秒懂FMEA

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FMEA定义

FMEA的定义：

即：FailureMode andEffectsAnalysis

失效模式与影响分析

  FMEA可以描述为一组系统化的活动，其目的是：

（a）认可并评价产品/过程中的潜在失效以及该失效的后果；

（b）确定能够消除或减少潜在失效发生机会的措施；

（c）将全部过程形成文件。

  它实际上是FMA（故障模式分析）和FEA（故障影响分析）的组合。它对各种可能的风险进行评价、分析，以便在现有技术的基础上消除这些风险或将这些风险减小到可接受的水平。

失效（Failure）

实体全部或部分失去了完成其功能的能力。

其中实体是指产品、过程或系统。

失效模式（Failure Mode）

—— 失效的表现形式（即失效类型）

系统、子系统、零件未达到设计意图的形式。

过程不满足过程要求的形式。

典型的设计和制造过程失效模式。

常见的失效模式：裂纹、变形、松动、泄漏、粘结、短路、氧化、断裂、尺寸超差、硬度超差、漏装、缩痕、气孔、错位、飞边过大、表面划伤

失效后果（Failure Effect）

—— 指失效对系统功能的影响以及失效给顾客带来的影响

型的失效后果：噪声、工作不正常、不良外观、不稳定、间歇性工作、粗糙、无法紧固、无法钻孔、无法攻丝。

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FMEA分类

由于产品故障可能与设计、制造过程、使用、承包商/供应商以及服务有关，因此FMEA又细分为：

DFMEA:设计FMEA

PFMEA:过程FMEA

EFMEA:设备FMEA

SFMEA:系统FMEA

其中设计FMEA和过程FMEA最为常用

SFMEA

对产品开发、过程策划综合评估，通过系统、子系统不同层次展开，自上而下逐级分析，更注重整体性、逻辑性。

DFMEA

对设计输出评估，识别和消除产品及每一零部件的设计缺陷。

DFMEA应在一个设计概念形成之时开始，并且在产品开发各阶段中，当设计有变化或得到其他信息时及时不断地修改，并在图样加工完成之前结束。其评价与分析的对象是最终的产品以及每个与之相关的系统、子系统和零部件。需要注意的是，DFMEA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。因此，虽然DFMEA不是靠过程控制来克服设计中的缺陷，但其可以考虑制造/装配过程中技术的/客观的限制，从而为过程控制提供了良好的基础。

PFMEA

对工艺流程的评估，识别和消除制造/服务过程中每一环节的潜在隐患。

PFMEA应在生产工装准备之前、在过程可行性分析阶段或之前开始，而且要考虑从单个零件到总成的所有制造过程。其评价与分析的对象是所有新的部件/过程、更改过的部件/过程及应用或环境有变化的原有部件/过程。需要注意的是，虽然PFMEA不是靠改变产品设计来克服过程缺陷，但它要考虑与计划的装配过程有关的产品设计特性参数，以便最大限度地保证产品满足用户的要求和期望。

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何时应用FMEA

情形1：新设计、新技术或新过程。FMEA的范围是全部设计、技术或过程。

情形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的范围应集中于对设计或过程的修改、由于修改可产生手工艺相互影响以及现场的历史情况。

情形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对现有设计或过程的影响。

FMEA的时间顺序

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FMEA开发要素

FMEA基本架构中的要素：

1.项目/功能/要求

用尽可能简明的文字来说明被分析项目满足设计意图的功能。

过程步骤(a1)：根据编号的过程和术语，输入受分析的过程步骤或操作的标识。返工和返修操作也应当包括在内。

过程功能(a2)：输入与每个受分析的过程步骤／操作相应的过程功能。过程功能描述的是操作的目的。

要求(a3):列出每个受分析的过程步骤／操作的过程功能的要求。要求是指对规定过程的输入，以期达到设计目的和其他顾客要求。

2.潜在失效模式

可能发生不能满足过程功能/要求的意图，是上一过程的后果，下一过程的起因。

失效可能发生，但不一定发生。

假设接收的材料/零件正确。

3.失效潜在后果

由顾客察觉出来的失效模式的影响。要根据顾客可能发现或经历到的情况来描述失效影响。

内部顾客：下道或后续工序，操作者；

外部顾客：代理商、车主、社会；政府法规、安全。

4.严重度(s)

严重度是指对一个特定失效模式最严重的影响后果的评价等级。

严重度是在单个FMEA范围内的一个相对级别。严重度值的降低只有通过改变设计才能实现。–严重度数值定级为1的失效模式不应进一步的分析。–高的严重度定级可以通过修改设计、使之补偿来减轻失效的严重度后果来予以减小。

5.分类

指产品特性分级，应用适当的方式进行标识。

影响整车安全、产品功能、法律法规符合性、操作安全、顾客满意的特性（过程&产品）需要作识别。具体符号根据顾客及组织的流程要求确定。

6.失效模式的潜在原因/机理

失效的潜在起因是指失效的原因，其结果就是失效模式。

尽可能地列出每一失效模式的每一个潜在起因和/或失效机理。当一个失效模式出现时，我们可以针对哪些环节作一些纠正或控制。一个失效模式可；能对应多个失效原因。

分析途径：

现有的类似产品的FMEA资料；

应用失效链，找出直接原因，中间原因和最终原因；

应用“五个为什么”；

应用因果图，从人、机、料、法、环等方面分析， 应用排列图、相关分析、试验设计等方法，从可能的多因素原因中找出主要原因；

应用失效树分析（FTA）找出复杂系统的失效原因与机理；

充分发挥小组的经验，采用头脑风暴法，对可能的原因进行归纳分析；

7.频度（O）

频度是指某一特定的起因/机理的发生的可能性。此原因会在设计寿命内导致失效模式的发生。

级别数具有相对意义，而不是绝对的数值。通过设计变更或设计过程变更（如设计检查表、设计评审、设计导则）来预防或控制失效模式的起因/机理是可能影响频度数降低的唯一途径。潜在失效起因/机理出现频度的评估分为1到10级。在确定此值时，应以以前类似产品内外部失效的原始数据为基础。

8.现行设计控制

现行控制是指已被或正在被同样或类似的设计所采用的那 些措施（如设计评审，失效与安全设计（减压阀），数学研究，台架/实验室试验，可行性评审，样件试验，道路试验，车队试验）。

当前控制措施包括预防控制和探测控制

预防：防止失效的起因/机理或失效模式出现，或降低其出现的机率

探测：在项目投产之前，通过分析方法，探测出失效的起因/机理或者失效模式的存在。注：最好的途径是采用预防控制。

9.探测度（D）

探测度是指在失效发生后，基于当前的控制措施多大程度能防止缺陷流出。不要想当然地认为发生度低，探测度就高。随机抽样难以检查出单例的孤立缺陷，因此可认为其随机抽样是无效的探测措施，而基于统计学的合理抽样是有效的探测措施。

探测度是一个相对概念，不是绝对的；当没有采取探测措施时，如果采取了防错措施，则探测度D=1，否则探测度D=10。

10.风险顺序数（RPN）

RPN=S*O*D,RPN不是识别采取优先措施的唯一指标，因此不要设置RPN阀值，说“RPN超过某个值就要采取行动，低于某个值就不需要采取行动”。

使用阀值意味着RPN是衡量相对风险的方法（它们通常不是），而且不要求持续的改进（事实上是要求的）。

小组最先关注的应当是严重度最高的失效模式。当严重度等级达到9或10，小组必须确保该风险已经通过现有设计控制或者推荐措施（在FMEA内有记录）得到处理。

11.建议的措施

应首先针对高严重度，高RPN值和小组指定的其它项目进行预防/纠正措施的工程评价.

任何建议措施的意图都是要依以下顺序降低其风险级别：严重度、频度和探测度。

通常无论RPN值是多大，当严重度是9或10时，必须予以特别注意，以确保现行的设计控制或预防/纠正措施针对了这种风险。

建议措施的主要目的是通过改进设计、降低风险、提高顾客满意度。