失效模式及后果分析1第一頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期二1、FMEA概述FMEA是一組系統化的活動，其目的是：發現、評價產品／過程中潛在的失效及其后果。找到能夠避免或減少這些潛在失效發生的措施。書面總結上述過程。為確保客戶滿意，這是對設計/生產過程的完善。2第二頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期二現行預計的過程/設計可能產生的失效模式分析分析對顧客或下工程的影響那些原因可能造成這個失效模式采取可行的對策3第三頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期二2、FMEA歷史發展雖然許多工程技術人員早已在他們的設計或制造過程中應用了FMEA這一分析方法。但首次正式應用FMEA技術則是在六十年代中期美國NASA在Apollo項目中使用，是航天工業的一項革新。4第四頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期二3、FMEA分類DFMEA：設計失效模式和后果分析

當組織具有設計責任時，必須做DFMEA；PFMEA：過程失效模式和后果分析5第五頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期二DFMEA

設計潛在失效模式及后果分析6第六頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期二一、

DFMEA簡介設計FMEA是由“設計主管工程師／小組”早期采用的一種分析技術，用來在最大范圍內保證已充份的考慮到并指明各種潛在失效模式及與其相關的起因／機理。應評估最后的產品以及每個與之相關的系統、子系統和零部件。

FMEA以其最嚴密的形式總結了設計一個零部件、子系統或系統時，一個工程師和設計小組設計思想(其中包括，根據以往的經驗和教訓對一些環節的分析)。7第七頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期二潛在失效模式潛在失效后果嚴重度S級別潛在失效起因/機理頻度O現行控制探測度DRPN建議措施責任及目標完成日期措施結果預防探測采取的措施SODRPN子系統功能要求會是什么問題？-無功能-部分功能/性能過強/降級-功能間歇-非預期功能后果是什么？有多糟糕？原因是什么？發生的頻率如何？怎樣能得到預防和探測？該方法在探測時有多好？能做些什么？-設計更改-過程更改-特殊控制-標準、程序或指南的更改一、DFMEA簡介功能、特性或要求是什么？8第八頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期二二、應用FMEA的三種典型時機新設計、新技術或新過程，這范圍的FMEA是完整的設計、技術、或過程。修改現有的設計或過程(假設其設計或過程FMEA已存在)這時的FMEA的焦點在修改的設計、過程，以及因由于修改設計、過程而導致的相互作用。使用現有的設計或過程于新的環境、地點、或應用(假設其設計或過程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。9第九頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期二FMEA的開始時機01234確定范圍012345計劃和定義產品設計和開發過程設計和開發產品和過程確認反饋、評定和糾正措施5DFMEAPFMEAMSASPCPPAPAPQP

10第十頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期二FMEA的開始時機應在一個設計概念最終形成之時或之前開始。而且，在產品開發各階段中，當設計有變化或得到其它信息時，應及時，不斷地修改。在生產圖樣發行到做工裝之前基本上已經完成。11第十一頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期二三、設計FMEA的開發（素材）1、產品的設計要求（功能、性能指標、裝配尺寸及形位公差、外觀等要求）（來源于QFD，或者對產品的認識，可用產品特性清單表示）特性編號特性名稱規范要求等級12第十二頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期二2、零件組成框圖表明零件的相互關系（1）這個框圖也可指出信息、能量、力、流體等的流程。其目的在于明確對于框圖的(輸入)，框圖中完成的過程(功能)，以及來自框圖的(輸出)。（2）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。或者用零件關系樹狀圖表示；三、設計FMEA的開發（素材）13第十三頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期二開關C燈罩A燈泡總成D極板S電池B彈簧F2145543零件組成框圖14第十四頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期二啟動機轉子總成定子總成前端蓋后端蓋轉子軸單向離合器零件樹狀圖15第十五頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期二1、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、卡死等損壞現象。2、潛在失效模式：是系統、子系統或零部件有可能未達到設計意圖的形式（失效形式）。四、定義16第十六頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期二四、定義3、潛在失效后果：就是失效模式對系統或整車功能，“顧客”的影響。更高一層系統汽車制造商使用者都是FMEA所要考慮的對象但最主要的是針對使用者本設計可能產生的失效模式要根據顧客可能發現或經歷的情況來描述失效的后果，要記住顧客可能是內部的顧客，也可能是外部最終顧客。要清楚地說明該功能是否會影響到安全性或與法規不符。17第十七頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期二四、定義4、潛在失效的原因/機理:造成失效產生的原因/原理；典型的失效起因可能包括但不限於下列情況：規定的材料不符;某個部位的結構設計不合理；壁厚設計不合理；配合尺寸形位公差不合理；設計壽命估計不當；18第十八頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期二四、定義典型的機理可能包括但不限于屈服疲勞材料不穩定蠕變磨損和腐蝕19第十九頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期二例子產品：汽車起動機失效模式：電機不工作失效后果：發動機不能起動，顧客不滿意；原因：定字/轉子繞組線的耐熱絕緣及漆厚等級規定不當導致定/轉子短路或斷路;20第二十頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期二五、設計FMEA的分析方式硬件趨近法：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。由上而下法：由最上層分析到最下層；由下而上法：由最下層分析到最上層；21第二十一頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期二系統FMEA（SFMEA）對于較復雜的總成零件，建議采用系統FMEA的分析方式：1、功能趨近法：針對該產品的所有功能/性能予以列表出來，然后逐個功能/性能項目來加以分析。2、功能塊趨近法：成組的零件／組成／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。22第二十二頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期二SFMEA對DFMEA來說，失效后研究僅限于零部件的層次，而沒有系統地研究各個零件之間的功能方面的內容。SFMEA的步驟：1、將要分析的系統按照系統零件進行組織，顯示這些零件之間可能的功能聯系。2、根據已有的功能描述，消除某一個系統要素的可能的失效。·3、描述可能的失效后果、失效和失效原因，而這些方面在其后的SFMEA中要進一步的加以分析。23第二十三頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期二步驟一 系統要素和系統結構

步驟二 功能和功能結構

步驟三 失效分析

步驟四 風險評價

步驟五 最優化24第二十四頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期二DFMEA

25第二十五頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期二1.FMEA編號填入FMEA文件編號,以便可以追蹤使用設計FMEA表編號如下:

DFMEA-產品代號-00126第二十六頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期二2.系統、子系統或零件名稱及編號填入將被分析的系統、子系統或零件名稱和編號。27第二十七頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期二3.設計責任者填入OEM部門和小組,也包括供貨商名稱如果適用時。28第二十八頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期二4.編制者填上負責準備設計fmea的工程師名字，電話號碼和公司的名稱。29第二十九頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期二5.車型年/車輛類型填入將使用和/或正被分析的受設計所影響的預期的車型年及車輛類型。30第三十頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期二6.關鍵日期填入fmea的初次預定完成日期，它不可以超過計劃生產設計發行日期。31第三十一頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期二7、FMEA日期

填入最初FMEA被完成日期和最新被修訂日期32第三十二頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期二8、核心小組:列出有權限參與或執行這項工作的負責個人或單位(建議將所有小組成員名字、單位、電話號碼、地址等另行列表)。33第三十三頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期二9、項目／功能填入被分析項目的名稱和編號。利用工程圖紙上標明的名稱并指明設計水平，在最初發布之前，應使用試驗性編號。用盡可能簡明的文字來說明被分析項目要滿足設計意圖的功能，包括該系統運行的環境(如說明溫度、壓力、濕度范圍)。如果該項目有多種功能，且有不同的失效模式，應把所有功能都單獨列出。34第三十四頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期二10、潛在失效模式所謂潛在失效模式是系統、子系統或零部件有可能未達到設計意圖的形式。它可能引起更高一級子系統、系統的潛在失效，也可能是它低一級的零部件潛在失效的影響后果。

對每一個特定項目及其功能，列出每一個潛在失效模式。前提是這種失效可能發生，但不是一定發生。可以將以往TGW(運行不良)的研究，問題報告以及小組的集思廣益的評審做為出發點。

35第三十五頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期二10、潛在失效模式只可能在特定的運行環境條件下(如熱、冷、干燥、灰塵等)以及特定的使用條件下(如超過平均里程、不平的路段、僅在城市行駛等)發生的潛在失效模式也應當考慮。

典型的失效模式可以是但不限于下列情況：裂紋、變形、松動、泄漏、粘結、短路、氧化、斷裂、報發、電磁干擾、沒有支持、沒有信號等

注：應用規范專業性的術語來描述潛在失效模式，而不同于顧客所見的現象。36第三十六頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期二11、潛在失效后果潛在失效的后果，就是失效模式對系統功能的影響，就如顧客感受的一樣。

要根據顧客可能發現或經歷的情況來描述失效的后果，要記住顧客可能是內部的顧客，也可能是外部最終顧客。要清楚地說明該功能是否會影響到安全性或與法規不符。失效的后果必須依據所分析的具體系統、子系統或零部件來說明。還應記住不同級別系統、子系統和零件之間還存在著系統層次上的關系。例如，一個零件的斷裂可能引成總成的振動，從而導致系統間歇性的運行。這種間歇性的運動會引性能下降，最終導到顧客的不滿。因此就需要集體的智能盡可能預見失效的后果。

37第三十七頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期二11、潛在失效后果常見的失效后果包括:噪音、漏氣、操作費力、電動窗不作用、煞車不靈、跳動、亂檔、冷卻不夠、車輛性能退化,產生臭氣,外觀不良、不穩定、粗糙等。38第三十八頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期二12、嚴重度（Severity)嚴重度是相應于失效模式所引起的最嚴重后果的評分。嚴重度對每個FMEA是相對的分數。要降低嚴重度分數只能通過設計變更，嚴重度應用下表來估計。

推薦的評價準則：小組對評定準則和分級規則應意見一致，即使因為個別產品分析對準則做了修改也應一致。

備注1：不建議修改評分準則打分為9,10的值，失效模式其嚴重度為1分的不需要更進一步的分析。備注2：高的嚴重度級別有時能通過設計變更來補償或減輕嚴重度分數。如，“使用扁輪胎”能減輕突然的爆胎；安全帶能減輕汽車碰撞的嚴重度。39第三十九頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期二DFMEA嚴重度后果評定準則：后果的嚴重度嚴重度無警告的嚴重危害這是一種非常嚴重的失效形式，它是在沒有任何失效預兆的情況下影響到行車安全或違反了政府/法律法規的有關要求10有警告的嚴重危害這是一種非常嚴重的失效形式，是在具有失效預兆的前提下所發生的，并影響到行車安全或違反了政府/法律法規的有關要求9很高車輛(或系統)不能運行，喪失基本功能

8高車輛(或系統)能運行，但性能下降，顧客不滿意

7中等車輛(或系統)能運行，但舒適性或方便性的部件不能工作，顧客感覺不舒服

6低車輛(或系統)能運行，但舒適性或方便性項目性能下降，顧客感覺有些不舒服

5很低配合、外觀或尖響、卡嗒響等項目不符合要求，大多數顧客發現有缺陷(大于75%)

4輕微配合、外觀或尖響、卡嗒響等項目不符合要求，有一半顧客發現有缺陷3很輕微配合、外觀或尖響、卡嗒響等項目不符合要求，但很少顧客發現有缺陷(少于25%)

2無無影響140第四十頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期二13、級別這個欄目用來區分零件、子系統或系統的特殊產品特性(如關鍵的、主要的、次要的)的等級，這些特性可能要求額外的設計或過程控制的。如果小組認為是有幫助或局部的管理需要，那么這個欄目可以用來標示高優先度的失效模式。特殊的產品或過程特性符號以及它們的使用直接依公司的特定要求指導，在本文件不做規定。

41第四十一頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期二14、潛在失效原因/機理所謂潛在失效起因是指一個設計薄弱部份的跡象，其作用結果就是失效模式。在盡可能廣的范圍內，列出每個失效模式的所有可以想到的失效起因和機理。盡可能簡明扼要、完整地將起因／機理列出來，使得對相應的起因能采取適當的糾正措施。

典型的失效起因可能包括但不限於下列情況：規定的材料不符設計壽命估計不當

應力過大潤滑不足42第四十二頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期二潛在失效原因/機理維修保養說明不當環境保護不夠計算錯誤典型的機理可能包括但不限于屈服疲勞材料不穩定蠕變磨損和腐蝕43第四十三頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期二15、頻度（O）頻度:是指某一特定失效起因或機理出現在設計生命周期中的可能性。頻度級別數重在其含義而不是具體的數值。通過設計變更或設計過程變更(例如設計檢查表、設計評審、設計指導等)是唯一能降低發生度的途徑。

潛在失效起因／機理出現頻度的評估分為1~10級，在確定這個估計值時，需要考慮下列問題：

44第四十四頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期二15、頻度（O）類似零部或子系統的維修檔案及維修服務經驗？零部件是否為以前使用的零部件或子系統、還是與其相似？相對先前水平的零部件或子系統所做的變化有多顯著？

零部件是否與原來的有根本不同？

零部件是否是全新的？

零部件的用途有無變化？

有那些環境改變針對該用途，是否作了工程分析來估計其預期的可比較的頻度數？

45第四十五頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期二15、頻度（O）應運用一致的頻度分級規則，以保證連續性。所謂的“設計壽命的可能失效率”是根據零部件、子系統或系統在設計的壽命過程中預計發生的失效(故障)數來確定。頻度數的取值與失效率范圍有關，但并不反應實際出現的可能性。推薦的評價標準：設計小組對評定準則和分級規則應一致，即使因為個別產品分析做了修改也應一致，應采用下表做為指導。

46第四十六頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期二15、頻度（O）失效發生的可能性可能的失效率分數非常高：失效幾乎是不可避免的≧100perthousandvehicles/items10≧50perthousandvehicles/items9高：經常出現失效≧20perthousandvehicles/items8≧10perthousandvehicles/items7中等：偶爾發生失效≧5perthousandvehicles/items6≧2perthousandvehicles/items5≧1perthousandvehicles/items4低：相對很少發生失效≧0.5perthousandvehicles/items3≧0.1perthousandvehicles/items2極低：失效不太可能發生≦0.01perthousandvehicles/items147第四十七頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期二16、現行設計控制列出預防措施、設計確認／驗證(DV)或其它活動，這些活動將保證該設計對于所考慮的失效模式和／或機理來說是充分的。現行的控制方法是那些已經用于或正在用于相同或相似設計中的那些方法(比如道路試驗、設計評審、失效與安全(減壓閥)、計算研究、臺架／試驗室試驗、可行性評審、樣件試驗和使用試驗等)。小組應當持續關注改善設計控制，例如，在實驗室創建新的系統測試，或創建新的系統模型運算法則。48第四十八頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期二16、現行設計控制有二種型式的設計控制要考慮：預防：預防失效的原因／機理或預防失效模式的發生，或降低它們發生的概率。常見的預防設計控制：1、設計評審；2、參考類似設計；3、3D造型；4、設計計算；5、CAE；6、參考標準設計；49第四十九頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期二16、現行設計控制檢測：檢測失效的原因／機制或失效模式，不管是用分析或物理的方法，在這個項目放行到生產之前。常見的檢測控制手段1、樣件試裝；2、臺架試驗；3、材料試驗；4、道路試驗；如有可能應盡量先使用預防控制，如果把最初的頻度作為設計意圖的一部分，則該頻度分數將會受到預防控制提供和整合到設計程度的影響。初始不易探測度的分數將依據設計控制中檢測失效模式的原因／機制或失效模式來決定。50第五十頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期二16、現行設計控制對于設計控制在本手冊中的表格中分成二個欄目(分成預防控制和檢測控制二個欄目)以協助小組人員可以清楚的分辨這二個種類的設計控制，這樣可以允許快速的目視決定二類的設計控制是否都已考慮，使用二個字段的表格是建議的方式。備注：在本書所含的范例，清楚的看到該小組沒有識別任何的預防措施，這可能是由于預防措施不曾使用在相同或相類似的設計。51第五十一頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期二現行設計管制如果使用只有一個欄目(設計控制)的，那么應使用前注。對預防控制，應在每一個所列出來的預防控制前加上“P”，對于檢測控制，應在每一個列出檢測控制前加“D”。一旦設計控制已被識別，那么當任何發生度的分數需要修訂時，應評審所有的預防控制。52第五十二頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期二17、探測度（D）探測度的分數是相應于列在設計控制最佳的檢測控制。探測度對每一個個別的FMEA是一個相對的分數。為了得到一個較低的分數，通常計劃的設計控制(例如：確認或驗證活動)必須改進。53第五十三頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期二17、探測度（D）建議的評分標準

設計小組對評定準則和分級規則應意見一致，即使因為個別產品分析做了修改也應一致。在設計開發過程中盡可能愈早有檢測手段是最好的。

?備注：在決定探測度分數后，設計小組應回顧發生度分數以確認發生度的分數依然合適。

不易探測的分數應使用下表做為指導。?分數值為“1”應考慮為“幾乎確定”。

54第五十四頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期二17、探測度（D）探測性評價準則：由設計控制可探測的可能性等級完全不確定設計控制不能和/或不可能查出潛在失效的原因/機理和后續的失效模式;或根本沒有設計控制。10非常少的設計控制只有非常少的機會（10%）可以查出潛在失效的原因/機理和后續的失效模式。

9極少的設計控制只有極少的機會（20%）可以查出潛在失效的原因/機理和后續的失效模式8很少的設計控制只有很少的機會（30%）可以查出潛在失效的原因/機理和后續的失效模式

7少設計控制只有較少的機會（40%）可以查出潛在失效的原因/機理和后續的失效模式6中等設計控制只有中等的機會（=50%）可以查出潛在失效的原因/機理和后續的失效模式5中上設計控制有中上多的機會（>60%）可以查出潛在失效的原因/機理和后續的失效模式。

4多設計控制有較多的機會（>70%）可以查出潛在失效的原因/機理和后續的失效模式3很多設計控制有很多的機會（>80%）可以查出潛在失效的原因/機理和后續的失效模式2幾乎肯定設計控制幾乎肯定可以查出潛在失效的原因/機理和后續的失效模式155第五十五頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期二18、風險順序數風險順序數是嚴重度數(S)、頻度數(O)和不易探測數(D)的乘積，見公式：

RPN=(S)×(O)×(D)風險順序數作為(S)×(O)×(D)的積，是對設計風險性的度量。風險順序數應當用于對設計中那些擔心事項進行排序(如用柏拉圖)。RPN取值在1~1000之間。

56第五十六頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期二建議措施（素材）何時需考慮建議措施：1、嚴重度是9或10時；不管風險順序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。在所有已識別的失效模式的后果會導致最終使用者受到傷害的，必須考慮使用預防或糾正措施來消除、減輕或控制失效原因。

2、當RPN值超過某一規定數值時，需采取建議措施；3、針對RPN最高的項目，需采取建議措施；57第五十七頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期二19、建議措施可以考慮下列措施，但不局限于此：變更設計幾何／公差；變更材料規格；試驗設計(特別是在多種因素或相互作用時)或其它問題解決手法；變更測試計劃；58第五十八頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期二19、建議措施建議措施主要目標是藉由設計改進來降低風險以及增加顧客滿意度。只有設計變更可以降低嚴重度分數。

只有透過設計變更來移除或控制失效原因／機制才能降低發生度。

增加設計確認、驗證活動將只能降低探測度分數。增加設計確認、驗證活動是比較不想要的工程活動因為它并不是針對失效模式的嚴重度或發生度。如果工程評估后對特定的失效模式／原因／控制沒有任何建議的措施時，在該字段填入“無”。

59第五十九頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期二20、負責人與日期對每一個的建議措施的填入負責單位或個人,和預定完成的日期。60第六十頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期二21、采取的措施措施執行后,簡要記錄具體的措施及生效日期。61第六十一頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期二22、措施后的RPN當明確了預防／糾正措施后，估算并記錄下糾后的嚴重度、頻度及探測度數。計算并計載RPN的結果。如沒采取什么預防／糾正措施，將“糾正后的RPN”欄及對應的取值欄空白即可。所有的糾正后的RPN都應復查，而且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。62第六十二頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期二追蹤措施設計責任工程師可由下列方法確認所有建議措施已被執行或正確的確認，FMEA是一份活動性文件必須始終反應最新的設計水平以及最新相關的措施，包含那些在量產后才發生的都要反應。設計責任工程有數種意義來確認所關心的是否已識別以及建議措施是否執行，他們包含如下但不限于此：確認達成設計要求。

審查工程圖面和規范組裝或制造文件編匯確認。審查過程FMEA和管制計劃。63第六十三頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期二FMEA的實施注意事項及時性是成功實施FMEA的最重要因素之一，它是一個“事前的行為”，而不是“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。FMEA是動態的；是集體努力的勞動成果；64第六十四頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期二設計FMEA不是靠過程控制來克服設計中潛在的缺陷，但的確要考慮制造／裝配過程中技術的／體力的限制，例如：

必要的拔模(斜度)；要求的表面處理；裝配空間／工具可接近；要求的鋼材硬度；過程能力／性能

FMEA的實施注意事項65第六十五頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期二FMEA的實施注意事項設計FMEA同時應當考慮產品維修（服務）上的技術／物理的限制以及回收，例如：

工具的可得性

；診斷能力；材料分類符號(為了回收)；66第六十六頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期二過程潛在失效模式和后果分析PFMEA

67第六十七頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期二潛在失效模式潛在失效后果嚴重度S級別潛在失效起因/機理頻度O現行控制探測度DRPN建議措施責任及目標完成日期措施結果預防探測采取的措施SODRPN過程功能要求過程是什么？本工序可能產生什么問題？-尺寸錯誤；-性能達不到預定要求；后果是什么？有多糟糕？原因是什么？發生的頻率如何？怎樣能得到預防和探測？該方法在探測時有多好？能做些什么？-設計更改-過程更改-特殊控制-標準、程序或指南的更改FMEA過程順序68第六十八頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期二1、PFMEA簡介過程潛在FMEA是由“制造主管工程師／小組”采用的一種分析技術，用來在最大范圍內保證已充份的考慮到并指明潛在失效模式及與其相關的后果起因／機理。FMEA以其最嚴密的形式總結了工程師／小組進行工藝過程設計時的設計思想(包括對一些對像的分析，根據經驗和過去擔心的問題，它們可能發生失效)。這種系統化的方法與一個工程師在任何制造計劃過程中正常經歷的思維過程是一致的，并使之規范化。69第六十九頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期二1、PFMEA簡介識別過程功能和要求；確定與產品相關的過程潛在失效模式；評價失效對顧客的潛在影響；確定潛在制造或裝配過程失效的起因，確定減少失效發生或找出失效條件的過程控制變量；編制潛在失效模式分級表，然后建立考慮糾正措施的優選體系；將制造或裝配過程的結果編制成文件；70第七十頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期二設計思想擔心問題過去經驗顧客反饋可能的失效模式解決方案群策群力智慧發光71第七十一頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期二2、應用PFMEA的三種典型時機新設計、新技術或新過程，這范圍的FMEA是完整的設計、技術、或過程。修改現有的設計或過程(假設其設計或過程FMEA已存在)這時的FMEA的焦點在修改的設計、過程，以及因由于修改設計、過程而導致的相互作用。使用現有的設計或過程于新的環境、地點、或應用(假設其設計或過程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。72第七十二頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期二FMEA的開始時機01234確定范圍012345計劃和定義產品設計和開發過程設計和開發產品和過程確認反饋、評定和糾正措施5DFMEAPFMEAMSASPCPPAPAPQP

73第七十三頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期二失效模式人機料法環測量失效后果3、PFMEA模式一般是發生在產品上一般是指對下工程或最終顧客的影響失效原因74第七十四頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期二4、顧客的定義過程潛在FMEA中“顧客”的定義，包括“最終使用者”，也可以是后續的或下一制造或裝配工序，以及經銷/維修工作，或政府法規。下工程經銷商使用者都是PFMEA所要考慮的對象但最主要的是針對使用者本過程可能產生的失效模式75第七十五頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期二5、集體的努力在最初的潛在PFMEA中，希望負責過程的工程師能夠直接地、主動地聯系所有相關部門的代表。這些部門包括但不限于：設計、裝配、制造、材料、質量、服務、供方以及負責下道裝配的部門。FMEA應成為促進不同部門之間充份交換意見的催化劑，從而提高整高集體的工作水平。除非責任工程師對FMEA和團隊促進是有經驗的，那么有一位有經驗的FMEA促進者來支持這個團隊是有幫助的

76第七十六頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期二群策群力的計劃PFMEA以過程工程師為主導集合相關的人員生產工程質管采購設備等人員共同將可能發生的問題挖掘出來。77第七十七頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期二過程FMEA是一份動態文件，必須在下列時機之前提出：應在生產工裝準備之前，在過程可行性分析階段或之前開始，要考慮從單個零件到總成的所有制造工序。

在新車型或零件的制造計劃階段，對新工藝或修訂過的工藝進行早期評審和分析能夠促進預測、解決或監控潛在的過程問題。78第七十八頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期二初始FMEA修正FMEA1必須在工裝準備前以及試生產前各項未考慮的失效模式發現以及討論修正FMEA2各項未考慮的失效模式發現以及討論TIME動態的FMEA文件79第七十九頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期二過程FMEA假定所設計的產品會滿足設計要求，潛在失效模式可能會因設計弱點而包括在過程FMEA中，它們的影響及避免措施由設計FMEA來解決。因設計缺陷所產生失效模式不包含在過程FMEA中。

80第八十頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期二過程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廠裝配過程有關的產品設計特性參數，以便最大限度地保證產品能滿足顧客的要求和期望。顧客設計生產出貨不設計不良品不生產不良品不流出不良品81第八十一頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期二

FMEA也有助于新機器設備的開發。其方法是一樣的，只是應將所設計的機器設備當作一種產品來考慮。在確定了潛在的失效模式之后，就可以著手采取糾正措施消除潛在失效模或不斷減小它們發生的可能性。82第八十二頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期二PFMEA的開發（素材）（1）過程流程圖流程圖應盡量細化，而且包含所有工序。流程圖應確定與每個過程有關的產品／過程特性參數。用于FMEA準備工作中的流程圖的復制件應伴隨FMEA過程。（2）特殊特性清單83第八十三頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期二84第八十四頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期二PROCESSFLOWDIAGRAMPartCertification

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過程流程圖示例說明

總成名稱編制日期編制

零件編號修訂日期職務

零件名稱頁碼聯系電話

核心小組成員名單工序號加工搬運儲存檢驗操作描述編號產品特性編號過程特性過程流程圖85第八十五頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期二素材：如何尋找失效模式？建立失效模式／過程矩陣對照表，可收集以往之客戶抱怨、讓步、不合格、檢驗報告等來做匯總。自上而下的分析方式。過程分析表，是分解每一過程之每一個動作，了解每一個動作可能帶來之失效模式。自下而上的分析方式。86第八十六頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期二過程失效模式過程1過程2過程3過程4失效模式1●失效模式2●●失效模式3●失效模式4●顧客抱怨特許接收廠內不合格自失效模式分析原因87第八十七頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期二工序作業細則參數誤失失效模式電鍍添加電鍍液濃度濃度錯誤電鍍厚度不足或太多調整PH值PH值PH值過高或過低電鍍厚度不足或太多自操作分析可能的失效模式88第八十八頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期二利用上述二個動作來決定所有可能之失效模式，有重復的可只取一個即可，并加以解決。失效模式，不可太模糊，要能有效地找到是那一個過程造成的。89第八十九頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期二1、FMEA編號填入fmea文件編號,以便可以追蹤使用。90第九十頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期二2、項目填入將被分析過程系統、子系統或零件的過程名稱和編號。91第九十一頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期二3、過程責任填入整車廠(OEM)、部門和小組,如果知道也包括供貨商名稱整車廠GM(通用汽車)FORD(福特汽車)BENZ-CHRYSLER(奔馳─克萊斯勒)VW(大眾汽車)TOYOTA(豐田)92第九十二頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期二4、編制者填入負責準備FMEA工作的工程師姓名、電話及所在公司名稱。姓名：XXX部門：XXX電話：XXX公司名稱：XXX93第九十三頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期二5、車型/年份填入將使用和／或正被分析過程影響的預期的年型年及車型(如果已知的話)。什麼牌子什麼車型什麼年份94第九十四頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期二6、關鍵日期填入初次FMEA預定完成的日期，該日期不應超過計劃開始生產的日期。備注：在此例的供貨商，初始fmea的最后完成日必須不超過顧客要求提交PPAP的要求日期。關鍵日期計劃開始生產日期95第九十五頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期二7、FMEA日期填入編制FMEA原始稿的日期及最新修訂的日期。第一版第二版第三版原始稿日期最新修訂日期96第九十六頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期二8、核心小組:列出有權限參與或執行這項工作負責個人或單位(建議將所有小組成員名字、單位、電話號碼、地址等另行列表)。97第九十七頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期二9、過程功能/要求簡單描述被分析的過程或工序(如車、鉆、攻絲、焊接、裝配)。此外，建議記錄下被分析的過程/操作相應的編號。該團隊應當評審適用的操作、材料、過程、環境和安全標準。盡可能簡單地說明該過程或工序的目的，包含系統、子系統或零件的設計信息。如果過程包括許多具有不同失效模式的工序(例如裝配)那么可以把這些工序作為獨立過程列出。98第九十八頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期二10、潛在失效模式所謂失效模式為過程可能發生的不符合過程要求或設計意圖的形式，是對某具體工序不符合要求的描述。它可能是引起下一道工序的潛在失效模式的原因或是來自上一道操作的潛在失效模式的后果。但是在FMEA準備中，應假設提供的零件／材料是合格的，除非FMEA小組確認在歷史資料中進來的零件質量有差異。

99第九十九頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期二過程或零組件為何不符合規范?

假設不考慮工程規范,顧客(最終使用者、下工程或服務)會提出什么異議?

在此建議把相似的過程比較和顧客(最終用戶和后續工序)對類似零件索賠情況的研究作為出發。此外，對設計目的了解也很必要。典型的失效模式可能是但不僅僅限于下列情況：

彎曲、毛刺、破碎、變形、臟污、安裝調試不當、接地、開路、短路、工具磨損、不正確的安裝、灰塵。

?備注：潛在失效模式應用規范化或專業性的術語來描述，而不是客戶看到的現象。

100第一百頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期二失效的定義在失效分析中,首先要明確產品的失效是甚么,否則產品的數據分析和可靠度評估結果將不一樣,一般而言,失效是指:

在規定條件下(環境、操作、時間)，產品不能完成既定功能。

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。失效模式是體現在產品上的；101第一百零一頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期二失效模式：盡可能的思考，在這臺汽車上會出現那些的故障呢？沒有剎車、空調不冷、照明不亮等等。

102第一百零二頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期二11、潛在失效后果潛在失效后果是指失效模式對顧客的影響。從這個角度講，顧客可以是:下一道工序、后續工序或工位、OEM、經銷商、或車輛所有人。當評價潛在失效后果時，這些因素都必須考慮。

應根據顧客可能注意到的或經歷的情況來描述失效的后果。對最終使用者來說失效的后果應一律用產品或系統的性能來描述，例如：103第一百零三頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期二11、潛在失效后果噪音、工作不正常、牽引阻力、不規律的動作、不能操作的、不穩定的、通風不良、外觀不良、粗糙不平的、過度的費力要求,令人不舒服的氣味、操作性減弱、車輛控制受損、顧客不滿意等。如果顧客是下道工序或后續工序／工位,失效效應經常被指為:無法緊固、無法鉆孔/攻絲、無法表面加工、不能安裝、不能焊牢、危害操作者、不匹配、不能連接、不配合、損壞設備等、導致工裝的過度磨損、返工/報廢。

104第一百零四頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期二失效后果：盡可能的思考，在這臺汽車上會出現那些的故障呢？這些的故障對顧客有什么的影響

105第一百零五頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期二12、嚴重度嚴重度是相應于所給定失效模式的最嚴重后果的分數，嚴重度對每一個FMEA都是相對分數。降低嚴重度分數只能透過對系統、子系統、零件或過程的設計變更。如果受失效模式影響的是顧客的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。在這種情況下，應與設計FMEA、設計工程師和／或后續制造或裝配廠的過程工程師進行協商、討論。106第一百零六頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期二12、嚴重度建議的評分標準：過程設計組對評價準則和分級規則應意見一致，即使因為個別過程的分析對準則作了修改也應一致。備注：建議不要對評分為9,10分的評分標準進行修改，失效模式的嚴重度為1分的不需要再做進一步的分析。107第一百零七頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期二嚴重度的評分準則后果標準：后果的嚴重度，此項分數是由于失效模式結果導至最終客戶或生產／組裝工廠缺失，最終顧客始終應優先考慮，如果二者都發生，使用最高的嚴重度。（對最終顧客的影響）標準：后果的嚴重度，此項分數是由于失效模式結果導至最終客戶或生產／組裝工廠缺失，最終顧客始終應優先考慮，如果二者都發生，使用最高的嚴重度。

（對生產/裝配的影響）分數無警告的嚴重危險

非常高的嚴重度，失效模式將嚴重影響到車輛運行安全和/或牽涉到違反政府法規,失效發生時無警告產生。非常高的嚴重等級，將危害機器或組裝作業員，沒有警告產生。

10有警告的嚴重危險當失效模式影響到車輛操作安全和/或牽涉到違反政府法規時,有警告產生。非常高的嚴重等級，將危害機器或組裝作業員，有警告產生。

9非常高的車輛/系統不能運行，喪失基本功能,客戶非常不滿意。可能100%產品須報廢；或車輛／項目修理在修理部門的修理時間大于一小時。

8高的車輛/系統能運行,但性能降低,客戶不滿意。產品須篩選及部分報廢(小于100%);或汽車／項目修理在修理部門介于半小時到一小時間。

7108第一百零八頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期二中等車輛可以操作,但令人舒適或便利的項目無法運作,客戶會感受到不舒適。

可能一部份產品(小于100%)要報廢但不要挑選，或汽車／項目在修理部門的修理時間小于半小時。

6低的

車輛可以操作,但令人舒適或便利的項目能運作,但性能下降，客戶有些不滿意。

可能產品須100%返工;或汽車／項目離線修理但不需送到維修部門。

5很低

裝配和涂裝，或尖響和咔噠聲等各種雜音造成不舒服,這些缺點大部分客戶都會發現。(大于75%)

可能產品需要挑選，不用報廢,一部份可能需要重工。

4輕微

裝配和涂裝，或尖響和咔噠聲等各種雜音造成不舒服,這些缺點有一半客戶都會發現。(50%)

可能部份(小于100%)的產品可能必須返工，沒有報廢，在線但離站。

3很輕微

裝配和涂裝，或尖響和咔噠聲等各種雜音造成不舒服,這些缺點有一半有經驗的客戶會發現。(小于25%)

可能有部分產品(小于100%)要返工,沒有報廢，在線上在站的。

2沒有

沒有可識別的影響

可能有對操作或操作者有輕微的影響，或沒有影響

1嚴重度的評分準則109第一百零九頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期二13、等級本欄目是用來對需要附加過程控制的零部件、子系統或系統的一些特殊過程特性進行分級的(如關鍵、主要、重要、重點等)。

這個字段也可用來突出工程評估高優先度的失效模式。如果在過程FMEA中確定了某一分級，應通知設計主管工程師，因為它可能會影響有關確定控件項目標識的工程文件。

特殊產品或過程特性符號以及它們的使用直接依公司的規定在，本書中不予以標準化。

110第一百一十頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期二14、潛在失效起因／機理潛在失效起因是指失效是怎么發生的，并依據可以糾正或控制的原則來描述。針對每一個潛在失效模式，在盡可能廣的范圍內，列出每個可以想到的失效起因。如果起因對失效模式來說是唯一的，也就是說如果糾正該起因對該失效模式有直接的影響，那么FMEA考慮過程就完成了。但是失效的許多起因并不是相互獨立的、唯一的，要糾正或控制一個起因，需要考慮諸如試驗設計之類的方法，來明確那些根本起因起主要作用，那些起因容易得到控制，應描述這些起因，以便針對那些相關的因素采取糾正措施。

111第一百一十一頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期二14、潛在失效起因／機理

人機料法環測量失效原因112第一百一十二頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期二失效模式A原因B原因C原因D原因14、潛在失效起因／機理113第一百一十三頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期二14、潛在失效起因／機理在盡可能的范圍理,列出所有能想象得到的失敗原因，以下是一些典型的起因:扭矩不正確：過大、過小。焊接不正確：電流、時間、壓力不正確。不準確的量具。熱處理不正確：時間、溫度有誤。潤滑不當或沒有潤滑零件漏裝或錯裝。錯誤的位置。機器設定不當。機器程序不對。114第一百一十四頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期二14、潛在失效起因／機理列表時應明確記錄具體的錯誤或誤操作情況(例如，操作者未裝密封墊)，而不應用一些含糊不清的詞語(如操作者錯誤，機器工作不正常)。115第一百一十五頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期二15、發生度(OCCURRENCE)頻度是指具體的失效起因／機理(列于前一欄目中)發生的頻率。頻度的分級數著重在其含義而不是數值，失效的起因／機理的預防或控制只有藉由產品或過程的變更才能影響到發生度分數。可以以1~10級來估計潛在失效原因／機理的發生度。必須確認使用一致的發生度分數系統，在FMEA范圍內，發生度是一個相對的分數可能不反應真實的發生度。

116第一百一十六頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期二15、發生度(OCCURRENCE)“可能的失效率”是根據過程實施中預計發生的失效來確定的。如果能從類似的過程中獲取數據，那么可以用統計數據來確定頻度的級數(頻度數)，除此以外，可以用下表左側欄目中的文字描述和任何適用于類似過程的歷史數據來進行主觀評價。過程設計組對評價準則和分級規則應意見一致，即使因為個別過程分析作了修改也應一致。

為保證一致性，應采用下面的頻度分級規則當指導。

117第一百一十七頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期二失效模式A原因B原因C原因D原因頻度？頻度？頻度？頻度？118第一百一十八頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期二15、發生度可能性可能的失效率分數很高：持續發生失效100/10001050/10009高：經常發生失效20/1000810/10007中：偶爾發生失效5/100062/100051/10004低：相對較少失效0.5/100030.1/10002不太可能發生失效0.01/10001119第一百一十九頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期二15、發生度可能性類似的失效率Ppk分數很高：持續發生失效100/1000<0.551050/10000.559高：經常發生失效20/10000.78810/10000.867中：偶爾發生失效5/10000.9462/10001.0051/10001.104低：相對較少失效0.5/10001.2030.1/10001.302不太可能發生失效0.01/10001.671120第一百二十頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期二Ppk換算121第一百二十一頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期二16、現行過程控制現行的過程控制是盡可能地阻止失效模式或失效原因的發生，或探測出將發生的失效模式或失效原因。這些控制方法可以是防錯（如夾具之類）的過程控制方法，或者SPC，也可以是過程評價。評價可在目標工序進行，也可在后續工序進行。有二種過程控制方法可以考慮:預防措施：阻止失效起因／機理或失效模式／后果的發生，或減少其發生率。

檢查措施：查明失效的起因／機理，查出失效模式，并找到糾正措施。

122第一百二十二頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期二16、現行過程控制可能的話,最好使用預防控制;其次才使用檢查措施;初始的發生度分數將受到整合到過程意圖的預防控制來決定；初始的不易探測度的分數將根據用于檢測出失效原因／機理，或偵測失效模式的過程控制來決定。

過程FMEA的格式在本手冊有二個欄目用于過程控制(預防控制和檢查控制字段欄目)以協助小組能夠清楚的區別這二種種類的過程控制。這樣可以快速的用眼睛判定是否二種種類的過程控制是否都已考慮，使用有二個欄目的格式是優先建議。

123第一百二十三頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期二16、現行過程控制如果使用一個欄目(用于過程控制)的表格，那么應放上前置字，對預防控制每一個所列出預防控制前放上“P”字，對每一個列出檢查控制前放上“D”字。一旦過程控制都已識別，那么評審(回顧)所有的預防控制以決定是否任何的發生度分數是否需要修正。124第一百二十四頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期二17、探測度探測度是對列在過程控制欄目的最佳的檢查控制的相應分數。對每一個FMEA，探測度是一個相對的分數。為了達成較低的分數，通常計劃的過程控制應當改善。假設失效已發生，然后評價所有“現行過程控制方法”的能力，以阻止有該失效模式或缺陷的部件發送出去。不要擅自推斷：因為頻度低，探測度分數也低(比如使用“控制圖”時)。一定要評價過程控制方法的能力，找出不易發生的失效模式的能力，或阻止它們的進一步蔓延。

隨機的質量抽查不大可能查明某一孤立缺陷的存在，也不會影響探測度數值的大小。以統計原理為基礎的抽樣檢查是一種有效的降低探測度分數的控制方法。

125第一百二十五頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期二已經發生失效起因已經發生失效模式運用查出失效起因/失效模式的方法顧客漏網之魚有多少17、探測度126第一百二十六頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期二17、探測度建議的評分標準：過程設計組對評價準則和分級規則應意見一致，即使用因為個別過程的分析做了修改也應一致。應當使用后表的評分標準做為指導。備注：?A：防錯法?B：測量工具?C：人工檢查127第一百二十七頁，共一百四十一頁，編輯于2023年，星期二探測性標準檢查種類建議檢查方法的范圍

分數ABC幾乎不可能絕對/肯定不能發現X不能偵測或不能檢查10非常微小的控制將可能無法發現X控制只是用間接或隨機方式進行9微小控制有很低的機會發現X控制只是用目視方式進行8很低控制有很低的機會發現X控制只是用二次目視方式進行7低控制可能發現XX控制使用圖表方法，例如SPC6中等控制可能發現X當零件離站時使用使用計量值量具