制程潜在失效模式与效应分析培训课件

• 框图显示了在设计范围内零部件与子系统的相互作 用。 这个相互作用包括：信息、能量、力或液体的
流动。框图的目的在于理解对系统的要求或输入、 基于输入或所实施的功能产生的活动、以及交付物 或输出。
• 参数（P）图
• 参数图帮助设计小组理解有关设计功能的物理特性
和结构工具。小组在分析设计的预期输入和输出的
60年代中期用于美国航天工业。（阿波罗）
1974年用于美国海军。（1629号军标）
1985年IEC公布了FMEA标准: IEC812， 这个标准被我国等同采用为GB 7826-87： 《系统可靠性分析技术,失效模式和效应分析(FMEA)程序》
一、 FMEA的应用与发展
1.4 FMEA的应用
航天、汽车、电机、电器等民用工业在自身质量保证体 系中，规定在产品/工艺设计确认之前进行FMEA，以确 保无缺陷/无隐患。并且将其发展为对供应商的乃至整个 供应链要求。
2.7 KPC
——影响安全、国家法律法规、功能、配合的质量特性
SPC （standard)
Product characteristic
PC
KPC (key)
S/C
F/F
SCC （standard) CC
KCC (key)
2.8 KCC：
——影响关键质量特性（KPC）的过程参数
料
机
人
KCC2
KCC1
30
4.2 DFMEA的概述
可制造性、可装配性、可维修性的考虑
DFMEA应当包括所有在制造或装配过程中可能发生的、且由 设计所导致的潜在失效模式和原因。这种失效模式可以通过设 计变更来减少（如：防止零件错误装配的设计特性－防错）。
DFMEA不依靠过程控制来克服潜在的设计缺陷，但它会把制 造和装配过程中的技术、物理限制考虑在内。

效應 度
失 效 度 管制
現行檢 難 風險 建議 負責
執行結果
測設計 管制
檢 度
優先 數
措施
人與 日期
采行 措施
S
O
D RPN
设计FMEA填写说明
(1)FMEA编号:填入FMEA文件编号，以便可以追踪使用。 (2)系统、子系统及零组件:指示合适的分析等级，并填入系统、子系统或零件名称或零件名称
和编号。 (3)设计责任者:填入OEM、部门和小组，也包括供货商名称。 (4)准备者:填入准备FMEA责任工程师的姓名、电话号码、公司。 A.系统FMEA范围:
3.必要之处采用可靠性高之零组件
2.开发阶段
1.明确把握失效原因，并实施适当的改善
2.零件安全之宽放确认
3.寿命、性能、强度等之确认
3.制造阶段
1.活用工程设计，进而改善制程上之弱点
2.利用FMEA之过程制订必要之制程标准
4.客户抱怨阶段 1.不同之环境产生之失效，以FMEA克服
2.不同之使用法产生之失效，以FMEA克服
FMEA之演变
1.FMECA为FMEA之前身，系在1950由格鲁曼飞机提出，用在飞机主控系统的失效分 析。
2.波音与马丁公司在1957年正式编订FMEA的作业程序，列在其工程手册中。 3.60年代初期，美太空总署将FMECA成功的应用于太控计划。美军同时也开始应用
FMECA技术，并于1974年出版MIL-STD-1629 FMECA作业程序。 4.1980年修改为MIL-STD-1629A，延用至今 5.1985由国际电工委员会(IEC)出版之FMECA国际标准(IEC812)，即参考MIL-STD-1629A
设计FMEA之目的
1.帮助设计需求与设计方案的评估。 2.帮助初始设计对制造和装配的需求。 3.在设计发展阶段，增加失效模式和系统效应分析的次数。 4.提供另一项分析信息，帮助设计验证之规划。 5.根据对顾客需求的影响性，列出失效模式的排序，并按序改善。 6.提供一项改善方案，可以减少矫正与追查的活动。 7.提供更好的参考数据，协助现场解决问题，评估设计变更和发展更进一步的设计。

• FMEA 不僅是簡單的填表工作，而是藉由對 FMEA 之瞭解以消除風險及計劃適當的管制 來達到顧客滿意。
• 記錄『全部的過程』《儘可能》
21
FMEA 作業說明(FMEA分析目的及步驟)
目的：FMEA是一種系統方法，使用制式表格及問題解決方
法以確認潛在失效模式及其效應，並評估其嚴重度、發 生度、偵測度及目前管制方法，從而計算風險優先指數 (RPN)，最後採取進一步改善方法，如此持續進行，以 達防患失效模式及效應發生於未然。
3.
當設計新的系統，新的設計，新產品，新製程，新的服務時。
4.
當現有系統，設計，產品，製程，或服務等不管是何種理由，將要變
更時。
5
當既有的系統，設計，產品，製程，或服務的條件有新的應用時。
6
當既有的系統，設計，產品，製程或服務被考慮要改善時。
10
FMEA 之因果模式
人
機
1.設計不當 2.製造不當
1.實體破壞
潛在的失效模式與效應分析(FMEA)
1
FMEA Failure Mode (cause) Effect Analysis
F: Failure 失效、失敗 → 定義： 達不到預期的功能或目的 Fail to reach Scope. Objective. Purpose.
談Failure，先談定義
要層別得夠細，否則收集 的資料會很混淆
17
第二、顯著的(Significant)特性：
•顧客及供應商共同制定或顧客指定或設計/製程 工程師制定。
•諸如：尺寸、速度、溫度、壓力、等等 •設計FMEA及製程FMEA的內容必須用於確認
重大的產品、製程或服務特性，作為說明最佳 設計的方法。所有的重要特性應於可行性研究 中就設計好。

原因
8. 根据相关产品之历史数据定义出
严重程度、发生频率、探测之等级
9. 根据S/O/D的定义定出每个失效模
式之S/O/D值
10. 列出相似型号目前实行之行动
11. 计算出风险优先指数RPN=S*O*D 值 12. 取 RPN 值 ≧100 (值大小需定义) or
最高 20% 优先采取对策
13. 针对 RPN 值超出上述定之项目提
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FMEA
Failure Mode and Effects Analysis 失效模式与效应分析
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FMEA 意义说明
• FMEA 是不良预防的工具,是一种 有条理程序可藉由一张包含所有 的失效模式的表,并以数据来表 示风险的大小和预先采取预防改 善措施。
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导入FMEA的优点
分析难检度
计算关键指数 决定关键性 失效模式
建议改正行动 撰写报告
分析产品特性
分析失效效应 分析严重度
失效报告。分析 与改正操作系统
(FRACAS)
设计审查 评估资料
设计改善 参考资料
新制程设计 参考资料
标准检验 程序资料
教育训练 参考资料
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FMEA 实施步骤
1. 决定FMEA对象 2. 成立和组成FMEA团队成员 3. 收集和准备相似产品之历史数据 4. 列出产品方块图或制程流程图 5. 列出失效模式各种可能情况 6. 列出失效模式对产品/机器之影响 7. 鱼骨图分析造成此失效模式之可能
提供设计产品或制程管制预防采取对策时使用
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FMEA相关名词解说
• 核心团队（Core team）:列出与FMEA team 相关人员名字,部门与职责 • 失效模式（Failure mode）:列出失效模式种类 • 效应（Effect）:列出失效后对产品产生影响 • 原因（Cause）:列出造成失效模式之原因 • 严重程度（Severity）:失效模式发生之严重程度等级(1～10) • 发生频率（Occurrence）:失效模式之发生频度等级(1～10) • 探测（Detection）:失效模式发生可被侦测程度等级(1～10) • RPN :风险优先指数（Risk Priority Number）是严重程度（Severity）

3
有外观、可听噪音、汽车操作项目上的问题，但只 被少识别能力敏锐的顾客（＜25%）察觉到。
2
没有可识别的影响
1
影响
标准： 对过程影响的严重度 （对制造/装配的影响）
不符合安全 性或者法规 要求
会使操作员身处危险（机械或装配），失效 发生时无预警。
会使操作员身处危险（机械或装配），失效 发生时有预警。
微小中断 没有影响
对过程、操作或操作员造成轻微的不便。 没有可识别的影响。
过程 FMEA 严重度评价准则（推荐性的）
27
FMEA的开发：基本表格填写
空格e—“分类”的填写 附加过程控制的零部件、系统、子系统一些特
殊产品或过程特性（比如：关键，重要，严重， 显著） 特殊产品或过程特殊特性符号及其使产生的失效模式
工程的影响
采取可行的对策
4
第二部分 对FMEA的开发方法
5
3.方 法
FMEA开发没有一个单一的或特有的过程，下面 描述的是通用的要素：
6
a.建 立 小 组
如前所述，FMEA的开发应由多方论证（跨职能）小组 负责，小组成员应具备必要的专业学科知识，这包括 专门辅导技能和FMEA过程的知识。建议使用小组方式 来实施FMEA开发过程，确保所有受影响的职能领域的 足够的输入与协作。 FMEA小组领导人应当挑选有相关经验，并且经过授权 的小组成员。除了设计和过程工程师之外，下面列出 的是额外资源的例子：
22
PFMEA表上的过程步骤/功能/要求栏,包括潜在失效模式的示例
过程步骤/功能
要求
潜在失效模式
四个螺钉
少于四个螺钉
操作20：使用扭矩 枪把坐垫安装在座 椅轨道上
规定的螺钉

20. 責任與目標完成日期 21. 已採取的行動 22. 行動結果的評分
26
跟進行動
生產／製程工程師負責確保所建議行動 均被適當地執行
跟進行動可包括：
確保已達到製程／產品要求 評估工程圖紙、製程／產品規格及流程 確認生產文件 評估控制計劃及作業指導書
27
28效模式 之效應 ຫໍສະໝຸດ 能失效機制嚴 重 性
等 級
發 預防性 生 頻 率
探測性
風 難險 檢優 度先
數
完成日期 已採取行動 風
嚴發難險 重生檢優 性度度先
數
9
10
11
12 13
14
15
16
17 18 19
20
21
22
9
FMEA表格
1. PFMEA 編號 2. 系統、子系統、零件的名稱和編號 3. 工序責任 4. 制表人 5. 產品型號／計劃代號 6. 關鍵日期
Ãø ÀË «× 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1
24
FMEA表格
18. 風險優先數(RPN) = 嚴重性(S) 發生度(O) 難檢度(D)
是量度失效的風險指數 數值愈高，代表風失效風險愈高 應在設計發展過程前盡早完成控制
25
FMEA表格
19. 建議行動
不論RPN指數為多少，應對一些高嚴重性 (S)的項目多加留意，例如S=9, 10
一些常見的製程失效原因／機制
錯誤刀具
使用磨損刀具
19
FMEA表格
15. 發生頻度(O)
這是一個比較性的分數 應根據公司過住的記錄，自行訂立指標 設計小組對 評定準則和分級規則應意見一
致，即使因為個別產品分析作了修改也應 一致

PFMEA强调预防和主动，通过系统地分析产品设计、制造、 组装和使用过程中的潜在问题，及早发现并解决潜在的质量 问题。
PFMEA的历史与发展
1
PFMEA起源于20世纪70年代的美国宇航局（ NASA），最初用于分析太空任务EA逐渐在汽车、电子 、医疗和机械制造等领域得到广泛应用。
2023
PFMEA培训课件
目录
• PFMEA概述 • PFMEA基础 • PFMEA核心概念 • PFMEA应用案例 • PFMEA总结与展望
01
PFMEA概述
PFMEA定义与特点
PFMEA（潜在失效模式与效应分析）是一种预防性的质量工 具，用于识别、评估和解决潜在的设计、过程或设备失效模 式及其对系统性能的影响。
01
严重度（Severity）
指失效模式或故障模式对产品或过程 的影响程度。
02
发生频率（ Occurrence）
指失效模式或故障模式在生产过程中 出现的概率。
03
可探测性（ Detectabili…
指在生产过程中能够发现和识别人员 、机器、材料、测量、环境和工艺方 面的故障模式的难易程度。
PFMEA的分析策略和技巧
制定PFMEA改进措施
根据PFMEA分析结果，制定改进措 施并进行实施。
PFMEA的工具与技术
PFMEA表格
FTA（故障树分析）
PFMEA表格是PFMEA分析的基础工具，用 于记录潜在失效模式、失效影响等信息。
FTA是一种用于分析复杂系统故障的工具， 可以帮助PFMEA团队更好地分析潜在失效 模式。
02
PFMEA通过对产品设计、制造、装配和维修等过程进行深入分析，能够帮助企 业提前发现潜在问题，采取预防措施，降低产品开发成本和缩短产品上市时间 。

失效模式
原因
服务FMEA
失效模式
Quality & Satisfy
原因
Quality Satisfy
潜在的失效模式及效果分析 FMEA
常用的FMEA类型
设计 FMEA (DFMEA) 供设计小组使用
过程 FMEA (PFMEA) ❖ 供制造小组使用
Quality & Satisfy
Quality Satisfy
改变 改变
率
计划 制程
×
条件
影
失效严
响
S 重度
修改后RPN下降
RPN风险率 Quality & Satisfy
Quality Satisfy
潜在的失效模式及效果分析 FMEA
FMEA -
----QS9000系列手册之一
克莱斯勒
福特
Quality & Satisfy
通用
Quality
FMEA的基本认识
Quality & Satisfy
FMEA与各项品质定义
Quality Satisfy
讨论发生过事件、新产品、制程及发生原因
▪ 国内外重大意外 灾害
▪ 公司新产品出厂 重大品质瑕疵
▪ 公司新制程设计 不稳定现象。
▪ 使用商品或服务 发生品质缺失经验
▪ 可以估计这事件的损失吗？ （定性描述or定量分析）
Quality & Satisfy
Quality Satisfy
FMEA定义
潜在失效模式：
是指系统、子系统或零部件有可能发生的未 达到设计意图/过程要求的形式。它可能引起 更高一级系统、子系统的潜在失效，也可能 是它低一级的零部件潜在失效的影响后果。

13
三种 FMEA之间的关系
SFMEA
失效模式
问题的分支
后果
问题
原因
问题的原因
DFMEA
来自SFMEA中的 来自SFMEA有着 对设计失效
问题的原因
更好定义的中的后 的新的根本
果
原因
PFMEA
来自DFMEA中的 与DFMEA相同的后 对过程失效
问题的原因
果
模式的特定
的根本原因
14
三种 FMEA之间的关系
潜在的失效模式及其效应分析 （FMEA）
培训员: 王运良
1
整体概述
概述一
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概述二
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概述三
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2
内容
• 课程目的 • 什么是FMEA • FMEA的起源 • 为什么要用FMEA • FMEA的分类 • 什么时候用FMEA • 特殊特性在FMEA • 怎样做FMEA • 怎样降低过程的风险（RPN） • FMEA中常见的问题 • 缺陷树分析和FMEA
20
Automotive Acronyms:
• AIAG: Automotive Industry Action Group • APQP: Advanced Product Quality Planning • DFMEA: Design Failure Mode and Effects Analysis • DOE: Design of Experiments • FMA: Failure Modes Analysis • FMEA: Failure Mode and Effects Analysis • KCC: Key Control Characteristic • KPC: Key Product Characteristic • PFMEA: Process Failure Mode and Effects Analysis • PPAP: Production Part Approval Process • PSW: Product Submission Warrant • QFD: Quality Function Deployment

事后处理费用法则
开展可靠性工程带来的经济效益
通常事后处理费用会以10倍的速度增长
FMEA简介
FMEA发展简史
FMEA作为一种可靠性分析方法起源于美国，早在20世纪50年代初 由格鲁门飞机公司提出，用在飞机主控系统的失效分析，并取得良 好的效果。
60年代后期和70年代初期，FMEA方法广泛应用于航空、航天、舰 船、兵器等军用系统的研制中，并逐步渗透到机械、汽车、医疗设 备等民用工业领域，取得显著效果。
国内在80年代初期，随着可靠性技术在工程中的应用，FMEA的概 念和方法也逐渐被接受。目前在航空、航天、舰船、兵器、电子、 机械、汽车、家用电器等工业领域均获得一定程度的普及。
国际先进企业纷纷在质量管理中大力推行FMEA。据文献报道，美 国某世界级的汽车公司大约50%的质量改进是通过FMEA和 FTA/ETA来实现的。美国20世纪80年代提出要求企业执行FMEA， 可是到了90年代才逐渐应用起来。
失效、问题错误的工程技术。
它是通过研究产品的故障模式、产生的影响、可 能的原因或故障机理，评价问题的重要度，从而 采取措施预防或消除产品的故障一种方法。
FMEA简介
FMEA是一种工具
FMEA能做什么
FMEA 可帮助我们量化确认:
控制工具：设计控制 / 生产控制 / 过程控制；
风险性分析工具；
有些 我先 是必需的！有些 所以没有 是可预期避免的
核电厂、水库、卫星、飞机、十大召回事件… …
有效运用 FMEA 可强化事先预防
什么是FMEA
FMEA简介
失效模式及后果分析(Failure Mode and Effects Analysis/FMEA)是产品可靠性分析的一种重要定 性方法，是一项用于确定、识别、预防或消除产 品在系统、设计、过程和服务中已知的和潜在的