1、德德 國國 萊萊 茵茵 TV 公公 司司 中中 國國 學學 術術 部部2022-2-131潛在失效模式與后果分析 Potential Failure Mode and Effects Analysis德德 國國 萊萊 茵茵 TV 公公 司司 中中 國國 學學 術術 部部2022-2-1321. 這次汶川大地震，給災區造成巨大的損失：特別是很多學校和農房都倒塌了2.1979年5月25號美國芝加哥發生191空難，機上270多人遇難；原因是一次不規范的保養和應急操作指南不合理造成；導致麥道公司股票下降20%，后被波音公司收購3.一場戰斗的勝負，很多時候取決于戰斗的布置和各種可能發生的情況應對方案德德

2、 國國 萊萊 茵茵 TV 公公 司司 中中 國國 學學 術術 部部2022-2-133FMEA案例案例約會FMEA德德 國國 萊萊 茵茵 TV 公公 司司 中中 國國 學學 術術 部部2022-2-134主要內容CH2 FMEA基礎知識CH2 DFMEA應用與實施CH3 PFMEA應用與實施德德 國國 萊萊 茵茵 TV 公公 司司 中中 國國 學學 術術 部部2022-2-1351.何謂失效在下(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；產品在內，導致零組件的破裂、斷裂、卡死等損壞現象。德德 國國 萊萊 茵茵 TV 公公 司司 中中 國國 學學 術術

3、 部部2022-2-1362. 后果應關注的內容 功能、性能方面 可靠性、維護性方面 安全性方面 經濟性方面 操作性方面 修復性方面 環境方面 公共安全方面 廢棄方面等后后果果的的種種類類德德 國國 萊萊 茵茵 TV 公公 司司 中中 國國 學學 術術 部部2022-2-1373. 什么是FMEAPotential Failure Mode and Effects Analysis潛在潛在 失效失效 模式模式 及及 后果后果 分析分析FMEA：是通過對可能發生的(和/或已經發生的)失效模式進行分析與判斷其可能造成的后果而產生的風險程度的一種量化的定性分析計算方法，并根據風險的大小，采取有針對性

4、的改進，從而了解產品設計和制造過程設計能力，達成一種事先預防并實施改進措施的方法工具。德德 國國 萊萊 茵茵 TV 公公 司司 中中 國國 學學 術術 部部2022-2-1383.對FMEA的作用 預見風險，防止失敗，促進提升 周全考慮，應變風險，事半功倍德德 國國 萊萊 茵茵 TV 公公 司司 中中 國國 學學 術術 部部2022-2-139主要內容CH1 引言CH2 DFMEA應用與實施CH3 PFMEA應用與實施德德 國國 萊萊 茵茵 TV 公公 司司 中中 國國 學學 術術 部部2022-2-13101. FMEA的理解FMEA是一組系統化一組系統化的活動，其目的是：產品/過程中潛在的

5、失效及其后果找到能夠這些潛在失效發生的措施它是對設計(產品/過程)過程的完善，以明確什么樣的設計才能滿足顧客要求所以FMEA重點在于設計，無論是設計開發產品，還是過程德德 國國 萊萊 茵茵 TV 公公 司司 中中 國國 學學 術術 部部2022-2-1311已做的事已做的事發生了什么事發生了什么事什么原因什么原因要做的事要做的事可能會發生的問題可能會發生的問題事先分析原因事先分析原因2. 面對問題時FMEA應發揮的作用主動的被動的德德 國國 萊萊 茵茵 TV 公公 司司 中中 國國 學學 術術 部部2022-2-13123. FMEA解決問題的邏輯思路項目/功能要求潛在失效模式失效潛在后果嚴重

6、度等級潛在失效起因/機理頻度現行設計(過程)控制預防探測探測度RPN建議措施責任與目標完成日期措施執行結果采行措施嚴重度頻度探測度RPN功能、特征功能、特征或要求是或要求是什么？什么？可能有何錯誤？可能有何錯誤？- -功能功能喪失喪失- -部分部分/ /全部功能全部功能 降低降低- -功能間歇性中斷功能間歇性中斷- -非預期的功能非預期的功能影響是影響是什么？什么？有多有多嚴重？嚴重？起因是起因是什么？什么？其發生的其發生的幾率為何？幾率為何？為有可能為有可能被預防和被預防和探測嗎？探測嗎？探測它探測它的方法的方法有多好？有多好？可以做什么？可以做什么？- -設計變更設計變更- -過程變更過程

7、變更- -特別的控制特別的控制- -標準、程序或標準、程序或 指南的更改指南的更改德德 國國 萊萊 茵茵 TV 公公 司司 中中 國國 學學 術術 部部2022-2-13134. TS16949-FMEA類型依據產品實現階段不同可分為：設計DFMEA過程PFMEA依據產品復雜程度不同可分為：系統FMEA子系統FMEA零件FMEA材料FMEAFMEA分析的程度：分析的程度：越細越好，重復沒關系，但越細越好，重復沒關系，但不要漏項不要漏項德德 國國 萊萊 茵茵 TV 公公 司司 中中 國國 學學 術術 部部2022-2-1314nDFMEA：產品設計工程師所采用的一種工具考慮的是產品設計造成的失效

8、為產品設計的策劃和試驗提供信息nPFMEA：工藝工程師所采用的一種工具考慮的是制造過程中造成的失效為制造工藝的控制提供信息德德 國國 萊萊 茵茵 TV 公公 司司 中中 國國 學學 術術 部部2022-2-13155. FMEA實施的時間與時機概念初始設計設計完成樣件制造設計/過程確認生產開始DFMEAPFMEAnDFMEA：開始早于過程，完成時間在早期的圖樣完成但任何工具的制造開始之前nPFMEA：開始于基本的操作方法討論完成時，完成時間早于生產計劃制定和生產批準之前德德 國國 萊萊 茵茵 TV 公公 司司 中中 國國 學學 術術 部部2022-2-13165. FMEA實施的時間與時機，這

9、時的FMEA是完整的設計、技術、或制程。(假設其設計或制程FMEA已存在)這時的FMEA的焦點在修改的設計、制程，以及由于修改設計、制程而導致的相互作用。(假設其設計或制程FMEA已存在)，這時的FMEA范圍是針對環境、地點對現有的設計、過程的影響。德德 國國 萊萊 茵茵 TV 公公 司司 中中 國國 學學 術術 部部2022-2-13176. FMEA分析步驟流程實施前準備確定FMEA評分標準實施FMEA分析討論、總結和評估分析結果實施改進對策進行追蹤確認效果德德 國國 萊萊 茵茵 TV 公公 司司 中中 國國 學學 術術 部部2022-2-13186. FMEA分析步驟流程分析過程特性分析

10、過程特性定義制造流程定義制造流程分析產品特性分析產品特性分析失效模式分析失效模式分析失效原因分析失效原因分析現行控制方法分析現行控制方法分析失效后果分析失效后果分析頻度分析頻度分析探測度分析探測度分析嚴重度分析嚴重度計算風險優先數計算風險優先數決定優先改善決定優先改善的的失效模式失效模式建議改善措施建議改善措施改善實施改善實施德德 國國 萊萊 茵茵 TV 公公 司司 中中 國國 學學 術術 部部2022-2-13197. FMEA實施過程中注意事項-階段 FMEA應用于組織產品活動中的各個階段： 包括從系統-子系統-零件的策劃、開發階段有計劃地展開，由設計階段延伸到制造和應用階段；（全過程）

11、在設計階段，改進的重點是用于指出設計上的問題點，改進設計，用以確認產品設計是否滿足顧客要求；（關注客戶要求） 在制造階段，改進的重點是用于指出加工、裝配、生產、設計方面的問題點，反推至前一過程或前一階段，要求進行必須的改進。德德 國國 萊萊 茵茵 TV 公公 司司 中中 國國 學學 術術 部部2022-2-13207. FMEA實施過程中注意事項-責任 明確分析的責任； 要完成FMEA還得依靠集體協作。FMEA的評審是至關重要的德德 國國 萊萊 茵茵 TV 公公 司司 中中 國國 學學 術術 部部2022-2-13217. FMEA實施過程中注意事項及時性 及時性是成功實施FMEA最重要因素之

12、一，它是一個“事前的行為”(“機會之窗”關閉前實施)，不是“事后的行為”，為達到最佳效益，FMEA必須在設計或過程失效模式被無意納入設計產品之前進行； 事前花時間很好地進行綜合的FMEA分析，能夠容易、低成本地對產品或過程進行修改，從而減輕事后修改的危機 適當應用FMEA是一個相互作用的過程，永無止境德德 國國 萊萊 茵茵 TV 公公 司司 中中 國國 學學 術術 部部2022-2-13227. FMEA實施過程中注意事項-關于分值同一小組分值要一樣；分析前的培訓和思路的統一很重要；不同過程分值可以不同（設計過程與制造過程）德德 國國 萊萊 茵茵 TV 公公 司司 中中 國國 學學 術術 部部

13、2022-2-13238. FMEA分值制定成立一個分值制定小組；分析產品特性和失效機理；結合產品的使用方向的實際；充分評審的確認，要相對的穩定；德德 國國 萊萊 茵茵 TV 公公 司司 中中 國國 學學 術術 部部2022-2-1324項目潛在潛在嚴重度 級 潛在失效 頻度 現行設計 現行設計 探測度建議采取 責任目標功能 失效模式 失效后果S別 起因機理O控制預防 控制探測D的措施 完成日期 采取的措施 S O D PRNPRN采取措施后的結果_系 統 潛潛 在在 失失 效效 模模 式式 及及 后后 果果 分分 析析 FM EA 編 號 _子 系 統 FM EA 共 _頁 , 第 _頁_部

14、 件 _ 設 計 責 任 _ 編 制 人 _車 型 年 / 車 輛 類 型 _ 關 鍵 日 期 _ FM EA 日 期 (編 制 )_(修 訂 )_核 心 小 組 _德德 國國 萊萊 茵茵 TV 公公 司司 中中 國國 學學 術術 部部2022-2-1325德德 國國 萊萊 茵茵 TV 公公 司司 中中 國國 學學 術術 部部2022-2-13269. FMEA實施措施后追蹤 為了確保FMEA所采取的預防措施是有效的，所以應對這些行動進行追蹤，對這方面的要求無論怎樣強調都不過份，一個經過徹底思考，周密開發的FMEA，如果沒有積極有效的預防/糾正措施其價值將是非常有限的。 責任工程師應確認建議的

15、措施已被執行或評估，FMEA是一份動態的文件，必須是最新的狀況，以及最新的相關活動，包括在開始生產后才發生的活動。相對相對“動態動態”德德 國國 萊萊 茵茵 TV 公公 司司 中中 國國 學學 術術 部部2022-2-13279. FMEA實施措施后追蹤責任工程師有多種方式來確認建議的措施是否實施，它們包含但不限于下列：評審設計、制程、圖面以確認建議的措施是否已實施；確認各項的設計、制程、組裝的變更是否已整合到相關的文件中；評審設計FMEA 、過程FMEA，系統FMEA的應用以及控制計劃。德德 國國 萊萊 茵茵 TV 公公 司司 中中 國國 學學 術術 部部2022-2-132810. FME

16、A的收益預防計劃識別改變需求降低成本減少浪費降低保證成本降低無增值操作德德 國國 萊萊 茵茵 TV 公公 司司 中中 國國 學學 術術 部部2022-2-132910. FMEA的收益 避免采用不良率高的設計和制程； 集中資源，循序改善產品設計和制程； 循環改善，不斷提升設計和制程可靠度； 設計改進； 制程檢驗，測試標準，檢驗程序、規范等； 下次FMEA分析； 產品可靠性，制程安全性，環保的評估； 工程師訓練。德德 國國 萊萊 茵茵 TV 公公 司司 中中 國國 學學 術術 部部2022-2-1330主要內容CH1 引言CH2 FMEA基礎知識CH3 PFMEA應用與實施德德 國國 萊萊 茵茵

17、 TV 公公 司司 中中 國國 學學 術術 部部2022-2-13311. DFMEA實施前準備期望特性的定義期望特性的定義越明確，就越容越明確，就越容易識別潛在的失易識別潛在的失效模式效模式確定期望顧客的期望(QFD)產品要求的信息資料產品制造服務回收要求德德 國國 萊萊 茵茵 TV 公公 司司 中中 國國 學學 術術 部部2022-2-13321. DFMEA實施前準備 DFMEA應從系統、子系統或零部件的框圖開始(見下頁案例)，通過框圖明確設計輸入、設計輸出以及設計過程的活動，并建立各項目的邏輯關系順序，作為DFMEA分析的依據，此框圖應附于DFMEA文件中。 考慮到設計的系統性，DFM

18、EA分析可從最底層零件(甚至于材料選擇)設計開始分析。德德 國國 萊萊 茵茵 TV 公公 司司 中中 國國 學學 術術 部部2022-2-1333產產品品或或系系統統每每一一部部分分功功能能失失效效模模式式分分析析依依FMEA表表逐逐項項分分析析2. DFMEA分析步驟過程德德 國國 萊萊 茵茵 TV 公公 司司 中中 國國 學學 術術 部部2022-2-13343. DFMEA分析方法n硬件法硬件法n針對零件清單上的每一個零件，一次一個的逐個分析，針對零件清單上的每一個零件，一次一個的逐個分析，直到整個產品分析完直到整個產品分析完n功能功能法法n針對該產品之所有功能予以列表出來，然后逐個功能

19、項針對該產品之所有功能予以列表出來，然后逐個功能項目來加以分析目來加以分析n功能塊法功能塊法n成組的零件成組的零件/組成組成/次組成或子系統結合成功能塊其對功次組成或子系統結合成功能塊其對功能之影響性，影響性最大者將得到較多的注意和優先權能之影響性，影響性最大者將得到較多的注意和優先權德德 國國 萊萊 茵茵 TV 公公 司司 中中 國國 學學 術術 部部2022-2-1335n產品產品：電機電機n失效模式失效模式：n原因：原因： 3. DFMEA分析方法案例德德 國國 萊萊 茵茵 TV 公公 司司 中中 國國 學學 術術 部部2022-2-13364.DFMEA欄位項目介紹nFMEA編號n系統

20、、子系統、零件名稱n設計責任n編制者n車型年度/項目n關鍵日期nFMEA日期n核心小組系統子系統子系統子系統零件零件零件零件零件零件德德 國國 萊萊 茵茵 TV 公公 司司 中中 國國 學學 術術 部部2022-2-1337建議措施降低分數的排序如下：首先是嚴重度，再首先是嚴重度，再來是頻度，最后是探測度來是頻度，最后是探測度在一般的實踐中當嚴重度是9或10時，不管RPN是如何都必須特別注意確認是否已利用現行的設計控制或預防/糾正措施措施行動應考慮，但不局限于：修改設計幾何尺寸和/或公差修改材料規范試驗設計或其解決問題的技巧修改試驗計劃項目/功能潛在失效模式失效潛在后果嚴重度等級潛在失效起因/

21、機理頻度現行的設計控制預防探測探測度RPN建議措施責任與目標完成日期措施執行結果采取措施嚴重度頻度探測度RPN德德 國國 萊萊 茵茵 TV 公公 司司 中中 國國 學學 術術 部部2022-2-1338建議措施主要目的是經由設計改進來增加顧客滿意度只有設計修改才能使嚴重度級別減小只能通過設計修改來消除或控制一個或多個失效模式的起因/機理來實現降低頻度級別增加設計確認/驗證措施只能減小探測度級別項目/功能潛在失效模式失效潛在后果嚴重度等級潛在失效起因/機理頻度現行的設計控制預防探測探測度RPN建議措施責任與目標完成日期措施執行結果采取措施嚴重度頻度探測度RPN德德 國國 萊萊 茵茵 TV 公公

22、司司 中中 國國 學學 術術 部部2022-2-1339當實施一項措施后，簡要記錄具體的措施和生效日期，包括措施的證據資料的索引等項目/功能潛在失效模式失效潛在后果嚴重度等級潛在失效起因/機理頻度現行的設計控制預防探測探測度RPN建議措施責任與目標完成日期措施執行結果采取措施嚴重度頻度探測度RPN德德 國國 萊萊 茵茵 TV 公公 司司 中中 國國 學學 術術 部部2022-2-1340項目/功能潛在失效模式失效潛在后果嚴重度等級潛在失效起因/機理頻度現行的設計控制預防探測探測度RPN建議措施責任與目標完成日期措施執行結果采行措施嚴重度頻度探測度RPN當明確了預防/糾正措施后，估算并記錄下嚴重

23、度、頻度及探測度數值所有的更改后的等級都應該被評審。如果有必要考慮更進一步的措施，還應重復分析。焦點始終在持續改進德德 國國 萊萊 茵茵 TV 公公 司司 中中 國國 學學 術術 部部2022-2-13415. DFMEA的跟蹤行動負責設計的工程師負責確保所有的建議措施已被實施或已妥善地落實。FMEA是一個動態的文件，不僅應該隨時體現最新的設計版本，還應該體現最新的有關糾正措施，包括開始量產后發生的事件德德 國國 萊萊 茵茵 TV 公公 司司 中中 國國 學學 術術 部部2022-2-13425. DFMEA的跟蹤行動確保達到設計要求確保達到設計要求評審工程圖樣和規范評審工程圖樣和規范確認與裝

24、配確認與裝配/制造文件的結合和一致性制造文件的結合和一致性評審過程評審過程FMEA和控制計劃和控制計劃德德 國國 萊萊 茵茵 TV 公公 司司 中中 國國 學學 術術 部部2022-2-1343主要內容CH1 引言CH2 FMEA基礎知識CH2 DFMEA應用與實施德德 國國 萊萊 茵茵 TV 公公 司司 中中 國國 學學 術術 部部2022-2-13441. PFMEA目的 確定過程功能和要求 確定與產品和過程相關的潛在失效模式 評價潛在失效模式對顧客產生的后果 確定潛在制造或裝配過程起因并確定要采用控制來降低失效產生的頻度或失效探測度的過程變量 確定過程變量以此聚焦于過程控制 編織一個潛在

25、失效模式分級表，以便建立一個考慮預防/糾正措施的優選體系 記錄制造或裝配過程的結果德德 國國 萊萊 茵茵 TV 公公 司司 中中 國國 學學 術術 部部2022-2-13452. PFMEA是集體的努力的結果 在最初PFMEA中，負責的工程師要直接地、主動地組織所有相關部門的代表。 PFMEA是不同部門之間充份交換意見的結果不是一個人可以搞出來。 一位有經驗的FMEA組織推進員非常關鍵德德 國國 萊萊 茵茵 TV 公公 司司 中中 國國 學學 術術 部部2022-2-13463. PFMEA關注的重點PFMEA假定所設計的產品能夠滿足設計要求，其潛在失效模式可能會因設計弱點而包括在過程FMEA

26、中，它們的影響及避免措施由設計FMEA來解決。設計不足對加工的影響設計不足對加工的影響加工過程導致產品的失效加工過程導致產品的失效德德 國國 萊萊 茵茵 TV 公公 司司 中中 國國 學學 術術 部部2022-2-1347過程FMEA并不是依靠改變產品設計來克服過程缺陷的，但它要考慮與計劃的制造或裝配過程有關的產品設計特性參數，以便最大限度地保障產品能滿足顧客的要求和期望顧客顧客設計設計生產生產出貨出貨不設計不良品不設計不良品 不生產不良品不生產不良品不流出不良品不流出不良品3. PFMEA關注的重點不依賴改變設計主要考慮過程德德 國國 萊萊 茵茵 TV 公公 司司 中中 國國 學學 術術 部部2022-2-13483. PFMEA關注的重點FMEA也有助于新機器或設備的開發。其方法是一樣的，只是應將所設計的機器或設備當作一種產品來考慮。在確定了潛在的失效模式之后，就可以著手采取預防措施消除潛在失效模或不斷減小它們發生的可能性推進技術和設備的更新德德 國國 萊萊 茵茵 TV 公公 司司 中中 國國 學學 術術 部部2022-2-13493. PFMEA關注的重點FMEA是一份動態的文件，應該起始于：在可行性分析階段或之前開始在為生產的工裝準備之前要考慮從個別零組件到總成的