设计FMEA实战

潜在的失效模式及后果分析（FMEA）

一．前     言

（一）目的：1. 发现、评价设计/过程中潜在的失效模式及后果;

2. 找到能够避免或减少这些潜在失效发生的措施;

3. 书面总结上述过程。对设计/过程完善，确保顾客满意。

     事前花时间进行综合的FMEA分析,能够容易低成本地对产品或过程进行修改.减轻事后的危机。减少或消除因修改带来的损失。

（二）发展历史：首次正式应用FMEA技术是60年代中期航天工业的一项革新。

（三）形式：1. 设计的潜在的失效模式及后果分析（DFMEA）;

2. 过程的潜在的失效模式及后果分析（PFMEA）.

事前花时间很好的进行FMEA分析，能够容易地、低成本的对设计/过程进行修改。从而减轻事后修改的危机。

二．设计FMEA

1. 设计FMEA作用：

用以下方法降低产品的失效风险：

1. 有助于对设计要求的评估及对设计方案的相互权衡
2. 有助于对制造和装配要求的最初设计
3. 提高对系统和车辆运行影响的可能
4. 对设计试验计划和开发项目提供更多的信息
5. 有助于建立一套改进设计和开发试验的优先控制系统
6. 为推荐降低风险的措施提供一个公开的讨论形式
7. 为将来的分析研究现场情况，评价设计的更改及开发更先进的设计，提供参考。

2. 概念：

1. 严重度(S)——FMEA分析中，对零件、系统或顾客影响后果的严重程度。（推荐评价准则见P13表）

上海大众打分指标：

注：1  严重度（S）一般不变

    2  严重度（S）= 8以上，无论RPN大小如何。应引起关切。

2. 频度（O）——指具体的失效起因/机理发生的频度。

推荐评价准则见P17表

3. 不易探测度（D）：

推荐评价准则见P19表

4. 风险顺序数（RPN）

RPN = S×O×D

RPN = 1            风险几乎没有

RPN = 125          中等风险

RPN = 1000         风险非常严重

3. 风险顺序数（RPN）规定
   1. 一般工厂应规定RPN = 80或100  要制定改进措施。
   2. 安全件应规定RPN = 60  要制定改进措施。
4. 附表说明:
   1. FMEA编号: FMEA文件编号,为便于查询.
   2. 系统、子系统或零部件的名称和编号：
   3. 设计责任：整车厂(OEM)、部门和小组，还包括供方名称。
   4. 编制者：工程师的姓名、电话
   5. 年型/车型：
   6. 关键日期：DFMEA——在制造样件以前完成。
   7. FMEA日期：（编制）和（修改）FMEA日期
   8. 核心小组：列表所有参加FMEA人员姓名、部门、电话、住址…
   9. 项目/功能：项目的名称和编号。如果一个项目有多种功能，有不同的失效模式，应把所有的功能都单独列出。
   10. 设计潜在失效模式：要注意针对设计目标、强度、刚度、试验（振动、破坏、裂纹、变形、松动、泄漏、粘结、防腐、电路（电器）、氧化、断裂…）、设计工装……
   11. “设计潜在失效后果”应根据可能发现或经历的情况描述。（项目小组发挥集体智慧）
   12. 严重度（S）：见推荐表
   13. 分级（重要程度）：关键、主要、重要、重点…
   14. 潜在失效的起因/机理：设计薄弱部分的迹象，要尽可能的范围广：

典型的失效起因：材料不对、设计寿命估计不当、应力过大、润滑不足、维修保养不够、计算错误…

典型的失效机理：屈服、疲劳、材料不稳定、蠕变、磨损、腐蚀…

1. 频度（O）：见推荐表。失效频度应考虑：

1. 维修的经验
2. 零件变化情况
3. 用途变化情况
4. 环境变化情况
1. 现行设计控制：列已经用、正在用或相似的设计方法，如：道路试验设计评审、计算研究、台架/试验室试验、可行性评审、样板试验、使用实验…
2. 不易探测度（D）：见推荐表。
3. 风险顺序数（RPN）

RPN=S×0×D

1. 建议措施：对高风险顺序数项目采取措施。一般用减少频度（O）、不易探测度（D）来减少风险顺序数（RPN）。如要减少严重度必须更改设计。如：
   1. 试验设计
   2. 修改试验计划
   3. 修改设计
   4. 修改材料性能要求
2. 责任（对建议措施）：部门和个人及完成日期
3. 采取措施：具体措施和生效日期
4. 纠正后的RPN

1. 几点要求：
   1. FMEA  只要写作业指导书，不用写程序。
   2. 对部件进行“FMEA框图/环境极限条件”分析（参看附录A）
   3. 设计工程部门工程师应主动地联系所有有关部门的代表。（通过项目小组）
   4. DFMEA是一个动态文件，随设计的变化而修改，在产品加工图样完成前全部结束。
   5. DFMEA不是靠过程控制来克服潜在的缺陷，但要考虑过程中能力的限制，如：

1. 必要的拔模（斜度）
2. 要求的表面处理
3. 装配空间/工具可接近
4. 要求的钢材硬度
5. 过程能力

三．过程FMEA

一．过程FMEA（PFMEA）

类似DFMEA，但PFMEA注意针对过程目标（工艺、安装、检验、贮存、保护…）、自动控制……。

二．PFMEA作用：

1. 确定与产品相关的过程潜在失效模式；
2. 评价失效对顾客的潜在影响
3. 确定过程试销的原因，确定减少失效发生或找出失效的条件的过程变量；
4. 编制潜在失效模式分级表，然后建立纠正措施的优选体系
5. 将制造或装配过程的结果编制成文件

三．附表说明:（基本和DFMEA相同）

1. 关键日期：PFMEA在正式投产以前完成。
2. 潜在失效模式：弯曲、毛刺、转运损坏、断裂、变形、脏污、安装调试不当、接地、开路、短路、工具磨损……。
3. 对最终使用顾客的潜在失效后果：噪声、工作不正常、不起作用、不稳定、牵引阻力、外观不良、粗糙、费力、异味、工作减弱、间隙性工作、车辆控制性减弱……

如果顾客是下一道工序潜在失效后果：无法固紧、无法钻孔/攻丝、无法安装、无法加工表面、危害操作者、不配合、不连接、不匹配、损坏设备……

1. 潜在失效起因/机理：

1. 扭矩不正确——过大、过小
2. 焊接不正确——电流、时间、压力不正确
3. 测量不精确
4. 热处理不正确——时间、温度有误
5. 浇口/通风不正确
6. 润滑不当或无润滑
7. 零件漏装或错装等

表中应记录具体错误或误操作情况（未装密封垫…）。不应用含糊不请的词语（操作者错误、机器工作不正常…）

4. 跟踪：用“检查表”检查DFMEA的结果。

DFMEA框图/环境极限条件

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