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文檔簡介
FMEA2023/4/17一、FMEA概述1、什么是FMEA?2、FMEA的益處;3、何時進行FMEA?4、FMEA的職責范圍;5、FMEA的基本工作方法;6、定義概念7、FMEA原理87654321.什么是FMEAFMEA就是“失效模式及影響分析”FFailure失效MMode
模式EEffects影響AAnalysis分析FMEA是一套面向團隊的系統的、定性分析的方法,其是:●針對產品【系統、子系統、組件】或制造過程●評估產品/過程中失效的潛在技術風險●分析潛在失效起因、失效模式以及失效后果●識別現行的控制措施●風險評價●按行動優先級,制定改進措施降低風險并完成驗證技術風險【FMEA】是否對產品或過程中的潛在失效進行了分析?在本手冊范圍中財務風險采取糾正措施后產品是否有利可圖?不在本手冊范圍中時間風險改進措施是否能在要求時間內完成?不在本手冊范圍中戰略風險改進措施是否能在沒有利潤的情況下導入?不在本手冊范圍中產品和過程改進的設計降低風險后的產品和過程風險類型87654312.FMEA目標及限制FMEA的目標是識別產品的功能或過程步驟,以及相關的潛在失效模式、失效起因和失效影響。ABCD1234產品功能過程步驟影響和起因潛在失效FMEA及其它活動的商業目標:提高汽車產品的質量、可靠性、可制造性、可服務性和安全性確保獲取各組件、系統和車輛之間的層次結構、連接、接口、級聯和要求符合性信息降低保修和商譽成本在市場的激烈競爭中提高顧客滿意度證明產品和過程風險分析,從而為承擔法律責任做好準備減少開發過程中的后期變更保持無缺陷產品的發布在內外部顧客和供應商之間進行有針對性的溝通在公司內部建立知識庫,即將獲得的經驗教訓形成文件使組件、系統和車輛符合注冊獲批所需的法規以最低的成本及時提供優良的產品預防防錯減少浪費減少損失團隊合作持續改進FMEA目的FMEA的局限性:定性(主觀的),非定量(可測量的)單點失效分析,非多點失效分析依賴團隊的知識水平,可能預測、也可能無法預測未來的性能團隊成員對他們討論的內容和決定自行總結。因此,FMEA報告的質量取決于團隊的文字記錄能力,所做的記錄可能全面,也可能不全面實施注意事項:實施FMEA是質量管理水平提高的過程實施FMEA時,就道遵循以下規范:明確:技術術語明確真實:失效影響真實合理:失效起因合理【極端事件】完整:失效項目完整FMEA的有效實施及其結果執行汽車行業產品設計者、制造商和或組裝企業的職責之一。在進行分析時,必須考慮產品在使用壽命期間的運行條件,特別是安全風險和可預見的(但非故意)不當使用,這點很重要。ADBC真實合理明確完整FMEA開展過程FMEA啟動InitiateFMEA開發DevelopmentFMEA應用ApplicationFMEA動態管理ActiveIDAA模型:FMEA開展是一個完整的過程,包括啟動、開發、應用、動態管理四個階段FMEA七宗罪活動時間投入不夠糟糕的內部溝通缺乏真正的員工授權缺少正式的變革戰略規劃把FMEA當作快速解決問題的方法為短期的財務結果而行事缺乏顧客為關注焦點FMEA“七宗罪”活動時間投入不夠糟糕的內部溝通缺乏真正的員工授權缺少正式的變革戰略規劃把FMEA當作快速解決問題的方法為短期的財務結果而行事缺乏顧客為關注焦點87654213.何時FMEA新設計、新技術或新過程包括完整的設計、技術、過程包含新環境、新場地、新應用或使用概況(包括工作周期、法規要求等)下的現有設計或過程。FMEA的范圍應關注于新環境、新場地或新應用對現有設計或過程的影響現有設計或過程的新應用現有設計/過程的工程變更新技術開發、新要求、產品召回和使用現場失效可能會需要變更設計/過程。FMEA應用時機在三種基本情形下使用,每種情形都有不同的范圍或重點。87654213.何時FMEAFMEA修訂時機包含一系列關于設計或過程的知識,如果至少有以下一點適用,則可在生產開始后進行修訂:設計或過程變更運行條件變更要求變更(法律、規范、顧客、或最新技術變更)質量問題,即工廠經驗、零公里、使用現場問題、內部外部投訴危害分析和風險評估變更產品監視過程中發現問題經驗教訓7653214.新版FMEA背景81.IATF16949新版FMEA變化最高管理者應證實其對質量管理體系的領導作用和承諾,通過5.1.1總則d)促進使用過程方法和基于風險的思維;增加了過程風險分析(如:FMEA、過程流程、控制計劃和標準的工作指導書)的開發和評審要求;特殊特性增加了包括顧客確定的以及組織風險分析所確定的特殊特性;制造過程設計輸出應包括產品和制造過程的特殊特性;組織應制定投產前控制計劃和量產控制計劃,顯示設計風險分析(如果顧客提供了)、過程流程圖和制造過程風險分析輸出(例如FMEA)的聯系,并在計劃中包含從這些方面獲得的信息。組織應有一個形成文件的過程,對替代控制方法的使用進行管理,組織應基于風險分析(例如PFMEA)和嚴重程度,在本過程中包含要在生產中實施替代控制方法之前獲得的內部批準;組織應在開始返工之前,利用風險分析(如FMEA)方法來評估返工過程中的風險。如顧客有的要求,組織識應在開始產品返工之前獲得顧客批準。組織應驗證產品質量先期策劃(或等效策劃)過程中包含了適當的統計工具,作為策劃的一部分,并且適當的統計工具還包含設計風險分析(如DFMEA)、過程風險分析(如PFMEA)和控制計劃中。2.ISO26262以及GB/T34590-2017道路車輛功能安全【第1到第10部份】兩個標準的變化對傳統FMEA發起挑戰考慮如何實現?電子電器FMEA、軟件FMEA、功能安全7653214.新版FMEA背景8FMEA的歷史1944年1949年1963年1977年洛克希德的KellyJohnson在P80戰機項目上首次采用FMEA以縮短研發周期(大約153天)美國國防部制定MIL-P-1629美國太空總署(NASA)“阿波羅”探月項目福特汽車將FMEA作為在對其零件設計和生產制造的評審項目中的一部分1993年美國三大汽車公司和美國汽車工業行動集團(AIAG)等組織編制和出版了《FMEA參考手冊》7643215.FMEA工作方法8建立多方參與團隊DFMEA:核心團隊DFMEA協調員設計工程師系統工程師零部件工程師測試工程師質量/可靠性工程師核心團隊成員負責FMEA分析(步驟1-3)并參加FMEA會議,其他擴展團隊成員可以根據需要參與,由FMEA協調員協調擴展團隊技術專家過程/制造工程師維修工程師項目經理功能安全工程師采購供應商客戶代表其他具有專業知識的人員將幫助核心團隊分析產品的特定方面7643215.FMEA工作方法8建立多方參與團隊PFMEA:核心團隊PFMEA協調員過程/制造工程師人機工程學工程師質量/可靠性工程師其他負責過程開的人員核心團隊成員負責FMEA分析(步驟1-3)并參加FMEA會議,其他擴展團隊成員可以根據需要參與,由FMEA協調員協調擴展團隊系統工程師零部件工程師技術專家維修工程師項目經理維修人員裝配工人采購供應商其他(如有必要)7643215.FMEA工作方法8管理者:項目經理擴展小組成員設計/工藝工程師FMEA協調員管理者對識別風險和執行措施是否接受有決定權定義前期工作負責人,FMEA協調員、措施執行的設計/過程工程師管理層負責選擇和分配資源,并確保在計劃的項目時間實施有效的風險管理負有最終責任FMEA開發和維護的責任人和所有者管理者責任,還包括通過不斷地審查以及消除障礙為團隊提供直接支持;負責預算協調員協調和組織FMEA工作流程減緩沖突參與團隊組建參與編制大綱參與分析階段第一次小組會議的邀請參與編寫決策指南/標準在設計/過程工程師的支持下開發公司級或生產線的評估表FMEA方法能力以及使參與者熟悉FMEA方法的能力社交技能、能夠在團隊中工作主持人、說服能力、組織和演講技巧管理FMEA軟件文檔能力設計/工藝FMEA內容的技術責任人為技術和財務決策準備案例定義組件、功能、要求和接口關注主題采購必要的文件和信息汲取經驗教訓擴展小組收集有關特殊主題的信息收集有關FMEA重點的產品或過程必要信息參與案例的準備管理FMEA方法的個步驟的執行如有必要,準備或總結FMEA會議協調FMEA工作組分析FMEA,建議行動維護FMEA文檔處理決策性文件注:任何具有相關能力或培訓經驗的團隊成員都可以改造協調人職責FMEADFMEAPFMEA根據產品功能進行風險分析根據過程步驟進行風險分析FMEA的類型FMEA在實際的應用中還有:概念FMEA【CFMEA】、設備FMEA【MFMEA】、監視系統與響應FMEA【FMEA-MSR】FMEA的輸出形式中必須有控制計劃;控制計劃是先期策劃的產物,它是對零件和過程進行控制的書面描述。其目的是確保產品制造過程處于受控狀態;控制計劃包括樣件、試生產和正式生產三個重要的階段:1)樣件控制計劃——在樣件制造過程中,對尺寸測量和材料與性能試驗的描述。2)試生產控制計劃——在樣件試制之后,全面生產之前所進行的尺寸測量和材料與性能試驗的描述。3)生產控制計劃——在大批量生產中,為產品/過程特性、過程控制、試驗和測量系統的管理提供指導的綜合性性文件。控制計劃Controlplan7543216.FMEA時間節點8FMEA是一種“事前”行為,而不是“事后”行為;基于APQP【先期產品質量策劃】,識別FMEA關鍵節點;APQP各階段第一階段第二階段第三階段第四階段第五階段項目策劃及定義產品設計和開發驗證過程設計和開發驗證產品和過程確認反饋、評估和糾正措施DFMEA在產品開發開始之前,概念階段啟動FMEA計劃;DFMEA到PFMEA的信息流;DFMEA和PFMEA應在同一時間段內執行,以同時優化產品和過程設計在充分了解設計概念時,啟動DFMEA在用于報價的設計規范發布之前,完成DFMEA分析在生產工裝開始之前完成DFMEA措施當現有設計或過程變更時,需重新啟動DFMEA/PFMEA計劃PFMEA在充分了解生產概念時,啟動PFMEA在過程最終過程決策之前完成PFMEA分析在PPAP之前完成PFMEA措施7543216.FMEA時間節點8FMEA是一種“事前”行為,而不是“事后”行為;基于VDA-MLA【新零件成熟度保障】,識別FMEA關鍵節點;VDA新零件成熟度保障ML0ML1ML2ML3ML4ML5ML6ML7量產開發創新批準采購范圍的需求管理確定供應鏈并下訂單技術規范批準生產規劃完成量產工裝,備件和量產設備完成產品和過程批準項目結束,責任移交至批量生產,開始再確認DFMEA在產品開發開始之前,概念階段啟動FMEA計劃;DFMEA到PFMEA的信息流;DFMEA和PFMEA應在同一時間段內執行,以同時優化產品和過程設計在充分了解設計概念時,啟動DFMEA在用于報價的設計規范發布之前,完成DFMEA分析在生產工裝開始之前完成DFMEA措施當現有設計或過程變更時,需重新啟動DFMEA/PFMEA計劃PFMEA在充分了解生產概念時,啟動PFMEA在過程最終過程決策之前完成PFMEA分析在PPAP之前完成PFMEA措施6543217.新版變化要點8表格變思維變評價規則變新增分析方法步驟變團隊方法變新版FMEA變化變化點一:FMEA七步法,通過“七步法”實施策劃和準備活動。這與VDA“五步法”FMEA流程類似,但增加了范圍定義。步驟一:規劃和準備步驟二:結構分析步驟三:功能分析步驟四:失效分析步驟五:風險分析步驟六:優化方法步驟七:結果文件化6543217.新版變化要點8變化點二:FMEA表格關于表頭刪除關鍵日期刪除編寫者改變“開始日期”和“修訂日期”增加保密級別6543217.新版變化要點8變化點二:FMEA表格【DFMEA】6543217.新版變化要點8變化點二:FMEA表格【PFMEA】6543217.新版變化要點86543218.FMEA原理7DFMEA是就一種由設計責任工程師/團隊使用的分析技術,用于確保在將零件交付生產之前,盡可能考慮并解決潛在失效模式及其相關失效起因或機理。PFMEA是分析制造、裝配、物流過程中的潛在失效,以確定生產的產品符合設計目的。FMEA分析過程第二部分項目識別項目計劃分析邊界經驗教訓功能概述可視化功能關系識別功能、要求及產品特性定義范圍0102結構分析03功能分析04失效分析05風險分析06優化系統結構可視化分析范圍識別設計接口、交互或過程、工步失效鏈可視化失效關系創建失效結構識別變化來源分配現有預防措施預防/探測控制的分配SOD評估關聯客戶供方行動優先級采取措施降低風險明確職責和期限實施并記錄行動確認實施效果持續改進1、FMEA步驟2.DFMEA分析項目確定項目計劃:目的、時間安排、團隊、任務和工具【5T】分析邊界:分析包括什么、不包括什么利用以往的經驗確認基準FMEA結構分析步驟的基礎本過程的目的。2.1DFMEA規劃和準備顧客的呼聲DFMEA是確定項目將要執行的FMEA類型,并根據正在進行的分析類型【系統、子系統或組件】定義每個FMEA類型中包含和不包含的內容。
5T“5T”是FMEA開始時應該討論的五個主題,以便及時取得最佳效果、避免FMEA返工。這些主題可以作為項目啟動的一部分。工具需要任務內容團隊需要時間安排FMEA目的項目計劃1T-FMEA目的創建FMEA項目清單,確保分析方向,承諾和工作重點一致性會更好的完成項目具體目標和為總目標做出貢獻明確項目邊界明確FMEA目的向項目團隊成員溝通:DFMEA項目確認和邊界定義確認項目:定義邊界:顧客要向我們購買什么是否有新要求顧客或公司是否需要DFMEA我們是否制造產品、并擁有設計控制權我們是購買產品并擁有設計控制權我們是否購買產品但不擁有設計控制權誰負責接口設計我們是否需要系統、子系統、組件或其他層面的分析法律要求技術要求、規范顧客需要/需求/期望(內外部)類似項目圖表【方塊圖/邊界圖】示意圖、圖紙、3D模型物料清單、風險評估【風險矩陣】類似產品曾用的FMEA防錯要求、可制造性和可裝配性設計【DFM/DFA】質量功能展開【QFD】其他:如質量歷史FMEA是一種“事前”行為,而不是“事后”行為;基于APQP【先期產品質量策劃】,識別FMEA關鍵節點;APQP各階段項目策劃及定義產品設計和開發驗證過程設計和開發驗證產品和過程確認反饋、評估和糾正措施DFMEA在產品開發開始之前,概念階段啟動FMEA計劃;DFMEA到PFMEA的信息流;DFMEA和PFMEA應在同一時間段內執行,以同時優化產品和過程設計在充分了解設計概念時,啟動DFMEA在用于報價的設計規范發布之前,完成DFMEA分析在生產工裝開始之前完成DFMEA措施當現有設計或過程變更時,需重新啟動DFMEA/PFMEA計劃PFMEA在充分了解生產概念時,啟動PFMEA在過程最終過程決策之前完成PFMEA分析在PPAP/PPA之前完成PFMEA措施2T-FMEA時間安排FMEA是一種“事前”行為,而不是“事后”行為;基于VDA-MLA【新零件成熟度保障】,識別FMEA關鍵節點;VDA新零件成熟度保障ML0ML1ML2ML3ML4ML5ML6ML7量產開發創新批準采購范圍的需求管理確定供應鏈并下訂單技術規范批準生產規劃完成量產工裝,備件和量產設備完成產品和過程批準項目結束,責任移交至批量生產,開始再確認DFMEA在產品開發開始之前,概念階段啟動FMEA計劃;DFMEA到PFMEA的信息流;DFMEA和PFMEA應在同一時間段內執行,以同時優化產品和過程設計在充分了解設計概念時,啟動DFMEA在用于報價的設計規范發布之前,完成DFMEA分析在生產工裝開始之前完成DFMEA措施當現有設計或過程變更時,需重新啟動DFMEA/PFMEA計劃PFMEA在充分了解生產概念時,啟動PFMEA在過程最終過程決策之前完成PFMEA分析在PPAP/PPA之前完成PFMEA措施2T-FMEA時間安排FMEA是多功能團隊的活動,并且需要得到管理層的資源支持和承諾:管理層產品開發項目經理子項目經理FMEA項目經理DFMEA開發團隊核心團隊擴展團隊PFMEA開發團隊核心團隊擴展團隊子項目經理3T-FMEA團隊010302FMEA任務提供FMEA的任務框架和交付成果FMEA可由內審員、顧客或第三方注冊審核機構實施審核準備與管理層和顧客評審的FMEA分析結果4T-FMEA任務FMEA在啟動時應規劃所有任務框架及交付要求,明確輸出結果,并確定過程監控方法:5T-FMEA工具FMEA開發各步驟中要運用一些工具方法完成分析和開發,并借助FMEA軟件提高分析效率。階段名稱Step1Step2Step3Step4Step5Step6Step7策劃準備結構分析功能分析失效分析風險分析改進優化結果文件化工具方法5T方塊圖邊界圖結構樹方塊圖邊界圖流程圖頭腦風暴結構樹參數圖流程圖頭腦風暴失效鏈失效網4M1E頭腦風暴風險矩陣頭腦風暴風險矩陣頭腦風暴/2.1策劃準備主要目標:項目確定項目計劃:目的、時間、團隊、任務、工具分析邊界:包括什么,不包括什么基于經驗教訓確定基礎FMEA結構分析的基礎工作內容:1確定項目2細化計劃3確定團隊4收集資料2.1開發計劃細化DFMEA開發計劃:在充分了解生產概念時,啟動DFMEA在用于報價的設計規范發布前完成DFMEA分析在生產模具開始前完成DFMEA措施反饋、評定和糾正措施策劃產品設計和開發過程設計和開發產品與過程確認生產策劃反饋、評定和糾正措施計劃和確定項目產品設計和開發過程設計和開發產品和過程確認2.1團隊建立FMEA的成功實施取決于跨職能團隊的積極參與DFMEA團隊構成:DFMEA核心團隊推進者設計工程師系統工程師零件工程師測試工程師質量工程師可靠性工程師產品開發相關人員DFMEA擴展團隊技術專家制造工程師維修工程師項目經理功能工程師采購供應商顧客代表2.1收集資料在DFMEA分析開始之前,應充分收集DFMEA開發資料作為開發輸入技術文件法規要求質量信息顧客要求經驗數據工藝文件公司名稱丐幫股份項目P2P九陰毒水DFMEA編號741-741-741工程地點桃花島DFMEA開始日期2019-05-20設計職責靖哥哥蓉妹妹顧客名稱西毒歐陽峰DFMEA修訂日期2019-07-07保密級別絕密泄密者殺無赦年型/平臺1314-520跨職能團隊華山論劍小組DFMEA規劃與準備【步驟一】結構分析2.2目的系統結構由系統要素組成。根據分析的范圍,設計結構的系統要素可以由系統、子系統、裝配件和組件構成。復雜的結構可以分為若干子結構(工作包)或不同層次的方塊圖,并根據組織起因分別進行分析,或確保足夠清楚。系統有一個邊界,將自身與其他系統和環境分開。其與環境的關系由輸入和輸出決定。系統要素是功能項目的獨特組件,而不是功能、要求或特性。系統結構的可視化有助于DFMEA團隊進行結構分析。團隊可以使用各種工具來實現這一點。以下章節中介紹了常用的兩種方法:
?方塊圖/邊界圖
?結構樹設計結構分析的目的是將設計識別和分解為系統、子系統、組件和零件,以便進行技術風險分析。設計結構分析的主要目標是:分析范圍的可視化結構樹或其它:方塊圖、邊界圖、數字模型、實體零件設計接口、相互作用和間隙的識別顧客和供應商工程團隊之間的協作功能分析步驟的基礎系統結構結構樹結構樹按層次排列系統要素,并通過結構化連接展示依賴關系。
為了防止冗余,每個系統要素只存在一次,這就保證了整個系統結構清晰明了。001成功的基準確定方法系統要素關注要素換向系統電磁轉換系統磁力轉換系統*******碳刷電磁盒基座電子控制單元磁鋼電樞繞組電機殼齒輪箱結構分析步驟一車窗升降系統升降機構導向機構******升降電機結構樹001關鍵要素車窗升降系統升降機構導向機構******升降電機換向系統碳刷電磁盒基座電子控制單元電磁轉換系統磁鋼電樞繞組電機殼磁力轉換系統*******齒輪箱關注要素結構分析步驟二結構分析【步驟二】1.上一較高級別2.關注要素3.下一較低級別或特性類型車窗升降電機換向系統電刷盒基座結構分析表頭說明:上一較高級別:分析范圍內最高集成層級關注要素:受關注的要素,也是考慮失效的主題項目下一較低級別或特性類型:結構中處于關注要素下一低級別的要素結構樹001結構分析步驟三端蓋電刷架接線柱電樞螺絲磁極芯磁繞組電刷直流電機離合器拔叉接柱****螺釘外殼軸承起動機傳動機構電磁控制機構殼體組件起動機直流電動機傳動機構電磁控制殼體組件離合器拔叉外座圈滾子柱塞花鍵套筒驅動齒輪彈簧飛輪齒圈隨堂練習XX成功的方法要動手-咖啡杯結構樹、邊界圖咖啡杯杯蓋1杯身2隔熱紙3杯體杯底杯頂摩擦支撐壓緊密封杯身2杯蓋1隔熱紙3組件相互關系表組件杯身杯蓋隔熱紙杯身NA++杯蓋+NA-隔熱紙+-NA+:有相互作用-:無相互作用對角線:NA結構樹邊界圖邊界圖識別DFMEA分析項目的范圍系統內外部關聯系統之前關系的圖表化表達工具傳動機構飛輪電磁控制機構直流電動機蓄電池開關發動機支架接口分析:虛線框界定分析范圍帶有標識的方框表示系統元件不同的線型表示系統間連接關系:物理接觸P物料交換M能量傳遞E信息傳遞I人-機等002邊界圖【傳動機構】1234邊界圖制作步驟:a.描述組件和特性給零件和特性命名:術語統一顯示所有的系統組件和接口組件b.調整方塊以顯示相互間的聯系用實績表示直接接觸用虛線表示間接接口,即間隙或相對運動用箭頭表示方向標識出所有的能量流/信號或力傳遞c.描述連接【見右】d.增加接口系統和輸入相鄰系統顧客/最終用戶箭頭表示方向e.確定邊界f.增加細節【顏色、日期、修改等級】方塊圖/邊界圖是一種有用的工具,用于描述考慮中的系統及其與相鄰系統、環境和顧客的接口。它是一種圖表展示法,為結構化的頭腦風暴提供指導,并有助于分析系統接口,從而為設計FMEA打下基礎。
002邊界圖AIAG&VDAFMEA中系統結構分析的案例---框圖/邊界圖導向機構升降機構…………換向系統電磁轉換系統磁力轉換系統碳刷電刷盒基座磁鐵電樞繞組電機殼電子控制單元齒輪箱顧客服務制造隨堂練習XX成功的方法要動手-繪制閃光燈方塊圖閃光燈罩方塊圖閃光燈組成:燈罩【主】開關燈泡總成電池極板彈簧燈罩1電池4極板+5彈簧-6開關2燈泡總成3鉚接螺紋卡扣卡扣壓緊壓緊不連接
序號名稱風險等級設計應用供應商材料制造工藝1直流電動機L設計無變更L無變化L無變化L無變化L無變化L2傳動機構H新設計H無變化L新供方H新材料H新工藝H2.1拔叉H新設計H無變化L新供方H新材料H新工藝H2.2單項離合器L設計無變更L無變化L無變化L無變化L無變化L2.3驅動齒輪L設計無變更L無變化L無變化L無變化L無變化L2.4外座圈L設計無變更L無變化L無變化L無變化L無變化L2.5滾子L設計無變更L無變化L無變化L無變化L無變化L2.6柱塞L設計無變更L無變化L無變化L無變化L無變化L2.7花鍵套筒L設計無變更L無變化L無變化L無變化L無變化L2.8彈簧L設計無變更L無變化L無變化L無變化L無變化L3電磁控制機構L設計無變更L無變化L無變化L無變化L無變化L003風險矩陣【起動機】結論:識別出起動機的傳動機構子零件拔叉的設計、材料、工藝等發生了重大變化,為高風險項目。2.3DFMEA功能分析功能:描述了項目/系統要素的預期用途。項目/系統要素的功能輸入輸出接口功能:系統要素【1:多】功能描述:動詞+名詞功能的目的是完成一任務【描述系統要素的輸入和輸出的關系】系統要素除主要功能外,可能有其它輔助功能動詞名詞傳輸包含控制傳遞動力液體速度熱量標記黑色2.3DFMEA功能分析目的:設計功能分析的目的是確保要求/規范中規定的功能被適當地分配給系統要素。無論DFMEA使用什么工具創建,其分析都要用功能術語編寫,這一點至關重要。設計功能分析的主要目標:產品或過程功能可視化制作功能樹/網或者功能分析表格和參數圖(P圖)將相關要求與顧客(內部和外部)功能關聯將要求或特性與功能關聯工程團隊(系統、安全和組件)之間的協作失效分析步驟的基礎功能與顧客關聯功能可視化工程團隊協作失效分析基礎使用分析工具功能與要求關聯002參數圖【P圖】參數是功能行為的屬性。參數圖【P-圖】是一個項目所在環境的圖表展示。參數圖【P圖】包括影響輸入和輸出之間傳遞功能的因素,專注于優化輸出所需的設計決策。
參數圖【P圖】用于描述單個功能語境下系統或組件的行為特點。并非所有功能都需要參數圖【P圖】。團隊應關注于受新條件影響的幾個關鍵功能,以及那些在以前的應用中具有穩健性歷史問題的功能。可能需要一個以上的參數圖【P圖】。參數圖【P圖】專注于功能實現。它可以清楚識別該功能的所有影響因素,包括可以控制的因素【控制因素】和不能適當控制的因素【噪音因素】001要求ISO9000將要求定義為一個特定設計、產品或過程需要滿足的需求或期望。要求可分為兩類:功能要求:判斷或測量功能預期性能的標準非功能要求:對設計決策自由度的限制【如溫度范圍】要求可以來自內部和外部,可能是:法律要求【環境友好型產品設計】行業規范【ISO9000/ISO26262功能安全】顧客要求【明確/隱含】內部要求產品特性【產品的顯著特征】002參數圖---理想/實際vs期望/需求參數圖由動態輸入(包括信號)、可能影響系統性能的因素(控制和噪音)、變差源和輸出(預期輸出和非預期/偏離輸出)組成。Y=輸出將X轉換為Y輸入“X”顧客要求要求輸出功能變差X=輸入線性響應示例參數圖【P圖】有助確認以下各項:系統優化所需的因素、級別、響應和信號作為設計FMEA輸入的功能可能影響功能性能的控制和噪音因素非預期系統輸出(轉向輸出)通過創建參數圖【P圖】獲得的信息為測試計劃提供了輸入。002參數圖P圖噪音噪音1噪音2噪音3噪音4噪音5產品間變化在一個組件中,以及組件之間相互干擾隨時間變化隨著使用壽命增加不斷老化,如里程、老化、磨損等顧客使用超出預期規范的使用外部環境顧客使用時的環境,如道路狀況、天氣等系統交互作用與其它系統之間的關系干擾輸入是對實現系統功能所需的信息源的描述。
XXXXXXXXXXX預期輸出希望從系統獲得的輸出,是理想的、預期的輸出功能:要發生的情形在參數圖中描述,使用現在時態,主動動詞后加上一個可測量的名詞,并與需求相關。
功能性要求要求的標準控制因素為達到期望可以做什么非功能要求需要的除功能性要求以外的要求,可以限制設計選擇非預期輸出不希望從系統中獲得的輸出輸入功能輸出非預期噪音因素:妨礙獲得期望輸出的因素是指代表系統響應潛在的顯著變化源的參數,從工程師的角度來看,這些參數無法控制或要控制它們不切實際。噪音以物理單位描述。002參數圖P圖噪音噪音1噪音2噪音3噪音4噪音5產品間變化如:轉子和固定裝置間的間隙變化隨時間變化如:固定裝置永久磁化,碳刷磨損顧客使用如:兒童玩耍對車窗升降系統的過度使用外部環境如:溫度、濕度、灰塵、外部振動……系統交互作用如:ECU的電磁干擾輸入能量:如:電壓、電流車窗升降電機預期輸出能量:如:電磁閥隨角度變化電能功能升降車窗要求根據規范6790-1323生成電機特性曲線功能性要求以規定的速度上下移動車窗玻璃控制因素可控制功能的客觀因素如:磁場強度、磁導率……非功能要求可限制設計選項的要求。如與顧客系統的幾何接口、重量、材料、尺寸非預期輸出能量損失如:熱能、NVH、EMC輸入電能
機械能輸出非預期003功能樹/網應利用功能樹/網或DFMEA表格展示若干系統要素功能之間的交互作用。分析的重點從OEM到一級供應商再到N級供應商。創建功能樹/網或功能矩陣的目的是將功能之間的技術依賴關系進行整合。因此,它在后期將支持失效依賴關系的可視化。當按層次連接的功能之間存在功能關系時,相關失效之間就會存在潛在關系。功能分析結構樹示例車窗升降電機換向系統碳刷電刷盒基座電子控制單元電磁轉換系統磁鋼電機殼功能:根據參數設置將電能轉換為機械能功能要求:以規定的速度上下移動車窗玻璃功能:換向系統在電磁轉換系統的線圈間傳輸電流功能:電磁轉換系統將電場轉換成隨角度變化的磁場(放置磁場)功能:電刷盒在彈簧和電機殼體之間傳輸力,為碳刷彈簧系統提供X/Y/Z方向支撐(支撐交換接觸點)功能:碳刷在電刷盒絞線和換向器表面之間傳輸電流功能:…………功能:…………功能:…………關注要素它用來做什么?如何實現?003功能樹/網功能分析表頭說明:上一較高級別功能及要求:在分析范圍內的功能關注要素功能及要求:在結構分析中識別的相關系統要素的功能【關注項目】下一較低級別功能及要求或特性:在結構分析中識別的相關組件的功能備注:功能樹是失效分析的基礎功能分析結構樹示例車窗升降電機換向系統碳刷電刷盒基座電子控制單元功能:根據參數設置將電能轉換為機械能功能要求:以規定的速度上下移動車窗玻璃功能:換向系統在電磁轉換系統的線圈間傳輸電流功能:電刷盒在彈簧和電機殼體之間傳輸力,為碳刷彈簧系統提供X/Y/Z方向支撐(支撐交換接觸點)功能:碳刷在電刷盒絞線和換向器表面之間傳輸電流功能:…………關注要素功能分析【步驟三】1.上一較高級別功能及要求2.關注要素功能及要求3.下一較低級別功能及要求或特性根據參數設置將電能轉換為機械能換向系統在電磁轉換系統的線圈間傳輸電流電刷盒在彈簧和電機殼體之間傳輸力,為碳刷彈簧系統提供X/Y/Z方向支撐(支撐交換接觸點)碳刷在電刷盒絞線和換向器表面之間傳輸電流………………001失效功能的失效由功能推導而來。潛在失效包括:功能喪失【無法操作、突然失效】功能退化【性能隨時間損失】功能間隙【操作隨機開始/停止/開始】部分功能喪失【性能損失】非預期功能【即在錯誤的時間操作、意外的方向、不相等的性能】功能超范圍【超出可接受極限的操作】功能延遲【非預期時間間隔后的操作】注意:a.對失效的描述一定要清楚【術語】b.一個功能可能會有多個失效設計失效分析目的:是識別失效起因、模式和影響,并顯示它們之間的關系,以便能進行風險評估。
設計失效分析的主要目標是:確定在結構要素中分配給功能的潛在失效建立失效鏈【影響、模式、原因】失效關系可視化【失效網或FMEA表格】顧客和供應商之間的協作(失效影響)2.4失效分析1.系統和子系統的失效模式描述的是功能損失或退化。【例如,當向左打方向盤時,車輛向右轉,這就是一個非預期功能】。必要時,應包括整車的運行狀況,例如:在車輛啟動或熄火時失去轉向助力。2.組件/零件的失效模式由名詞和失效描述組成。例如,密封件扭曲。002
失效模式類型功能功能障礙引起失效Ft突然失效【無法操作、突然失效】Ft隨時間變化【性能隨時間損失】Ft間隙性失效【隨機開始/停止/開始】Ft功能超高超低【超出可接受極限的操作】非預期的執行非預期的時間非預期的方向非預期的停留Ft非預期功能Ft不能滿足功能等級或卡在某一水平上【性能損失】Ft錯誤的方向【非預期時間間隔后的操作】F:功能T:時間預期功能:完成的功能:003失效鏈要求輸出功能變差Y=輸出X=輸入失效定義超出公差范圍的實際系統行為失效鏈:FMEA中對失效的包括三個不同方面:失效影響【FE】失效模式【FM】失效起因【FC】失效模式失效影響發生了什么?失效起因為什么?關注要素的失效模式FM低層級要素的失效原因FC高層級要素的失效影響FE003失效分析失效影響【FE】:失效模式產生的后果,應站在顧客的角度進行分析顧客是指四類顧客:下一級產品集成供應鏈中的生產制造政府法規機構使用用戶顧客失效模式:一個項目可能無法滿足或交付預期功能的方式失效分析003失效影響:失效模式產生的后果系統級失效模式示例:機液完全濾失脫離得太快不脫離不傳遞扭矩結構支撐不足結構支撐損失無信號/間歇信號提供太多的壓力/信號/電壓提供的壓力/信號/電壓不足不能承受負載/溫度/震動對最終客戶的失效影響示例:無可察覺的影響外觀不良【如近觀難看、退色、表面腐蝕】噪音【如未對準/摩擦、液體噪音、吱吱聲、啁啾聲、嘎嘎聲】異味、手感粗糙、操作更費勁操作受損、間歇、無法操作、電磁不穩定外部泄漏造成性能損失、運行不穩定無法駕駛整車【步行回家】不符合法規轉向或剎車功能損失失效影響描述是:1.對下一級產品集成的影響【內外部】2.對操作整車的最終用戶的影響【外部】3.對適用法規的影響顧客影響應該說明用戶可能注意到或體驗到的情況,包括那些可能影響安全性的影響。目的是預測與團隊知識水平一致的失效影響。一個失效模式可能導致多個與內外部顧客相關的影響。失效影響組件級失效模式的示例:不推薦推薦破裂
組件破裂變形
組件變形斷裂
組件斷裂松脫
零件松脫氧化
零件氧化黏貼
組件黏貼003失效分析失效模式【FM】:一個項目可能無法滿足或達成預期功能的方式。失效模式來源于功能/要求,應用技術語言進行描述,而不是顧客感知到的癥狀。通常失效模式就是功能和要求的反面;應充分識別失效模式的完整性;s}+lh1342頭腦風暴評審相似零件的顧客投訴與相似設計比較、借鑒相似設計的失效模式不良記錄/拒收/報廢報告失效起因:是指失效模式發生的原因。起因的后果是失效模式失效分析失效分析:根據分析級別進行【系統、子系統、組件】失效起因的類型:功能性能設計不充分【材料不正確、幾何形狀不正確、選擇的零件不正確、規定的表面處理不正確、行程規范不充分、定義的摩擦材料不當、潤滑能力不足、設計壽命假設不當、計算程序不正確、維護指南不當等】系統交互作用【機械接口、流體流動、熱源、控制器反饋等】隨時間變化【良率、疲勞、材料不穩定、蠕變、磨損、腐蝕、化學氧化、電遷移、過度壓力等】對于應對外部環境設計不足【熱、冷、潮濕、路面碎片、、路面鹽等】最終用戶的錯誤操作或行為【錯誤使用踏板、超速、拖曳、錯誤燃料型號、服務損壞等】制造設計不可靠【零件幾何形狀使得零件安裝向后或倒過來,零件缺乏明顯的設計特性,運輸容器設計使得零件摩擦或黏在一起,零件處理造成損壞等軟件問題【未定義的狀態、損壞的代碼/數據】失效網/失效鏈:從整車層面到特性層面的設計相關失效模式、起因和影響之間的級聯。關注要素(失效模式)、起因和影響因設計集成的級別而異。
因此,OEM級別的失效起因在下一個(一級供應商)級別上可能成為失效模式。然而,在整車層面上的失效影響(如最終用戶所感知的)應在已知時予以記錄,但不應假定。失效網可由擁有多個設計級別的組織創建。當多個組織負責不同級別的設計時,他們應負責酌情將失效影響傳達給上一較高或下一較低級別。
003失效起因失效起因可能源自于下一級低級別的功能失效模式、要求和潛在噪音因素004失效樹功能:根據參數設置將電能轉換為機械能功能要求:以規定的速度上下移動車窗玻璃失效:車窗升降電機的扭矩和轉動速度過低功能:換向系統在電磁轉換系統的線圈間傳輸電流失效:換向系統的角度偏差導致間隙歇性錯誤連接線圈【L1,L3,L2.而不是L1,L2,L3】功能:電刷盒在彈簧和電機殼體之間傳輸力,為碳刷彈簧系統提供X/Y/Z方向支撐(支撐交換接觸點)失效:電刷盒的碳刷接觸部位彎曲功能:碳刷在電刷盒絞線和換向器表面之間傳輸電流失效:碳刷傳輸的電流過小功能:…………失效:…………失效分析結構樹示例車窗升降電機換向系統碳刷電刷盒基座電子控制單元關注要素發生了什么?為什么?失效分析【步驟四】1.對于上一較高級別要求或最終用戶的失效影響【FE】2.關注要求的失效模式【FM】3.下一較低要素或特性的失效起因【FC】車窗升降電機的扭矩和轉動速度過低換向系統的角度偏差導致間隙歇性錯誤連接線圈【L1,L3,L2.而不是L1,L2,L3】電刷盒的碳刷接觸部位彎曲失效分析表頭說明:失效影響FE:功能分析中與上一較高級要素或最終用戶相關的失效影響失效模式FM:功能分析中與關注要素相關的失效模式失效起因FC:結構樹中與下一較低級別要素或特性相關的失效起因備注:失效分析就風險分析的基礎DFMEA潛在失效網和失效鏈分析分析級別OEM級別DFMEA一級供方級別DFMEA二級供方級別DFMEA三級供方級別DFMEA分析級別示例失效示例整車乘客艙超出舒適關閉時間太久系統車窗升降系統車窗玻璃移動速度過低系統車窗升降電機車窗升降電機的扭矩和轉動速度過低子系統要求換向系統換向系統間隙性錯誤連接線圈【L1,L3和L2,而不是L1,L2,L3】組件要素電刷盒基座電刷盒的碳刷接觸部位彎曲功能特性電刷盒基座特性碳刷接觸部位硬度過低FEFMFCFEFMFCFEFMFCFEFMFC關注要素005失效鏈/網失效鏈失效網靈魂拷問:將失效起因與失效模式聯系起來,應該問—為什么失效模式會發生?將失效影響與失效模式聯系起來,應該問—失效模式出現時,會發生什么?產品最終項目-功能-失效表1.上一較高級別1.上一較高級別的功能和要求1.對于上一較高級別要求或最終用戶的失效影響FE車窗升降電機根據參數設置將電能轉換為機械能車窗升降電機的扭矩和轉動速度過低關注項目/要素-功能-失效表2.關注要素2.關注要求的功能和要求2.關注要素的失效模式FM換向系統換向系統在電磁轉換系統的線圈之間傳輸電流換向系統的角度偏差導致間隙歇性錯誤連接線圈【L1,L3,L2.而不是L1,L2,L3】較低級別項目-功能-失效表3.下一較低級別或特性類型3.下一較低級別的功能和要求或特性3.下一較低要素或特性的失效起因【FC】電刷盒基座電刷盒在彈簧和電機殼體之間傳輸力為碳刷彈簧系統提供XYZ方向的支撐【支撐交換接觸點】電刷盒的碳刷接觸部位彎曲失效分析視圖設計風險分析的目的是通過評估嚴重度、頻度和探測度來估計風險,并對需要采取的措施進行優先排序。設計風險分析的主要目標是:對現有和/或計劃的控制進行分配、并對失效進行評級針對失效起因,分配預防控制針對失效起因和/或失效模式,分配探測控制針對每個失效鏈進行嚴重度、頻度和探測度評級顧客和供應商之間的協作(嚴重度)產品或過程優化步驟的基礎2.5風險分析現有的設計控制是針對以前類似的設計建立的,其效果已得到證實。設計控制文件為設計的穩健性提供基礎。預防型控制和探測型控制是現有的驗證和確認方法庫的一部分。預防控制提供信息或指導,作為設計輸入使用。探測控制則描述了已建立的驗證和確認程序,這些程序已被證明在出現失效時,能探測到失效。用于防止已發布的測試程序中的失效或行動的設計特征的特定參考將在失效和設計控制之間建立可靠的聯系。對于那些必要的但不屬于當前已確定的程序庫的預防和/或探測方法,應作為措施寫入設計FMEA001設計控制設計控制預防控制探測控制經驗教訓設計輸入成功經驗建立驗證程序驗證有效NO措施計劃001設計控制現行設計控制分類:現行設計控制預防探測預防失效原因出現預防失效原因出現預防失效模式出現001設計控制現行設計控制分析思路:針對一個失效原因是否有預防失效原因出現的手段是否有探測失效原因出現的手段該原因引起的失效是否有探測失效模式出現的手段現行設計控制-預防現行設計控制-探測現行設計控制-探測002當前預防控制的示例:EMC指令遵守、指令89/336/EEC根據模擬、公差計算和程序的系統設計-分析概念,以建立設計要求公布的線程類設計標準圖紙熱處理規范傳感器性能規范機械冗余(安全失效)可測試性設計設和材料標準(內部和外部)文件-類似設計的最佳實踐、經驗等記錄防錯法(例如,零件的幾何結構防止錯誤方向)與以前應用中經過驗證的并具有性能歷史記錄的設計完全相同。(然而,如果工作周期或運行條件發生變化,則借用的項目需要重新驗證,以便探測控制與此相關)屏蔽或防護,可減輕潛在的機械磨損、熱暴露或EMC與最佳實踐相一致預防措施完成后,頻度通過探測控制來確認。當前預防控制PC當前預防控制描述了如何使用現有的和計劃中的行為來減輕導致失效模式的潛在起因,為確定頻度評級提供基礎。預防控制與性能要求相關。對于不是在該背景下設計的項目或從供應商購買的作為庫存或目錄項的項目,預防控制應具體說明該項目如何滿足要求。可以引用目錄中的規范表。當前探測控制必須清楚全面地說明。如適用,應當引用具體測試、測試計劃或程序,以表明FMEA團隊已確定該測試將在失效模式或起因發生時切實探測出它們(例如:測試號1234爆裂壓力測試,第6.1段)。DFMEA團隊還應該在設計中把安全邊際作為預防控制來考慮。003當前探測控制必須清楚全面:功能檢查爆裂測試環境測試駕駛測試耐久性測試運動范圍研究硬件仿真軟件仿真實驗設計當前探測控制DC004DFMEA預防和探測控制對設計進行確認并做出決定試做組件/產品/系統測試DC:質量檢驗失效檢驗壽命周期功能測試如:趨勢分析PC:理論測試如DoE、FEAPC:決策前的評審和應對如:CAE、公差研究確定設計要素設計失效時間PC【預防】:預防控制DC【應對】:探測控制當前探測控制在項目交付生產前探測失效起因或失效模式是否存在。005預防探測確認對設計進行確認并做出決定試做組件/產品/系統測試DC:質量檢驗失效檢驗壽命周期功能測試如:趨勢分析PC:理論測試如DoE、FEAPC:決策前的評審和應對如:CAE、公差研究確定設計要素設計失效時間PC【預防】:預防控制DC【應對】:探測控制預測新的預測仿真新的仿真DOE新的實驗現有樣品測試0樣品時間理解設計意圖預防措施探測措施100%確認的措施007嚴重度S嚴重度評級是一種度量,它關系到被評估功能的既定失效模式的最嚴重失效影響程度。嚴重度評級用千確定某個FMEA范圍的優先級,并在不考慮頻度和探測度的清況下確定。嚴重度應使用嚴重度表中的標準進行估計。該表可以擴充,以包括特定產品的示例。FMEA項目團隊應就評估標準和評級體系達成一致,即使根據單個設計分析做了修改,該標準和體系也是一致的。006
評估應評估每一個失效模式、起因和影響,以便對風險進行估計。評估風險的級別標準如下:嚴重度(S):代表失效影響的嚴重程度頻度(0):代表失效起因的發生頻率探測度(D):代表已發生的失效起因和I或失效模式的可探測程度S、O和D的評估分別采用1-10分制,10代表最高風險。即便產品/過程看起來相同,將一個團隊的FMEA和另一個團隊的FMEA評級進行比較是不合適的。因為每個團隊的環境都不相同。因此他們各自的評級都是獨一無二的【也就是說評級是主觀的】。
產品一般評估標準嚴重度【S】根據以下標準對潛在失效影響進行評級空白,由使用人員填寫S影響嚴重度標準公司或產品系列示例10非常高影響到車輛和或其他車輛的操作安全,駕駛員、乘客、道路使用者或行人的健康狀況9不符合法規8高在預期使用壽命內,失去正常駕駛所必需的車輛主要功能7在預期使用壽命內,降低正常駕駛所必需的車輛主要功能6中失去車輛次要功能5降低車輛次要功能4外觀、聲音、振動、粗糙度或觸感令人感覺非常不舒服3低外觀、聲音、振動、粗糙度或觸感令人感覺中度的不舒服2外觀、聲音振動、粗糙度或觸感令人略微不舒服1非常低沒有可深邃到的影響安全法規【9-10分】主要功能【7-8分】次要功能【5-6分】感官影響【2-4分】沒有影響【1分】007失效影響-嚴重度S安全10分法規9分失去8分降低7分失去6分降低5分非常不舒服【嚴重】4分一般不舒服【中度】3分略微不舒服【輕微】2分顧客N級N+1級007不同FMEA層級間協作嚴重度嚴重度嚴重度失效影響和嚴重度【盡可能/按照需要】失效影響和嚴重度【盡可能/按照需要】技術風險分析和建議的產品/過程變更【盡可能/按照需要】就根據評級標準對預防控制有效性的衡量。以下問題可幫助團隊確定適當的頻度等級:008頻度頻度評級應使用頻度表中的標準進行估計。該表可以擴充,以包括特定產品的示例。FMEA項目團隊應就評估標準和評級體系達成一致,即使根據單個設計分析(例如客車、卡車、摩托車等)做了修改,該標準和體系也是一致的。頻度評級值是FMEA范圍內的一個相對級別,可能不能反映實際發生的情況。根據評級表,并考慮已經完成的探測控制的結果,頻度評級描述了顧客操作中可能發生的潛在失效起因。當針對頻度評定失效起因時,考慮了對當前預防控制有效性的估計。評級的準確性取決于對預防控制的描述。類似組件、子系統或系統的過往使用情況和使用現場經驗是怎樣的?該項目是否是一個借用件或類似于先前水平的項目?與先前水平的項目相比,變化有多大?該項目是完全新的嗎?應用是什么或有哪些環境改變?是否使用了工程分析(例如:可靠性)來對應用的預期可比較頻度等級進行估計?預防控制是否到位?在產品開發過程中,其穩健性是否得到驗證?產品的潛在頻度【O】根據以下標準對潛在失效起因進行評級。在確定最佳預估頻度【定性評級】時應考慮產品經驗和預防控制空白,由使用人員填寫O對失效起因發生的預測頻度標準--DFMEA公司或產品系列示例10極高在無操作經驗和或在運行條件不可控制的情況下的任何地方對新技術的首次應用。沒有對產品進行驗證和或確認的經驗。不存在標準,且尚未確定最佳實踐。預防控制不能預測使用現場績效或不存在預防控制。9非常高在公司內首次應用具有技術創新或材料的設計。新應用,或工作周期/運行條件有改變。沒有對產品進行驗證和或確認的經驗。預防控制不是針對確定特定要求的性能。8在新應用內首次使用具備創新技術的設計產品或材料。新應用,或工作周期/運行條件有改變。沒有對產品進行驗證和或確認的經驗。極少存在現有標準和最佳實踐,不能直接用于該設計產品。預防控制不能可靠地反映使用現場績效。7高根據相似技術和材料的新型設計。新應用,或工作周期/運行條件有改變。沒有對產品進行驗證和或確認的經驗。標準、最佳實踐和設計規則符合基礎設計要求,但不適用于創新產品。預防控制提供了有限的性能指標。6應用現有技術和材料,與之前設計相似。類似應用,工作周期或運行條件有改變。之前的測試或使用現場經驗。存在標準和設計規則,但不足以確保不會出現失效起因。預防控制提供了預防失效起因的部分能力。產品的潛在頻度【O】根據以下標準對潛在失效起因進行評級。在確定最佳預估頻度【定性評級】時應考慮產品經驗和預防控制空白,由使用人員填寫5中應用成熟技術和材料,與之前設計相比有細節上的變化。類似的應用、工作周期或運行條件。之前的測試或使用現場經驗,或為具有與失效相關測試經驗的新設計。在之前設計中所學到的與解決設計問題相關的教訓。在本設計中對最佳實踐進行再評估,但尚未經過驗證。預防控制能夠發現與失效起因相關的產品缺陷,并提供部分性能指標。4與短期現場使用暴露幾乎相同的設計。類似應用,工作周期或運行條件有細微變化。之前測試或使用現場經驗。之前設計和為新設計而進行的改變符合最佳實踐、標準和規范要求。預防控制能夠發現與失效起因相關的產品缺陷,很可能地反映設計符合。3低對已知設計(相同應用,在工作周期或操作條件方面)和測試或類似運行條件下的現場經驗的細微變化或成功完成測試程序的新設計。考慮到之前設計的經驗教訓,設計預計符合標準和最佳實踐。預防控制能夠發現與失效起因相關的產品缺陷,并預測了與生產設計的一致性。
2非常低與長期現場暴露幾乎相同的設計。相同應用,具備類似的工作周期或運行條件。在類似運行條件下的測試或使用現場經驗。考慮到之前設計的經驗教訓并對其具備充足的信心,設計預計符合標準和最佳實踐。預防控制能夠發現與失效起因相關的產品缺陷,并顯示出對設計符合性的信心。1極低失效通過預防控制消除,通過設計失效起因不可能發生。產品經驗:在公司內使用產品的歷史(新品設計、應用或使用案例)。已經完成的探測控制結果提供了設計經驗。預防控制:在產品設計中使用最佳實踐、設計規則、公司標準、經驗教訓、行業標準、材料規范、政府規定,以及以預防為導向的分析工具的有效性(分析工具包括計算機輔助工程、數學建模、模擬研究、公差疊加和設計安全邊際)。頻度分析維度頻度設計經驗最佳實踐驗證確認經驗預防控制10沒有沒有沒有沒有9首次應用沒有沒有不能預測8首次使用極少,不能用沒有不能可靠7相似設計有,不適用沒有有限預防6相似設計、相似應用有,不可靠有部分預防5成熟設計有,待評估有部分有效預防4短期相同設計有效有絕大部分有效3已知設計很有效有預測一致2長期相同設計充分有效有充分一致1通過預防消除失效008頻度負責探測度評級(D)是對探測控制有效性的估計,用于在項目交付生產前,可靠地證明失效起因或失效模式。探測評級與最有效的探測控制相關。探測度是一個相對的評級,且在單個FMEA范圍內進行評級,它的確定不考慮嚴重度或頻度。應使用表D3中的標準對探測度進行評估。這個表格可以用公司常用的探測方法進行補充。FMEA項目團隊應該就評估標準和評級體系達成一致,即使針對個別產品分析作了修改,該標準和體系也是一致的。探測度評級最初是對任何尚未被證實的控制的有效性進行的預測。在探測控制完成后,可以對其有效性進行驗證和重新評估。然而,探測控制(例如·測試)的完成或取消也會影響對頻度的估計。009探測度
用于產品設計驗證的潛在探測度【D】根據探測方法成熟度和探測機會對探測控制進行評級。空白,由使用人員填寫D探測能力探測度標準探測機會公司或產品系列示例10非常低尚未制定測試過程。尚未確定測試方法沒有為探測失效模式或失效起因而特別地設計測試方法通過/不通過測試、失效測試、老化測試98低新測試方法,尚未經過驗證。通過/不通過測試、失效測試、老化測試7已經驗證的測試方法,該方法用于功能性能驗證或性能、質量、可靠性、以及耐久性確認;測試計劃時間在產品開發周期內較遲,如果測試失敗將導致重新設計、重新開模具而導致生產延遲。通過/不通過測試6中失效測試5老化測試4高已經驗證的測試方法,該方法用于功能性能驗證或性能、質量、可靠性、以及耐久性確認;測試計劃時間充分,可以在開始生產之前修改生產工裝。通過/不通過測試3失效測試2老化測試1非常高之前測試證明不會出現失效模式或失效起因,或者探測方法經過實踐驗證總是能夠探測到失效模式或失效起因。設計凍結前設計凍結后探測方式測試方法是否驗證探測控制探測度探測維度測量方法探測時機探測方式未驗證驗證設計凍結后設計凍結前通過/不通過失效測試老化測試設計凍結后設計凍結前通過/不通過7分失效測試6分老化測試5分通過/不通過4分失效測試3分老化測試2分沒有方法10分沒有專法9分新方法8分010風險評估風險評估的方法:風險順序數-RPN:【不推薦】RPN=嚴重度【S】*發生度【O】*探測度【D】風險矩陣:【推薦】S和O、S和D、O和D的組合措施優先級-AP:【推薦】S、O、D的所有組合,并將其分為高-中-低3個風險等級【此方法為AIAG&VDAFMEA手冊推薦】項目嚴重度發生度探測度RPNA92590B744112注:使用RPN閥值可能會使組織誤判,遺漏對高嚴重度的風險項開展措施或耗費時間和精力去改進一個低發生度或低探測度的等級數值,造成浪費。優先級優先級高【H】:評審和措施的最高優先級。團隊需要確定適當的措施來改進預防和/或探測控制,或證明并記錄為何當前的控制足夠有效。優先級中【M】:評審和措施的中等優先級。團隊應該確定適當的措施來改進預防和/或探測控制,或由公司自行決定,證明并記錄當前的控制足夠有效。優先級低【L】:評審和措施的低優先級。團隊可以確定措施來改進預防或探測控制。對于潛在的嚴重度為9-10且措施優先級為高和中的失效影響,建議至少應由管理層評審,包括所采取的任何建議措施。010措施優先級【AP】團隊完成失效模式、失效影響、失效起因和控制的初始確認(包括嚴重度、頻度和探測度的評級)后,他們必須決定是否需要進一步努力來降低風險。
由于資源、時間、技術和其它因素的固有限制,他們必須選擇如何最好地將這些工作進行優先排序。AP提供了所有1000種S、O、D的可能組合。該方法首先著重于嚴重度,其次為頻度,然后為探測度。其邏輯遵循了FMEA的失效預防目的。AP建議措施分為高-中-低優先級別。公司可有一個評估體系。
失效分析【步驟四】設計FMEA風險分析【步驟五】1.對于上一較高級別要求或最終用戶的失效影響【FE】FE的嚴重度【S】2.關注要求的失效模式【FM】3.下一較低要素或特性的失效起因【FC】對失效起因的當前預防控制【PC】失效起因的頻度【O】對失效起因或失效模式的當前探測控制【DC】失效起因/失效模式的探測度【D】設計FMEA措施優先級篩選器代碼【可選】車窗升降電機的扭矩和轉動速度過低6換向系統的角度偏差導致間隙歇性錯誤連接線圈【L1,L3,L2.而不是L1,L2,L3】電刷盒的碳刷接觸部位彎曲根據FEM6370進行的電刷盒動態受力模擬2抽樣測試:依據測試規范MRJ82/60測量電刷盒的彈性和塑性變形影響2L011DFMEA風險分析【步驟五】風險分析的結果是顧客和供應商對技術風險達成的一致理解。協作的方法從口頭報告到正式報告不一。共享的信息量取決千項目的需要、公司政策、合同協議等。共享的信息內容取決于公司在供應鏈中的位置。下面列出了一些示例:1.OEM可將整車級DFMEA的設計功能、失效影響和嚴重度與一級供應商的DFMEA進行比較。
2.一級供應商可將子系統設計FMEA的設計功能、失效影響和嚴重度與負有設計責任的二級供應商進行比較。
3.一級供應商以產品圖紙和/或規范或其他方式傳達有關產品特性的必要信息,包括對標準或特殊特性和嚴重性的指定。此信息用作二級供應商PFMEA以及一級供應商內部PFMEA的輸入。當設計團隊傳達“產品特性超出規范'的相關風險時,過程團隊可以在制造過程中建立適當水平的預防和探測控制。2.6
DFMEA步驟六:優化設計優化的目的是確定減輕風險的措施以及評估這些措施的有效性。
設計優化的主要目標是:確認降低風險的必要措施為措施實施分配職責和任務期限實施措施并將其形成文件,包括對所實施措施的有效性的確認以及采取措施后的風險評估FMEA團隊、管理層、顧客和供應商在潛在失效方面的協作為改進產品要求和預防、探測控制提供基礎設計優化的主要目的是通過改進設計來制定降低風險和增加顧客滿意度的措施。在這一步驟中,團隊要評審風險分析的結果、并分配措施,以降低失效起因發生的可能性,或者增強探測控制的有效性,以便探測出失效
起因或失效模式。對于那些能改進設計但不一定降低風險評估等級的措施,也可以分配。這些措施指的是具體、可衡扯、可實現的措施,而不是可能永遠不會實施的潛在措施。這些措施不用于已經計劃的活動,因為它們已經在預防或探測控制中記錄下來并且已經在初始風險分析中考慮過了。001優化順序注意:在發生設計修改的情況下,所有受影響的設計要素都要重新評估。在設計概念變更的情況下,FMEA的所有步驟都要針對受影響的部分進行評審。這是必要的,因為初始分析是基于不同的設計概念,已不再有效。修改設計以消除或減少失效影響【FE】修改設計以才降低失效起因【FC】的頻度【O】提高探測【D】失效起因【FC】失效模式【FM】的能力優化最有效的順序如下:責任分配:1.每個措施都應該有負責人和與之相關的目標完成日期。
2.負責人應確保措施的狀態保持更新。如果措施被確認,那么該負責人也要對措施的實施情況負責。
3.應記錄預防和探測措施的實際完成日期,包括措施實施的日期。
4.目標完成日期應切合實際(例如,按照產品開發計劃、在過程驗證之前、在生產開始之前)。
002
措施的狀態FMEA階段工作完成的條件措施有效性措施的狀態,建議分為以下幾類:尚未確定:沒有確定的措施
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