设计设计FMEA1a设计设计FMEAFMEA设计FMEA的时机 在一个在一个设计概念最概念最终形成之形成之时或之前开始或之前开始 在在产品开品开发的各个的各个阶段，段，发生更改或生更改或获得更得更多的信息多的信息时，持，持续予以更新予以更新 在在产品加工品加工图样完工之前全部完成完工之前全部完成2a设计设计FMEAFMEA小组的努力来完成FMEA 专长专长和和责责任任领领域：装配、制造、域：装配、制造、设计设计、分、分 析析/试验试验、可靠性、材料、可靠性、材料、质质量、效量、效劳劳、 供方供方 一位有一位有经验的的FMEA推推进员来来协助小助小组的工作的工作时非常有益的。非常有益的。3a设计设计FMEAFMEA产品可靠度与设计分析产品品品品质与与产品可靠度品可靠度品品质：未正式使用前，未正式使用前，对产品品绩效、价效、价值、性能的、性能的认定定可靠度：从开始到可靠度：从开始到结束期束期间， 所有所有绩效、价效、价值、性能的、性能的总认定定 可靠度表达方式：可靠度表达方式：故障率故障率MTBFMTBF，平均故障期，平均故障期间MTTFMTTF，平均寿命，平均寿命使用寿命使用寿命信信赖水准水准ConfidenceLevelConfidenceLevelLL10104a设计设计FMEAFMEA可靠度可靠度预估估类似似产品比品比较法法复复杂性比性比较法法类似功能似功能预估法估法零件零件计数数法法零件零件应力分析法力分析法使用使用时机机之考量之考量产品可靠度与设计分析设计审查各不同各不同阶段流程确立段流程确立P0:P0:先期企划先期企划P1:P1:企划企划P2:P2:根本根本设计P3:P3:细部部设计P4:P4:样品品P5:P5:量量试P6:P6:量量产P7:P7:试销5a设计设计FMEAFMEA可靠度可靠度设计方法指引方法指引简单化化设计模模组化与化与标准化准化设计零件零件/ /材料材料选用准那么用准那么减减额定定设计零零组件件应用用规那么那么可可测试性性设计可可维修性修性设计易制化易制化/容容错性性设计辅联设计环境分析与防境分析与防制制人因工程人因工程设计操作、操作、 储存与运存与运输设计环境、境、强度与失度与失败机率机率可靠度最适化本可靠度最适化本钱、性能、性能、可可靠靠度度 产品可靠度与设计分析6a机能方框机能方框图与可靠度方框与可靠度方框图 机能方框机能方框图图，指，指产产品本身品本身产产生功能生功能动动作的作的组组成和前后关系。成和前后关系。 例如以下例子例如以下例子堆高机刹车系统之功能方框图油压装置右刹车装置左刹车装置车踏板组合简易圆珠笔之机能方框图油墨供应组笔芯控制支持本体书写头组合设计FMEA雷达系统机能方框图发射机接收机天线显示器B显示器A电源供应器7a简易圆珠笔油墨供应组笔芯控制支持本体书写头组合塑料卡荀弹簧管压头笔管固定夹油墨油墨管笔头球心笔头夹笔头固定设计FMEA8a设计FMEA堆高机刹车系统可展开如下表车踏板组合油压装置右刹车装置左刹车装置踏板组合衬套杆恢复弹簧左刹车油压缸左刹车油压缸左刹车油压缸左刹车油压缸油压管外 设主油压缸压力控制阀右刹车油压缸左刹车油压缸衬 套踏板曲轴踏 板缓冲器油压活塞高压油杯止回阀油送出口油压口洩压气低压油杯油压缸油 环9a设计FMEA 以系以系统统操作操作时时所不希望所不希望发发生的失效事件生的失效事件为树为树状状图图的的预预端端 TOP)，以演，以演绎绎的的方式，逐步找出方式，逐步找出该该事件事件发发生的原因，而后将生的原因，而后将这这些事件和原因些事件和原因联结联结起来，起来，绘绘成成树树状形，即故障状形，即故障树树。 FTA的主要功用的主要功用 能事先开掘能事先开掘产产品的缺陷和弱点，而于研品的缺陷和弱点，而于研发发初期就能予以改初期就能予以改进进，达成可靠度，达成可靠度预预 期目期目标标 FTA的的应应用方法用方法 由上而下演由上而下演绎绎方式方式,找出故障的原因找出故障的原因,和和FMEA由上而下的由上而下的归纳归纳方法正好相反方法正好相反 FTA是可靠度特性要因的表达方式是可靠度特性要因的表达方式 FTA Fault Tree Analysis)故障故障树树分析分析10a FTA分析常用之符号表达分析常用之符号表达设计设计FMEAFMEA符号名词名词符号符号名词事件事件基本事件ANDAND阀阀OR阀条件阀条件阀非展开事件房型事件房型事件transfer intransfer in移型记号 transfer out移型记号移型记号AAAFAT故障故障树分析分析11a设计设计FMEAFMEABAXaBAXbxAcFTA根本闸表达方式AND阀、OR阀机条件阀12aFTA应用范例T2T1XX2X1X3X1T3X1XX3X1故障树图之简化范例一发生机率估算示意图TopAZ1BZ2CD设计设计FMEAFMEA13a设计设计FMEAFMEAFMEA 表分析由下而上的归纳法由上而下的演示法FTA14a设计设计FMEAFMEAFMEAFTA 分析本体和系统之间的可靠度分析本体和系统之间的可靠度 方法：对固定对象，假设故障方法：对固定对象，假设故障 对系统达成制影响对系统达成制影响 适应体之个别型分析，对产品适应体之个别型分析，对产品 之全部构成之零组件之全部构成之零组件 利用利用FMEA表，可明确比较设表，可明确比较设 计可计可 靠度水准及需求，并提出靠度水准及需求，并提出 改进对策改进对策 故障之原因展开系故障之原因展开系 各阶层之间相互之基本事项各阶层之间相互之基本事项 关系，以记号及逻辑关系表关系，以记号及逻辑关系表 示之示之 除硬体外含软体产品，且除硬体外含软体产品，且 复杂性高的多层事项，可复杂性高的多层事项，可 经数学概念予以简化经数学概念予以简化 利用利用FTA图路径，可决定致图路径，可决定致 命性事项及关联问题，据以命性事项及关联问题，据以 提高系统上的设计品质，消提高系统上的设计品质，消 除设计上盲点除设计上盲点15a设计设计FMEAFMEAFMEA表之分析设计用制程用设备用设计分析及改善设计品质/可靠度制程分析及改善提升制程能力设备分析及评估提升设备能力保养、维修、稽核制度及清单制程管制重点系统及方法设备管制、调整、维修重点表16a设计设计FMEAFMEA对上表分析之，假上表分析之，假设产品品较复复杂，且全新不知其相互关系及，且全新不知其相互关系及特性者，那么可利用以下方法，予以特性者，那么可利用以下方法，予以证明和分析了解：明和分析了解：1. 非正常使用非正常使用测试2. 机能机能丧失失测试3. 短路短路/开路开路测试4. 磨耗磨耗/老化老化测试5. 边际值测试17a设计设计FMEAFMEA设计FMEA的开发q 设计FMEA应从所要分析的系从所要分析的系统、子系、子系统或部零件的框或部零件的框图开始开始。q 所有的框所有的框图的复制件的复制件应伴随伴随设计FMEA过程。程。18a设计设计FMEAFMEA工程/功能用尽可能用尽可能简明的文字来明的文字来说明被分析工程明被分析工程满足足设计意意图的功能，包括：的功能，包括：运行运行环境境规定温度、定温度、压力、湿度、范力、湿度、范围、设计寿命寿命相关信息度量相关信息度量/ /测量量变量量19a设计FMEA性能及性能及顾客要求客要求1 1性能性能试验22寿命寿命试验3 3可靠性可靠性44实际使用使用结果果5 5负载的的频率率66车辆外外观7 7车辆造型造型88造型造型稳定性定性9 9测量基准与公差尺寸量基准与公差尺寸链正确正确1010材料材料/ /材料材料组1111温度要求温度要求1212气候适气候适应性性1313动态强度度1414噪音噪音1515密封性密封性1616耐老耐老化要求化要求1717环境影响境影响盐雾及湿及湿热、油、油 1818组织接口接口性能和顾客要求20a设计FMEA设计经验1.1.在提供在提供样品、装品、装车试验，生，生产/ /装配，装配，检验等方面至今等方面至今为止的止的经验。2.2.生生产中的技中的技术可靠性和可靠性和经济性及性及产品的可品的可检验性。性。3.3.平安性要求、法律、法平安性要求、法律、法规要求要求4.4.可参考的三可参考的三维造型造型5.5.已有某些已有某些问题的的较佳解决方案，其它如何解决佳解决方案，其它如何解决6.6.相关的技相关的技术资料料7 7已有的相关已有的相关资料的料的FMEAFMEA8.8.是否涉及相关是否涉及相关专利和利和许可可证设计经验21a设计FMEA潜在的失效模式定潜在的失效模式定义潜在的失效模式是指系潜在的失效模式是指系统、子系、子系统或零部件或零部件有可能未到达有可能未到达设计意意图的形式。的形式。潜在的失效模式22a设计FMEA潜在的失效模式特点潜在的失效模式特点它可能引起更高一它可能引起更高一级子系子系统或零部件的或零部件的潜在失效；潜在失效；它可能是低一它可能是低一级的零件潜在失效的影响的零件潜在失效的影响结果；果；这种失效可能种失效可能发生，但不一定生，但不一定发生；生；潜在的失效模式23a设计FMEA潜在的失效模式分析潜在的失效模式分析采用采用头脑风暴法，集思广益；暴法，集思广益；将以往的将以往的TWGTWGthing-gone-wrongthing-gone-wrong研究作研究作为根底；根底；已有的已有的PR&RPR&R作作为出出发点；点；应考考虑在特定在特定环境条件下以及特定使用条件下境条件下以及特定使用条件下发生生的情况的情况应尽可能地使用尽可能地使用专业化、化、标准化的准化的语言来描述潜在言来描述潜在的失效模式，而不同于的失效模式，而不同于顾客的所客的所见。潜在的失效模式24a设计FMEA潜在的失效模式潜在的失效模式 a a损坏型故障模式。坏型故障模式。 b b退化型故障模式。退化型故障模式。 c c松脱型故障模式。松脱型故障模式。 d d失失调型故障模式。型故障模式。 e e堵塞与渗漏型故障模式。堵塞与渗漏型故障模式。 f f性能衰退或功能失效型故障模式。性能衰退或功能失效型故障模式。潜在的失效模式25a设计FMEA断裂、碎裂、开裂、断裂、碎裂、开裂、点点蚀、烧蚀、击穿、穿、变形、拉形、拉伤、龟裂、裂、压痕等。痕等。损坏型故障模式26a设计FMEA老化、老化、变质、剥落、剥落、异常磨异常磨损等。等。 退化型故障模式27a设计FMEA松松动、脱落、脱落、无法复位、无法复位、咬住等。咬住等。 松脱型故障模式28a设计FMEA压力力过高或高或过低、低、行程失行程失调、间隙隙过大或大或过小、小、干干预、抖抖动等。等。失调型故障模式29a设计FMEA堵塞、堵塞、气阻、气阻、漏水、漏水、漏气、漏气、渗油等。渗油等。 堵塞与渗漏型故障模式30a设计FMEA功能失效、功能失效、性能衰退、性能衰退、异响、异响、过热等。等。功能失效型故障模式31a设计FMEA潜在的失效后果定潜在的失效后果定义潜在的失效后果，就是失效模式潜在的失效后果，就是失效模式对系系统功功能的影响，就如同能的影响，就如同顾客感受一客感受一样。潜在的失效后果32a设计FMEA潜在的失效后果分析要点潜在的失效后果分析要点1.1.要根据要根据顾客可能客可能发现或或经历的情况来描述失效的的情况来描述失效的后果；后果；2.2.清楚地清楚地说明明该功能是否会影响到平安性或与法功能是否会影响到平安性或与法规不符；不符；3.3.必必须依据所分析的具体系依据所分析的具体系统、子系、子系统、或零部件、或零部件来来说明；明；4.4.注意各注意各级别之之间的的层次关系。次关系。5.5.集体的智慧是非常重要的。集体的智慧是非常重要的。潜在的失效后果33a设计FMEA潜在的失效后果典型的失效后果可能是但不限于以下情况：典型的失效后果可能是但不限于以下情况：34a设计FMEA潜在的失效的起因潜在的失效的起因/ /机理定机理定义潜在的失效的起因潜在的失效的起因/ /机理是指一个机理是指一个设计薄弱薄弱局部的迹象，其局部的迹象，其结果就是失效模式。果就是失效模式。潜在的失效起因机理35a设计FMEA潜在的失效起因机理典型的失效起因可包括当不限于：典型的失效起因可包括当不限于： 规规规规定的材料不正确定的材料不正确定的材料不正确定的材料不正确 设计设计设计设计寿命寿命寿命寿命设设设设想缺乏想缺乏想缺乏想缺乏 应应应应力力力力过过过过大大大大 润润润润滑能力缺乏滑能力缺乏滑能力缺乏滑能力缺乏 维护说维护说维护说维护说明明明明书书书书不充分不充分不充分不充分 算法不正确算法不正确算法不正确算法不正确 软软软软件件件件标标标标准不当准不当准不当准不当 外表精加工外表精加工外表精加工外表精加工标标标标准不当准不当准不当准不当 行程行程行程行程标标标标准缺乏准缺乏准缺乏准缺乏 规规规规定的摩擦材料不当定的摩擦材料不当定的摩擦材料不当定的摩擦材料不当 过热过热过热过热 规规规规定的公差不当定的公差不当定的公差不当定的公差不当36a设计FMEA潜在的失效起因机理典型的失效机理包括但不限于典型的失效机理包括但不限于屈服屈服屈服屈服 化学氧化化学氧化化学氧化化学氧化疲疲疲疲劳劳电电移移移移材料不材料不材料不材料不稳稳定性定性定性定性蠕蠕蠕蠕变变磨磨磨磨损损腐腐腐腐蚀蚀37a设计FMEA 风险评风险评价价在在进进行行风险评风险评价之前，价之前，应应先明确先明确顾顾客的定客的定义义。在在设计设计FMEA中，中，顾顾客不客不仅仅仅仅指指“最最终终使使用者，而且包括用者，而且包括车车型型设计设计或更高一或更高一级级装配装配过过程的工程程的工程师师/设计组设计组，以及在生，以及在生产产过过程中程中负责负责生生产产、装配和售后效、装配和售后效劳劳的工的工程程师师。风险评价38a设计FMEA1.严重度重度评价价2.频度度3.不易探不易探测度度4.风险顺序数序数 风险评价的内容39a设计FMEA推荐的严重度评价准那么40a设计FMEA频度的定度的定义频度是指某一特定失效起因或机理出度是指某一特定失效起因或机理出现的可能性。的可能性。描述描述频度度级别数的意数的意义着重在其含着重在其含义而不是具体的数。而不是具体的数。设计更改来消除或控制失效机理是降更改来消除或控制失效机理是降低低频度数的途径。度数的途径。 频度产生的概率41a设计FMEA1.类类似零部件或子系似零部件或子系统统的的维维修档案及修档案及维维修效修效劳经验劳经验；2.零部件是否零部件是否为为以前使用的零部件或子系以前使用的零部件或子系统统，还还是与其相似；是与其相似；3.相相对对先前的零部件或子系先前的零部件或子系统统的的变变化程度化程度4.人人们们是否凭是否凭经验发现问题经验发现问题；5.在必在必须进须进行更改或行更改或进进行新的行新的产产品开品开发发和和试试验验，是否能，是否能预预料到某一料到某一问题问题的解决。的解决。频度度识别的根底的根底42a设计FMEA推荐的頻度评价准那么43a设计设计FMEAFMEA探測度探探测度是与度是与设计控制中所列的最正确探控制中所列的最正确探测控制控制相关相关联的定的定级数数为了了获得一个得一个较低的定低的定级，通常方案的，通常方案的设计控控制如确制如确认和和/ /或或验证活活动必必须予以改予以改进。44a设计FMEA推荐的探测度评价准那么45a设计FMEA风险顺序数定序数定义风险顺序数是序数是严重度数重度数S S、频度数度数O O、不易探、不易探测度度D D的乘的乘积，是，是对设计风险性的度量。性的度量。风险顺序数46a设计FMEA风险顺序数序数应当用于当用于设计中担中担忧的事的事项进行行优先排序。使用排列先排序。使用排列图对于取于取值大于大于8080的的风险顺序数，序数，应当采当采取取纠正措施。正措施。对于都不大于于都不大于8080的的风险顺序数，序数，应当当对相相对较大的大的进行分析。行分析。根据根据经验，严重度大于等于重度大于等于9 9时，应予予以特以特别注意，并注意，并进行行纠正措施。正措施。风险顺序数处理原那么47a设计设计FMEAFMEA建建议的措施的措施应考考虑但不限于以下措施：但不限于以下措施：q修改修改设计几何尺寸和几何尺寸和/ /或公差或公差q修改材料修改材料标准准q试验设计尤其是存在多重或相互作用的起因尤其是存在多重或相互作用的起因时q修改修改试验方案方案48a建建议措施措施设计设计FMEAFMEA只有通只有通只有通只有通过设计过设计更改消除或控制失效模式的一更改消除或控制失效模式的一更改消除或控制失效模式的一更改消除或控制失效模式的一个或多个起因个或多个起因个或多个起因个或多个起因/ /机理，才能有效机理，才能有效机理，才能有效机理，才能有效较较低低低低频频度度度度增加增加设计确确认/验证措施将措施将仅能能导致探致探测度度 值的的较低。低。这种工程措施是不太期望采种工程措施是不太期望采用的用的49a设计FMEA实施的施的纠正正预防措施操作原那么：防措施操作原那么：记录实施的施的纠正正预防措施，及完成防措施，及完成时间；保存相保存相应的的见证资料；料；估算相估算相应的的PRNPRN；跟踪跟踪实施的施的纠正正预防措施，防措施，验证其有效性；其有效性；焦点焦点应永永远是持是持续改改进。实施的纠正措施50a