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潜在失效模式及后果分析
Failure Mode and Effects Analysis
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发展历史
50年代初,美国第一次将FMEA思想用于一种战斗机操作系统的设计分析;
60年代中期,FMEA技术正式用于航天工业(Apollo计划);
1976年,美国国防部颁布了FMEA的军用标准,但仅限于设计方面。
70年代末,FMEA技术开始进入汽车工业和医疗设备工业。
80年代初,进入微电子工业。
80年代中期,汽车工业开始应用过程FMEA确认其制造过程。
1988年,美国联邦航空局发布咨询通报要求所有航空系统的设计及分析都必须使用FMEA。
1991年,ISO-9000推荐使用FMEA提高产品和过程的设计。
1994年,FMEA又成为QS-9000的认证要求。
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目的
潜在的失效模式和后果分析(FMEA)作为一种策划用作预防措施工具,其主要目的是发现、评价产品/过程中潜在的失效及其后果;找到能够避免或减少潜在失效发生的措施并且不断地完善。
1)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。
2)找到能够避免或减少这些潜在失效发生的措施。
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基本概念
失效:产品/过程失去本身功能。
失效模式:产品/过程失效时所表现的形式。
失效模式分析:对已出现的失效模式进行分析,是一种事后行为。
潜在失效模式分析:对可能要发生的失效模式进行分析,是一种事前行为。
失效链:当一个潜在失效模式发生时,在没有任何措施情况下,将引起下序或相关序连锁失效事件发生,称之为失效链。
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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(Design)FMEA
PFMEA:过程(Process)FMEA
EFMEA:设备(Equipment)FMEA
SFMEA:体系(System)FMEA
其中设计FMEA和过程FMEA最为常用。
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设计FMEA
设计FMEA(也记为d-FMEA)应在一个设计概念形成之时或之前开始,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,d-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。因此,虽然d-FMEA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。进行d-FMEA有助于:
· 设计要求与设计方案的相互权衡;
· 制造与装配要求的最初设计;
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设计FMEA续
· 提高在设计/开发过程中考虑潜在故障模式及其对系统和产品影响的可能性;
· 为制定全面、有效的设计试验计划和开发项目提供更多的信息;
· 建立一套改进设计和开发试验的优先控制系统;
· 为将来分析研究现场情况、评价设计的更改以及开发更先进的设计提供参考。
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过程FMEA
过程FMEA(也记为p-FMEA)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p-FMEA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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FMEA实施的十大步骤
按照《GB7826-1987S失效模式和后果分析程序》规定:
1、定义系统及其功能和要求
2、拟定功能和工艺流程图
3、确定分析的基本原则
4、找出失效模式、原因及后果
5、找出失效的监测、纠正措施
6、找出设计和工作中的预防措施
7、确定事件的危害度
8、估计失效概率
9、相关失效分析
10、建议措施
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工业化生产是要尽可能持续地改进产品的过程的质量,FMEA是一种识别并帮助最大程度地减少潜在隐患的专门技术。
成功实施FMEA项目的最重要因素之一是时间性。其含义是指“事件发生前”的措施,而不是“事实出现后”的演练。为实现最大价值,FMEA必须在产品或过程失效模式被纳入到产品或过程之前进行。
FMEA实施
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