05、fmea教材-潛在失效模式及后果分析(編輯修改稿)

　

【文章內(nèi)容簡介】 性能下降，顧客 有些 有些不 滿意 5 很低 配合和外觀 /尖響和卡嗒響等項目不舒服，大多數(shù)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，有辯識能力的顧客(25%以下 )能感覺到有缺陷 2 無 無可辨別的后果 1 40 13）級別 本欄目可用于對那些可能需要附加的設(shè)計或過程控制的 部件、子系統(tǒng)或系統(tǒng)的產(chǎn)品特殊特性的分級（如關(guān)鍵、 主要、重要、重點）。 本欄目還可用于突出高優(yōu)先度的失效模式，以便在小組 認(rèn)為有所幫助時或部門管理者要求時進(jìn)行工程評價 。 產(chǎn)品或過程特殊特性符號及其使用服從于特定的公司規(guī) 定 ， 在本文件中不予以標(biāo)準(zhǔn)化 。 41 14）失效的潛在起因 /機(jī)理 所謂失效的潛在起因是指設(shè)計薄弱部分的跡象，其結(jié)果就是失效模式。 盡可能地列出每一失效模式的每一個潛在起因和 /或失效機(jī)理。起因 /機(jī)理應(yīng)盡可能簡明而全面的列出，以便有針對性地采取補救的努力。 典型的失效起因可包括但不限于： ? 規(guī)定的材料不正確 ? 設(shè)計壽命設(shè)想不足 ? 應(yīng)力過大 ? 潤滑能力不足 ? 維護(hù)說明書不充分 ? 算法不正確 42 ? 維護(hù)說明書不當(dāng) ? 軟件規(guī)范不當(dāng) ? 表面精加工規(guī)范不當(dāng) ? 行程規(guī)范不足 ? 規(guī)定的磨擦材料不當(dāng) ? 過熱 ? 規(guī)定的公差不當(dāng) 典型的失效機(jī)理包括但不限于： 屈服 化學(xué)氧化 疲勞 電移 材料不穩(wěn)定性 蠕變 磨損 腐蝕 43 導(dǎo)致此失效 模式的發(fā)生 ? A原因 ？ B原因 ？ C原因 ？ D原因 ？ 44 15）頻度（ O） 頻度是指某一特定的起因 /機(jī)理在設(shè)計壽命內(nèi)出現(xiàn)的可能性 。描述出現(xiàn)的可能性的級別數(shù)具有相對意義 ， 而不是絕對的數(shù)值 。 通過設(shè)計變更或設(shè)計過程變更 （ 如設(shè)計檢查表 、 設(shè)計評審 、 設(shè)計導(dǎo)則 ） 來預(yù)防或控制失效模式的起因 /機(jī)理是可能影響頻度數(shù)降低的唯一的途徑 。 （ 見表 3） 潛在失效起因 /機(jī)理出現(xiàn)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(tǒng)或系統(tǒng)的維修史 /現(xiàn)場經(jīng)驗如何 ？ ? 部件是沿用先前水平的部件 、 子系統(tǒng)或系統(tǒng)還是與其 相類似 ？ ?相對于先前水平的部件 、 子系統(tǒng)或系統(tǒng)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 ？ 45 失效模式 A原因 B原因 C原因 D原因 頻度？ 頻度？ 頻度？ 頻度？ 46 ? 部件的用途是否有所變化 ？ ? 環(huán)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(yù)期的可比較的頻度數(shù) ？ ? 是否采取了預(yù)防性控制措施 ？ 應(yīng)采用一致的頻度分級規(guī)則 ， 以保持連續(xù)性 。 頻度數(shù)是 FMEA范圍內(nèi)的相對級別 ， 它不一定反映實際出現(xiàn)的可 能性 。 推薦的評價準(zhǔn)則 小組應(yīng)對相互一致的評定準(zhǔn)則和定級方法達(dá)成一致的意 見 ， 盡管對個別產(chǎn)品分析可作調(diào)整 。 （ 見表 3） 頻度應(yīng)采用表 3做導(dǎo)則來進(jìn)行估算： 注：級數(shù) 1專用于 “ 極低：失效不太可能發(fā)生 ” 的情況 。 47 表 DFMEA頻度評價準(zhǔn)則 失效 發(fā)生的可能性 可能的失效率 頻度 很高：持續(xù)性失效 ≧100 個 每 1000輛 /項目 10 ≧50 個 每 1000輛 /項目 9 高：經(jīng)常性失效 ≧20 個 每 1000輛 /項目 8 ≧10 個 每 1000輛 /項目 7 中等：偶然性失效 ≧5 個 每 1000輛 /項目 6 ≧2 個 每 1000輛 /項目 5 ≧1 個 每 1000輛 /項目 4 低：相對很少發(fā)生的失效 ≧ 個 每 1000輛 /項目 3 ≧ 個 每 1000輛 /項目 2 極低：失效不太可能發(fā)生 ≦ 個 每 1000輛 /項目 1 48 16）現(xiàn)行設(shè)計控制 列出已經(jīng)完成或承諾要完成的預(yù)防措施、設(shè)計確認(rèn) /驗證（ DV） 或其它活動，并且這些活動將確保設(shè)計對于所考慮的失效模式和 /或起因 /機(jī)理是足夠的。現(xiàn)行控制是指已被或正在被同樣或類似的設(shè)計所采用的那些措施（如設(shè)計評審，失效與安全設(shè)計（減壓閥），數(shù)學(xué)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(yīng)一直致力于設(shè)計控制的改進(jìn)；例如，在實驗室創(chuàng)立新的系統(tǒng)試驗或創(chuàng)立新的系統(tǒng)模型化運算方法等。 要考慮兩種類型的設(shè)計控制： 預(yù)防：防止失效的起因 /機(jī)理或失效模式出現(xiàn) ， 或者降低其出現(xiàn)的幾率 。 探測：在項目投產(chǎn)之前 ， 通過分析方法或物理方法 ，探測出失效的起因 /機(jī)理或者失效模式 。 49 如果可能 ， 最好的途徑是先采用預(yù)防控制 。 假如預(yù)防性控制被融入設(shè)計意圖并成為其一部分 ， 它可能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(jī)理或探測失效模式的設(shè)計控制為基礎(chǔ) 。 對于設(shè)計控制 ， 本手冊中的設(shè)計 FMEA表中設(shè)有兩欄（ 即單獨的預(yù)防控制欄和探測控制欄 ） ， 以幫助小組清楚地區(qū)分這兩種類型的設(shè)計控制 。 這可迅速而直觀地確定這兩種設(shè)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(yù)防控制 。 這可能是因為同樣或類似的設(shè)計沒有應(yīng)用過預(yù)防控制 。 設(shè)計控制如果使用單欄表格 ， 應(yīng)使用下列前綴 。 在所列的每一個預(yù)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(shè)計控制 ， 評審所有的預(yù)防措施以決定是否有需要變化的頻度數(shù) 。 50 17）探測度（ D） 探測度是與設(shè)計控制中所列的最佳探測控制相關(guān)聯(lián)的定級數(shù)。探測度是一個在某 FMEA范圍內(nèi)的相對級別。為了獲得一個較低的定級，通常計劃的設(shè)計控制（如確認(rèn)和 /或驗證活動）必須予以改進(jìn)。 推薦的評價準(zhǔn)則 小組應(yīng)對相互一致的評定準(zhǔn)則和定級方法達(dá)成一致意見，盡管對個別產(chǎn)品分析可作調(diào)整。 在設(shè)計開發(fā)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(yīng)評審頻度數(shù)定 級并確保頻度數(shù)定級仍是適宜的 。 探測度應(yīng)用表 4作為估算導(dǎo)則 。 注：級數(shù) 1專用于“幾乎肯定”的情況。 51 表 DFMEA探測度評價準(zhǔn)則 探測度 評價準(zhǔn)則：設(shè)計控制可能探測出來的可能性 定級 絕對不肯定 設(shè)計控制不能和 /或不可能找出潛在失效的原因 /機(jī)理和后續(xù)的失效模式，或根本沒有設(shè)計控制 10 很極少 設(shè)計控制只有很極少的機(jī)會能找出潛在失效的原因 /機(jī)理及后續(xù)的失效模式 9 極少 設(shè)計控制只有極少的機(jī)會能找出潛在失效的原因 /機(jī)理及后續(xù)的失效模式 8 很少 設(shè)計控制有很少的機(jī)會能找出潛在失效的原因 /機(jī)理及后續(xù)的失效模式 7 少 設(shè)計控制有較少的機(jī)會能找出潛在失效的原因 /機(jī)理及后續(xù)的失效模式 6 中等 設(shè)計控制有中等的機(jī)會能找出潛在失效的原因 /機(jī)理及后續(xù)的失效模式 5 中上 設(shè)計控制有中上多的機(jī)會能找出潛在失效的原因 /機(jī)理及后續(xù)的失效模式 4 多 設(shè)計控制有較多的機(jī)會能找出潛在失效的原因 /機(jī)理及后續(xù)的失效模式 3 很多 設(shè)計控制有很多的機(jī)會能找出潛在失效的原因 /機(jī)理及后續(xù)的失效模式 2 幾乎肯定 設(shè)計控制幾乎肯定可以查出潛在失效的原因 /機(jī)理及后續(xù)的失效模式 1 52 18）風(fēng)險順序數(shù)（ RPN） 風(fēng)險順序數(shù)是嚴(yán)重度（ S）、 頻度（ O） 和探測度（ D）的乘積。 RPN=（ S）（ O）（ D） 在單一 FMEA范圍內(nèi)，此值（ 11000）可用于設(shè)計中所擔(dān)心的事項的排序。 53 19） 建議的措施 應(yīng)首先針對 高嚴(yán)重度 ， 高 RPN值和小組指定的其它項目 進(jìn)行預(yù)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(fēng)險級別：嚴(yán)重度 、 頻度和探測度 。 一般實踐中 ， 不管其 RPN值是多大 ， 當(dāng)嚴(yán)重度是 9或 10時 ， 必須予以特別注意 ， 以確保現(xiàn)行的設(shè)計控制或預(yù)防 /糾正措施針對了這種風(fēng)險 。 在所有的已確定潛在失效模式的后果可能會給最終用戶造成危害的情況下 ，都應(yīng)考慮預(yù)防 /糾正措施 ， 以便通過消除 ， 減弱或控制起因來避免失效模式的產(chǎn)生 。 在對嚴(yán)重度值為 9或 10的項目給予特別關(guān)注之后 ， 小組再考慮其它的失效模式 ， 其意圖在于降低嚴(yán)重度 ， 其次頻度 ， 再次探測度 。 應(yīng)考慮但不限于以下措施： 54 ? 修改設(shè)計幾何尺寸和 /或公差； ? 修改材料規(guī)范； ? 試驗設(shè)計 （ 尤其是存在多重或相互作用的起因時或其它解決問題的技術(shù) ） ；和 ? 修改試驗計劃 。 建議措施的主要目的是通過改進(jìn)設(shè)計 ， 降低風(fēng)險 ， 提高顧客滿意度 。 只有設(shè)計更改才能導(dǎo)致嚴(yán)重度的降低 。 只有通過設(shè)計更改消除或控制失效模式的一個或多個起因 /機(jī)理才能有效地降低頻度 。 增加設(shè)計確認(rèn) /驗證措施將僅能導(dǎo)致探測度值的降低 。 由于增加設(shè)計確認(rèn) /驗證不是針對失效模式的嚴(yán)重度和頻度的 ， 所以該種工程措施是不太期望采用的 。 對于一個特定的失效模式 /起因 /控制的組合 ， 如果工程評價認(rèn)為無需采用建議措施 ， 則應(yīng)在本欄內(nèi)注明 “ 無 ” 。 55 20） 建議措施的責(zé)任 填入每一項建議措施的責(zé)任組織的名稱和個人的姓名以及目標(biāo)完成日期。 21）采取的措施 在措施實施之后，填入實際措施的簡要說明以及生效日期。 22）措施的結(jié)果 在確定了預(yù)防 /糾正措施以后，估計并記錄嚴(yán)重度、頻度和探測度值的結(jié)果。計算并記錄 RPN的結(jié)果。如果沒有采取任何措施，將相關(guān)欄空白即可。 所有修改了的定級數(shù)值應(yīng)進(jìn)行評審。如果認(rèn)為有必要采取進(jìn)一步措施的話，重復(fù)該項分析。焦點應(yīng)永遠(yuǎn)是持續(xù)改進(jìn)。 56 跟蹤措施 負(fù)責(zé)設(shè)計的工程師應(yīng)負(fù)責(zé)保證所有的建議措施已被實施或已妥善落實 。 FMEA是一個動態(tài)文件 ， 它不僅應(yīng)體現(xiàn)最新的設(shè)計水平 ， 而且還應(yīng)體現(xiàn)最新相關(guān)措施 ，包括開始生產(chǎn)后所發(fā)生的措施 。 負(fù)責(zé)設(shè)計的工程師可采用幾種方式來保證所關(guān)注的問題得到明確答復(fù)并且所建議的措施得到實施 。 這些方式包括但不限于以下內(nèi)容： ? 保證設(shè)計要求得到實現(xiàn)； ? 評審工程圖樣和規(guī)范； ? 確認(rèn)這些已反映在裝配 /生產(chǎn)文件之中； ? 評審過程 FMEA和控制計劃 。 57 制造和裝配過程 潛在失效模式及后果分析 （過程 FMEA） 58 簡 介 過程 FMEA是由負(fù)責(zé)制造 /裝配的工程師 /小組主要采用的一種分析技術(shù) ， 用以最大限度地保證各種潛在失效模式及其相關(guān)的起因 /機(jī)理已得到充分的考慮和論述 。FMEA以最嚴(yán)密的方式總結(jié)了開發(fā)一個過程時小組的思想 （ 其中包括根據(jù)以往的經(jīng)驗可能會出錯的一些項目的分析 ） 。 這種系統(tǒng)化的方法體現(xiàn)了一個工程師在任何制造策劃過程中正常經(jīng)歷的思維過程 ， 并使之規(guī)范化 。 59 過程 FMEA： ? 確定過程功能和要求； ? 確定與產(chǎn)品和過程相關(guān)的潛在的失效模式； ? 評價潛在失效對顧客產(chǎn)生的后果； ? 確定潛在制造或裝配過程起因并確定要采取控制來 降低失效產(chǎn)生頻度或失效條件探測度的過程變量；