潛在失效模式及后果分析通用指南(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 系統的 各個部件間的所有的接口和交互作用都要覆蓋。 部件FMEA的范圍 部件FMEA通常是一個以子系統的組成部分為焦點 的FMEA，例如，螺桿是前懸掛（底盤系統的一個子 系統）的一個部件。3）設計責任 填入整車廠、部門和小組。如適用，還包括供方的名 稱。4）編制者 填入負責編制FMEA的工程師的姓名、電話和所在 公司的名稱5）車型年/項目 填入所分析的設計將要應用和/或影響的車型年/項目 （如已知的話）6）關鍵日期 填入初次FMEA應完成的時間，該日期不應超過計 劃的生產設計發布日期7）FMEA日期 填入編制FMEA原始稿的日期及最新修訂的日期。8）核心小組 列出有權確定和/或執行任務的責任部門的名稱和個 人的姓名（建議所有參加人員的姓名、部門、電話 地址都應記錄在一張分發表上。）9）項目/功能 填入被分析項目的名稱和其他相關信息（如編號、 零件級別等）。利用工程圖紙上標明的名稱并指明設 計水平。在初次發布（如在概念階段）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滿足設計意 圖的功能，包括該系統運行環境（規定溫度、壓力、 濕度范圍、設計壽命）相關的信息（度量/測量變量）。 如果該項目有多種功能，且有不同的失效模式，應把 所有的功能單獨列出。10)潛在失效模式 所謂潛在失效模式是指部件、子系統或系統有可能 會未達到或不能實現項目/功能欄中所描述的預期功 能的 情況（如預期功能失效）。這種潛在的失效模式可能會是更高一級的子系統或系統的潛在失效模式的起因或者是更低一級的部件的潛在失效模式的影響后果。 對于特定的項目及其功能，列出每一個潛在的失效模式。前提是這種失效可能發生，但不一定發生。推薦 將對以往TGW（運行出錯）研究、疑慮、報告和小組頭腦風暴結果的回顧作為起點。 只可能出現在特定的運行條件下（如熱、冷、干燥、粉塵，等）和特定的使用條件下（如超過平均里程、不平的路面、僅供參考在城市內行駛等）的潛在失效模式應予以考慮。典型的失效模式可包括，但不限于： 裂紋 變形 松動 泄漏 粘結 氧化 斷裂 不傳輸扭矩 打滑（不能承受全部扭矩） 無支撐（結構 的） 支撐不足（結構的） 剛性嚙合 脫離太快 信號不足 信號間斷 無信號 EMC/RFI 漂移 注：潛在失效模式應以規范化或技術術語來描述，不必與顧客察覺的現象相同。11）潛在失效的后果 潛在失效的后果定義為顧客感受到的失效模式對功能的影 響。 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 住顧客既可能是內部的顧客也可能是最終用戶。如果失效模 式可能影響安全性右對法規的符合性，要清楚地予以說明。 失效的后果應按照所分析的具體的系統、子系統和系統之間存在著一種系統層次上的關系。例如，一個零件可能會斷裂，這樣會引起總成的振動、從而導致一個系統間歇性運行。系統的間歇性運行可能會造成性能的下降并最終導致顧客的不滿。分析的意圖就是在小組所擁有的知識層次上，盡可能地預測到失效的后果。典型的失效后果可能是但不限于以下情況：噪音 粗糙工作不正常 不起作用外觀不良 異味不穩定 工作減弱運行間歇 熱衰變泄漏 不符合法規12）嚴重度 嚴重度是一給定失效模式最嚴重的影響后果的級別。嚴重度 是單一的FMEA范圍內的相對定級結果。嚴重度數值的降低只有通過改變設計才能夠實現。嚴重度應以表2化為導則進行估算：推薦的評價準則小組應對評定準則和分級規則達成一致意見，盡管個別產品分析可做修改。（見表2）注：不推薦修改確定為9和10的嚴重度數值。嚴重度數值定級為1的失效模式不應進行進一步的分析。注：有時，高的嚴重度定級可以通過修改設計、使之補償或減輕失效的嚴重度結果來予以減小。例如，“癟胎”可以減輕突然爆胎的嚴重度，“安全帶”可以減輕車輛碰撞的嚴重程度。12)嚴重度（S）（續）表2．推薦的ＤＦＭＥＡ嚴重評價準則后果　　　　　　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不符合政府的法規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，影響到行車安全和／或不符合政府的法規。９很高車輛／項目不能運行（喪失基本功能）８高車輛／項目可運行，但性能下降，顧客非常不滿意７中等車輛／項目可運行，但舒適性／方便性項目不能運行，顧客不滿意。６低車輛／項目可運行，但舒適性／方便性項目的性能下降，顧客有些不滿意。５　很低配合和外觀／尖響和卡嗒響等到項目不舒服。大多數顧客（75%以上）能感覺到有缺陷。４　輕微配合和外觀/尖響和卡嗒響等項目不舒服。50%的顧客能感覺到有缺陷。３很輕微配合和外觀/尖響和卡嗒響等項目不舒服。有辨識能力的顧客（25%以下）能感覺到有缺陷。2　無無可辨別的后果。　　113)級別 本欄目可用于對那些可能需要附加的設計或過程控制的 部件、子系統或系統的產品特殊性的分級（如關鍵、主要、 重要、重點）。 本欄目還可用于突出高優先度的失效模式，以便在小組認為 有所幫助時或部門管理者要求時進行工程評價。 產品或過程特殊特性符號及其使用服從于特定的公司規定，在本文件中不予以標準化。14）失效的潛在起因/ 所謂失效的潛在起因是指設計薄弱部分的跡象，其結果就是機理 失效模式。 盡可能性地列出每一失效模式的每一個潛在起因和/或失效 機理。起因/機理應盡可能簡明而全面地列也，以便有針對性 地采取補救的努力。14）失效的潛在起因/ 典型的失效起因可包括但不限于： 機理（續） 規定的材料不正確 設計壽命設想不足 應力過大 潤滑能力不足 維護說明書不充分 算法不正確 維護說明書不當 軟件規范不當 表面精加工規范不當 行程規范不當 規定的磨擦材料不當 過熱 規定的公差不當 典型的失效機理包括但不限于： 屈服 化學氧化 疲勞 電移 材料不穩定性 蠕變 磨損 腐蝕 15）頻度（O） 頻度的指某一特定的起因/機理在設計壽命內出現的可能性。描述出現的可能性的級別數具有相對意義，而不是絕對的數值。通過設計變更或設計過程變更（如設計檢查表、設計評審、設計導則）來預防或控制失效模式的起因/機理是可能影響頻度數降低的唯一的途徑。（見表3。）潛在失效起因/機理出現頻度的評估分為1到10級。在確定此值時，需考慮以下問題： 類似的部件、子系統或系統的維修史/現場經驗如何？ 部件是沿用先前水平的部件、子系統或系統還是與其相類似？ 相對于先前水平的部件、子系統或系統變化有多顯著？ 部件是否與先前水平的部件有著根本的不同？ 部件是否是全新的？ 部件的用途是否有變化？ 環境有何變化？ 針對該用途，是否采用了工程分析（如可靠性）來 估計其預期的可比較的頻度數？是否采取了預防性控制措施？15）頻度（O）（續） 應采用一致的頻度分級規則，以保持連續性。頻度數是FMEA 范圍內的相對級別，它不一定反映實際出現的可能性。 推薦的評價準則 小組應對相互一致的評定準則和定級方法達成一致意見，盡 管對個別產品分析可作調整。（見表3。）頻度應采用表3做 導則來進行估算： 注：級數1專用“極低：失效不太可能發生”的情況。 表3．推薦的ＤＦＭＥＡ頻度評價準則　　失效發生可能性　　　　　可能的失效 頻度很高：持續性發生≥100個 每1000輛車/項目 10 50個 每1000輛車/項目 9高：經常性失效 20個 每1000輛車/項目 810個 每1000輛車/項目 7中等：偶然性失效 5個 每1000輛車/項目 6 2個 每1000輛車/項目 5 1個 每1000輛車/項目 4低：相對很少發生的失效 每1000輛車/項目 3 每1000輛車/項目 2極低：失效不太可能發生 ≤ 每1000輛車/項目 116）現行設計控制 列出已經完成或承諾要完成的預防措施、設計確認/驗證（DV ）或其它活動，并且這些活動將確保設計對于所考慮的失效模式和/或起因/機理是足夠的。現行控制是指已被或正在被同樣或類似的設計所采用的那些措施（如設計評審，失效與安全設計（減壓閥），數學研究，臺架/試驗室試驗，可行性評審，樣件試驗，道路試驗，車隊試驗）。小組應一直致力于設計控制的改進；例如，在實驗室創立新的系統試驗或創立新的系統模型化運算方法等。要兩種類型的設計控制： 預防：防止失效的起因/機理或失效模式出現，或者降低 其出現的幾率。 探測：在項目投產之前，通過分析方法或物理方法，探測出失效的起因/機理或者失效模式。 如果可能，最好的途徑先采用預防控制。假如預防性控制被 融入設計意圖并成為其一部分，它可能性會影響最初的頻度 定級。探測度的最初定級將以探測失效起因/機理或探測失效模式的設計控制為基礎。對于設計控制，本手冊中的設計FMEA表中設有兩欄（即單獨的預防控制欄和探測控制欄），以幫助小組清楚地區分這兩種類型的設計控制。這可迅速而直觀地確定這兩種設計控制均已得到考慮。最好采用這樣的兩欄表格。注：在這里的示例中，小組沒有確定任何預防控制。這可能是因為同樣或類似的設計沒有應用過預防控制。設計控制如果使用單欄表格，應使用下列前綴。在所列的每一個預防控制前加上一個字母“P”。在所列的每一個探測控制前加上一個字母“D”。一旦確定了設計控制，評審所有的預防措施以決定是否在需要變化的頻度數。17）探測度（D） 探測度是與設計控制中所列的最佳探測控制相關聯的定級 數。探測度是一個在某一FMEA范圍內的相對級別。為了獲得一個較低的定級，通常計劃的設計控制（如確認和/或驗證活動）必須予以改進。 推薦的評價準則 小組應對相互一致的評定準則和定級方法達成一致意見，盡 管對個別產品分析可作調整。 在設計開發過程中，最好是盡早采用探測控制。 注：在確定了探測度級別之后，小組應評審頻度數定級并確 保頻度數定級仍是適宜的。 探測度應用表4作為估算導則。 注：級數1專用于“幾乎肯定”的情況。 表4．推薦的ＤＦＭＥＡ探測度評價準則探測度　　準則：設計控制可能探測出來的可能性　探測度定級絕對不肯定設計控制將不能和／或不可能找出潛在的起因／機理及后續的失效模式，或根本沒有設計控制１０很極少設計控制只有很極少的機會能找出潛在的起因／機理及后續的失效模式９極少設計控制只有極少的機會能找出潛在的起因／機理及后續的失效模式８很少設計控制只有很少的機會能找出潛在的起因／機理及后續的失效模式７少設計控制有較少的機會能找出潛在的起因／機理及后續的失效模式６　　　中等設計控制有中等到的機會能找出潛在的起因／機理及后續的失效模式　　　５　　　中上設計控制有中上多的機會能找出潛在的起因／機理及后續的失效模式　　　４　　　多設計控制有較多的機會能找出潛在的起因／機理及后續的失效模式　　　３　　　很多設計控制有很多的機會能找出潛在的起因／機理及后續的失效模式　　　２　　　幾乎肯定設計控制幾乎肯定能找出潛在的起因／機理及后續的失效模式　　　１18）風險順序數（RPN） 風險順序數是嚴重度（S）、頻度（O）和探測度（D）的乘積。 RPN=（S）X （O）X （D） 在單一FMEA范圍內，此值（11000）可用于設計中所擔心的 事項的排序。19）建議的措施 應首先針對高嚴重度，高RPN值和小組指定的其它項目進行 預防/糾正措施的工程評價。任何建議措施的意圖都是要依以下 順序降低其風險級別：嚴重度，頻度的探測度。 一般實踐中，不管