过程FMEA培训材料.ppt

潜在失效模式和影响分析(第三版)Potential Failure Mode and Effects Analysis-Third Edition,QS-9000 技术手册培训课程,2/101,2FMEA 3rd Edition,内容,课程目的FMEA概要介绍设计FMEA过程FMEA,3/101,3FMEA 3rd Edition,课程目的,理解FMEA在APQP中的作用；FMEA 介绍；提供实际运用FMEA的技术指南；使大家在实施QS-9000,ISO/TS16949中，会有效地运用 FMEA；,4/101,4FMEA 3rd Edition,FMEA概要介绍,FMEA是一组系统化的工作，其目的是：发现、评价产品/过程中潜在的失效及后果；找到能够避免或减少这些潜在失效的控制措施；将以上过程文件化，作为过程控制计划的输入。FMEA的发展历史：FMEA起始于60年代航空航天工业项目。1974年美海军用于舰艇装备的标准舰艇装备的失效模式和后果分析实施程序，首先将它用于军事项目合约。1970年晚期，汽车工业将FMEA作为在对其零件设计和生产制造的会审项目的一部分。1980年初，产品事故责任的费用突升和不断的法庭起诉事件发生，使FMEA成为降低事故的不可或缺的重要工具。并由开始的500多家公司扩展到其供应商。1993年包括美国三大汽车公司和美国质量管理协会在内的，美汽车工业行动集团组织采用、编制了FMEA参考手册。2001年7月发布了FMEA第三版。,5/101,5FMEA 3rd Edition,FMEA概要介绍,QS-9000中关于 FMEA的要求：小組活动必须包括：特殊特性的开发和最终确定(见附录C)；失效模式及后果分析的开发和评审；制定措施，优先減少风险大的潜在的失效模式；控制计划的制定与评审。4.2.3.5过程失效模式及后果分析(过程 FMEA)过程失效模式及后果分析必须考虑所有特殊特性，必须努力改进过程，以防止发生缺陷，而不只是找出缺陷。如某些顾客提出对过程失效模式及后果分析进行评审和批准要求，必须在生产件批准前，满足顾客的要求(参见第二部份)。参见潜在失效模式及后果分析参考手冊。,6/101,6FMEA 3rd Edition,FMEA概要介绍,FMEA的应用：设计FMEA：针对产品本身，产品设计、开发时期的分析技术。主要是设计工程师和其小组应用。过程FMEA：针对产品的实现过程，过程开发设计的分析技术。主要是过程(制造)工程师和其小组应用。程序/项目 FMEA：针对程序/项目，程序/项目开发设计的分析技术。FMEA的实施：应该是“事前”行动，而非“事后”工作，但即，D-FMEA在设计(图纸、规范)完成之前，P-FMEA在过程设计确定之前。全面的事先FMEA分析，可容易、经济地进行早期更改。即对产品规范/过程方案和控制进行较容易、低成本地修改，减轻事后修改的浪费，和对进度的影响。FMEA应是一个动态文件，是持续改进的体现。,7/101,7FMEA 3rd Edition,FMEA概要介绍,进行FMEA时三种基本情况：1，新设计、新技术、新新过程。范围是全部设计、技术、过程。2，对现有设计或过程的修改（假设对现有设计或过程已有FMEA）。FMEA的范围应集中在设计或过程的修改。3，将现有的设计或过程用于新的环境，场所或应用（假设对现有设计或过程已有FMEA）。FMEA的范围是新环境或场所多现有设计或过程的影响。注意：1，FMEA的编制责任通常都指派到某个人，但是FMEA的输入应该是小组的努力。小组应该由知识丰富的人员组成，例如：设计/分析/试验/制造/装配/服务/回收/质量及可靠性等方面有丰富经验的工程师。2，采取有效的预防/纠正措施并对这些措施加以适当的跟踪。措施应该传递到所有影响的部门。3，责任工程师负责确保所有的建议措施都得到实施或充分的强调。FMEA是一个动态文件，应始终反映最新水平以及最近的相关措施，包括开始生产以后发生的。（对设计或过程及图样进行评审，以确保建议措施的落实，确认更改已经纳入到设计或装配或制造文件中，对设计/过程FMEA的特殊应用以及控制计划进行评审 措施手段）,8/101,8FMEA 3rd Edition,过程FMEA内容,过程FMEA简介：是由负责制造/装配的工程师小组主要采用的一种分析技术，用以最大限度地保证各种潜在的失效模式及其相关的起因/机理已得到充分考虑和论述。以推动过程改进为主要目标，重点在防错方法。主要体现在：要求1.确定过程的功能作用和要求，帮助分析新的/更改(或改进的需要)的制造和装配过程；2.确定潜在的与产品和过程相关的失效模式；3.评价潜在失效对顾客的影响。确定相应的关键特性和重要特性，并明确标示；4.确定潜在的制造或装配过程失效的起因，确定失效条件的降低发生频度或不可探测度的控制变量；5.确定过程控制中的过程变量；6.编制潜在失效模式分级表，然后建立过程改进的优先顺序，和所考虑的预防/纠正措施优选体系；7.文件化制造或装配过程控制。为今后开发制造或装配过程提供过程开发指导。,9/101,9FMEA 3rd Edition,过程FMEA内容,过程FMEA简介：要求：过程FMEA是一个动态文件，它应该：1，在可行性阶段或之前进行；2，在生产用工装到位之前；3，考虑到从单个部件到总成的所有的制造工序；4，PFMEA的编制应该是一个多功能小组，包括设计、装配、制造、材料、质量、服务、供方、下一层次装配的领域。在新车型或部件项目的制造策划阶段，促进对新的或更改的过程进行早期评审和分析，以便预测、解决或监控潜在的过程问题。过程FMEA假设所设计的产品能够满足设计要求。因设计的薄弱环节而产生的潜在失效模式可包括在过程FMEA中，而其后果和避免包括在设计DFMEA中。过程PFEMA不依靠改变产品设计来克服过程中的薄弱环节，但是，它肯定要考虑与计划的制造或装配过程有关的产品设计特性，以最大限度保证产品能过满足顾客的要求和期望。,10/101,10FMEA 3rd Edition,过程FMEA内容,基础过程开发改进模式 过程失效模式和影响分析 P-FMEA输出 P-FMEA的建立 表头信息（1-8）标识（9-18）潜在失效模式（11）潜在影响、严重度和分级（12-14）,潜在影响、严重度和分级（12-14）失效原因和发生频度（15-16）现行过程控制和不易探测度 风险顺序数（RPN）（19）采取的措施（20-26）风险评价 可靠性FMEA P-FMEA,11/101,11FMEA 3rd Edition,过程开发和改进的基本模式,过程验证,编制作业指导书,编制控制计划,开展P-FMEA,生产工艺流程图,持续改进,12/101,12FMEA 3rd Edition,P-FMEA过程失效模式和影响分析,P-FMEA的主要目的：在新车型/零件项目的制造策划阶段，对新过程或修改 的过程进行早期评审和分析，以便促进预测、解决或监控 潜在的过程问题，减少制造风险。设计、确定过程控制方案P-FMEA建立的时机：在可行性分析之前或之时；在生产工装准备之前；顾客：最终用户、后续制造或装配作业、服务操作、政府法规建立P-FMEA时，要假定设计的产品会满足设计要求，因设计缺陷产生的失效模式不需包含，但也可包含，它们的影响及避免措施由D-FMEA来解决。,13/101,13FMEA 3rd Edition,P-FMEA过程失效模式和影响分析,P-FMEA是以下方面的输入：控制计划的编制。初始过程能力研究计划的编制。产品和过程特殊特性的最终确定。过程和监控作业指导书(包括检验指导书)的编制。,14/101,14FMEA 3rd Edition,P-FMEA的输入：,编制P-FMEA，多功能小组可应用的数据和参考文件：过程FMEA/3rd-AIAG参考手册 特性矩阵 以往SPC记录 保修信息 顾客抱怨和产品退回/招回数据资料 纠正或预防措施 过程流程图、现场布置图、操作描述 系统和/或设计FMEA 类似产品和过程的PFMEA,15/101,15FMEA 3rd Edition,P-FMEA,16/101,16FMEA 3rd Edition,P-FMEA输出,过程/零件潜在失效模式的清单。潜在特殊特性（关键/重要特性)清单。消除或减少产品失效模式出现频次的过程改进措施清单。提供全面的过程控制策略。关键特性：影响安全、法规和环境的产品特性和制造过程参数，用“”表示重要特性：影响装配、功能、性能和后续加工产品特性和制造过程参数，用“”表示。一般特性：非关键和重要特性。,17/101,17FMEA 3rd Edition,P-FMEA的建立,创造性P-FMEA 是一个创造性的工作，需要采用跨功能的小组。在开展以下工作时，需要调查、分析和发挥创造力：确定潜在失效模式、其影响和原因提出建议措施以降低失效模式的风险量化严重度、频度和不可探测度,18/101,18FMEA 3rd Edition,过程FMEA的建立,工具在开展过程 FMEA 时，应采用各种问题解决方和调查工具，包括：脑力风暴(Brain Storming)因果图(Fish bone)试验设计（DOE）柏拉图（Pareto)回归分析(散布图Scatter Chart)其它方法,19/101,19FMEA 3rd Edition,P-FMEA的建立,小组中有FMEA经验的协调人，如：责任工程师；要考虑从单个零件到总成的所有制造工序，及每一步作业过程 P-FMEA应从整个过程流程图开始，该流程图应确定与每个工序有关的产品/过程特性；分析失效模式、原因/机理仅针对目前的过程（工序）；若可能还应根据相应的 D-FMEA确定某些产品影响后果；下列是建立 P-FMEA 的例子：,20/101,20FMEA 3rd Edition,21/101,21FMEA 3rd Edition,P-FMEA表头(1-8),FMEA编号(1)用于追溯FMEA的内部编号项目(2)根据过程所属的的系统、子系统或零部件进行分类，包括名称和编号。过程责任者(3)整车厂商(OEM)、部门和责任小组编制(4)FMEA编制人的姓名、电话及所属公司,年型/车型(5)汽车的年型和车型(非汽车零件时用产品替代)关键日期(6)FMEA计划完成日期，APQP进度计划安排日期。初始日期不能超过PPAP提交日期FMEA日期(7)原始稿编制日期、修订号和日期核心小组(8)FMEA跨部门评估小组名称、部门,22/101,22FMEA 3rd Edition,过程FMEA的建立,标识(9)可自左至右或自上而下地完成 FMEA。过程功能/要求(9)简单描述被分析的过程或工序（如车/钻/功丝/焊接/装配）。尽可能简单说明该过程/工序的目的，包括系统/子系统/零件的设计信息（度量/可度量的）例如：车门内部人工涂蜡，为覆盖车门内侧，车门下层表面涂蜡，一延缓腐蚀，列出相应的工序编号。若包含许多具有不同失效模式的操作，可将操作列为独立的过程。小组应评审适用的性能、材料、过程、环境、和安全标准。可增加一列：产品特性编号/说明 有助于系统地分析所有特性的失效模式。备注：在“过程功能”和“PCID/说明”栏所需添入的内容与工艺流程 文件相同。,23/101,23FMEA 3rd Edition,过程FMEA的建立,24/101,24FMEA 3rd Edition,潜在失效模式(10),：是指过程可能发生的不能满足过程或设计要求的状况。是对某一作业可能发生的不符合性的描述。例如，规定表面涂蜡不足等，它可能是下一（下游）工序的某个潜在失效模式的一个相关起因或者前一个（上游）工序的某个潜在失效模式的一个相关后果。失效状态是以作业为单元进行。只有以作业为审查单元时，才能把失效模式与产品和过程特 性相联系。上游作业中的失效模式应在那层进行表述。在确定失效模式时，试问：在这个作业过程中，什么情况下产品特性不能得到满足？即使不考虑工程图纸的要求，顾客会提出什么样的异议？,25/101,25FMEA 3rd Edition,潜在失效模式(10),跨功能小组应讨论先前作业的失效模式，并假定先前的失效 模式不带入本作业。建立新产品的失效模式清单，是一种创造性和预防性的工作，分析、评价各种可能发生的情况。对现存产品而言，可从产品或作业的质量记录中列出符合实际 的失效模式清单。可从标准表格中选出失效模式，以强调统一性。此表可用作那些具有较长的描述失效模式的字首。表格可以根据产品零件族而产生。检查工序可不考虑进行FMEA 分析。,26/101,26FMEA 3rd Edition,潜在失效模式(11),表4.1:典型的失效模式(失效模式应以规范化或技术术语来描述，不 同于顾客察觉的现象。）,27/101,27FMEA 3rd Edition,P-FMEA,28/101,28FMEA 3rd Edition,P-FMEA,29/101,29FMEA 3rd Edition,潜在失效后果、严重度和分级(11-13),失效模式的潜在失效后果(11)潜在失效后果是指失效模式对顾客的影响。顾客泛指指下步作业、后续作业、装配厂、最终用户和政 府法规。（内部顾客或外部顾客）当顾客是后续作业时（内部顾客），这种影响应描述为过程/工序性能 来描述。(如：粘着于模具、损坏夹具、装配不上，危害操作者等等)当顾客是最终用户时，这种影响应描述为产品或系统的性能来描述(如：外观不良、噪音太大、系统不工作、异味、报废等)。可建立通常的潜在失效模式影响清单，有助于跨功能小组的思考(脑力 风暴)。若失效模式可能影响安全或导致违反法规，需清楚描述。,30/101,30FMEA 3rd Edition,潜在失效后果、严重度和分级(11-13),表 4.2 部分通常的潜在失效后果清单 确定这种后果需要了解产品，以及设计工程师的参与 同类产品/零件的 DFMEA 和 DFMEA 文件是有用的参考 资料。,31/101,31FMEA 3rd Edition,潜在失效后果、严重度和分级(11-13),严重度(12)：是一给定失效模式最严重的影响后果的级别。（主要是缺陷针对顾客的后果，最终顾客永远是首先考虑的。如果两种可能都存在时，采用两个严重度值中的较高者。）严重度仅针对“后果”。一般只有针对系统/子系统/零件的设计变更才能改变影响的严重度。严重度分为 1-10 级，对一个失效模式，严重度打分是针对指定的失效模式，对顾客影响程度最为严重的评价。即对影响最大的进行打分。严重度推荐的评价准则见下页。为9、10 级的评分准则不要修改。1级不用进一步分析。对那些超出小组成员经验和知识的评级，(如当顾客是装配厂或最终用户时)，应向设计 FMEA 人员、设计工程师和顾客咨询。当为内部顾客时，小组应听取下游作业员的意见。严重度建立了失效模式与风险等级之间的联系，对高严重度的关注，起到引导资 源作用。（对于高严重度肯定要采取措施来减少风险，肯定就要投入资源）分级(13)：主要是特性级别：关键特性、重要特性、一般特性 用于区分零部件、子系统、系统特性(例如：关键、主要、重要、重点)在公司应该有统一的标准，在我公司采用，等,32/101,32FMEA 3rd Edition,表 4.3 严重度评级,33/101,33FMEA 3rd Edition,P-FMEA,34/101,34FMEA 3rd Edition,P-FMEA:失效原因和频度(14-15),潜在失效原因/机理(14)：失效是怎样产生，并应依据可以纠正或可 以控制的原则予以描述。列出失效模式的潜在原因(如：装备不当、轴承故障、设定不当)。1，应尽可能地列出可归结到每一个失效模式的每一个潜在原因 2，如果起因对该失效模式而言是唯一的，那么制定该原因制定措施比较容易 3，但失效往往是有许多原因引起，且相互之间不是独立的，要纠正或控制这 些起因，需要采用DOE之类的方法，来明确哪些起主要作用，哪些容易得到 控制，然后才能有的放矢采取补救措施。4，列出小组所知道的实际原因。不要太笼统(如：作业员错误)，不要含糊（例 如操作者错误，机器运行不正常），而要具体。,35/101,35FMEA 3rd Edition,失效原因和频度(14-15),表 4.4 一般原因（人、机、料、法、环、测）,36/101,36FMEA 3rd Edition,P-FMEA:失效原因和频度(14-15),频度(15)：某一特定的起因/机理发生的可能性。通过设计更改或过程更改来预防或控制失效模式的起因/机理是可能导致发生频度数降低的唯一的途径。频度是指失效原因/机理预计发生频度，分1到10级；对失效原因/机理的预防措施或控制可降低发生频度；“可能的失效率”是根据过程实施中预计发生的失效来确定的；OCC可以是相对打分，可以不反映实际的发生频度。若可从类似的过程中获得数据，可用统计数据来确定频度的 级数。,37/101,37FMEA 3rd Edition,P-FMEA:失效原因和频度(14-15),表 4.5 失效频度分级表：,38/101,38FMEA 3rd Edition,P-FMEA:现行过程控制和不可探测度(16-17),现行过程控制(16)：是对尽可能地防止失效模式或其起因/机理的发生或者 探测将发生的失效模式或起因/机理的控制的说明。指在产生过程 FMEA 时，对类似过程或已知的经采用的过程控制方法，防失误/防错，过程后的评价。两种方法：1）防止失效的起因/机理或失效模式的出现，或降低其出现的比率或频度；2）探测出失效的起因/机理或失效模式，且导致采取的纠正措施。最好的途径采取预防控制，对于过程控制分两块，预防控制前加P（protect），探测控制前加D（detect）。一旦确定了过程控制，评审所有的预防措施以决定是否有需要更改的频度数。不可探测度(17)：评估在零件离开制造现场前，现行控制方法对失效模式或失效模式的原因得到发现的可能性。分为 1 到 10 级。采取措施里的检验能提高失效模式或失效原因的探测能力。,39/101,39FMEA 3rd Edition,P-FMEA:当前过程控制和不可探测度(16-17),表 4.6 不可探测度分级表：A-防错法 B-检测 C-人工检验,40/101,40FMEA 3rd Edition,P-FMEA:风险顺序数(RPN)(18),RPN 的计算方法是：RPN=SEV OCC DET RPN 用于对失效模式排序。（降低风险顺序数，应首先降低严重度，其次降低发生度，最后才是降低探测度）。采取措施降低 RPN。不管RPN数值的大小，当失效模式的严重度数高时，就应 特别引起重视。,4x6x8=192 4x8x6=192 6x4x8=192 8x6x4=192 9x3x2=54,41/101,41FMEA 3rd Edition,P-FMEA:措施(19-26),建议措施(19)：首先针对高严重度，高RPN值和小组指定的其他项目进行预防/纠正措施的工程评价。任何建议措施的意图都是要降低其风险级别：严重度、频度、探测度。一般地，当严重度是9或10 时，必须予以特别注意，必须采取现行的设计措施/控制或过程预防/纠正措施针对这种风险，不管RPN有多大。一般地，在所有已确定潜在失效模式的后果可能会给制造/装配人员造成危害的情况下，都应该考虑预防/纠正措施。提高可探测度：这一方法是允许失效模式的出现，对一旦出现的失效进行剔除，而不能根除原因。例如象下列产品检验体系：连续检查体系作业员在工作前对上道过程的产品进行检验。自我检查体系作业人员在把零件发放给下道工序前，作100%的检查。这种方法相对少费时，但因为“太熟悉”而影响检验质量。,42/101,42FMEA 3rd Edition,P-FMEA:措施(19-26),减少或杜绝(失效模式的)出现这类方式从短期看，成本较高，但长期看更经济更理想。包括：产品的重新设计重新设计产品，使不良状况不可能发生或很难发生。过程的重新设计重新设计过程，使不良状况不可能发生或很难发生。很多情况下需要改变工装，省却或简化过程步骤。防错的检验体系在不合格产品产生现场应用某种控制，以探测和根除可能导致不合格生产的原因。,QMH,43/101,43FMEA 3rd Edition,P-FMEA:措施(19-26),防错控制常规控制方法 终止操作，防止严重不合格品的继续出现。常规警告方法 通过传感装置提醒作业人员异常过程。接触方法以传感装置通过对产品形状或尺寸探测异常。例如：只能通过机器或装置正确上料装配夹具探测某个零件特性是否表现的传感器限位开关和停机固定数值方法 以某种运转、重量等的具体固定数值探测异常情况。运转步骤方法 以检查的需运转的偏变差探测异常情况。,44/101,44FMEA 3rd Edition,建议措施(19)(续),确定措施一个创造性过程。小组人员应当不加约束地考虑各种建设性措施。一般说来，一个建议措施应当针对一个失效原因。在措施不确定时，应当通过试验设计对小组人员提出的各种措施作系统性试验。应考虑对每一个失效模式作研究，并提出建议性措施，以降低RPN数。任何措施都应当验证，以确定正确性和有效性。,45/101,45FMEA 3rd Edition,P-FMEA:措施(19-26),责任和完成日期(20)确定责任部门、负责人，确定完成日期 采取的措施(21)简述实际采取的措施和生效日期 纠正后的 RPN(23-26)重新计算纠正措施执行后的风险顺序数(严重度、频度和不可探测度)。,46/101,46FMEA 3rd Edition,P-FMEA,过程FMEA质量目标1，过程改进 FMEA推进过程改进作为主要目标，重点在防错。2，高风险失效模式 FMEA对小组识别的所有高风险失效模式都引起重视，并有可实施的 措施计划。对其他失效模式也都加以考虑。3，控制计划 试生产和生产控制计划对来自过程FMEA的失效模式均加考虑。4，综合 FMEA与过程流程图和过程控制计划相结合并且相一致。如设计FMEA作为 分析的一部分可以提供，那么过程FMEA也要考虑设计FMEA。5，吸取的教训 FMEA将所有吸取过的重大“教训”（如高的保修费用，召回，不合格品，顾客抱怨等）作为识别失效模式的输入。6，特殊特性或关键特性 如果符合公司的方针适用的话，FMEA将识别适当的关键特性，输入到关键特性选择过程以备选择确定。7，时间性 FMEA小组所用的时间，以“尽可能早”为目标，有效，高效地利用时间，带 来增殖结果。8，小组 整个分析过程中，FMEA小组中合适的人员参加，且对FMEA方法接受过充分的培训。9，文件 FMEA文件根据手册完全填写好，包括“采取的措施”以及新的RPN值。,47/101,47FMEA 3rd Edition,P-FMEA,项目管理职责：项目主管和APQP小组应负责过程FMEA的建立和评估最终的文件，以确保满足：PFMEA已编制完成或在“项目要求日期”之前完成。多功能小组已建立，采用多方论证的方式实施 PFMEA。适当的数据资料已由小组确定，用以编制PFMEA。类似产品或过程的一些数据资料包括 担保内容 TGW数据 纠正或预防措施 类似过程采用的现行防错技术清单。类似产品的 FMEA。可帮助小组更好地理解和评价过程的其它数据资料。,48/101,48FMEA 3rd Edition,P-FMEA,选择了合适的 P-FME方法。失效模式尽可能量化。可考虑到的所有对顾客的影响。确定了可考虑的所有原因，并指出过程的缺陷。风险得到评价且降到可接受的水平。P-FMEA有效性(可参考APQP检查清单或自己规定的评判方法)。,49/101,49FMEA 3rd Edition,PFMEA:进展状态评价和报告,APQP小组报告和评审，在“APQP重点任务打分检查清单”中更新状态评价，开发需要的弥补计划。,P-FMEA打分核查单 负责制造的多功能小组必须编制PFMEA过程FMEA必须利用批准FMEA手册P-FEMA开发，必须考虑重大质量事故、历史记录、客户工厂问题、相似过程 FMEA、TGW和担保数据资料。所有在过程流程图中的操作必须明确并 按次序列在过程FMEA中。失效模式必须实际地、技术性地和可测 量地描述。失效影响必须说明对每个零件、下面装 配、系统、整车、客户要求、政府法规 和作业人员安全的影响。,必须确定所有失效模式的潜在原因和/或 失效的机理。原因必须描述到可纠正和控制的项目。原因必须考虑人、机、料、法、环。纠正措施、责任和完成日期必须落实。重视高严重度失效模式和高风险顺序数项目。纠正措施必须尽可能采用防错方法。风险顺序数必须在验证纠正措施后进行修订。严重度值一般不会改变，除非产品设计更改 降低了失效模式的影响，以及结合设计活动 修订了设计FMEA。P-FMEA必须确定潜在的产品/过程特殊特性。,50/101,50FMEA 3rd Edition,P-FMEA,技能和工具多功能小组成员掌握过程开发、改进的管理工具。（过程流程图，PFMEA和控制计划，以及其它统计分析工具）有技能的小组协调者使小组保持对项目的关注和跟踪。一个或更多的成员熟知防错技术。小组成员理解过程流程图与开发过程FMEA和控制计划的关系。小组成员理解该工具与实施过程更改（更改控制过程）的过程之间关系，以及解决问题工具之间的关系。,结束,