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第四版FMEA手冊中的DFMEA(設(shè)計(jì)FMEA)、PFMEA（過程FMEA），包括了系統(tǒng)（總成）、子系統(tǒng)（分總成）、接口部分、零部件以及制造和裝配過程中所有潛在失效模式的考慮。

 

第四版FMEA手冊有如下的一些變化：

a） 手冊中的表格、格式更容易閱讀，潛在失效模式的分析過程更加清晰，增加了索引。

b） 多余的示例內(nèi)容和贅語得到改進(jìn)，提供了更適宜的FMEA示例。

c） 強(qiáng)化了管理者的支持、關(guān)注、評審FMEA和其結(jié)果的要求。

d） 定義和強(qiáng)化了DFMEA和PFMEA之間的連接關(guān)系。

e） 定義了FMEA與其它分析工具的關(guān)聯(lián)與聯(lián)系，如方塊圖、P圖、QFD（質(zhì)量功能展開）等。

    f）改進(jìn)了嚴(yán)重度（S）、頻度（O）、不可探測度（D）的分級，風(fēng)險(xiǎn)順序數(shù)（RPN）不應(yīng)作為唯一的、評價(jià)失效后果風(fēng)險(xiǎn)程度大小的方法，提供了其他思考的方式和方法。

 

系統(tǒng)（總成）的潛在失效模式（System FMEA）：

一個(gè)系統(tǒng)（總成）通常由多個(gè)子系統(tǒng)（分總成）組成。系統(tǒng)潛在失效模式關(guān)注的是系統(tǒng)與其他系統(tǒng)，子系統(tǒng)，外部環(huán)境和顧客要求的連接接口和相互作用。

 

子系統(tǒng)（分總成）的潛在失效模式（Subsystem FMEA）：

子系統(tǒng)FMEA是系統(tǒng)FMEA的子集。例如前懸掛就是底盤系統(tǒng)的子系統(tǒng)。子系統(tǒng)FMEA關(guān)注的是子系統(tǒng)零部件之間的接口和相互作用，以及與其它子系統(tǒng)和系統(tǒng)之間的相互作用。

 

零部件的潛在失效模式（Component FMEA）：

零部件FMEA是子系統(tǒng)FMEA的子集。例如制動片是制動系統(tǒng)的零部件，而制動系統(tǒng)又是底盤系統(tǒng)的子系統(tǒng)。

 

FMEA的顧客：

組織FMEA過程的輸入考慮誰的要求？誰關(guān)注FMEA過程的結(jié)果？應(yīng)是FMEA的顧客：

a） 最終顧客，產(chǎn)品的最終使用者，

b） 汽車主機(jī)廠（OEM）；

c） 供應(yīng)鏈上的制造廠；

d） 與產(chǎn)品環(huán)境影響、安全有關(guān)的法律/法規(guī)的制定者和監(jiān)管部門。

 

對任何組織來說，F(xiàn)MEA是一項(xiàng)重要的活動。FMEA的開發(fā)過程是具有各方面豐富經(jīng)驗(yàn)的成員組成的分析小組的有效活動，其結(jié)果將影響組織的整個(gè)產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程。要使FMEA過程有效，應(yīng)進(jìn)行充分的策劃，應(yīng)保證足夠的時(shí)間和必要的資源，還需要高層管理者的關(guān)注與支持。

 

成立FMEA分析小組

成立專門的FMEA分析小組有助于確保FMEA開發(fā)的輸入與合作兼顧多方的觀點(diǎn)、意見和考慮。對所開發(fā)的FMEA的主題事項(xiàng)，小組成員應(yīng)具備專門的技術(shù)和知識。FMEA分析小組的負(fù)責(zé)人可以選擇具有相關(guān)經(jīng)驗(yàn)和權(quán)威的人員作為小組成員。

 

確定分析的范圍

確定FMEA的分析范圍，確定分析的界限，哪些內(nèi)容應(yīng)被包括？哪些內(nèi)容應(yīng)被排除？確定所開發(fā)的FMEA類型，是系統(tǒng)FMEA？子系統(tǒng)FMEA？還是零部件FMEA？首先確定、清楚了解分析的范圍，將有助于分析小組保持FMEA過程的方向和關(guān)注點(diǎn)。

第四版FMEA手冊推薦使用如下的方法和信息幫助分析小組確定FMEA分析的范圍：

a)      功能模式（模型），

b)     方塊圖；

c)      P圖（參數(shù)圖）；

d)     過程流程圖；

e)      接口圖；

f)      關(guān)聯(lián)矩陣圖；

g)     圖表；

h)     材料清單等。

     DFMEA應(yīng)該首先起步于對系統(tǒng)、子系統(tǒng)或零部件功能、特性信息和要求的開發(fā)。譬如：所分析的產(chǎn)品與哪個(gè)系統(tǒng)、零部件、過程相關(guān)？其他系統(tǒng)和零部件對該產(chǎn)品的功能存在哪些影響？是否應(yīng)作為該產(chǎn)品FMEA的輸入？在有可能失效的預(yù)防與探測方面，該產(chǎn)品與系統(tǒng)和其他零部件有關(guān)聯(lián)嗎？

 

     方塊圖和P圖等工具可以幫助小組進(jìn)行DFMEA的開發(fā)。

 

     方塊圖描述主要的零部件和主要的過程步驟與其他零部件的接口（關(guān)聯(lián)）。

      P圖幫助小組理解設(shè)計(jì)功能要求之間的關(guān)聯(lián)。通過分析預(yù)期的設(shè)計(jì)輸入和輸出，來清楚了解那些需要控制的或不需要控制的、影響產(chǎn)品性能的因素，全面、清楚地定義產(chǎn)品的特性，有助于產(chǎn)品潛在失效模式的辨識。

       第四版FMEA手冊推出了三個(gè)方塊圖示例、一個(gè)P圖示例。

     看來，向被咨詢組織介紹并指導(dǎo)其應(yīng)用方塊圖和P圖，應(yīng)成為一項(xiàng)咨詢工作內(nèi)容了。

 

關(guān)于失效模式的潛在原因和形成機(jī)理，本人從第四版FMEA手冊中做了一些摘錄，有些翻譯會不準(zhǔn)確，僅供參考。

在進(jìn)行潛在失效模式分析中，可以將原因和機(jī)理一起填入FMEA表中的一欄，也可將原因和機(jī)理分開填寫兩欄。

查找潛在失效模式的原因是十分關(guān)鍵的，盡管頭腦風(fēng)暴方法有一定作用，但FMEA分析小組應(yīng)著重理解每個(gè)潛在失效模式形成的機(jī)理。失效機(jī)理指的是導(dǎo)致失效模式的，物理的、化學(xué)的、電學(xué)的、熱學(xué)的或其他的過程。重要的是要區(qū)分清楚失效模式是觀測到的或外部的影響導(dǎo)致的，還是由失效機(jī)理導(dǎo)致的。

要在盡可能的范圍內(nèi)，列出每個(gè)潛在失效模式的形成機(jī)理，要盡可能簡明、充分。對于一個(gè)系統(tǒng)而言，失效機(jī)理是隨著一個(gè)零部件失效所導(dǎo)致的系統(tǒng)失效的延伸。一個(gè)產(chǎn)品或過程可能有幾個(gè)失效模式且互相關(guān)聯(lián)，因?yàn)樗鼈冇兄餐氖C(jī)理。DFMEA應(yīng)確?？紤]制造過程的影響。

失效的潛在原因是指：設(shè)計(jì)過程是如何導(dǎo)致失效發(fā)生的。失效的潛在原因是設(shè)計(jì)薄弱的反映，這種設(shè)計(jì)薄弱導(dǎo)致了隨后的失效。失效的原因?qū)е潞鸵l(fā)失效模式的形成機(jī)理。

一個(gè)失效模式通常會存在多個(gè)原因，要在盡可能的范圍內(nèi)，列出導(dǎo)致失效模式和失效機(jī)理的原因，原因的描述要簡明并且完整。

下面這個(gè)例子表示了失效原因與失效機(jī)理和失效模式的關(guān)系：

失效模式	失效機(jī)理	失效原因
車輛不制動	腳踏板的力沒有傳到剎車片上	防腐蝕保護(hù)不合適，機(jī)械連接斷裂。 不合適的主活塞真空密封設(shè)計(jì)。 不正確的接頭連接扭矩，造成液壓油損失。 不正確的連接扭矩，造成液壓流體壓力的損失，使用了不符合要求的管路材料。
車輛制動距離超過yy英尺	從腳踏板到剎車片的傳遞力不足	潤滑不足，機(jī)械連接接頭不靈活。 防腐蝕保護(hù)不合適，連接接頭腐蝕。 由于管線起皺紋，液壓流體部分損失，管線的管子材料不符合要求。
車輛制動力超過xx g´s	從腳踏板到剎車片傳遞的力過大、過快	由于密封設(shè)計(jì)不適當(dāng)，造成主活塞內(nèi)累積壓力。
車輛運(yùn)動受阻	剎車片沒有打開	剎車軌和剎車片腐蝕或堆積了雜質(zhì)，由于剎車片和導(dǎo)軌的表面加工不能保證其自清理和防腐蝕。
車輛不能運(yùn)動	液壓壓力沒有解除	由于密封設(shè)計(jì)問題，主活塞鎖死。

 

    潛在失效模式分析小組完成了最初的潛在失效模式和后果辨識、目前設(shè)計(jì)的預(yù)防控制和檢測控制確認(rèn)、包括確定了潛在失效模式的嚴(yán)重度、頻度和探測度分級之后，他們接下來應(yīng)考慮的是：是否需要減少由失效模式所帶來的風(fēng)險(xiǎn)？由于資源、時(shí)間、技術(shù)和其他因素的限制，分析小組首先應(yīng)選擇并確定風(fēng)險(xiǎn)的順序。

    分析小組首先要關(guān)注嚴(yán)重度等級最高的那些失效模式。當(dāng)嚴(yán)重度等級為9或10時(shí)，分析小組應(yīng)確保通過設(shè)計(jì)控制或建議措施來控制這些高風(fēng)險(xiǎn)。對于嚴(yán)重度等級為8或低于8時(shí)，分析小組首先應(yīng)關(guān)注發(fā)生頻度高、不易探測度高的失效模式。依據(jù)所掌握的信息、決定方法途徑、確定努力減少風(fēng)險(xiǎn)的順序，滿足組織和顧客的要求，這是分析小組的重要職責(zé)。

    關(guān)于風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)的風(fēng)險(xiǎn)順序數(shù)（RPN）。RPN = S(嚴(yán)重度)ｘO（頻度）ｘD（不可探測度），它表示一個(gè)FMEA的風(fēng)險(xiǎn)程度，數(shù)值范圍在1～1000之間。需要說明的是，判定是否需要對一個(gè)FMEA采取針對性的措施，RPN值不應(yīng)作為唯一推薦的方法。我們現(xiàn)在首先假定RPN是一個(gè)相對的風(fēng)險(xiǎn)大小的測量（實(shí)際情況往往不是），同時(shí)還假定先不考慮其持續(xù)的改進(jìn)。

    例如：如果顧客要求將RPN值為100的失效模式風(fēng)險(xiǎn)作為必須采取措施的界限；那么作為生產(chǎn)件組織只需要對下面例子中的B項(xiàng)采取措施就可以了，因?yàn)樗娘L(fēng)險(xiǎn)順序數(shù)是112。

項(xiàng)目	S(嚴(yán)重度)	O（頻度）	D（不可探測度）	RPN
A	9	2	5	90
B	7	4	4	112

    在這個(gè)例子中，B項(xiàng)的RPN 值確實(shí)高。但是盡管A項(xiàng)的RPN值只有90，但它確有著很高的嚴(yán)重度9。所以一定要清楚應(yīng)用RPN值的局限性。無論如何，RPN值不應(yīng)作為用來確定風(fēng)險(xiǎn)順序的唯一方法。

    可供選擇的方法：SO(SｘO)。某些組織可能選擇關(guān)注嚴(yán)重度（S）和頻度（O）的方法。SO指數(shù)是產(chǎn)品失效嚴(yán)重度和頻度的等級數(shù)。通過這個(gè)指數(shù)，組織可以考慮采取什么樣的預(yù)防措施來降低頻度（O）。對于那些最高的SO指數(shù)，還可以通過進(jìn)一步開展D（不可探測度）的改進(jìn)來降低。

    可供選擇的方法：SOD，SD。某些組織選擇使用SOD或SD作為區(qū)分風(fēng)險(xiǎn)優(yōu)先順序的工具。SOD是嚴(yán)重度（S）、頻度（O）和不可探測度（D）等級的非算術(shù)組合。例如：SOD S =7  O =3  D =5，SOD是735。而SD S =7 D =5 SD是75。

    這里采取的是降序排列的方法，首先考慮的是嚴(yán)重度，其次是頻度，再其次是不可探測度。

    下面的表格，向你展示的是相同的RPN值，不同的風(fēng)險(xiǎn)狀況：

S	O	D	RPN	SOD	SD
7	7	3	147	773	73
7	3	7	147	737	77
3	7	7	147	377	37

   請注意，上述表格表述的是相同的RPN值，但卻是非常不同的風(fēng)險(xiǎn)狀況，分析小組應(yīng)綜合考慮上述風(fēng)險(xiǎn)情況。我們還要告知的是，即使是SOD方法，也同樣具有局限性。例如SOD指數(shù)為711，風(fēng)險(xiǎn)等級比較高；但是當(dāng)SOD指數(shù)為599時(shí)，難道不應(yīng)引起注意嗎？