-
FMEA
FMEA
是一种可靠性设计的重要方
法。它实际上是
FMA
（故障模式分析）和
FEA
（故障影响分析）的组合。它对各种可能的风险进行评价、分析，以便在现<
/p>
有技术的基础上消除这些风险或将这些风险减小到可接受的水平。
简介
缩写
FMEA
（失效模式与影响分析）
F
ailure
M
ode and
E
ffects
A
nalysis
潜在失效模式与后果分析
历史
<
/p>
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
。
7
0
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<
/p>
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
FME
A
提高产品和过程的设计。
1994
年，
FMEA
又成为
QS-9000
的认
证要求。
产品分类
概要
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
< br>FMEA
又
细分为：
DFMEA:
设计
FMEA
PFMEA:
过程
FMEA
EFMEA:
设备
FMEA
SFMEA:
体系
FMEA
其中设计
FMEA
< br>和过程
FMEA
最为常用。
DFMEA:
设计
FMEA
设计
FM
EA
（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-F
MEA
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；
· 提高在设计
< br>/
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。
PFMEA:
过程
FMEA
过程
FM
EA
（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>
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。
p-FMEA
一般包括下述内容：
·
确定与产品相关的过程潜在故障模式；
· 评价故障对用户的潜在影响；
· 确定潜在制造或装配过程的故
障起因，确定减少故障发生或找出故
障条件的过程控制变量；
·
编制潜在故障模式分级表，建立纠正措施的优选体系；
· 将制造或装配过程文件化。
EFMEA:
设备
FMEA
有待完善
SFMEA:
体系
FMEA
有待完善
活动目的
目的
<
/p>
FMEA
可以描述为一组系统化的活动
,
其目的是
:
认可并评价产品
/
< br>过程中的潜在失效以及该失效的后果
;
确定能够消除或减少潜在失效发生机会的措施
;
将全部过程形成文件
.
在进行
FMEA
时有三种基本的情形
,
每一种都有其不同的范围或关注焦<
/p>
点
:
<
/p>
情形
1:
新设计
,
新技术或新过程
.FMEA
的范围是
全部设计
,
技术或过程
.
情形
2:
对现有设计或过程的修改
(
假设对现有
设计或过程已有
FMEA).FMEA
的范围应集中于对设计或
过程的修改
,
由于修改可能产生的相
互
影响以及现场和历史情况
.
<
/p>
情形
3:
将现有的设计或过程用于新的环
境
,
场所或应用
(
假设对现有设
计或过程已有
FMEA).FMEA
的范围是新环境或场所对现有设计或过程的影
响
.
FMEA
—
8D
流程的介绍
QS
9000
、
ISO/TS16949
、
ISO9001
、
TL9000
、
ISO14001
、
OHSAS18001
等
管理体系中都有涉及到“预防措施”
；依据“ISO9001：
2000
质量管理体系
—基础和术语”的定义，“预防措施”是指“为消除潜在不合格或其他潜
在不
期望情况的原因所采取的措施”，或者简单地定义为：采取预防措施
是为了防止发生。<
/p>
在企业
实际的管理体系运作中，虽然都会去编制一份有关“预防措
施”的形成文件的程序，但真
正可以达到预见性地发现较全面的潜在问题
通常存在较大难度，也即：这样作业的可操作
性不强；取而代之的主要是
“纠正措施”；但“纠正措施”与“预防措施”的确是两个不
同的概念，
“纠正措施”是为了防止同样的问题再次出现所采取的措施。
为能有效地实施“预
防措施”，使可能存在的潜在问题无法出现，需
要一个从识别问题到控制潜在影响的管理
系统，对于这一点，各企业都可
能制定各自不同的方法以对应，这些方法也许都是适用的
；但这里所要介
绍的是一种行之有效且便于操作的制定和实施“预防措施”的方法，即：
美国三大车厂（戴姆勒克莱斯特、福特、通用）制定的“潜在失效模式及
后果分析”，或简称为
FMEA
。
FMEA
于
2002
年推出第三版本，
该第三版本较第二版本更具备简便的可
操作性。
FMEA
在汽车零组件生产行业已被广泛的应用，同时这也是美国三
大车厂对所
属供应商的强制性要求之一。并于
2008
年
< br>6
月推出第四版，第
四版变动包括：格式更易于阅读；手
册内增加的示例使人更易于理解和使
用
FMEA
；强调
FMEA
过程和结果需要管理者支持、关注和评
审；定义并强化
对
DFMEA
和
PFMEA
的联系的理解，同时也定义和其他工具的关联；改进了
严重度、发生频度、探测度的评级表；介绍了行业内目前使用的可选方法，
< br>如不再强调“标准表格”；建议不把
RPN
作为风险评估
的首要方法。
FMEA
事实上就是一套严密的“预防措施”之识别、控制、
提高的管理
过程；其不仅可在汽车零组件行业可予使用，也可应用于任何期望能严格
控制潜在问题出现的行业，尤其是产品（或服务）质量的好坏可能会极大
影响到顾客利益的领域；因此，
FMEA
能在
QS9000
及
ISO/TS16949
一类的汽
车业质量管理体系中运用，其同样可应用于其他管理体系之中，而
且同样
可以在企业内部形成一种严密的“预防措施”系统。
设备
FM
EA
分析管理办法
1.
目的
:
对设备潜在失效模式及后果
(FMEA)
分析的方法作出了规定
,
它是一种
预防性分析技术
,
目的是使设备得到有针对性的预测性维护<
/p>
.
它是提高设
备可靠性的有效方法
.
2.
范围
:
本管理办法适用于重点设备的设备潜在失效模式及后果
(FMEA)
分析
.
3.
术语
:
3.1
预见性维护
:
基于过程数据
,
通过预测可能的失效模式以避免维护
问题的活动
.
包括
设备
FMEA
< br>分析
,
精度测试
,
计划更换易损件
,
更新报废等
.
3.2
设备
FMEA
:
基于过程数据
,
通过预测可能的失效模式
,
依据其可维
修性以及安全评价影响的每一失效严重程度和原因未被发现或
某一失效模
式正侵袭设备的使用者的可能性
,
< br>对设备进行《设备
/
设施失效模式及影响
分析》
,
即对作业性的可靠性
(
安全
,
可靠性
,
可维修性
,
有效性
)
进行预见性
分析
,
以避免维护问题事故原因的可能性和主要失效模式发生
.
3.3
重点设备
:
指对产品产能
,
质量
,
环保
,
安全
,
能源起关键作用的设
备
.
3.4
可靠性
:
一定条件和一定时间
内完成要求功能的能力
.
3.5
失效
:
不能
正常工作
.
< br>3.6
可维修性
:
故障出现后在
给定时间被修复的概率
.
3.7
3.8
作用时间
:
< br>主动纠正的维护时间
(
诊断
,<
/p>
修理
,
恢复
).
4,
职责
4.1
装备部负责确定重点设备
,
形成《重点设备清单》并要求生产厂其
《
设备台帐》上予以注明
,
汇总各生产厂《重点设备备件计划》<
/p>
,
编制公司
所有《重点设备的备件计划》
,
并予以实施
.
4.2
装
备部负责组织各生产厂进行重点设备的
FMEA
分析
,
并依据
FMEA
的分析
结果提报备件计划及进行预见性维护
.
5.
相关的
ISO/TS16949:2002
标准条款
:
相关条款
内容
7.5.1.4
预防和预见性维护
6.
作业规范
:
6.1
准备阶段
< br>-
收集重点设备的厂商资料
,
包
含设备技术参数等
.
-
收集重点设
备此前出现的故障及维修记录
.
-
收集重点设备的日定修记录
. <
/p>
6.2
建立
FMEA
分析小组
工作组由对进行
FM
EA
有帮助的人员组成
,
包括但不限于
:
-
设备维护人员
-
生产设备的使用人员
.
-
厂商维
修代表
(
如必要
).
6.3
设备
FMEA
分析
6.3.1
分析对象
:
重点设备
(
分类别
).
6.3.2
分析内容包括但不限于以下内容
:
设备的功能要求
,
< br>失效模式
,
失效后果
,
失效原因
,
现行措施
,
严重度
,
频
度
,
探测度
;
6.3.2.1
< br>失效模式
:
终止运行或运行不正常
,
达不到功能要求
-
功能的完全丧失
.
-
功能退
化
,
不能达到规定的性能
.
-
需求时无法完成其功能
.
-
不需求其功能时出现无意的作业
.
6.3.2.2
失效原因
:
可能导致失效模式的最初的事件
.
-
某一失效模式可能有多种不同的原因引起
,
某一原
因也可引起多种失
效模式
.
6.3.2.3
失效后果
:
-
对设备操作人员的影响
;
-
由该设备完成的生产停止任务
;
-
所制造的产品质量问题
;
-
人身或财产安全问题
.
6.4
风险顺序数分析
:
由装备部组织各生产厂的设备管理
,
技术及点检
,
维护人员
,
负责对重
点设备进行
FME
A
分析
,
对风险特性评价
,
评价的结果至少要经上述人员共同
评审过
,
方可被正式采用
.
具
体评价规则如下
:
风险顺序数的计算公式:RPN=S×O×D
S:
严重
度系数
:
后果的严重性
(1-5);
O:
频度
系数
,
出现的概率
(1-4);
D:
不易
探测度
:
早期发现的概率
(1-4).
6.4.1
严重度
S:
评价每一失效模式对应的后果
,
其依据是设备的可维修
性
,
生产产品的质量以及安全性
.
严重度
系数
S
影响
选定条件
1
较小
较小的失效
,
对设备的使用无主要影响
,
修复时间
TI
＜
60 min
2
一般
一般的失效
,
需要短期的修理,60
min ≤ TI＜
480 min
3
主要
主要的失效
,
需长期的行动
,
480 min ≤TI＜
1440 min<
/p>
或影响到设备的
精度
,
< br>被设备的使用者注意到并在设备人员的作用下得到纠正
.
4
灾难性的
严重失效
,TI
＞
=1440 min
或出现因设备精度下降产生废品
.
5
安全
/
质量
事故可能使在故障或操作期间涉及
到个人的安全问题
;
或不适合该生
产线
继续从事生产任务
.
6.4.2
频度
O:
导
致事故发生的原因出现的频率
,
失效模式发生的频率
.
频度系数
O
频率
确定条件
1
实际不存在
在设备的生命周期内
,
失效在相似的设备中不出现
,
或最多只出现一
次
.
2
罕有的
在类似的设备或现有的设备中
,
失效的
发生比较罕见
.
可能每年出现一
次故障
;
或部件应用了新技术
,
在理论上可以确信避免失效
,
但无类似设备
运行的经验
.
3
偶然的
失效偶然出现
,
在类似的
,
正在运行的设备中失效是每季度出现一次
.
4
频繁的
某一部件或类似的现有设备失效频繁发生
,
失效每月出现一次或更多
.
6.4.3
探测度
< br>D:
失效原因未被发现的可能性
,
或某一失效模式正在侵袭
设备而未被发现的可能性
.
探测度
D
分级
发现难度
选择条件
1
总发现
该手段确保总能发现最初的原因
,<
/p>
或在设备运转过程中的失效模式所
引起的大多数主要因素都可得以
避免
.(
操作者可探测到
)
2
便于发现
失效的原因或模式是可发觉的
,
但有一种或少数几种不能被探测
到
.(
设备维护检修人员可探测到
)
3
难于发现
失效模式或原因被发现是很困难的
,
或探测元件几乎不能使用
.(
设备
专业技术工程师可探测到
)
4
内部不能发现
没有任何手段可以在该失效模式发
生前被探测到
.(
设备厂商可以检测
到
)
6.5
纠正措施
6.5.1
采取纠正措施的条件
:
6.5.1.1
风险排序
,
按照
RPN
值高的
.
6.5.1.2 S ≥4 或
O=4
6.5.2
纠正措施
1)
在以
下几个方面
,
从设计到操作开始对设备进行调整或要求供应商<
/p>
采取相应措施
:
-
工作条件与人身安全要求
;
-
可靠性
;
-
内在的可维修性
.
2)
通过用户在后勤方面采取措施
:
-
维修政策
;
-
备用件组织
;
-
内在的可维修性
.
3)
优先采用设计纠正措施
,
然后采用后勤纠正措施
.
4)
设
计纠正措施优先改进可靠性
,
然后改进可维修性
.
5)
对影响可靠性的关键零件
< br>,
使用条件
,
系统化的预防维修
采取措施
.
6)
设计确认
(
计算和实验
),
监督
,
预防性维修
.
< br>7)
可维修性方面
,
快速诊断和
维修跟踪
;
6.6
检查
设备
FMEA
必须附到生产设备或者提交给维修和技术部门的
设备资产文
件中
.
7.
本办法产生的记录
:
重点设备清单
重点设备的备件计划
设备潜在失效模式及后果分析表
设备潜在失效模式及后果分析表
(EFMEA)
设备名称
:
核心成员
/
部门
:
设备
FMEA
编号
:
编制日期
:
共
页
适用产品
:
编制
:
审核
:
修订日期
:
第
页
项目
/
功能
潜在失效模式
潜在失效后果
严重度
S
级别
潜在失效的起因
/
机理
频度
O
现行设计控制
探测度
D
R P N
建议措施
责任和目标完成日期
措施结果
预防
探测
采取的措施
S
O
D
R P N
包含内容
执行
FMEA
，其实并不困难，它是一
种分析技术，即：在一张包括诸多
要求的表单上进行分析并加以控制和应用便可达成的过
程控制；美国三大
车厂在《潜在失效模式及后果分析》一书中已有明确给定了这种表单的
格
式；该表单包含了如下主要内容：
（
1
）“功能要求”：填写出被分析过程（或工序）的简单说明；
（
2
）“潜在失效模式”：记录可能会出现的问题点；
（
3
）“潜在失效后果”：列出上述问题点可能会引发的不良影响；
（
4
）“严重度”：对上述问题点的不良影响进行评价并赋予分值（得
分
1~10
分），分值愈高则影响愈严重；
（
5
）“潜在失效起因或机理”：该潜在问题点可能出现的原因或产生
机理分析；
（
6
）
“频度”：
上述“起因或机理”出现的几率大小
（得分
1~
10
分）
，
分值愈高则出现机会愈大；
（<
/p>
7
）“现行控制”：列出目前本企业对这一潜在问题点所运用的控
制
方法；
（
8
）“探
测度”：在采用“现行控制”的方法来控制时，该潜在问题
可以被检查出来的难易程序（
得分：
1~10
分），得分愈高则愈难以被检出；
（
9
）“风险顺序数”：将上述“严重度”、“频度”、“探测度”得
分相乘所得出的结果；该数值愈大则这一潜在问题愈严重，愈应及时采取
“
预防措施”；
（
10
）“建议措施”：列出对“风险顺序数”较高之
潜在问题点所制
定的“预防措施”，以防止其发生；
（
11<
/p>
）“责任及目标完成日期”：写出实施上述“预防措施”的计划
案
；
（
12
）“措施结果”：对上述“预防措施”计划案之实施状况的
确认。
从上述内容项目不难看出这已经包含了处理“预防措施”之识别、控
制所需的全部基本
要求。
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