FMEA讲义.doc

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资源描述

FMEA
Potential Failure Mode and Effect Analysis
潜在失效模式与后果分析
概 要
概 述
本手册介绍了潜在失效模式及后果分析(FMEA)的概念,给出了运用FMEA技术的通用指南。FMEA可以描述为一组系统化的活动,其目的是:
1)发现、评价产品/过程中潜在的失效及其后果;
2)找到能够避免或减少这些潜在失效发生的措施;
3)将上述过程文件化。
它是对设计过程的完善,以明确什么样的设计才能满足顾客的需要。
历史
虽然工程技术人员早已在其设计和制造过程中应用了类似FMEA形式的分析方法,但第一次正式地应用FMEA则是六十年代中期航天工业的一项革新。
手册格式
为便于使用,本手册将FMEA的编制说明分为两个不同的部分,即设计FMEA和过程FMEA。在同一手册中介绍两种FMEA,有助于对用于制定不同类型FMEA的技术进行比较,以便更清楚地说明它们的正确应用及其相互关系。
FMEA的实施
由于尽可能持续改进产品质量应是一个企业的承诺,所以将FMEA作为专门的技术应用以识别并帮助消除潜在隐患一直是非常重要的。对车辆回收的研究结果表明,全面实施FMEA能够避免许多回收事件的发生。
虽然在FMEA的编制工作中,每项职责都必须明确到个人,但是要完成FMEA还得依靠小组努力。小组应由知识丰富的人员组成,如设计、制造、装配、服务、质量及可靠性等方面有丰富经验的工程技术人员。
时间性是成功实施FMEA的最重要因素之一,它是一个“事前行为”,而不是“事后练习”。为达到最佳效益,FMEA必须在设计或过程失效模式被无意地纳人设计产品之前进行。事先花时间很好地进行综合的FMEA分析,能够容易、低成本地对产品或过程进行修改,从而减轻事后修改的危机。FMEA能够减少或消除因修改而带采更大损失的机会。适当地加以应用,FMEA是一个相互作用的过程,永无止境。
设计FMEA
简 介
设计FMEA主要是由“负责设计的工程师/小组”采用的一种分析技术,用来保证在可能的范围内已充分地考虑到并指明各种潜在的失效模式及其相关的起因/机理。应评估最终的产品以及每个与之相关的系统、子系统和零部件。FMEA以其最严密的形式总结了设计一个零部件、子系统或系统时,一个工程师和设计组的设计思想(包括根据以往的经验和教训对可能出现问题的项目的分析)。这种系统化的方法体现了一个工程师在任何设计过程中正常经历过程,并使之规范化、文件化。
设计FMEA能够通过以下几方面支持设计过程,降低失效风险:
·有助于对设计要求和设计方案进行客观评价;
·有助于对制造和装配要求的最初设计;
·提高在设计/开发过程中考虑潜在失效模式及其对系统和车辆运行影响的可能性;
·为全面、有效的设计试验和开发项目的策划提供更多的信息;
·根据潜在失效模式对“顾客”的影响,对其进行排序列表,进而建立一套改进设计和开发试验的优先控制系统;
·为推荐和跟踪降低风险的措施提供一个公开的讨论形式;
·为将来分析研究现场情况、评价设计的更改及开发更先进的设计提供参考。
顾客的定义
设计FMEA中“顾客”的定义,不仅仅是指“最终使用者”,还包括负责车型更高一级装配过程设计的工程师/小组,以及在生产过程中负责制造和售后服务的工程师。
FMEA的全面实施要求对所有新的部件、更改的部件以及应用或环境有变化的沿用零件进行设计FMEA。FMEA始于负责设计工作的工程师,但对有专有权的设计来说,可能始于其供方。
小组努力
在最初的设计FMEA过程中,希望负责设计的工程师能够直接地、主动地联系所有有关部门的代表。这些部门应包括,但不限于:装配、制造、材料、质量、服务和供方,以及负责下一总成的设计部门。FMEA可成为促进有关部门间充分交换意见的催化剂,从而提高整个集体的工作水平。此外,任何(内部或外部的)供方设计项目应向负责设计的工程师进行咨询。
设计FMEA是一份动态的文件,应在一个设计概念最终形成之时或之前开始,而且,在产品开发各阶段中,当设计有变化或得到其它信息时,应及时、不断地修改,并最终在产品加工图样完成之前全部结束。
考虑到制造/装配的要求是相互联系的,设计FMEA在体现设计意图的同时,还应保证制造或装配能够实现设计意图。对于制造或装配过程中可能发生的潜在失效模式和/或其起因/机理,当过程FMEA包括了它们的识别、影响和控制时,则不需包含,但也可包含在设计FMEA中。
设计FMEA不是靠过程控制来克服设计中潜在的缺陷,但的确要考虑制造/装配过程中技术的/体力的限制。例如:
·必要的拔模斜度;
·表面处理的限制;
·装配空间/工具可接近性;
·钢材硬度的限制;
·过程能力/性能。
设计FMEA的开发
负责设计的工程师拥有许多用于设计FMEA准备工作的文件。设计FMEA应从列出设计希望做什么及不希望做什么开始,即设计意图。应将通过质量功能展开(QFD)、车辆要求文件、已知的产品要求和/或制造/装配要求等确定的顾客需求综合起来。期望特性的定义越明确,就越容易识别潜在的失效模式,采取纠正措施。
设计FMEA应从所要分析的系统、子系统或零部件的框图开始。附录A给出了一个框图的示例。这个方框图也可指示出信息、能量、力、流体等的流程。其目的在于明确对于框图的(输入),框图中完成的过程(功能),以及来自框图的(输出)。
框图说明了分析中包括的各项目之间的主要关系,并建立了分析的逻辑顺序。用于FMEA准备工作中的这种框图的复制件应伴随FMEA过程。
为了便于将潜在的失效及其后果的分析形成文件,已设计出专用表格,见附录F。
下面介绍这种表格的具体应用,所述各项的序号都相应标在表上对应的栏目内。完成的设计FMEA表格的示例见附录B以及本部分中所见的表格。
1)FMEA编号
填入FMEA文件编号,以便查询。
2)系统、子系统或零部件的名称及编号
注明适当的分析级别并填入所分析系统、子系统或零部件的名称、编号。
3)设计责任
填入整车厂(OEM)、部门和小组。如果知道,还应包括供方的名称。
4)编制者
填入负责FMEA准备工作的工程师的姓名、电话和所在公司的名称。
5)车型年/车辆类型
填入将使用和/或正被分析的设计所影响的预期的车型年及车辆类型(如果已知的话)。
6)关键日期
填入FMEA初次预定完成的日期,该日期不应超过计划的生产设计发布的日期。
7)FMEA日期
填入编制FMEA原始稿的日期及最新修订的日期。
8)核心小组
列出被授权确定和/或执行任务的责任部门和个人姓名(建议所有参加人员的姓名、部门、电话、地址等都应记录在一张分发表上)。
9)项目/功能
填入被分析项目的名称和编号。利用工程图纸上标明的名称并指明设计水平。在最初发布之前,应使用试验性编号。
用尽可能简明的文字来说明被分析项目要满足设计意图的功能,包括该系统运行的环境信息(如说明温度、压力、湿度范围)。如果该项目有多种功能,且有不同的失效模式,应把所有功能都单独列出。
10)潜在失效模式
所谓潜在失效模式是指系统、子系统或零部件有可能未达到设计意图的形式。它可能是更高一级子系统、系统的潜在失效模式的起因,也可能是它低一级的零部件潜在失效模式的后果。
对一个特定项目及其功能,列出每一个潜在失效模式。前提是这种失效可能发生,但不是一定发生
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