估其風險，從而預先采取措施，減少失效模式的嚴重程度，降低其可能發生的概率，以有效的提高質量與可靠性，確保顧客滿意的系統化活動.FMEA的起源FMECAFailure

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EffectsandCriticality

Analysis1950’s起源于宇航和美國軍方對關注的問題加以分類和排列將評定結果作為預防的目標堅持安全的觀點FMEA的起源FMEAFailure

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Effects

Analysis-1960’s和70’s第一次被注意和使用在工程可靠性多方小組準備對產品/過程潛在失效模式和產品性能影響的文件化體系評定產品或過程潛在失效模式的文件，采取相應措施來消除或降低潛在失效的影響失效的定義失效在規定條件下,(環境、操作、時間)不能完成既定功能。在規定條件下,產品參數值不能維持在規定的上下限之間產品在工作范圍內,導致零組件的破裂、斷裂、卡死、損壞現象典型的失效模式彎曲毛刺孔錯位斷裂轉運損壞漏開孔臟污變形表面太光滑短路開路表面粗糙開孔太深失效模式應以規范化技術術語描述，不同于顧客察覺的現象潛在失效的后果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失效的潛在起因/機理起因機理扭矩不當焊接不當測量不精確熱處理不當澆口/通風不足潤滑不足或無潤滑零件漏裝或錯裝定位器有碎屑損壞的工裝不正確的機器設置水箱箱支支架架斷斷裂裂水箱箱后后傾傾，，與與風風扇扇碰碰撞撞水箱箱中中冷冷卻卻液液泄泄露露冷卻卻系系過過熱熱汽車車停停駛駛根源源模模式式中間間模模式式最終終模模式式不平平道道路路引引起起震震動動與與車車體體扭扭轉轉環境境條條件件產生生異異響響伴生生模模式式發動動機機氣氣缸缸最終終模模式式失效效鏈鏈失效效鏈鏈根源源模模式式中間間模模式式最終終模模式式充電電時時不不能能限限壓壓電池池發發生生過過充充焊錫錫脫脫落落線路路板板短短路路跌落落時時發發生生震震動動環境境條條件件錫渣渣碰碰到到線線路路板板電池池發發熱熱伴生生模模式式電池池損損壞壞電池池貯貯存存一一段段時時間間根源源模模式式正、、負負極極片片接接觸觸正、、負負極極碎碎料料掉掉入入鋼鋼殼殼或或正、、負負極極片片膨膨脹脹電池池微微短短路路或或短短路路充不不進進電電零電電壓壓或或低低電電壓壓中間間模模式式電池池報報廢廢最終終模模式式伴生生模模式式失效效鏈鏈有助助于于更更有有利利的的設設計計控控制制方方法法，，為為制制定定設設計計計計劃劃，，質質量量控控制制計計劃劃提提供供正正確確的的、、恰恰當當的的根根據據有助助于于對對設設計計中中問問題題的的早早期期發發現現，，從從而而避避免免和和減減少少晚晚期期修修改改帶帶來來的的損損失失，，使使開開發發的的成成本本下下降降；；有助助于于可可制制造造性性和和裝裝配配性性的的早早期期考考慮慮，，利利于于實實施施同同步步工工程程技技術術；；給出出的的失失效效模模式式的的風風險險評評估估順順序序，，提提供供改改進進設設計計的的優優先先控控制制系系統統，，從從而而引引導導資資源源去去解解決決需需要要優優先先解解決決的的問問題題。。識別別特特殊殊特特性性的的重重要要工工具具，，結結果果用用來來制制定定質質量量控控制制計計劃劃。。一個個組組織織的的經經驗驗積積累累，，為為以以后后的的設設計計開開發發項項目目提提供供寶寶貴貴的的參參考考。。發揮揮集集體體的的經經驗驗與與智智慧慧，，使使設設計計表表現現出出組組織織的的最最佳佳水水平平，，提提供供了了一一個個公公開開討討論論的的機機會會。。為什什么么要要進進行行FMEA？質量杠桿桿100:110:11:1產品設計計工藝過程程設計生產改進產品品回報低顯現率率/效益高顯現率率/效益時間500:1概念設計計失效發現現得太遲遲的后果果顧客滿意意Customersatisfactionmeans:Neverhavingtosayyou’resorry!顧客滿意意意味著著：決不要說說對不起??！FMEA對工藝過過程及設設計改變變的影響響設計開始開發生產放行生產時間工程改變變的數量量傳統方法法FMEA方法由誰來做做FMEA？依靠小組組的共同同努力必須組成成一個包包括設計計、制造造、裝配配、售后后服務、、質量及及可靠性性等方面面的專家家小組；；與設計有有關的上上游和下下游部門門；對有專利利權的設設計，可可由供方方制定。。FMEA小組成員員設計工程程師檢驗工程程師可靠性工工程師制造工程程師最終服務務工程師師項目經理理質量工程程師顧客聯系系人其他，包包括：銷銷售、開開發、過過程、QA/QC等成功的FMEA小組控制方向向和焦點點建立自身身的統一一性負責并使使用測量量方法有全體的的支持是橫向多多功能小小組FMEA:重要的成成功因素素誠實積極嚴密周到到注重細節節貫徹始終終任用合適適人員“安全至上上”基于事實實的管理理-將猜測和和估計的的成分降降至最低低-最大限度度地使用用數據和和量化方方法FMEA的失效模模式小組的開開發FMEA轉變成個人的行行為FMEA是創造顧客或第第三方滿滿意，而不是提提高過程程FMEA在過程開開發中運運用太遲遲或沒有有改進產產品/過程循環環發展在產品壽壽命期內內FMEA沒有被重重新評定定和更新新，沒有有像動態工具具一樣被加加工FMEA被認為太復雜或花費太多多的時間間腦力風暴Brainstorming腦力風暴暴是一種種技法，，可以激激發小組組成員產產生大量量的有創創意的點點子，。。由紐約約廣告代代理的老老板AlexFOsborn在1930年發明，，其前提提是在一一般的討討論中，，人們害害怕別人人批評而而約束自自己，因因此而不不能產生生有創意意的點子子。腦力力風暴包包括創造造一種氛氛圍，讓讓人們感感到無拘拘無束，，此時人人們可能能提出在在平時認認為不太太可能提提出的解解決方案案，但往往往收到到意想不不到的效效果。腦力風暴Brainstorming4個明確階階段問題開始始問題再開開始對一個或或多個陳陳述進行行討論（（腦力風風暴）評論產生生的點子子通過去除除法找出出決定最最終列表表—找出可能能實現的的建議，，此時投投票法是是有用的的。腦力風暴Brainstorming4個原則（（在會議議前向成成員解釋釋）暫緩下結結論不要批評評其他人人的觀點點，更不不要嘲笑人或其觀點點自由鼓勵參與與者夢想想或遐想想，鼓勵勵大膽及及愚蠢的的建議，，但不提提議無任任何建議議或離座座閑逛數量要求大量量的建議議交叉培養養鼓勵一個個小組的的建議被被其他小小組的成成員擴展展或開發發，將所所有人的的建議寫寫在題板板上以便便被全部部人都能能夠看到到，同時時編號。。但建議議減少或或小組成成員感到到空洞時時千萬不不要說喪喪氣話定義顧客DFMEA的顧客最終使用用者：使使用產品品的人PFMEA的顧客后序的操操作者最終使用用者：使使用產品品的人風險順序序度數RPNRPN=(S)x(O)x(D)S=Severity嚴重度O=LikelihoodofOccurrence頻度D=LikelihoodofDetection探測度RPN流程項目/功能潛在失效模式潛在失效后果嚴重度S級別潛在失效的起因/機理頻度O現行設計控制探測度DRPN項目/功能潛在失效模式潛在失效后果嚴重度S級別潛在失效的起因/機理頻度O現行設計控制探測度DRPNDFMEAPFMEA來自經驗驗和數據據來自預測測設計過程起因后果控制失效模式式頻度嚴重度探測度FMEA的順序序過程功能要求潛在失效模式潛在失效的后果嚴重度數S級別潛在失效的起因/機理頻度數現行設計控制不易探測度數D風險順序數RPN建議措施責任和目標完成日期措施結果預防探測采取的措施嚴重度數頻度數不易探測度數R.P.N功能、特特征或要要求會有什么么問題無功能部分功能能功能過強強功能降級級功能間歇歇非預期功功能有多糟糕糕起因是什什么后果是什什么發生頻率率如何怎樣預防防和探測測該方法在在探測時時有多好好能做些什什么設計更更改過程更更改特殊控控制采用新新程序序或指指南的的更改改跟蹤評審確認控制計計劃匯報以標準準格式式匯報報的FMEA的結果果應建立立行動動清單單計劃劃如下下:-在重要要階段段性的的會議議上匯匯報-在項目目團隊隊中得得到了了解-在每一一次的的項目目團隊隊會議議上進進行討討論PFMEA的準備備工作作PFMEA的準備備工作作可包包括:1)建立小小組2)必要的的資料料,如:過程流流程圖圖,過程特特性矩矩陣表表,現有的的類似似的過過程FMEA資料,現有的的類似似的過過程FMA資料,特殊過過程特特性明明細表表,工程規規范.3)PFMEA表格過程的的功能能與要要求簡要描描述被被分析析的過過程工工序。。盡可能能短的的說明明工藝藝過程程/工序的的目的的。如果該該過程程包括括有多多次不不同的的失效效模式式的工工序,則這些些工序序單獨獨糾正正。如：把把中間間軸裝裝入變變速箱箱箱體體,把變速速箱蓋蓋裝上上變速速箱箱箱體等等：潛在的的失效效模式式潛在失失效模模式是是指過過程不不能達達到過過程功功能要要求或或過程程設計計意圖圖的問問題的的表現現形式式。一般情情況下下，它它是指指按規規定的的操作作規范范進行行操作作時的的潛在在的失失效問問題，，但由由于過過程設設計中中對技技術與與體力力的能能力考考慮不不足而而造成成的失失效，，或容容易產產生誤誤操作作的問問題也也是潛潛在失失效模模式考考慮的的范圍圍。失效模模式有有兩種種類型型：I類：不不能完完成規規定的的功能能，如如零件件超差差、錯錯裝。。II類：產產生了了非期期望的的功能能，如如在加加工過過程中中操作作者或或機器器受到到傷害害、損損壞、、產生生粉塵塵、躁躁聲，，溫度度過高高等。。對有非非期望望功能能發生生的情情況下下,應檢查查在功功能欄欄中是是否對對非期期望功功能的的限值值已列列出。。潛在的的失效效模式式在考慮慮過程程潛在在失效效模式式時,我們常常常使使用““零件件為什什么會會被拒拒收?”的思考考方法法。上游工工序的的失效效模式式可能能是下下游工工序的的失效效原因因，下下游工工序的的失效效模式式也可可能上上游工工序失失效模模式的的后果果。對應特特定工工序列列出每每一個個失效效模式式。對于試試驗、、檢驗驗過程程可能能的失失效模模式有有兩種種：

接受不不合格格的零零件

拒收合合格的的零件件由于設設備、、工裝裝設計計中的的問題題而引引起制制造、、裝配配過程程的失失效原原則上上也應應括在在PFMEA中，也也可以以由設設備、、工裝裝的FMEA來實施施。零件變變形、、毛刺刺、定定位錯錯誤、、少裝裝零件件、表表面不不清潔潔等等等對下一一道工工序或或下游游工序序的后后果也也應使使用過過程/工序的的性能能術術語來來描述述潛在的的失效效后果果潛在的的失效效后果果是指指該失失效模模式可可能帶帶來的的對顧顧客的的影響響。顧客是是廣義義的,包括最最終顧顧客、、直接接顧客客，中中間顧顧客。。描述失失效的的后果果，盡盡可能能采用用表達達顧客客關注注和感感受的的詞匯匯，站站在顧顧客角角度描描述失失效后后果。。對最終終顧客客的影影響應應使用用與產產品性性能有有關的的術語語來描描述。。嚴重度度(S)－后果果嚴重重性的的評估估定義：：失效效后果果的嚴嚴重程程度。。要減少少嚴重重度級級別數數值，，只能能通過過修改改設計計或工工藝過過程來來實實現。。嚴重度度采用用10分制進進行打打分。。嚴重度度評分分表后果判定準則：后果的嚴重度S無警告的嚴重危害可能危害機器或裝配操作者。潛在失效模式嚴重影響電池安全使用和／或包含不符合政府法規項，嚴重程度很高。失效發生時無警告。１0有警告的嚴重危害可能危害機器或裝配操作者。潛在失效模式嚴重影響電池安全使用和／或包含不符合政府法規項，嚴重程度很高。失效發生時有警告。9很高生產線嚴重破壞，可能100%的產品得報廢,電池無法使用,喪失基本性能,顧客非常不滿.8高生產線未嚴重破壞，產品需篩選部分(低于100%)報廢，電池能夠使用,但性能下降,顧客不滿.7中等生產線破壞不嚴重，部分(低于100%)的產品報廢(不篩選),電池能運行,但舒適性或方便性項目性能下降,顧客感覺不舒適..6低生產線破壞不嚴重，產品需要100%返工,電池能使用,但有些舒適性或方便性項目性能下降,顧客有些不滿意5很低生產線破壞不嚴重，產品經篩選,部分(少于100%)需要返工,裝配或其他等項目不符合要求,多數顧客發現有缺陷.4輕微生產線破壞較輕，部分(少于100%)需要在生產線上或其它工位上返工,裝配或其他等項目不符合要求,有一半顧客發現有缺陷.3很輕微生產線破壞輕微，部分(少于100%)產品需要在生產線上原工位上返工,裝配或其他項目不符合要求,很少顧客發現有缺陷.2無沒有影響1潛在的的失效效原因因/機理失效原原因/機理是是指使使失效效模式式發發生的的原因因.考慮失失效原原因時時,輸入本本過程程的零零件/材料是是正確確的情情況下下可能能的原原因是是什么么?由于輸輸入資資源的的不正正確的的情況況下可可能的的原因因是什什么?上一道道工序序的失失效模模式可可能是是下一一道工工序的的失效效原因因;下一道道工序序的失失效模模式可可能是是上一一道工工序失失效的的后果果.誤操作作是失失效模模式的的可能能原因因之一一.分析失失效原原因的的辦法法,應使用用現有有類似似過程程的失失效分分析資資料,同時應應用工工序上上下的的關系系,應用““五個個為什什么?”方法,應用因因果圖圖、排排列圖圖等方方法.采用正正交試試驗方方法,找出引引起失失效的的主要要因素素。。失效模模式出出現可可能性性大小小的評評估－－頻度度(O)某一原原因使使失效效模式式發生生的可可能性性大小小的評評估.頻度采采用不不著10分制.頻度評評估的的依據據主要要參考考已有有過程程或類類似過過程的的統計計資料料,如過程程的CPK值,PPM值，故故障率率等.對于無無歷史史資料料參考考的過過程,根據小小組的的經驗驗,工程判判斷來來估計計.失效發生的可能性可能的失效率CPK頻度數很高:失效幾乎是不可避免的≥1/210高:一般與以前經常發生失效的過程相似的工藝有關1/3≥0.339中等:一般與以前時有失效發生,但不占主要比例的過程相類似的工藝有關1/8≥0.518低:很少幾次與相似過程有關的失效1/20≥0.6771/80≥0.8361/400≥1.0051/2000≥1.174低:很少幾次與相似過程有關的失效1/15000≥1.333很低:很少幾次與幾乎完全相同的過程有關的失效.1/150000≥1.502極低:失效不大可能發生.幾乎完全相同的過程也未有過失效.1/1500000≥1.671發生可可能性性評分分表現行的的過程程控制制現行過過程控控制目目前是是指采采用的的防止止失效效模式式及其其原因因發生生,或降低低其發發生的的可能能性,或在過過程中中查出出這些些失效效模式式以采采取措措施防防止不不合格格品產產生或或流入入下游游工序序的措措施.過程控控制有有三種種不同同深度度的方方法,或稱三三道防防線.第一方方法:防止失失效原原因/機理的的發生生,或減少少其發發生的的可能能性.如采取取有效效的防防錯設設計,防止錯錯裝、、漏裝裝發生生（錯錯裝、、漏裝裝情況況下，，過程程不能能進行行）。。第二方方法:是找出出失效效的原原因/機理，，從而而找出出糾正正措施施。通過初初始過過程能能力研研究，，找出出變差差的特特殊原原因，，從而而采取取措使使過程程受控控。利利用排排列圖圖法找找出造造成缺缺陷與與拒收收的主主要原原因，，次要要原因因，采采取措措施。。第三控控制:方法是是查明明失效效模式式。優先采采用的的控制制方法法是第第一種種，其其次是是第二二種，，最后后是第第三種種。當當然是是最差差的是是沒有有任何何過程程控制制。依靠檢檢驗，，剔除除不合合格品品，或或對不不合格格品采采取返返工的的過程程控制制方法法是一一種事事后措措施，，它承承認會會產生生不合合格，，也就就是承承認浪浪費。。抽樣樣檢驗驗還有有相當當的風風險，，在過過程中中采取取控制制措施施采取取的越越早越越好。。過程控控制方方法有有效性性的評評估－－探測測度（（Ｄ））探測度度是指指零件件在離離開該該制造造工序序或裝裝配工工序之之前，，采用用上述述的第第二種種控制制方法法找出出失效效模式式原因因／機機理，，和第第三種種控制制方法法找出出失效效模式式的可可能性性大小?。S機抽抽查，，不能能改善善探測測度；；以統計計原理理的抽抽樣檢檢測則則是有有效改改善探探測度度的措措施；；增加樣樣本容容量和和抽樣樣頻率率都有有助于于改善善探測測度。。100%檢驗方方法成成本高高，而而且也也不一一定有有絕對對把握握，它它會受受到測測量系系統誤誤差的的影響響。100%目視檢檢驗方方法還還受到到人的的判斷斷能力力的影影響，，以統計計原理理的抽抽樣檢檢測則則是有有效改改善探探測度度的措措施；；以及及失效效模式式性質質是否否易于于用目目視方方法發發現；；不能認為100%檢驗就具有有高的探測測度?？商綔y性評評分表探測性評價準則:在下一個或后續工藝前,或零部件離開制造或裝配工位之前,利用過程控制方法找出缺陷存在的可能性.探測度幾乎不可能沒有已知的控制方法能找出失效模式10很微小現行控制方法找出失效模式的可能性很微小9微小現行控制方法找出失效模式的可能性微小8很小現行控制方法找出失效模式的可能性很小7小現行控制方法找出失效模式的可能性小6中等現行控制方法找出失效模式的可能性中等5中上現行控制方法找出失效模式的可能性中等偏上4高現行控制方法找出失效模式的可能性高3很高現行控制方法找出失效模式的可能性很高2幾乎肯定現行工藝控制方法幾乎肯定能找出失效模式,已知相似工藝的可靠的探測控制方法1建議措施當失效模式式的RPN估計完成后后,則應按其大大小次序以以及失效模模式的嚴重重度來考慮慮糾正措施施,以降低S、O和D。

降低S，只有通過過設計修改改才能實現現；

減少O，也需要改改進產品與與過程的設設計；

減少D，仍然需要要改進過程程或設計。。失效模式原原因不清楚楚時，應采采用實驗設設計，因果果圖等方法法，找到失失效模式原原因，從而而采取針對對失效模式式原因的控控制措施。。采用SPC，把重點放放在預防失失效的發生生，而不是是放在產生生缺陷后將將其檢測出出來。提高檢測力力度，雖然然能一定程程度降低O，但不經濟濟，效果較較差的控制制方法，100%檢驗的有效效性也要具具體分析，，一般只能能作為臨時時性的措施施，應避免免采用隨機機抽樣和100%檢驗方法。。PFMEA的重點放在在過程設計計本身，不不要過多依依賴產品設設計的修改改來解決問問題。但也也要考慮產產品設計中中有關可制制造性和裝裝配性的問問題，降低低過程變差差對產品特特性的敏感感性。對被采用的的措施的評評價在對所建議議的措施實實施后,小組將根據據實施的結結果,確定應采用用的旨在降降低S、O、D的措施.并將之記錄錄下來,重新評估S、O、D和計算RPN.跟蹤在建議措施施的落實是是重要的。。PFMEA是一個動態態的文件，，隨設計的的修改和過過程的完善善，PFMEA也要進行不不斷的更新新和完善。。應體現最新新設計及改