（文章來源：中國可靠性網(wǎng)）

 

FMEA 簡介

Failure Mode and Effect Analysis 失效模式及后果分析

 

 

FMEA：是通過對可能發(fā)生的（和/或已經(jīng)發(fā)生的）失效模式進(jìn)行分析與判斷其可能造成的（和/或已經(jīng)產(chǎn)生的）后果而產(chǎn)生的風(fēng)險程度的一種量化的定性分析計算方法，并根據(jù)風(fēng)險的大小，采取有針對性的改進(jìn)，從而了解產(chǎn)品（和/或制造過程）設(shè)計能力，達(dá)成一種事先預(yù)防并實(shí)施改進(jìn)措施的方法工具。

 

NO.2 FMEA 發(fā)展史

1944年，洛克希德的Kelly Johnson在P80戰(zhàn)機(jī)項(xiàng)目上首次采用FMEA以縮短研發(fā)周期（大約153天）

1949年11月9日，美國國防部制定 MIL-P-1629

1950年，汽車工業(yè)（福特野馬）

1955年，廣泛應(yīng)用“潛在問題分析（APP）”KT法

1963年，美國太空總署（NASA）“阿波羅”探月項(xiàng)目

1965年，航空、航天業(yè)、食品和核技術(shù)應(yīng)用

1975年，核電工程

1977年，汽車工業(yè)（福特）

1980年，德國：DIN 25448

1986年，德國汽車工業(yè)聯(lián)合會（簡稱VDA）：VDA手冊4.2

1990年代，醫(yī)療技術(shù)

1990年代，電訊工程

1990年，VDA進(jìn)一步開發(fā)了應(yīng)用于汽車業(yè)的系統(tǒng)設(shè)計FMEA和過程FMEA

1993年，美國汽車工業(yè)行動小組（AIAG）：FMEA手冊

1994年，美國汽車工程師學(xué)會：SAE-J1739

1995年，SAE J1739發(fā)布第二版

1995年，美國質(zhì)量學(xué)會（ASQ）：FMEA手冊

1996年，VDA第4卷，第2部分，“量產(chǎn)前的質(zhì)量保證”與“系統(tǒng)FMEA”章節(jié)一起發(fā)布

2001年，德國質(zhì)量學(xué)會：DGQ 13-11

2006年，修訂了VDA手冊

2015年，為了多國OEM和供應(yīng)商的利益，大家意識到需要統(tǒng)一FMEA手冊。這為改進(jìn)內(nèi)容，規(guī)范評級表，改進(jìn)風(fēng)險評估方法和將功能安全納入風(fēng)險評估提供了機(jī)會

 

NO.3 FMEA 目的

 

 

失效模式和影響分析（FMEA）是一個以小組為導(dǎo)向的、系統(tǒng)的，定性的分析方法，旨在：

評估產(chǎn)品或過程的潛在失效風(fēng)險

分析這些失效的原因和影響

記錄預(yù)防和探測手段

建議采取措施以降低風(fēng)險

 

FMEA旨在成為“事前”行為，而不是“事后”行為。為了實(shí)現(xiàn)價值最大化，F(xiàn)MEA必須在產(chǎn)品或過程實(shí)施之前，失效模式潛在存在的狀態(tài)下進(jìn)行。

 

NO.4 FMEA 種類

SFMEA：系統(tǒng)FMEA

DFMEA：設(shè)計FMEA

PFMEA：過程FMEA

MFMEA：設(shè)備FMEA

 

NO.5 FMEA 時機(jī)和工具

 

FMEA 時間節(jié)點(diǎn)

 

 

FMEA 常用工具

 

 

FMEA 小組成員

 

 

NO.6 FMEA 六步法

 

 

第一步：定義范圍及項(xiàng)目策劃

DFMEA

定義FMEA分析的范圍：包含什么，不包含什么

定義FMEA計劃，包括關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)以及責(zé)任人等

定義分析的邊界

 

 

PFMEA

PFMEA定義范圍的目的-清晰定義過程范圍：

識別項(xiàng)目—哪些過程需要分析；

項(xiàng)目計劃—培訓(xùn)團(tuán)隊(duì)成員、創(chuàng)建項(xiàng)目時間；

定義分析界限—包括什么，不包括什么；

確定能使用的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)和決策，例如：最佳實(shí)踐、標(biāo)準(zhǔn)、防錯等。

 

工廠可能影響產(chǎn)品質(zhì)量的過程，以及考慮用于PFMEA分析的過程：

 

 

第二步：結(jié)構(gòu)分析

DFMEA

將系統(tǒng)拆分至子系統(tǒng)、產(chǎn)品以及零部件，并使用可視化的方法來表達(dá)系統(tǒng)、子系統(tǒng)以及零部件

 

 

PFMEA

識別并分解制造過程、過程步驟和作業(yè)要素

 

 

第三步：功能分析

DFMEA

要求：

要求是與功能和性能相關(guān)的可測量的特性。例如，功率（電瓦數(shù)）、流體（體積）、速度（rpm）；

要求可能來自外部和內(nèi)部。

法律要求：

例如，產(chǎn)品環(huán)保設(shè)計，適合回收利用。

行業(yè)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)：

ISO、VDA、SAE（例如 ISO 26262功能安全，SAE 33061網(wǎng)絡(luò)安全）。

客戶要求：

在所有指定的明確的（例如在客戶規(guī)范中）和隱含的（例如免檢的材料）條件。

內(nèi)部要求：

產(chǎn)品規(guī)格（例如，規(guī)格、可制造性、測試、與其他現(xiàn)有產(chǎn)品的兼容性；可用性，純度，生產(chǎn)，初級和擴(kuò)散的粒子）。

產(chǎn)品特性：

特性是產(chǎn)品的物理和化學(xué)特性（或可定量屬性）。

即分解到可單獨(dú)測量評價的單個零部件的產(chǎn)品特性（如：尺寸、形位公差、強(qiáng)度、硬度、電容、電阻等）·變差來源（Sources of Variation）

 

PFMEA

 

 

第四步：失效分析

功能的失效由功能推導(dǎo)出來，有以下幾種潛在的失效模式，包括：

功能喪失

部分功能

功能退化

超出功能

內(nèi)部功能

意外功能

延遲功能

 

第五步：風(fēng)險分析

評估：

評估每種失效模式，因果關(guān)系（失效鏈或失效網(wǎng)）以估計風(fēng)險。

風(fēng)險的評估標(biāo)準(zhǔn)：

嚴(yán)重度（S）：代表失效影響（后果）的嚴(yán)重程度

發(fā)生度（O）：表示失效原因/模式發(fā)生的頻率

探測度（D）：表示探測失效原因/模式的探測度

S、O、D的評估等級分別為1-10個等級，其中等級10的風(fēng)險貢獻(xiàn)最高。

通過分別檢查S、O、D的評級和三者的組合，可以得到對風(fēng)險因素采取降低風(fēng)險行動的優(yōu)先排序。

 

行動優(yōu)先級（AP）：

AP表為FMEA團(tuán)隊(duì)提供S、O和D的1000種所有組合的邏輯細(xì)節(jié)，可以根據(jù)每個S、O、D值和這些值的組合的單獨(dú)評估來確定行動的優(yōu)先次序，以確定可能的行動需求。

優(yōu)先級高（H）：行動的最高優(yōu)先級。團(tuán)隊(duì)必須確定一個適用的改進(jìn)探測和（或）/預(yù)防措施，或者證明/說明目前的措施是適當(dāng)?shù)摹?/p>

優(yōu)先級（M）：行動的中等優(yōu)先權(quán)。團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)該確定一個適用的改進(jìn)預(yù)防和/或探測措施，或者由公司自行決定，證明/說明目前的措施是適當(dāng)?shù)摹?/p>

優(yōu)先級（L）：行動的優(yōu)先級低。團(tuán)隊(duì)可以確定要改進(jìn)的預(yù)防或探測措施。

 

建議管理層至少審核潛在的嚴(yán)重程度等級9-10的失效影響與行動優(yōu)先級高和中的措施，包括采取的所有建議措施。AP值不是高、中、低風(fēng)險的優(yōu)先順序，而是降低風(fēng)險需求的優(yōu)先次序。

 

風(fēng)險矩陣

綠色區(qū)域：沒有必要采取措施；

黃色區(qū)域：不強(qiáng)求一定要采取措施；應(yīng)該采取適當(dāng)?shù)拇胧┮越档痛祟愶L(fēng)險；

紅色區(qū)域：需要采取措施，必須采取適當(dāng)?shù)拇胧┮越档痛祟愶L(fēng)險。

 

 

第六步：優(yōu)化

設(shè)計優(yōu)化的主要目標(biāo)：

確定改進(jìn)所需的行動

采取行動的職責(zé)及完成日期的分配

采取行動的實(shí)施和記錄

確認(rèn)已實(shí)施的行動的有效性

采取措施后重新評估風(fēng)險

不斷改進(jìn)設(shè)計

完善產(chǎn)品要求和預(yù)防/檢測措施

 

行動代表承諾采取具體的、可衡量的、可實(shí)現(xiàn)的措施，而不是可能永遠(yuǎn)無法實(shí)現(xiàn)的措施。

如果團(tuán)隊(duì)決定不需要進(jìn)一步的行動，在備注中寫入“無“或“未計劃”，以表示風(fēng)險分析已完成。

 

NO.7 FMEA 相關(guān)文件順序

初始設(shè)計方案/初始BOM/初始產(chǎn)品特殊特性清單 

DFMEA

設(shè)計驗(yàn)證計劃

設(shè)計BOM/圖紙

過程流程圖

PFMEA

產(chǎn)品/過程特殊特性清單

試生產(chǎn)控制計劃

生產(chǎn)控制計劃

作業(yè)指導(dǎo)書/檢驗(yàn)規(guī)范

 

NO.8 FMEA 觀念對比

 

 

NO.9 FMEA 軟件應(yīng)用

市場FMEA軟件有IQFMEA、XFMEA、FMEA Master 等

 

簡介

MTT（美信檢測）是一家從事材料及零部件品質(zhì)檢驗(yàn)、鑒定、認(rèn)證及失效分析服務(wù)的第三方實(shí)驗(yàn)室，網(wǎng)址：www.d374.com，聯(lián)系電話：400-850-4050。