PFMEA_过程潜在失效模式及后果分析入门

null过程潜在失效模式及后果分析 PFMEA过程潜在失效模式及后果分析 PFMEAHarry zhang 2011,01,161 开篇导入1 开篇导入您有下面这些苦脑吗?……..1,生产线上同一产品质量问题重复发生; 2,新设计没有满足设计师最初的设计意图; 3,生产线的质量问题往往来自工艺过程开发的漏洞; 4,女士们重复买相似衣服等苦脑; 5,……。1 开篇导入1 开篇导入面对苦脑您需要的是……..案例解说: 胶靴(下雨,下雪天穿的)。FMEA 潜在失效模式及后果分析1 开篇导入1 开篇导入FMEA表格要求 从客户提出; 失效 从产品本身的状态提出; 后果 从客户的感知提出; 改善应丛设计者角度提出1 什么是FMEA1 什么是FMEA补充解释： 在产品或过程开发过程中的一种分析方法,用于考虑并处理潜在的问题。 是风险评估的工具，关注评审设计、功能和应用变更带来的失效模式的风险。 FMEA最显著的成果， 跨职能小组和知识文件化 FMEA的定义:在产品设计阶段和过程设计阶段，对构成产品的子系统、零件，及构成过程的各个工序逐一进行分析，找出所有潜在失效模式，并分析其可能的后果，从而预先采取必要的措施，以提高产品的质量和可靠性的一种系统化的活动，并将全部过程形成文件。1 功能/规格定义1 功能/规格定义功能定义: 功能就是满足人们某种需要的一种属性。规格定义： 对于系统或装备的性能或功能范围，验证时必须可以测量。1 失效定义1 失效定义失效定义: 失效为一个系统，系统的组件或一结构发生任何形状、尺寸或材料性质的变化，造成这些系统处于无法充分地执行其特定的功能的状态。在規定条件下, (环境、操作、时间)不能完成既定功能。在規定条件下, 产品参数值不能维持在規定的上下限之间产品在工作范围內, 导致零组件的破裂、断裂、卡死、損坏現象失效1 失效分类1 失效分类 两大失效类型： I 类： 指不能完成规定的功能； a, 突发型：断裂，开裂，弯曲，塑性变形，失稳，短路，击穿，松脱； b, 渐变型：磨损，老化，变色，性能下将，腿色； II类： 指产生了有害的非期望功能; 噪声，振动，电磁辐射，有害的排放1 FMEA的发展历史1 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及后果分析实施程序》，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，美国汽车工业行动集团组织采用、编制了FMEA参考手册。2008年6月发布了FMEA第四版。1 FMEA的种类1 FMEA的种类设计DFMEA： 针对产品本身，产品设计、研发时期的分析技术。 系统SFMEA： 针对产品系统，考虑系统和系统间交互作用。 过程PFMEA： 针对产品的实现过程，过程开发设计的分析技术。 设备MFMEA： 针对设备、工装的维护与制造过程的影响。 程序/项目FMEA： 针对程序/项目，程序/项目开发设计的分析技术。1 开篇导入1 开篇导入课程安排 1，如何开发PFD； 2，PFMEA的基础知识； 3，如何开发PFMEA； 4，PFMEA、CP等补充介绍。学习目的 1，学会使用PFD； 2，理解且会开发PFMEA ； 3，理解PFD、PFMEA和CP的联系；2 主体部分2 主体部分PFMEA 过程潜在失效模式及后果分析2 主体部分2 主体部分2.1 过程流程图PFD; 2.2 PFMEA三步曲: 2.2.1 一步曲:过程风险、后果、原因及控制手段的分析; 2.2.2 二步曲:过程风险及其控制手段的评估（打分）; 2.2.3 三步曲:风险减低，改善的实施及持续改进。 2.3 PFMEA、CP等补充介绍2.1 过程流程图PFD2.1 过程流程图PFD什么是过程流程图？初始过程流程图： 过程流程图：过程流程图： 利用一定的符号将实际的流程图示出来，以便于确定可能的变量。它可以对要改进的过程有一个全面的，统一的了解；帮助项目团队确定过程中的一切可控与不可控的一切变量以及可能出现的缺陷。 2.1 过程流程图PFD2.1 过程流程图PFD如何绘制PFD2.1 过程流程图PFD2.1 过程流程图PFD特性可分为 产品特性 和 过程特性产品特性： 是指在图纸或其他的技术资料中所描述的零部件或总成的特点与性能， 如尺寸、材质、外观、性能等特性。 过程特性： 是指被识别产品特性具有因果关系的过程变量，也成为过程参数。过程特性仅能在它发生时才能测量出，对于每一个产品特性，可能有一个或者多个过程特性。在某些过程中，一个过程特性可能影响到多个产品特性。2.1 过程流程图PFD2.1 过程流程图PFD特殊特性： 可能影响产品的安全性或法规符合性、配合、功能、性能或其后续过程的产品特性或制造过程参数。 2.1 特性的补充解释2.1 特性的补充解释特性:某事物所特有的性质;特殊的品性、品质。是一种要求或规范，可根据品质关键点 (CTQ)/客户的需求转化成可测量的特征值而应用于建立绩效标准。绩效标准可回答下列问题： - 什么是客户所需要的？ - 什么是好的产品/流程？ - 什么是缺陷？定义绩效标准的指标： - 绩效特征值可测量 - 可操作性定义 - 目标 - 规范限 - 缺陷定义2.1 过程流程图PFD2.1 过程流程图PFD过程流程图的层次宏观：高层次，整个过程，可以看出与其他过程的关系； 微观：操作水平，显示输入和输出关系，可操作/测量/控制； 超微观：设计水平，具体操作方法，输入材料/信息/规范。2.1 过程流程图PFD2.1 过程流程图PFD现场练习: 分组开发PFD2.2 PFMEA基础知识2.2 PFMEA基础知识PFMEA定义 在过程设计阶段，对过程的各工序逐一分析，找出潜在失效模式，并分析其可能的后果，从而预先采取必要的措施，以提高产品的质量和可靠性的一种系统化的活动，并将全部过程形成文件。2.2 PFMEA活动的顺序2.2 PFMEA活动的顺序小组成立2.2 PFMEA基础知识2.2 PFMEA基础知识PFMEA的分析范围 包括工厂内所有可能影响制造和装配操作的过程（包括发运，接收，材料运输，传送或标签等），考虑到从单个零部件到总成的所有制造操作。2.2 PFMEA的简介2.2 PFMEA的简介PFMEA支持制造过程开发和减少风险的方式：1、识别和评价过程功能和要求； 2、识别和评价潜在产品和过程相关的失效模式，以及失效对过程和顾客的影响： 3、识别和评价过程控制中关键/重要特性的过程变量； 4、关注于降低发生频度或不可探测度的控制变量： 5、确保预防/纠正措施和控制的优先系统的建立； 6、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。2.2 PFMEA开发的时机2.2 PFMEA开发的时机及时性：PFMEA是事前行为，消除实施过程中变更带来更大问题的可能性。FMEA开发的三个时机 1)新设计/技术/过程;分析范围完整的设计/技术/过程。 2)现有设计/过程的更改； 分析范围设计/过程的更改；及其可能引发的相互作用；市场上的历史信息。 3)新环境/场所/应用下；分析着重于这些对现有设计和过程的影响。2.2 PFMEA表格2.2 PFMEA表格2.2 PFMEA表格- 表头2.2 PFMEA表格- 表头● FMEA编号(1): 用于追溯FMEA的内部的 ● 项目(2): 根据过程所属的系统、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,在工装制造之前。初始日期不能超过试生产日期。 ● 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。2.2 FMEA逻辑思路2.2 FMEA逻辑思路功能、特征 或要求是 什么？可能有何错误？ -功能丧失 -部分/全部功能降低 -功能过强 -功能间歇性中断 -非预期的功能影响是什么？有多严重？起因是 什么？其发生的 几率为何？为有可能被预防和探测吗？探测它的方法有多好？可以做什么？ -设计变更 -过程变更 -特别的控制 -标准、程序或指南的更改2.2.1 PFMEA开发神功 三步曲2.2.1 PFMEA开发神功 三步曲PFMEA神功 第一曲 完成红色部分PFMEA神功 第二曲 完成绿色部分PFMEA神功 第三曲 完成灰色部分2.2.1 PFMEA开发 一步曲2.2.1 PFMEA开发 一步曲过程步骤/功能要求 填入被分析项目/工序的名称和编号 用尽可能简明的文字来说明被分析过程/工序要满足设计意图的功能 如果该项目有多种功能或多个工序，且有不同的失效模式，应把这些工序独立列出。 2.2.1 PFMEA开发 一步曲2.2.1 PFMEA开发 一步曲潜在失效模式： 是指过程可能发生的不能满足过程功能/要求和/或意图，是对某一作业可能发生的不符合性的描述。备注：1,是对某一作业可能发生的不符合性的描述； 2,可能是本工序问题，上工序后果，下工序起因; 3,用规范化/技术术语描述，不必为顾客察觉的现象;2.2.1 PFMEA开发 一步曲2.2.1 PFMEA开发 一步曲典型的失效模式： 弯曲 毛刺 孔错位 断裂 开孔太浅 漏开孔 运转损坏 脏污 开孔太深 表面太粗糙 变形 表面太平滑 开路 短路 贴错标签2.2.1 PFMEA开发 一步曲2.2.1 PFMEA开发 一步曲确定失效模式时可以问如下问题: 1，在这个作业过程中，什么情况下产品特性不能得到满足？ 2，即使不考虑工程图纸的要求，顾客会提出什么样的异议？ 3，描述的内容是否为零件本身的特征/功能没有得到满足？ 2.2.1 PFMEA开发 一步曲2.2.1 PFMEA开发 一步曲潜在失效的后果：是指失效模式对顾客产生的影响。备注： 1，要根据顾客可能发现或经历的情况来描述失效的后果； 2，顾客可能是内部的顾客，也可能是外部最终顾客，包括最终使用者、组装客户、更高级系统、下一道工序，服务工作； 3，顾客是最终用户时，这种影响应描述为产品或系统的具体表现； 4，如果某一失效模式对应多个失效后果，请逐一列出，加以分析。2.2.1 PFMEA开发 一步曲2.2.1 PFMEA开发 一步曲潜在失效的后果如果顾客是最终使用者，典型的失效后果： 噪音 粗糙 工作不正常 不起作用 外观不良 异味 不稳定 工作减弱 运行间歇 热衰变 泄露 不符合法规 返工返修 车辆控制减弱 报废 顾客不满意2.2.1 PFMEA开发 一步曲2.2.1 PFMEA开发 一步曲潜在失效的后果如果顾客是下一道工序或后续的工序，典型的失效后果： 无法紧锢 不能配合 无法钻孔 无法连接 无法安装 无法匹配 无法加工表面 造成工装过渡磨损 设备损坏 危害操作者 2.2.1 PFMEA开发 一步曲2.2.1 PFMEA开发 一步曲潜在失效的后果失效后果分析到哪一步？下工程，中间客户，还是到最终用户？2.2.1 PFMEA开发 一步曲2.2.1 PFMEA开发 一步曲潜在失效的起因：是指失效是怎么发生的，并应依据可以纠正或可以控制的原则来描述。失效的潜在要因是设计或过程的薄弱点的显示，后果是失效模式。 从可测量，可操作，便于控制和改善的角度描述问题； 原因应具体，如操作者未安装密封圈； 不能用含糊不清的词语，如机器不正常，操作不当； 在尽可能广的范围内，列出每个失效模式的所有可以想到的失效起因和/或机理。2.2.1 PFMEA开发 一步曲2.2.1 PFMEA开发 一步曲典型的起因和机理： 扭矩过大过小； 焊接—电流、电压、压力； 测量不准确； 热处理不当—时间、温度； 浇口/通风不足； 润滑不足或无润滑； 零件漏装或错装； 工装、定位器磨损； 定位器上有切削； 不正确的机器设置；2.2.1 PFMEA开发 一步曲2.2.1 PFMEA开发 一步曲现行控制：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。 是对尽可能阻止失效模式或失效原因/机理的发生，或者探测将发生的失效模式或失效原因/机理的控制的描述。 这些可以是防错、统计过程控制(SPC)或是加工后评价的过程控制。该评价可在某目标作业进行，也可在后续作业进行2.2.1 PFMEA开发 一步曲2.2.1 PFMEA开发 一步曲二种型式的现行控制：预防和探测 预防：预防失效的原因／机制或预防失效模式的发生，或降低它们发生的概率。 探测：探测失效或失效原因/机理，并引导至纠正措施。2.2.1 PFMEA开发 一步曲2.2.1 PFMEA开发 一步曲应尽量先使用预防控制，让预防控制方法作为过程意图的一部分，因为其将影响的最初的频度；最初的探测度将基于对失效原因/机理探测、或对失效模式探测的过程控制。 一旦过程控制被鉴别，如果任何频度等级被更改时，要评审所有的预防控制以供确认。2.2.1 PFMEA开发 一步曲2.2.1 PFMEA开发 一步曲现场练习: 1，分组练习PFMEA一步曲； 2，根据前面的PFD，填写失效模式/后果/原因/现行控制探测方法。2.2.2 PFMEA开发 二步曲2.2.2 PFMEA开发 二步曲对失效模式造成的最严重的后果定级； 严重度的降低只能通过设计来实现； 严重度的评级要在整个小组内达成一致； 推荐的严重度评价准则如下表： 针对最终使用顾客的严重度评价表； 针对组装、下道工序、上一级系统得严重度评价表； 如果该评价表不适合，可进行调整；2.2.2 PFMEA开发 二步曲2.2.2 PFMEA开发 二步曲严重度的评价表2.2.2 PFMEA开发 二步曲2.2.2 PFMEA开发 二步曲频度是指某一特定的起因/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途径。 “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。 如果能从类似的过程中获取统计数据，这些数据便可应用于确定频度数。 推荐采用手册中发生度的评价准则，必要时修改；2.2.2 PFMEA开发 二步曲2.2.2 PFMEA开发 二步曲PFMEA频度的评价2.2.2 PFMEA开发 二步曲2.2.2 PFMEA开发 二步曲探测度的评价探测度是与过程控制栏中所列的最佳探测控制相关的定级数。 探测度是一个在某一FMEA范围内的相对级别。 单独的抽样并不能完全识别已经发生的失效，建议采用统计控制方法； 建议按照手册中所列的探测度准则进行评价，必要时刻调整；2.2.2 探测度的评价2.2.2 探测度的评价2.2.2 PFMEA开发 二步曲2.2.2 PFMEA开发 二步曲风险顺序度数RPNRPN = ( S ) x ( O ) x ( D ) S=Severity 严重度 O=Likelihood of Occurrence 频度 D=Likelihood of Detection 探测度2.2.2 PFMEA开发 二步曲2.2.2 PFMEA开发 二步曲现场练习: 给PFMEA打分2.2.3 PFMEA开发 三步曲2.2.3 PFMEA开发 三步曲建议措施应首先针对高严重度、高风险顺序数或则其它团队设计的项目采取预防或纠正措施。 建议措施降低分数的排序如下：首先是严重度，再来是频度，最后是探测度。 在一般的实践中当严重度是9或10时，不管风险顺序是如何都必须特别注意确认是否已利用现行的设计控制或预防／纠正措施。2.3 PFMEA、CP等补充介绍2.3 PFMEA、CP等补充介绍PFMEA的层次关系2.3 PFMEA、CP等补充介绍2.3 PFMEA、CP等补充介绍PFMEA的层次关系DFMEA 开始早于过程，完成时间在早期的图样完成但任何工具的制造开始之前。PFMEA 开始于基本的操作方法讨论完成时，完成时间早于设备工装制造之前。2.3 什么是FMEA2.3 什么是FMEAFMEA的两种主要分析问题的方向要做的事可能会发生的问题事先分析 了解原因已做的事发生了什么事什么原因2.3 PFMEA、CP等补充介绍2.3 PFMEA、CP等补充介绍FMEA应用的前提PFMEA假定所设计的产品能够满足设计要求。 PFMEA不依靠改变设计来克服过程中的薄弱环节。 PFMEA活动中一般默认产品设计和设备本身是满足要求的，没有瑕疵的；进厂零件如果有证据证明表明没有100%合格，则需要在PFMEA中讨论检测；默认MSA是完善的。 2.3 PFMEA、CP等补充介绍2.3 PFMEA、CP等补充介绍PFMEA“顾客”的定义通常指“最終使用者”， 也可以是随后或下游制造、装配工序，维修工序或政府法规。 最终用户：使用产品的人员或组织；包括客户关心的耐久性。 OEM组装和制造中心： 供应链制造： 材料和部件的制造组装装配的供应商场所； 政府法规机构：2.3 PFMEA、CP等补充介绍2.3 PFMEA、CP等补充介绍PFMEA的输入: - PFD 包括每步操作相关的产品/过程特征的识别； - DFMEA相应的失效模式的考虑； - 图样和设计记录； - 过程清单； - 关联（特性）矩阵； - 内外部不符合,客户抱怨； - 质量和可靠性历史； - 以往的产品和过程设计实验中的经验。2.3 PFMEA、CP等补充介绍2.3 PFMEA、CP等补充介绍PFMEA的输出过程/零件潜在失效模式清单; 潜在关键特性和重要特性清单; 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。2.3 PFMEA、CP等补充介绍2.3 PFMEA、CP等补充介绍PFMEA与CP的关系3 3 总结常见问题锦集失效模式考虑不完全； 失效模式和实际的控制措施没有对应关系； 原因分析太简单，描述模糊不清； FMEA分给不同的人来做，评分标准不一致； 严重度、频度和探测度的评分不合理； 没有针对风险高的失效模式提出建议措施； 不能从FMEA导出试验计划和控制计划； 工程变更后没有更新FMEA。3 总结3 总结提问并解答1，可靠性分析是否可提高系统或零件的可靠性?3 总结3 总结知识点梳理，强调重点 1，流程图的开发； 2, 产品特性，过程特性； 3，PFMEA的开发； 4, 失效模式，失效原因； 5，在PFMEA分析制造过程潜在的问题并找到控制方法； 6，理解PFMEA的开发应用背景和流程； 3 总结3 总结布置作业： 找一段制造过程练习PFMEA，可小组完成。3 总结3 总结Question?nullThe end!