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潜在的失效模式及后果分析(FMEA)

1.1什么是FMEA?
潜在的失效模式及后果分析(英文:Potential Failure Mode and Effects Analysis.简称 FMEA)。是在产品/过程/服务等的策划设计阶段,对构成产品的各子系统,零部件,对构成过程,服务的各个程序逐一进行分析,找出潜在的失效模式,分析其可能的后果,评估其风险,从而预先采取措施,减少失效模式的严重程度,降低其可能发生的概率,以有效地提高质量与可靠性,确保顾客满意的系统化活动。
FMEA是一种系统化的工作技术和模式化的思考形式。
FMEA就是及早地指出根据经验判断出的弱点和可能产生的缺陷,及其造成的后果和风险,并在决策过程中采取措施加以消除。
FMEA是一个使问题系统地得到合理化解决的工具,实际上也是目前全世界行之有效的预防手段,实施FMEA就是根据经验和抽象思维来确定缺陷,在研究过程中系统地剔除这些缺陷的工作方法,它可划分为三个方面:
SFMEA-系统FMEA
DFMEA-设计FMEA
PFMEA-过程FMEA为什么要进行FMEA?
工程中大量的事实证明,由于策划设计阶段疏忽,分析不足,措施不够,以至造成产品/过程/服务等投入运行时严重程度不同的失效,给顾客带来损失,甚至产生诸如“挑战者”号航天飞机爆炸的惨痛事故。因此,事先花必要的时间对产品/过程进行充分的潜在失效模式与后果分析,能够大大减少事后产生失效而带来的风险与损失。
FMEA有助于对设计中问题的早期发现,从而避免和减少晚期修改带来的损失,使开发的成本下降。
产品设计的FMEA还有助于可制造性和装配性的早期考虑,利于实施同步工程技术。
FMEA有助于采用更有利的设计控制方法,为制订试验计划,质量控制计划提供正确的、恰当的根据。
由多方面人员组成的小组所进行的FMEA能够发挥集体的经验与智慧,使设计表现出组织的最佳水平,提供了一个公开讨论的机会。
FMEA是一个组织的经验积累,为以后的设计开发项目提供了宝贵的参考。FMEA还是识别特殊特性的重要工具。FMEA的结果也是用来制订质量控制计划。
FMEA给出的失效模式的风险评估顺序,提供改进设计的优先控制系统,从而引导资源去解决需要优先解决的问题。
FMEA的文件化,使它成为重要设计文件之一,并成为设计评审的重要内容。
因此,FMEA已成为现代质量策划的重要工具,而被广泛应用。
1.5 什么时候做FMEA?
FMEA旨在及早识别出潜在的失效,因此愈早开始愈好。一般来说,在一个设计概念形成,设计方案初步确定时应该开始FMEA初稿的编制。
随着设计活动的展开,在设计的各个重要阶段,对FMEA的初稿进行评审,不断进行修改。
FMEA作为设计活动的一部分,应该在设计任务完成(如设计图样完成,过程设计文件完成)之时完成FMEA工作。
FMEA是一个动态文件,在整个产品寿命周期内,根据反馈信息,在进行设计修改时对FMEA进行重新评审和修改。要注意,任何为改进系统某一问题而进行的设计修改活动,都要谨慎地评审它对系统,对相关的部分的影响。因此对相关的FMEA(DFMEA,PFMEA等)都要进行重新评审,并做必要的修改。
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zhongtd12345 (威望:0) 离职 - 为品质奋斗的人

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对潜在的失效模式及其起因,重要的是采取预防措施。以防止这些失效模式成为事实。为此,我们要首先对目前已经用于相同或相似设计中的控制方法进行分析,评估这些方法的有效性及其风险。我们也可以把设计控制比喻成预防潜在失效变成现实或减少其出现可能性的防线。
典型的设计控制有:工程计算、材料试验、设计评审、台架试验、可行性评审、各种设计验证方法,样件制造与试验、道路试验、车队试验,等等。
我们可以把设计控制按优先采用的顺序,分成三种,或者形象地比喻为三道防线。
优先采用的第一种方法,即第一道防线是:防止失效模式的原因/机理发生,或减少它出现的可能性。例如,通过工程分析,使零件具备充分的合理的强度、刚度、寿命等;通过材料试验与分析,使材料具有良好的耐腐蚀性;通过实体仿真,模拟制造和装配过程,观察分析是否存在可能的失效,等等。
第二种方法,即第二道防线是:在只知失效模式,而对造成该失效模式的原因/机理不清的情况下,找出造成该失效模式的潜在原因/机理。例如,通过台架试验找出造成齿轮表面损坏的原因,找出发动机早期磨损的原因,等等;通过试验设计等方法找出各种因素变差对系统变差的影响,从而找出防止失效的优化方案等。
第三种设计控制,即第三道防线是:在不清潜在的失效模式情况下,找出可能的失效模式。最典型的这类方法是汽车的整车道路试验。道路试验对于产品设计的最后验证是十分重要的,但由于其粗糙性与综合性,依靠它进行设计控制的风险是很大的。
综上所述,应优先采用第一种方法,其次是第二种方法,第三种方法只能做为最后一道防线。当然,没有任何设计控制,设计将具有很大盲目性,风险极大。
从时间角度考虑,设计控制采取的越早越好。这将有利于失效的早期识别和预防,降低开发成本,缩短开发周期,降低风险。
需要加以强调的是,用于制造、装配过程的检验和试验不能视为设计控制。

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zhongtd12345
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