Amef手动模式和潜在故障的影响分析

1.简介

传统上，在销售商品和服务的过程中，为了满足客户，公司不得不提供保证，即在特定时期内向客户承诺维修或更换。存在操作或构造缺陷的全部或部分产品。

即使这种承诺代表了消费者的安宁，但事实是在维修或更换期间无法购买产品，或者产品经常发生故障；代表不满意的原因，这转化为供应商的信誉丧失。

同样，在那些产品或服务在偏远地区或非常关键的条件下使用的情况下，保证会进入后台，客户的主要利益是该产品不会失败。

由于这些原因，理想的是将不存在缺陷的产品或服务投放市场，为此，在本文中公开了潜在故障的模式和影响分析FMEA（FMEA，英文缩写-FMEA）。模式和效果分析），这是提高可靠性和在产品和过程出现之前解决问题的非常有用的过程。

2.历史回顾

FMEA学科是由美国国家航空航天局（NASA）的工程师在美国陆军中开发的，被称为军事程序MIL-P-1629，标题为“执行模式的程序” 1949年11月9日编写，《失败，影响和可批评性分析》；这被用作评估可靠性并确定设备和系统故障对任务成功与人员或设备安全性的影响的技术。

1988年，国际标准化组织（ISO）发布了有关质量管理和保证的ISO 9000系列标准；该系列的要求导致许多组织开发针对客户需求，要求和期望的质量管理体系，其中QS 9000出现在汽车领域，由克莱斯勒公司，福特汽车公司开发通用汽车公司，以努力标准化供应商质量体系；根据QS 9000标准，汽车供应商必须使用高级产品质量计划（APQP），该计划必须包括设计和过程FMEA，以及控制计划。

随后，在1993年2月，汽车工业行动小组（AIAG）和美国质量控制协会（ASQC）注册了FMEA标准以在行业中实施，这些标准等同于美国汽车协会的技术程序。汽车工程师SAE J-1739。

这些标准在克莱斯勒，福特和通用汽车认可并支持的FMEA手册中提出；本手册为FMEA的准备和执行提供了一般指导。

目前，FMEA已在所有美国汽车公司中普及，并已开始在全球众多公司的各个领域中使用。

3. FMEA的要求

要执行FMEA，需要满足以下条件：

一支致力于改善设计能力以满足客户需求的团队，用于系统的各个层次的方框图和示意图，从子组件到完整的系统组件规格，零件清单和设计数据模块，组件等的功能规格。制造要求和要使用的过程的详细信息。

FMEA表格（纸质或电子形式）以及适用于该产品的特殊注意事项列表。

4. FMEA的好处

消除潜在的故障模式既有短期效益，也有长期效益。在短期内，它可以节省维修成本，重复测试和停机时间。长期利益很难衡量，因为它与客户对产品的满意度及其对质量的看法有关；这种看法会影响产品的未来购买，并在建立良好的产品形象方面起决定性作用。

另一方面，由于以下原因，FMEA支持并加强了设计过程：

在设计过程中帮助选择替代方案的可能性增加了在设计过程中考虑潜在故障模式及其对系统运行的影响的可能性提供了更多信息，以帮助制定全面而有效的测试程序制定潜在故障模式的列表，并根据其对客户的可能影响进行分类。提供公开的文档格式，以建议采取降低风险的措施来进行后续跟踪，以检测需要自我纠正功能的故障或光线保护识别可能无法检测到的已知和潜在故障模式检测可能导致某些次要故障的主要但通常很小的故障在理解系统功能方面提供了新的观点。

5.什么是阿米夫？

潜在故障的模式和影响分析（FMEA）是用于在产品或过程的设计中识别潜在故障的系统过程，以消除它们或将与之相关的风险降到最低。相同。

因此，FMEA可被视为一种系统，全面地检测和消除问题的标准化分析方法，其主要目标是：

识别和评估与产品设计和制造相关的潜在故障模式和原因确定潜在故障对系统性能的影响确定将消除或减少潜在故障发生机会的措施分析系统可靠性记录过程

尽管FMEA方法已在汽车工业中广泛使用，但它适用于检测和阻止任何类型的公司的产品和过程中潜在故障的原因，无论它们是处于运营状态还是处于开发阶段。草案; 以及它适用于管理和服务系统。

6. FMEA的格式和要素

为了便于记录潜在故障及其后果的分析，福特公司对进行FMEA的格式进行了标准化；但是，由于每个公司代表一个特定的案例，因此必须由一支由在设计，制造，组装，服务，质量和可靠性方面具有丰富经验的人员组成的多学科团队来准备。非常重要的是，即使进行了修改，也要保留以下元素：

标头。

FMEA的类型：必须指定要执行的FMEA是设计还是过程。名称/零件编号或过程：必须记录要分析的零件，组件或过程的名称和编号。使用后缀，更改字母和/或问题报告/更改请求（CR / CR）号（如适用）设计/制造责任：输入对机器负主要责任的运营和制造工厂的名称，设备或组装过程，以及负责设计所涉及的组件，组件或系统的区域的名称。其他涉及领域：列出受影响或涉及组件的设计或功能的任何部门/部门或组织。），以及涉及的其他制造业务或工厂供应商和受影响的工厂：列出与被分析的零部件或组件的设计或制造有关的任何供应商或制造工厂。车辆/型号年份（取决于制造地点）：记录将使用零件/过程的所有车辆生产线。被分析的年份和型号年份工程发布日期：指示工程发布的最后级别以及所涉及的零件或组件的日期。关键生产日期：记录相应的生产日期准备者：指明名称，准备FMEA的工程师的电话号码，地址和公司FMEA的日期：输入原始FMEA的开发日期，然后记下FMEA的最新修订日期。

描述/过程目的。

写下对要分析的过程或操作的简单描述，并尽可能简短地指出要分析的过程或操作的目的。

潜在故障模式。

它定义为零件或装配体可能无法满足工程发布要求或特定过程要求的方式。列出了针对特定操作的每种潜在故障模式；为了识别所有可能的故障模式，有必要考虑将其归为五类之一：

完全故障部分故障间歇性故障逐步故障超限

潜在故障的影响。

在定义故障模式和功能之后，FMEA流程的下一步是确定故障模式的潜在后果。必须通过集思广益来开展这项活动，一旦确定了这些后果，就必须将其作为影响引入模型。

必须假定，无论何时发生故障模式，都会产生影响。

通过识别其他故障模式，使用潜在后果程序来记录远程或环境后果，该程序如下：

它以故障模型（MF-1）开头，并列出所有可能的后果，将每当MF-1发生时假定为后果的后果分开，将其标识为MF-1后果。剩下的后果（如果MF-1发生，可能会导致的后果，取决于它发生的环境）。新的故障模式通过包含发生的情况来暗示异常的后果将发生，只要故障模式及其特殊情况发生，就将假定的后果分开。这些应确定为其他故障模式的影响。

严谨。

风险分析的第一步是量化影响的严重性，这些影响的评估范围是1到10，其中10是最严重的。

下面，我将介绍带有流程和设计评估标准的表格：

表1. FMEA设计影响严重性的建议评估标准和等级系统
影响	标准：对FMEA影响的严重性	行
危险警报	该事件会影响产品的安全运行，或者涉及违反政府法规而不会发出警报。	10
-危险；带警报	该事件会影响产品的安全运行或暗示不符合政府有关警报的规定。	9
很高	该产品无法使用，并且失去了主要功能。	8
高	该产品可运行，但性能降低。	7
中等	该产品是可操作的，但舒适或便利项目无法使用。	6
低	产品以降低的性能运行。	5
非常低	大多数客户注意到这些缺陷。	4
次要	普通客户会注意到这些缺陷。	3
非常轻微	合身和结实或吱吱作响的物品不合规。要求苛刻的客户注意到缺陷。	二
没有	没有效果	之一

向量2。FMEA过程中影响严重性的建议评估标准和分级系统
影响	标准：对FMEA影响的严重性	行
-危险；没有警报	这可能会危及组装操作员。该事件会影响产品的安全操作或违反政府法规的行为。该事件将发生而不会发出警报。	10
-危险；带警报	这可能会危及装配操作员。该事件会影响产品的安全操作或违反政府法规的行为。该事件将发生并发出警报。	9
很高	对生产链的重大破坏。100％的产品可以丢弃。该产品无法使用，并且失去了主要功能。	8
高	对生产线的轻微破坏。可以对产品进行分类并丢弃一部分。该产品可运行，但性能降低。	7
中等	对生产线的干扰很小。产品的一部分可以扔掉（不分类）。该产品是可操作的，但某些舒适/便利项目无法使用	6
低	对生产线的干扰很小。100％的产品可以恢复工作。该产品是可操作的，但是某些舒适/便利物品的性能会降低。	5
非常低	对生产线的干扰很小。产品可以分类，一部分可以恢复工作。大多数客户注意到该缺陷。	4
次要	对生产线的干扰很小。产品的一部分只能在过时的情况下才能在线恢复工作。一般客户会注意到该缺陷。	3
非常轻微	对生产线的干扰很小。产品的一部分可以退回，仅在站内在线工作。要求苛刻的客户注意到该缺陷。	二
没有	失败模式无效。	之一

7.特色

AIAG将特殊产品特征定义为一种特征产品，对于这种特征产品，合理预期的变化可能会严重影响产品安全性或符合政府标准或法规，或者可能会严重影响客户对产品的满意度。福特汽车公司将特殊功能分为两类：关键功能和重要功能。

福特将关键特征定义为影响遵守政府法规或产品安全功能的产品或过程要求，并且需要采取特殊措施或控制。在FMEA设计中，要考虑电位的关键特性。对于任何严重性等级大于或等于9的情况，都存在潜在的关键特征。

在FMEA过程中，它们被称为实际关键特性。严重性为9或10且需要特殊控制以确保检测到的任何特征都是关键特征。可能具有关键功能的产品或过程要求的示例包括组件尺寸，规格，测试，组装顺序，工具，接头，扭矩，焊接，连接和应用。

满足这些要求所需的特殊措施或控制措施可能涉及制造，组装，供应商，运输，监视或检查。

重要功能需要特殊控制，因为它们对客户满意度很重要。严重等级在5到8之间，且发生等级大于3表示明显的特征。在FMEA设计中，重要特征是潜在的。在FMEA过程中，如果需要特殊控制以确保检测到，则存在实际的重要特征。公司还没有标准化用于分组和表示特殊产品特征的方法。术语和符号会有所不同。

潜在故障的原因。

在列出影响和严重性之后，必须确定故障模式的原因。

在设计FMEA中，失败的原因是产生缺陷模式的设计缺陷。对于过程FMEA，原因是根据可以纠正或控制的内容描述的特定错误。

理念。

根据发生的原因来评估原因，这被定义为在产品的预期寿命期间特定原因发生并导致故障模式的可能性，即，它表示客户体验效果的可能性很小。故障模式。

发生的值通过下表确定，在获得中间值的情况下，假定为直接上级，并且如果完全不知道失败的可能性，则必须假设发生的次数等于10。

向量3。针对FMEA设计中事件发生的建议评估标准和分级系统
事故概率	失败率	行
上方：事件几乎是不可避免的	1 in 2³	10
1/3	9
高：重复性事件	八分之一	8
20分之一	7
中度：偶发事件	80分之一	6
400分之一	5
低：相对较少的事件	2000年的1	4
15,000分之一	3
远程：不太可能发生事件	150,000分之一	二
1,500,000分之一	之一

向量4。针对FMEA过程中事件发生的建议评估标准和分级系统
事故概率	发生率	C的PK	行
上方：事件几乎是不可避免的	1 in 2³	<0.33	10
1/3	0.33³	9
高：通常与以前失败的类似过程相关	八分之一	0.51³	8
20分之一	0.67³	7
中度：通常与以前经历过偶发事件的类似过程相关，但比例不大	80分之一	0.83³	6
400分之一	1.00³	5
2000年的1	1.17³	4
低：孤立的事件与相似的过程相关	15,000分之一	1.33³	3
极低：仅隔离的事件与几乎相同的过程相关联	150,000分之一	1.50³	二
远程：不太可能发生事件	1,500,000分之一	1.67³	之一

当前控制

当前控件是对防止发生故障模式或在发生故障模式时进行检测的措施的说明。设计和过程控制根据其用途进行分组：

类型1：这些控件可防止原因或故障模式的发生，或减少其发生类型2：这些控件可检测故障模式的原因并提供纠正措施的指南类型3：这些控件可在故障模式发生之前进行检测产品到达客户

检测。

筛选是在零件或组件离开制造或装配位置之前，所提议的过程控制（在上一栏中列出）将检测故障模式的可能性的评估。

随机质量控制检查不太可能检测到孤立的缺陷，因此不会导致检测程度的明显变化。有效的检测控制是统计抽样。

矢量5.建议的评估标准和分级系统，用于检测FMEA设计中的事故原因或故障模式。
侦测	标准：通过设计控制进行检测的可能性	行
绝对不确定性	设计控制不会检测到事件的潜在原因或随后的故障模式；或没有设计控制	10
离这很远	设计控制将检测出事件或后续故障模式的潜在原因的可能性非常小	9
远	设计控件检测到事件或后续故障模式的潜在原因的可能性很小	8
非常低	极低的概率设计控制将检测出事故或后续故障模式的潜在原因	7
低	低概率设计控制将检测事故或后续故障模式的潜在原因	6
中等	设计控件检测到事件或后续故障模式的潜在原因的中等可能性	5
中等偏高	设计控件将检测出事故或后续故障模式的潜在原因的中等可能性	4
高	设计控件检测出事件或后续故障模式的潜在原因的可能性很高	3
很高	设计控件检测出事件或后续故障模式的潜在原因的可能性非常高	二
几乎可以确定	设计控制几乎可以肯定地检测出事故或后续故障模式的潜在原因。	之一

矢量6。建议的评估标准和分级系统，用于检测FMEA过程中的事故原因或故障模式
侦测	标准：通过过程控制进行检测的可能性	行
几乎是不可能的	所有可用控件均未检测到事故模式或原因	10
离这很远	当前的控件检测故障模式或原因的可能性非常低	9
远	当前的控件极有可能检测到故障模式或原因	8
非常低	当前的控件检测故障模式或原因的可能性非常低	7
低	当前控件检测故障模式或原因的可能性很小	6
中等	当前的控件具有检测故障模式或原因的中等可能性	5
中等偏高	当前的控件具有较高的检测故障模式或原因的可能性	4
高	当前的控件很可能检测到故障模式或原因	3
很高	当前的控件很有可能检测到故障模式或原因	二
几乎可以确定	电流控制几乎可以肯定地检测出故障的模式或原因。通过类似的过程，已知可靠的检测控制方法。	之一

美国国家公共电台

风险优先级数字（RPN）是严重性，发生和检测的数学乘积，即：

NPR = S * O * D

此值用于识别最严重的风险，以寻求纠正措施。

建议采取的措施）。

如果NPR规定了故障模式，则纠正措施应首先解决最高等级的问题，要点和关键项目。建议采取的任何措施都是为了减少发生，严重性和/或检测的程度。如果不建议针对特定原因采取任何措施，则应注明。

如果过程FMEA没有采取纠正和有效措施，则其价值将有限。所有受影响的活动都有责任执行有效的后续计划，以解决所有建议。

负责区域/个人和完成日期（建议采取的行动）

记录建议采取措施的区域和人员，以及完成目标的日期。

采取的行动。

完成某项操作后，请记录当前操作的简短说明以及生效或完成日期。

结果npr。

确定纠正措施后，估计并记录最终发生的程度，严重程度和检测结果。计算得出的NPR，这是严重性，发生率和检测值的乘积。

过程工程师负责确保正确实施和监视所有建议的操作。FMEA是一份有生命的文件，应始终反映最新的设计水平。

8，FMEA准备程序的顺序

一旦确定了FMEA的要素，就必须知道应如何执行，即操作应遵循的逻辑顺序。此顺序最好通过下面显示的流程图表示。

应该注意的是，必须事先确定负责执行FMEA的团队，并事先进行数据收集分析。

FMEA在质量体系中的作用

它们可以被视为任何质量体系，预防和解决问题的主要目标。

为了防止出现问题，质量体系使用质量功能显示（QFD），故障树分析（FTA），反向故障树分析（RFTA），高级产品质量计划（ APMEA）和FMEA，后者通过APQP和实验设计（DOE）直接或间接使用，这是预防和解决问题的重要元素；关于后者，质量体系主要使用持续改进，质量运营体系（QOS），解决问题的8个学科（8D）和控制计划，而其准备工作直接来自FMEA，统计过程控制（SPC）工具的使用以及通过AMEF建立的特殊特征的考虑。