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潜在失效模式及后果分析
Potential Failure Mode and
Effects Analysis
FMEA
万斌
FEMA概要介绍--发展历史
FEMA起始于20世纪60年代美国航空航天项目,由格鲁曼公司用于
飞机制造业的发动机故障分析。
1974年,美国海军用于舰艇装备的标准《舰艇装备的失效模式和
后果分析实施程序》,首先将它用于军事项目和约。
1970年晚期,汽车工业将FEMA作为在对其零件设计和生产制造的
会审项目的一部分。
1980年初,产品事故责任的费用突升和不断的法庭起诉事件发生,使FEMA成为降低事故的不可缺少的重要工具。并由开始的500多家公司扩展到其供应商。
1993年包括美国三大汽车公司和美国质量管理协会在内的单位,美国汽车工业行动集团组织采用、编制FEMA参考手册。2001年7月发布了FEMA第三版。
FEMA概要介绍--QS9000和ISO/TS16949:2002中关于FEMA的要求
小组活动必须包括(QS/TS):
A、特殊特性的开发和最终确定;
B、失效模式及后果分析的开发和评审;
C、制定措施,优先减少风险大的潜在失效模式;
D、控制计划的制定和评审。
(QS过程FEMA):
A、过程失效模式及后果分析必须考虑所有特性,必须努
力改进过程,以防止缺陷,而不只是找出缺陷。
B、如某些顾客提出对过程失效模式及后果分析进行评审
和批准的要求,则必须在PPAP前满足顾客的要求。
FEMA的分析步骤
重点介绍设计和制造过程中的潜在失效模式及后果分析(DFEMA/PFEMA),在不同阶段如何操作:
A、确认对象;
B、制作可靠性方框图;
C、列举故障模式;
D、严重度、频度、探测度分析;
E、风险顺序数计算;
F、建议措施。
FEMA典型思路
分析步骤相关文件
产品标准,使用条件,环境,
可靠性要求,维护性要求
系统图,控制图
FEMA表格,故障资料
系统图,控制图,操作手册
评价,系统图


控制图,零件结构图
确认分析对象的系统
制作可靠性方框图
列举故障(失效)模式
影响度分析
严重度/风险顺序评估
对策
典型思路:
①子系统功能要求:功能、特性或要求是什么?
②潜在失效模式:会是什么问题?无功能、部分功能/功能过强/功能降级、功能间歇、非预期功能。
③潜在失效后果:后果是什么?
④严重度(S):有多糟糕?处于何等级?
⑤潜在失效起因/机理:是什么原因?
⑥频度(O):发生的频率如何?
⑦现行的控制、预防、探测:怎样得到控制?如何预防?如何探测?
⑧探测度(D):该方法在探测时有多好?
⑨建议措施:能做些什么?设计更改、过程更改、特殊控制、标准更改、程序和指南更改。
FEMA实施
在产品实现过程中FEMA伴随其一生。新技术、新过程,FEMA参与全
过程;若现有设计和过程已有FEMA,则FEMA应集中在对设计和过程的更
改上;若将现有设计和过程用于新环境或场所,则FEMA应集中在新环境
和场所对设计或过程的影响上。
A、成立跨部门的FEMA小组
必须成立跨部门的FEMA小组,该小组应由来自各部门知识和经验丰
富的人员组成。包括:设计、分析/试验、制造、装配、服务、回收、质
量及可靠性、采购、营销、物控等部门。组长一般应由责任单位的工程
师担任。责任单位可能是产品的最终厂(OEM)、供方或分承包方。
B、启动
实施前准备:1)收集信息:顾客要求、调查使用条件、制造条件、
环境条件、了解设计思想、预测失效模式等;
2)确定FEMA的分析阶段:策划、开发、设计、制造、试验、使用等;
3)理解DFEMA/PFEMA标准表:组织也可根据确定的FEMA分析阶段,结合
产品特点,确定故障的严重度、频度、探测度等,确定分析表。同一小
组的评价标准应一致。对同一产品/过程,不同的小组评分可能不同。
制作系统可靠性框图;分析FEMA影响层次,列举各零部件、子系统、系
统的故障模式;分析各故障模式的严重度、频度、探测度、计算风险顺序数,
分析可从顾客要求、可靠性、安全性、环境、政府法规、过程、操作等角度考
虑;检查和评估分析结果:故障模式是否遗漏,评价是否恰当。
FEMA的应用:
DFEMA:产品设计、开发时期的分析技术,设计工程师及其小组应用。
PFEMA:过程开发设计的分析技术,过程(制造)工程师及其小组应用。
程序/项目FEMA:针对程序/项目,程序/项目开发设计的分析技术。
FEMA的实施:是事前行动,而非事后工作,但
DFEMA在设计(图纸、规范)完成之前;PFEMA在过程设计确定之前。全面的事先FEMA分析,可容易、经济的进行早期更改,即对产品规范、过程方案和控制进行较容易、低成本的修