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1、F M E A失效模式与效应分析失效模式与效应分析l(Failure Mode&Effect Analysis)Prepare by:king.liuPrepare by:king.liu Date:2003/03/19 Date:2003/03/19本章的主要内容本章的主要内容什么是什么是 FMEA?FMEA?为什么要推行为什么要推行FMEA?FMEA?FMEA FMEA 的开发与发展的开发与发展FMEA FMEA 的特点的特点FMEA FMEA 的作用的作用FMEA FMEA 的应用范围的应用范围开展开展 FMEA FMEA 的程序的程序步骤步骤FMEA FMEA 计分标准与风险评估参考计

2、分标准与风险评估参考 FMEA FMEA 案例与案例与相关相关表格表格lFMEA FMEA 的英文的英文全称全称是是 Failure Mode&Effect Failure Mode&Effect Analysis;Analysis;lFMEA FMEA 的的中文意思中文意思是失效模式和是失效模式和效应效应分析分析;l失效模式失效模式(Failure Mode)Failure Mode):指制造过程无法达指制造过程无法达到预定或规定的要求所表现出来的现象到预定或规定的要求所表现出来的现象；如；如：不：不良品、良品、不良不良设备状况设备状况等等l效效应应(Effect):Effect):指失效模

3、式在指失效模式在客户处客户处(包括下包括下工序工序)所造成的所造成的结果结果;1 1、什么是什么是FMEAFMEA FMEA FMEA 是一种用是一种用来确认风险的分析方法来确认风险的分析方法，它包含它包含它包含它包含确认潜在的失效模式并评价其产生的效应；确认潜在的失效模式并评价其产生的效应；确认失效模式对客户所产生的影响确认失效模式对客户所产生的影响；确认潜在的产品确认潜在的产品/过程失效的原因过程失效的原因；确认现有控制产品确认现有控制产品/过程失效的方法过程失效的方法；确认排除或降低失效改善方案确认排除或降低失效改善方案；设计之前预先进行风险分析，确保设计水平设计之前预先进行风险分析，确

4、保设计水平。FMEAFMEA通过对一种或多种潜在的失效模式通过对一种或多种潜在的失效模式的严重度（的严重度（S S）发生率发生率(O)(O)难检度难检度(D)(D)进行风进行风险评估险评估从而确定对失效模式采用什么样的合适从而确定对失效模式采用什么样的合适的预防措施的预防措施从而最终达到提高产品质量从而最终达到提高产品质量减少减少浪费的目的。浪费的目的。风险评估一般通过量化风险优先指数来风险评估一般通过量化风险优先指数来形象的表现形象的表现我们可以对风险较高的项目优先采我们可以对风险较高的项目优先采取预防措施取预防措施风险优先指数（风险优先指数（RPNRPN）RPN RPN 评价评价理解或行动

5、理解或行动1 RPN 50对产品有较小的危害对产品有较小的危害51 RPN 100对产品有中等的危害，对产品有中等的危害，需进一步改善需进一步改善101 RPN 1,000对产品有严重危害，对产品有严重危害，需深入调查分析需深入调查分析 风险优先指数为发生率（O）严重度（S）难检度（D）的乘积凡是RPN的数字越大则发生度也越大实施改善措施列为第一优先考虑。2、为什么为什么要推行要推行FMEA 工程中大量的事实证明工程中大量的事实证明由于策划设计阶段的疏忽由于策划设计阶段的疏忽分析分析不足不足措施不够措施不够以致造成产品以致造成产品过程过程服务等投入运行时服务等投入运行时出现严重程度不同的失效出

6、现严重程度不同的失效给顾客带来损失给顾客带来损失甚至挑战号航甚至挑战号航天飞机爆炸的惨痛事故天飞机爆炸的惨痛事故。因此。因此事先必须花必要的时间对产事先必须花必要的时间对产品品过程进行充分的潜在失效模式与后果的分析过程进行充分的潜在失效模式与后果的分析能够大大能够大大减少事后产生失效而带来的风险与巨大损失减少事后产生失效而带来的风险与巨大损失 FMEA FMEA有助于在设计的早期发现问题有助于在设计的早期发现问题从而避免和减少晚从而避免和减少晚期修改带来的损失期修改带来的损失使开发的成本下降。使开发的成本下降。产品设计的产品设计的FMEAFMEA还有助于对可制造性和装配性的早期考虑还有助于对可

7、制造性和装配性的早期考虑利于实施同步工程技朮。利于实施同步工程技朮。FMEAFMEA有助于采用更有利的设计控制方法有助于采用更有利的设计控制方法为制定试验计划为制定试验计划质量控制计划提供正确的恰当的依据。质量控制计划提供正确的恰当的依据。由多方面人员组成的小组所进行的由多方面人员组成的小组所进行的FMEA能够发挥集体能够发挥集体的智慧与经验的智慧与经验使设计表现出组织的最佳水平使设计表现出组织的最佳水平提供了一个公开提供了一个公开讨论的机会。讨论的机会。FMEA是一个组织的经验积累是一个组织的经验积累为以后的设计开发项目提为以后的设计开发项目提供了宝贵的参考。供了宝贵的参考。FMEA还是识别

8、特殊特性的重要工具。还是识别特殊特性的重要工具。FMEA的结果也用的结果也用来制定质量控制计划。来制定质量控制计划。FMEA给出的失效模式的风险评估顺序给出的失效模式的风险评估顺序提供改进设计的提供改进设计的优先控制系统优先控制系统从而引导资源去解决需要优先解决的问题。从而引导资源去解决需要优先解决的问题。FMEA的文化的文化使它成为重要设计文件之一使它成为重要设计文件之一并成为设计评并成为设计评审的重要内容。因此审的重要内容。因此FMEA已成为现代质量策划的重要工具已成为现代质量策划的重要工具因而被广泛应用。因而被广泛应用。3 3、FMEA FMEA 的的开发与发展开发与发展 -20世纪世纪

9、 60年代，美国宇航界首研究开发年代，美国宇航界首研究开发 FMEA；-1974年，美国海军建立一个年，美国海军建立一个 FMEA 标准；标准；-1976年，美国国防部首次采用年，美国国防部首次采用 FMEA 标准；标准；-70年代后期，美国汽车工业开始运用年代后期，美国汽车工业开始运用 FMEA；-80年代中期，美国汽车工业将年代中期，美国汽车工业将 FMEA 运用于生产过程中；运用于生产过程中；-90年代，国际年代，国际 ISO 标准组织将标准组织将 FMEA 纳入纳入QS9000标准；标准；在在 ISO9000:1994体系中，是体系中，是4.20统计技术这个要素中的首要统计技术这个要素

10、中的首要审核项目审核项目-99年年12月，由月，由 TDK 公司主持对我厂进行的公司主持对我厂进行的 TQS9000 审核审核在在“统计技术统计技术”这个要素的审核中正式提出这个要素的审核中正式提出“FMEA”的审核的审核要求。要求。4 4、FMEA 的的特点特点分析失效模式；确定失效原因；评估失效效分析失效模式；确定失效原因；评估失效效效应；效应；将将“失效的严重性、失效发生的可能性、失失效的严重性、失效发生的可能性、失效检测的可能性效检测的可能性”这三方面进行量化；这三方面进行量化；确认改善效果。确认改善效果。自下而上的分析模式（由局部失效入手自下而上的分析模式（由局部失效入手分分析对上一

11、级系统析对上一级系统.相关部分相关部分.下游程序以及总下游程序以及总体系统的后果）体系统的后果）5 5、FMEA 的作用的作用1、FMEA 是是 一种统计工具：一种统计工具：*控制工具：控制工具：设计控制设计控制/生产控制生产控制/过程控制；过程控制；*风险性分析工具；风险性分析工具；*管理工具：管理工具：识别和评估潜在的失效模式及其影响；识别和评估潜在的失效模式及其影响；确定能够消除或减少潜在的失效发生的改善确定能够消除或减少潜在的失效发生的改善措施。措施。2 2、FMEA 可帮助我们量化确认可帮助我们量化确认：*哪一种失效会发生？哪一种失效会发生？Failure mode*发生后会造成什么

12、影响？发生后会造成什么影响？Effect*其影响的严重性有多大？其影响的严重性有多大？Severity*是哪一种原因导致失效？是哪一种原因导致失效？Cause*失效发生概率？失效发生概率？Occurrence*当前工序控制方法？当前工序控制方法？Current Process Control Plan*检测失效的能力？检测失效的能力？Detection*风险优先指数？风险优先指数？Risk Priority Number(RPN)*建议行动？建议行动？Recommended action6 6、FMEA FMEA 的应用范围的应用范围1、设计阶段的设计阶段的FMEA(DFMEA-Design

13、FMEA)：如新工序的设计，我们可以预先进行如新工序的设计，我们可以预先进行DFMEA，尽可能周全地考，尽可能周全地考虑产品规格，工序操作水平、工序能力等诸多因素，使工序符合规虑产品规格，工序操作水平、工序能力等诸多因素，使工序符合规定的要求。定的要求。2、生产过程的、生产过程的FMEA(PFMEA-Process FMEA)：针对工序间的首要坏品，可运用针对工序间的首要坏品，可运用 PFMEA 作量化分析，在影响作量化分析，在影响坏品产生的诸因素中，哪一个系统原因影响最大？是否主要原因。坏品产生的诸因素中，哪一个系统原因影响最大？是否主要原因。其它，如。其它，如 CPK 低、生产过程异常等等

14、都可以通过采用低、生产过程异常等等都可以通过采用 PFMEA 直观地找出主要原因，进行改善达到应有的效应。直观地找出主要原因，进行改善达到应有的效应。3、设备维护的、设备维护的FMEA(EFMEA-Equipment FMEA)：如新设备的投入运行，我们亦可以预先进行如新设备的投入运行，我们亦可以预先进行 EFMEA，分析、，分析、考虑由于设备可能造成的产品质量问题及可靠度问题等原因，预防考虑由于设备可能造成的产品质量问题及可靠度问题等原因，预防采取措施消除不良因素；现有设备、特定的一种设备在运行中出现采取措施消除不良因素；现有设备、特定的一种设备在运行中出现的设备故障等均可采用的设备故障等均

15、可采用FMEA进行改善，以确保设备的正常运转。进行改善，以确保设备的正常运转。FMEAFMEA的其它的其它应用应用 SFMEA-系统FMEA AFMEA-应用FMEA SFMEA-服务FMEA PFMEA-采购FMEA控制方案控制方案PFMEAPFMEA工序工序出货出货產品產品是是否否投入投入良性良性惡性惡性合并合并消除变异消除变异 改善行动改善行动改善系統改善系統研究研究/測量測量尋找預期尋找預期的變异的變异研究變异研究變异的原因的原因与控制界限与控制界限進行比較進行比較DFMEADFMEA研究變异研究變异的性質的性質是否變是否變异？异？7 7、怎样应用怎样应用FMEAFMEA进行品质改善进

16、行品质改善繪出流程圖繪出流程圖确定各個工序的功能确定各個工序的功能确定失效模式确定失效模式RPN=O RPN=O x S S x D DRPN=RPN=風險指數風險指數制作制作 ParetoPareto圖圖選擇失效模式選擇失效模式進行改善進行改善標識其效應標識其效應標識其原因標識其原因估計嚴重性估計嚴重性估計發生概率估計發生概率估計測試性估計測試性完成？完成？明确如何改善明确如何改善:嚴重性嚴重性?發生概率發生概率?測試性測試性?是是是是否否否否 標識當前控制標識當前控制方法方法*收集數据*致力改善*确認效果*推廣行動*收集數据*排定原因*選定主因*确認改善修定文件，重新排列潜在影响潜在影响失

17、失败败模式模式潜在的原因潜在的原因人人机机料料法法环境环境123FMEA分析方法分析方法测试方法测试方法几个重要的定义几个重要的定义严重度严重度(Severity)估计失效模式发生后对使用估计失效模式发生后对使用客户影响的严重程度客户影响的严重程度一般以一般以110分的尺度来分的尺度来计分计分（为强调影响的严重度（为强调影响的严重度通常将评分提高）通常将评分提高）发生率发生率(Occurrence)也就是导致失效模式产生也就是导致失效模式产生的原因出现的几率的原因出现的几率在估计发生的次数时在估计发生的次数时要估要估计确保能够防止该项原因的发生计确保能够防止该项原因的发生难检度难检度(Dete

18、ction)是指在一个零件或组件已经是指在一个零件或组件已经完成完成离开制造场所之前离开制造场所之前能否检查出已发生的能否检查出已发生的缺点的难易程度缺点的难易程度严重度严重度原因原因发生几率发生几率难检度难检度1 1无影响无影响微乎其微微乎其微1112 2无法侦测无法侦测FMEA评分原则及标准评分原则及标准PFMEA PFMEA 分析表分析表案例案例某某公司公司FMEA的的流程图流程图团队组成团队组成分析制程分析制程特性特性定义定义制造流程制造流程分析分析产品产品特性特性分析失效模式分析失效模式分析分析失效失效效应效应分析分析失效原因失效原因分析分析现行现行控制方法控制方法分析分析严重度严重

19、度(S)S)分析分析发生率发生率(O)O)分析分析难检度难检度(D)D)计算计算风险优先指数风险优先指数RPNRPN决定优先改善决定优先改善之失效模式之失效模式NO选定项目选定项目建议建议改善措施改善措施改善改善实施实施正式文件正式文件重新重新SOD,SOD,RPNRPN滿足滿足YES8 8、PFMEA PFMEA 案例案例以分析以分析Cosmos HFA 在組裝過程中對在組裝過程中對Slider profile影響為例影響為例1、确定工序、确定工序 Flow chart/Risk Assessment 工序流程工序流程/危險性評估危險性評估 Process step(工序步驟工序步驟)Ris

20、k Assessment 危險性評危險性評*Pot mounting block&gimbal with epoxy High risk Oven curing Medium risk A、B、C dimension&skew check Low risk Mount FPC Low risk Pot shield ring with epoxy Medium risk Oven curing Medium risk Soldering Low risk Grounding Low risk 對危險性高的工序作“*”標記，表示將對此工序進行 Process FMEA.2 2、确定所要分析的失效

21、模式、确定所要分析的失效模式(potential failure mode),potential failure mode),附附表表1 1。3 3、分析失效模式、分析失效模式对对客戶的所造成的客戶的所造成的影响影响(potential failure potential failure effect),effect),附表。附表。4 4、评估影响得严重程度评估影响得严重程度(severity),severity),附表附表5 5、分析失效的可能原因、分析失效的可能原因(failure cause),failure cause),人、机、料、法、人、机、料、法、環環、测、测等原因。等原因。见见

22、因果因果图图。6 6、评估其发生的可能性评估其发生的可能性(occurrence),occurrence),附表附表7 7、确定、确定当当前的工序控制方法并前的工序控制方法并评估评估其其检测检测失效的可能性，附表失效的可能性，附表1 1、4 4。8 8、确定、确定 RPN RPN 值值并根据并根据 RPN RPN 值采取值采取相应相应的改善措施，附表的改善措施，附表 附表附表1：案例案例附表附表2 2：評估影響的嚴重程度評估影響的嚴重程度 影響 危害的程度 等級 不帶有報警性 當一個潛在的失效模式影響安全生產或不适應所規定的控制要求-10提示的影響 很高 的危害性，失效的出現可能不帶有任何報警

23、性的提示帶有報警性提 當一個潛在的失效模式影響安全生產或不适應所規定的控制要求-9示的影響 很高 的危害性，失效的出現可能帶有報敬性的提示 很高 對產品生產線是主要的破坏因素，產品可能全部報廢，由于產品失去 8 了基本的功能需不能使用，客戶很不滿意 高 對產品生產線有較高的破坏性影響，產品需要Sorting，部分有可能報 7 廢，產品可以使用，但是由于性能降低而客戶不滿意 中等 對產品生產線有較高的破坏性影響，部分有可能報廢但不需要Sorting，6 但是有諸多本該方便舒适的操作不能使用，使客戶覺得不方便 低 對產品生產線有破坏性影響，產品有可能全部需要返工，在降低性能 5 的情況下產品可以使

24、用，但客戶還是感到不滿意 很低 對產品生產線有較低的破坏性影響，產品可能需要Sorting,部分產品需 4 要返工，產品的不足被許多客戶所注意 微小 對產品生產線有較微小的破坏性影響，部分產品有可能需要在生產線 3 返工，產品的不足被一般客戶所注意 很細微 對產品生產線有較微小的破坏性影響，部分產品有可能需要在生產線 2 返工，產品的不足被很敏銳的客戶所注意 無 1備注：1 in 2 可以理解為 2 個產品中就有 1 個可能出現失效附表附表3 3：評估其發生的可能性：評估其發生的可能性失效的可能性 可能的失效率 CPk 等級很高；失效是不可避免 =1 in 2 =0.33 9高：通常与工序聯系

25、在一起，類似于 1 in 8 =0.51 8 經常出現失效的前工序 1 in 20 =0.67 7中等：通常与工序聯系在一起，類似 1 in 80 =0.83 6 于偶爾出現換效的前工序。但不 1 in 400 =1.00 5 是主要的部分。1 in 2,000 =1.17 4低：与類似的工序聯系在一起的唯一 1 in 15,000 =1.33 3 的缺點(失效)很低：与完全相同的工序聯系在一起 1 in 150,000 =1.50 2 的唯一的缺點(失效)微小：不可能出現失效 =1.67 1檢測的可能性 在下一個工序或產品的零部件出貨之前，一個已存在的坏品被 等級 工序控制所檢測出來的可能

26、几乎不可能 當前的工序控制几乎不可能能夠檢測出失效的模式 10 很微小 當前的工序控制能檢測出失效模式的可能性很微小 9 微乎其微 當前的工序控制能檢測出的失效模式的可能性很小 8 很低 當前的工序控制能檢測出的失效模式的可能性很低 7 低 當前的工序控制能檢測出的失效模式的可能性較低 6 中等 當前的工序控制能檢測出的失效模式的可能性一般 5 一般高 當前的工序控制能檢測出的失效模式的可能性較高 4 高 當前的工序控制能檢測出的失效模式的可能性高 3 很高 當前的工序控制能檢測出的失效模式的可能性很高 2 几乎是必然 當前的控制必然能檢測出失效的模式，与之類似的工序也有可 1 靠的檢測方法

27、附表4：評估檢測失效的可能性Profiledefect對員工PA 培訓不夠 出入爐人員品質意識差未按 PA 規定時間從鋦爐取貨Potg時加膠位置及加膠量不規范測試儀器工作狀態不穩定Slider window過大,結构強度差使用粘合力大Potting膠協力厂C/W 穿線易造成坏品C/W Incoming Profile out SPEC Slider Potg 出Crown 均值偏低儀器設備老化锅炉溫度不穩定鋦爐門開關頻繁Potting 后使用高溫爐 Potg 膠需高溫條件干燥设备人工艺方法材料附附因果图因果图：分析失效的可能原因：分析失效的可能原因The end The end Thank you!Thank you!