为什么你做的FMEA没有用
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为什么你做的FMEA没有用
徒有其型的FMEA众所周知FMEA是质量管理领域中最关键最重要的核心质量工具之一，所有贯标ISO9001或者IATF16949的企业没有不导入FMEA培训、开展FMEA工作的。然而，请恕晓霜老师说句大实话，除了个别企业，在中国绝大多数的企业中，FMEA其实就是一个形式。对产品设计、工艺设计几乎没有什么帮助，FMEA只是用来应对客户的审核、应对第三方认证审核、完成PPAP。除此之外，企业内部外部的工程技术人员几乎不再愿意多翻阅FMEA一次。为什么大家做不好FMEA？其实并不是大家不想做好FMEA，近些年有越来越多的企业开始真正注重各种质量工具的应用。无论是选派员工参加培训，还是引入咨询老师进入企业帮扶，企业的领导也越来越肯在质量工具上增加投入。以晓霜老师来看，目前各个企业做不好的FMEA的最关键的原因，还是大家做FMEA的方法不正确。大多数的企业还是使用历史经验积累的方法和头脑风暴的方法来完成FMEA的。这种方法其实就是直接面对FMEA空白表格开始，直接做FMEA。说到极端的情况，有些企业的FMEA是在客户规定的最后期限之前，一个工程师一台电脑拍了一个晚上的拍脑袋写出来的一张表格。基于企业自身的少量经验积累，基于工程师、技术人员有限的经验的简单堆积，是很难做出有效的FMEA的。晓霜老师这里所说的有效的FMEA，是希望能够帮助企业的产品设计人员、工艺设计人员，理顺产品和过程的技术思路，在正向设计上起到指导作用，同时能够识别出尽可能多的、甚至全部的潜在的设计风险，识别出技术方案、工程技术参数选择所带来的所有可能的质量问题。在AIAG《FMEA手册》中，简单介绍了方块图（block 图）、参数图（P图）、界面矩阵图、也提到了质量功能展开。但手册中却没有仔细讲清楚，这些工具如何支撑FMEA，如何帮助我们识别潜在失效模式和潜在失效的要因。手册中方向性地讲解了一点点，远远无法指导大家实际应用。而国内在培训市场上所能够得到的社会公开课和企业内训的FMEA课程，绝大部分老师还是按照AIAG《FMEA手册》的内容讲解的。绝大多是培训老师其实自己没有过FMEA实际操作经验。这样的课程，其实也就顶多能够帮助大家认识一下FMEA表格中各个栏目的内容，介绍一下严重度、发生率、探测度的评价准则，仅此而已。这就像一个讲解员给我介绍了一辆汽车，这是方向盘、这是仪表板、这是油门和刹车、这是发动机，等等。现在请您来造个汽车吧？想造汽车，至少也得介绍一下四大工艺吧？没个冲、焊、涂、总简单常识，怎么造汽车啊？而该如何才能让大家在面对一个具体的产品、面对一个具体的工位的时候，能够结合技术深入分析识别出各种潜在失效模式和失效要因呢？那么，为了做好一份有效的FMEA，好歹也总的有些做FMEA的“四大工艺”吧？目前都有哪些FMEA方法？对的，您想的没错。其实当我们深入到通用汽车、福特汽车、大众汽车等汽车企业，以及一些国际知名的汽车零部件企业，在那些FMEA做的好的企业里面，绝对不是直接面对一张空白的FMEA表格就直接做失效模式识别的，而是需要先做一些准备分析，利用一些来中间交付物来支撑FMEA。目前在国际上应用比较多的主要有三种做法：——以德系企业VDA标准为基础的FMEA方法；——以福特汽车为主的福特汽车FMEA方法；——以通用汽车为主的通用汽车FMEA方法;晓霜老师将连续利用几篇文章，分别给大家做个简单的介绍。然后再向大家介绍一种晓霜老师潜心研究将近10年的独创的FMEA方法，考凡FMEA方法，一种结合质量功能展开（QFD）的方法。德系汽车企业（VDA）的FMEA方法在各种FMEA方法中目前应用最为普遍是以德系企业主的VDA标准中推荐的FMEA方法。这种方法在绝大多数的德系企业、欧洲其它国家汽车企业和部分美系企业都有普遍的应用。目前在行业内应用比较普遍的FMEA软件IQ-FMEA就是以VDA的方法为基础的。这种方法，首先是需要针对产品和过程做结构树分析。分析产品或过程在物理结构上的包含关系。进而在结构树的基础上，至上级结构开始逐层识别各级结构的功能，直到零部件级。当到达零部件级的时候，所识别的就是零部件上的长度、宽度、位置度、硬度、粗糙度、电阻、电容、材料物理性能等技术参数了。这种方法在理论依据上认为，上级系统的功能就是由下级系统的功能所构成的，最下级功能组件的功能就是由零部件的技术参数构成的。在功能树分析的基础上，完成故障树分析。功能树分析中各级系统所对应的功能不能保证，就是功能障碍，就是故障。上级系统的功能障碍就是下级系统的功能障碍导致的。这就是故障树分析的理论依据。在故障树分析的基础上，所分析对象的失效模式、失效产生的效果、失效产生的原因也就能够识别了。这种方法，在逻辑思路上是非常清晰的。应该讲比直接面对空白的一张FMEA表格就开始做填写表格的方法来说，可以从产品结构和技术原理出发，做正向的分析和识别，可以识别出更多的产品设计和过程设计的风险。但这种方法的缺点是：——其结构树限制了功能树分析的完整性和逻辑性，容易造成功能识别和原因识别的漏项。这种方法，人为地认为影响上级系统的功能的影响要素，仅限于下级系统的功能，而忽视了分析对象以外的相关件、相邻件的功能的影响，忽视了外部环境、边界条件的影响。 此外，在功能树分析的时候，受限于结构树的逻辑关系，而干扰了对功能原理和机理的分析，容易造成影响要素识别的漏项。在晓霜老师看来，属于要素性思维方式，而不是晓霜老师所推荐的正向产品设计和工艺设计开发人员所应具备的机理型思维方式。——功能树分析和故障树分析，需要二次重组上下级之间的因果关系。因为在识别功能、识别故障的时候，受限于结构树的物理包含关系。特别是当同一分析对象具备多个功能，而每个功能又有多个要求时。其下级系统的哪些功能是影响上级系统的哪个功能的哪个要求？其逻辑关系就会变得复杂了。因而上级功能和故障，与下级系统的功能和故障，相互之间的有机的逻辑关系就需要二次识别。——不能很好地识别非预期功能的失效模式。这种方法中，没有相关支持工具用于识别非预期功能的出现。福特汽车的FMEA方法福特汽车所采用的方法是使用边界图、界面矩阵图、P图来支持FMEA。这几种工具在《FMEA手册》中以及福特汽车的《FMEA指南》均有所介绍，因而AIAG《FMEA手册》所推荐的方法，以晓霜老师来看，主要还是来自于福特的FMEA方法。下图为《福特FMEA指南》中的流程图。在福特的流程中，把鲁棒性问题和错误当成两种不同的方向来看待。鲁棒性问题，通俗一点的理解就是分析干扰要素的波动和产品特性在公差内的波动时，对产品功能、性能稳定性的影响。边界图，用一些小方块来代表一些零部件，用边界线来划分哪些零部件属于研究范围内、哪些不属于研究范围内的，这样一种工具。有时也用一些带有方向箭头、虚线、实线，来区别各零部件之间的不同影响关系。边界图，也叫方块图。界面矩阵图，利用研究对象的各要素（不同零部件），构成两两相关的矩阵。分析各要素相互影响关系对预期功能的积极和消极作用，用来识别非预期功能。P图，也称参数图，把系统（研究对象）的输出区分为预期的输出和错误，把系统的输入区别为输入信号、控制信号、干扰变量。用P图来帮助识别几种输入输出变量。鲁棒性检查表，是用来深度分析干扰要素对预期功能和错误的影响。鲁棒性演示矩阵表，是用来确认鲁棒性相关的测试得到执行，使得鲁棒性得到验证。福特汽车FMEA方法的优缺点应该老老实实地承认，晓霜老师没有亲身直接接触到福特汽车的FMEA实践案例，仅仅是通过有限的、可以在公开网络所获得的资料得到一点有限认知。点评不正确，还望大咖们指正。与VDA的方法相比较，福特汽车FMEA方法，第一方面的优点是利用界面矩阵图来识别非预期功能的出现。而非预期功能的识别是VDA方法中的漏项。第二方面，福特特别强调了鲁棒性的识别和验证。除此之外，利用边界图来识别分析范围、利用P图来识别输入输出，从晓霜老师自己在具体案例的试用过程中发现，这两种工具的帮助意义并不是很大。边界图，或方块图，在所分析对象的产品所包含的零部件数量比较少，产品的运行工况不是很复杂的情况下，还可以清晰表达出来。但当分析对象的产品比较复杂，特别是在不同的工况情况向，各要素的影响关系会随时间、随工况发生变化时，如何试图用二维的图形表达三维甚至四维的影响关系，做方块图本身的困惑，会远远大于它所能给予我们的帮助。针对这个弊端，晓霜老师采取了多层级树形质量展开表的方法来确定分析对象的范围和深度。P图，也存在着同样的问题。当产品的输入输出比较少的时候，两类输出、三类输入，我们还是能够比较容易地识别完整。甚至每类输入输出有三两项的时候，它们的相互关系不做区分地表达在一张图上也是可以接受的。但对于绝大多数我们工程技术人员所面临的产品时，都是多功能的，每个功能又是有着多方面要求的，每个功能要求又是由多种多项输入共同完整的。这样的多输入多输出的参数图，无法准确表达哪些输入和哪些输出之间具有对应关系。在我们后续做FMEA的时候，还需要二次识别。针对这个弊端，晓霜老师采用直接利用质量功能展开表的形式，明确输入——输出，即因——果的对应关系。此外，福特方法最大的一个缺点，晓霜老师认为，还是丢弃了功能树分析的这一强大工具。因而对产品和过程功能的识别，对于实现产品功能的影响要素的识别，能力大大削弱了。通用汽车的FMEA方法晓霜老师多年以前间接了解到这种方法，只能说它可能来自于通用汽车。如果读到本文的朋友有跟多具体的信息、经验，还望不吝赐教给晓霜。这套方法的流程图如下，是用方块图来支撑一个界面矩阵图，用所谓的“功能树”和界面矩阵图构建一个功能矩阵。在功能矩阵和历史质量问题经验库的支撑下完成FMEA中的风险识别。在这套方法中，“界面矩阵图”、“功能树”、“功能矩阵”，虽然叫法与其它企业的方法有着同样的名称，但是其内容却有着很大的差异。方块图，与福特方法相同，是用方块代表零部件，用相互之间的连线代表相互影响关系，用边界线明确各个零部件是否属于研究对象范围内。界面矩阵图，与福特方法的界面矩阵图相同的地方是，界面矩阵的纵横坐标也都是各个零部件，构成了两两相关的矩阵。但是与福特方法不同，在这里没有识别各个零部件相互之间的影响关系是否是对功能有利的还是有害的，没有要求用正负数来标注积极作用还是消极作用。而仅用来识别各个零部件相互之间是否有影响关系，而且要求用文字性说明来明确是什么样的关系，例如“螺栓连接”、“焊接”、“数据通讯”、“滑动摩擦”等。界面矩阵得到方块图的支撑，是因为界面矩阵图中的纵横坐标是从方块图中识别出来的。功能树，这里的功能树和VDA方法的功能树相比较，只能说是半棵树。因为它只要求识别出来自客户的、来自于相关相邻系统的、来自于上级系统的、来自于生产过程的功能。而没有要求把功能的要求识别出来，没有继续分解识别出实效功能要求的技术手段。这个技术手段的识别，在这套方法中是放在下一项交付物中来完成的。功能矩阵，这是一个二维矩阵表，纵坐标，也即表格的左边，是刚刚所说的功能树中所识别的功能。横坐标，也即表格的上边，是来自界面矩阵图中的各个零部件以及具有相互影响的部件之间的界面。例如某件和某件之间的滑动摩擦副，作为一项界面，在横坐标中和一个零件一样，占据一列。在功能矩阵中，需要识别的是每一项功能都受到哪些零部件、哪些界面的影响。在有影响的纵横坐标的节点用打钩来标注出来。这个方法的指导思想看来是这样的，“功能是由零部件和零部件相互之间的界面来实现的”。因而在后续的FMEA中，失效模式的识别，主要是功能矩阵中的所识别的功能不能满足；而失效产生的原因主要是依赖从功能矩阵中所识别的零部件和界面来获得提示。通用汽车方法的优缺点利用功能矩阵来识别功能，方向性地识别功能的影响要素，在一定程度上帮助了我们尽可能多地识别风险。但晓霜老师的观点是，功能是有要求的，功能的要求不满足才是失效模式。功能是由构成产品的零部件来运作完成的，而功能的要求是由相应的零部件上的技术参数以及相关变量共同协作来完成的。也就是函数Y=F（x1，x2，x3，...）+δ也就是说我们做功能树分析或者做功能矩阵分析的时候，应该做到从功能出发，到识别出功能的要求Y，再分解到实现功能要求的技术手段X的层级。是需要细化到零件上的具体的技术参数、产品工作时的各种具体的变量层级，而不能仅仅限制于零部件级。从以上分析，大家可以理解了。这种把功能只能分解到零件和界面层级的功能矩阵，对于识别失效原因的局限性了。此外，这种方法对于识别非预期功能的失效模式及其影响分析，也缺乏有效支撑工具。因为在这里的界面矩阵图，已经失去了对部件与部件相互影响关系对产品功能的积极、消极作用的评价。考凡FMEA方法介绍了目前比较成熟的几种FMEA方法，现在大家应该有了这样一个观念了：其实质量工具是一种活的东西，各家可以有各自的做法，各种做法各有特长。和武林中的功夫一样，各门各派尽可以演绎出各自的拳脚套路。那么晓霜也就有可以来发挥一下创造性，创造出考凡门派的FMEA方法了。晓霜老师的这套FMEA方法是从2007年开始具备雏形，在将近10年的实践反复应用中逐渐完善起来的，因为与各汽车企业的现行方法相比较，具有明显的独特性和原创性，所以请允许晓霜老师把它命名为“考凡FMEA”。下图是考凡FMEA方法中的DFMEA流程。考凡方法中PFMEA的原理DFMEA原理相同，只是在流程中用到的是过程QFD，此外需要增加一步过程要素和过程变量“变差来源”的识别。另外PFMEA输出后的支撑文件是控制计划（CP）、工艺设计指南、工艺设计验证计划、生产设备验收计划等系列文件。结构树，与VDA方法中的结构树相同，用来分析和识别研究对象的物理包含关系。但在考凡方法中，须增加相关件、相邻件、工作介质、环境等要素的识别。功能树，在考凡FMEA中，在一定程度上脱离了结构树的束缚。因为在这套方法中我们的功能树分解不是按照结构树的层级结构来的，而是按照功能识别、功能要求识别，之后把功能的要求作为函数Y，根据产品的结构原理和工作机理，以函数关系式的形式识别影响Y的各自变量。即识别：Y=F（x1，x2，x3，...）+&δ这样我们会发现所识别的自变量，既包括了下级零部件的硬件产品特性，也包括了相关件相邻件的产品特性，也会包括在工作时的外界环境的影响、干扰信号、控制信号、工作条件、边界条件等其它软硬件变量。产品设计的质量功能展开（QFD），这一部分其实是质量功能展开四个阶段中的第二步，是从产品的功能要求到产品特性的翻译转换部分，所以我们说是“产品QFD”。它其实就是一个二维矩阵表。其二维表的左边就是我们功能树中所识别出来的所有的功能要求Y，二维表上边就是我们在功能树中所识别的各自变量x。在用x和Y相互交叉的节点，用相关系数来标注出来在功能树中就已经识别的相互影响关系。由此可见，产品QFD是严格得到功能树的支撑的。既然我们在产品QFD这个二维矩阵表中，已经把产品的功能要求Y和实现产品功能要求的技术手段X，明确为一个“因-果”关系矩阵表了。其实DFMEA中的失效模式和失效产生的原因就已经很清晰了：——QFD中左边的功能要求Y不能保证，就是DFMEA中的失效模式；——QFD中上边的自变量X在产品设计的时候，没有设计选择好，就是DFMEA中的失效产生的原因了。如果我们在功能树分析中，功能的识别、功能的要求的识别不露项，在功能分解中对自变量的识别不露项，那么在FMEA分析中，我们就可能做到100%地识别出所有潜在的预期功能的质量风险。因为以上的分析中，我们的功能树是出自针对预期功能的识别开始的，所以须要强调的是上述分析还只识别了预期功能的失效模式及其原因。那么我们利用福特汽车的方法中的界面矩阵图，来补充非预期功能的失效模式及要因分析。最后利历史质量问题经验数据库的信息，来补充结构树、功能树、界面矩阵图分析中的疏漏。而不是简单的利用历史经验来补充FMEA中的失效模式识别。因在考凡DFMEA中，现有控制的预防措施是研究选择哪一种设计方法把自变量设计选择正确，因而整理出所有的现有控制的预防措施，就是产品设计指南。而现有控制的探测措施，就是研究在失效原因的影响下一旦发生失效模式将如何能够及时发现，因而其整理在一起，就是产品设计验证计划。强大的考凡FMEA考凡FMEA方法不仅仅可以帮助我们在FMEA中尽可能早期识别出所有的产品设计、工艺设计的风险，也是快速提升工程技术人员技术能力的利器。其中特别是功能树分析，尤其是晓霜老师强调要求的以函数关系识别来做功能树分析，是训练工程技术人员正向开发的工程技术思维方式，是教给技术人员打开各类产品和工艺技术的万能钥匙。一般来说用这个方法研究过二到三个案例，工程技术人员就不会在惧怕任何新的产品、新的工艺，不再惧怕技术了，因为他们眼睛里已经不再有“黑盒子”的概念了。
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你可能喜欢潜在的失效模式及后果分析（FMEA）；第1章概论；1.1什么是FMEA?；潜在的失效模式及后果分析（英文：Potentia；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；FMEA是一个使问题系统地得到合理化解决的工具，；SFMEA－系统FMEADFMEA－设计FMEA；1.2FMEA的历史；世界上首次采用
潜在的失效模式及后果分析（FMEA） 第1章 概论 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
FMEA的历史 世界上首次采用FMEA这种概念与方法的是在本世纪60年代中期美国的航天工业。进入70年代，美国的海军和国防部相继应用推广这项技术，并制订了有关的标准。 70年代后期，FMEA被美国汽车工业界所引用，作为设计评审的一种工具。1993年2月美国三大公司联合编写了FMEA手册，并正式出版作为QS9000质量体系要求文件的参考手册之一，该手册于1995年2月出版了第2版。1994年，美国汽车工程师学会SAE发布了SAE J1739－潜在失效模式及后果分析标准。 FMEA还被广泛应用于其他行业，如粮食、卫生、运输、燃气等部门。
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。
由谁来做FMEA? FMEA既然是设计工作的一部分，自然应该由负责设计的工程师或工程师小组负责。但要完成好FMEA工作，非常关键的是要发挥集体的智慧。因此，FMEA的成功必须依靠小组的共同努力。必须组成一个包括设计、制造、装配、售后服务、质量及可靠性等方面的专家小组。与设计有关的上游（如下一个相关系统的设计师）的部门也将被吸收参加小组的工作。
什么时候做FMEA? 1 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。
失效链 一个潜在的失效事件的发生，如果没有采取或来不及采取或事实上不可能采取措施，而使之引起下游系统或相关系统产生链琐失效事件，我们称之为“失效链”。
不平道路引
水箱支架断裂
根源模式 起的振动与 车体扭转
水箱后倾 环境条件
水箱与风扇碰撞 产生异响
水箱冷却水管
被风扇括伤
水箱中冷却液泄漏
冷却系过热
最终模式汽车停驶
最终模式 可以看出： ① 水箱支架强度不足而造成的支架断裂是这个失效链的根源。 ② 道路不平引起的车体振动与扭转是引起支架断裂的环境条件，但不能视为失效的内在原因。因为汽车在不平道路上行驶是正常的输入条件。 ③ 失效链中，上一个失效模式是下一个失效模式的起因，下一个失效模式是上一个失效模式的后果。 ④ 在没有任何措施情况下，失效将发展到最终的模式。最有效的措施是不让支架断裂这一根源模式发生。在失效链中任何环节采取“切断”措施，如在水箱与发动机（假设风扇安装在发动机上）之间增加撑杆，保证风扇不与水箱碰撞，可以防止失效链的发展。但这种措施是否合理要认真评审。 ⑤ 失效链的发展常常会有分支，有时分支的链也会产生更加严重的后果失效模式。 以上这些概念对进行FMEA活动时，将十分有帮助。
顾客的广义概念
在FMEA中，多处要涉及“顾客”的概念。广义的“顾客”。包括： 最终顾客：产品／服务的使用者。 直接顾客：下一道工序或用户。 中间顾客：下游工序或用户。 其他凡是产品／服务受益或受损害者均在广义顾客概念之中。 2 1.8
DFMEA与PFMEA的联系 DFMEA与PFMEA既有明确的分工，又有紧密的联系，有以下几点需要注意： ① 产品设计部门的下一道工序是过程设计，产品设计应充分考虑可制造与可装配性问题，由于产品设计中没有适当考虑制造中技术与操作者体力的限制，可能造成过程失效模式的发生。 ② 产品设计FMEA不能依靠过程检测作为控制措施。 ③ PFMEA应将DFMEA作为重要的输入。对DFMEA中标明的特殊特性也必须在PFMEA中作为重点分析的内容。
第2章 产品设计FMEA（DFMEA） 2.1
DFMEA的准备工作 ① 建立小组。 ② 必需的资料，例如： ? 经由质量功能展开（QFD）而得到的设计要求； ? 产品可靠性和质量目标； ? 产品的使用环境； ? 以往类似产品的失效分析（FMA）资料； ? 以往类似产品的DFMEA资料； ? 初始工程标准； ? 初始特殊特性明细表。
3 灯泡总成
连接方法 A.灯罩
1.不连接(滑动配合) B.电池(2节电池)
2.铆接 C.开/关
3.螺纹连接 D.灯泡总成
4.卡扣装接 E.电极
5.压紧装接 F.弹簧 ③ 所要分析的系统、子系统或零部件的逻辑框图。它标明信息、能量、力、流体等的流程。明确该系统的输入、过程及输出。表示系统内零部件的联接和关系。 附录1是QS9000中推荐的DFMEA表格。本教材以该表格为基础，详细介绍DFMEA的具体应用。 在进行DFMEA之前，填写好该表格表头的各项内容，它们是： FMEA编号 系统、子系统或零部件的名称及编号 设计责任部门，包括供方名称 编制者（姓名、部门、电话等） 年型／车型（该系统／零部件应用的年型／车型） 关键日期（预定FMEA完成的日期，不应超过设计图样完成日期）
FMEA日期（初稿日期与最新修订日期）
小组成员（组长、成员的姓名、单位、电话等） 3 2.2
系统／子系统／零部件的功能 传统的产品可靠性的定义指出：可靠性是指产品在规定的条件下和规定的时间内完成规定功能的能力。不能完成规定的功能就称失效。因此FMEA，必须从搞清功能开始。 所谓功能，通俗地说，就是：设计这个系统／子系统／零部件做什么？也就是根据顾客需要，经过QFD明确的设计要求。或者说为满足设计意图，该“产品”的具体的要求是什么？ 一个零部件（或子系统，或系统）的功能往往是多项的。这种情况下，必须把所有的功能全部列出，不能遗漏。例如一个变速箱功能应包括： 汽车起步时输出的扭矩， 汽车行驶过程中，通过合理的速比满足整个行驶速度范围内的扭矩输出， 倒车时，改变传动方向， 发动机制动状态下，传递相反方向的扭矩， 提供方便舒适的变速操作， 空档， 卡车变速箱有的还要有功率输出功能。 给出完成这些功能的重要的环境条件，如大气温度、湿度、大气压、道路、灰尘和腐蚀介质等。如变速箱的润滑系统的正常工作与环境温度有重要关系。 给出设计要求的寿命。 以上这些要求都应尽可能给出可度量的（即定量的）的要求。如各档速比，传递的扭矩、功率、工作温度，等等。 除满足最终顾客的要求而确定的功能外，还要考虑满足直接顾客和中间顾客的要求。其中可制造性和装配性的要求尤为重要。 一个产品在产生满足顾客期望的功能的同时，有时还会产生顾客非期望的功能。这些非期望功能常常与安全及政府法规的符合性相关。诸如噪声、振动、电磁干扰、环境污染、能源消耗、材料回收再循环等。如变速箱的噪声、润滑油泄漏的要求也应明确列入功能要求中。 许多产品对维修性、服务和后勤保障性还有重要的要求，也应列入功能项目之中。
潜在失效模式 所谓失效，就是丧失功能。而失效模式，就是失效表现的形式。这里，我们说的是“潜在的”，意思是，这些失效可能发生，但不一定发生。 广义的说，失效模式有两大类型。 ① I型失效模式，指的是不能完成规定的功能。 这类失效的典型模式，可举例如下： 突发型：断裂、开裂、碎裂、弯曲、塑性变型、失稳、短路、断路、击穿、泄漏、松脱，等等。 渐变型：磨损、腐蚀、龟裂、老化、变色、热衰退、蠕变、低温脆变、性能下降、渗漏、失去光泽、褪色，等等。 ② II型失效模式，指的是产生了有害的非期望功能。 典型的这类失效模式有：噪声、振动、电磁干扰、有害排放、等等。当出现这类失效时，要返回功能描述部分，看是否已有限制要求，如果没有，是否应加以补充。 在描述失效模式时，要注意使用普遍使用的术语，避免使用地方性、行业性哩语。
潜在失效后果 潜在的失效后果，是指失效模式可能带来的对完成规定功能的影响，以致带来顾客的不满意，和不符安全和政府的法规。 失效后果的分析，要运用失效链分析方法，搞清楚直接后果、中间后果和最终后果。 失效后果可以从以下几方面考虑： ① 对完成规定功能的影响； ② 对上一级系统完成功能的影响； ③ 对系统内其他零件的影响； ④ 对顾客满意的影响； 4 ⑤ 对安全和政府法规符合性的影响； ⑥ 对整车系统的影响。 举例来说，发动机进气阀阀座烧蚀这一失效模式，其直接后果是造成气阀密封不严；其中间后果是造成压缩压力下降，燃烧状况恶化；最终后果是发动机功率下降，燃油消耗增加，排气有害物增加，引起顾客不满，甚至不符合政府法规。
后果严重性评估DDD严重度（S） 为了对失效模式的后果之严重程度进行评估，把对后果的定性描述作成某种数量化的评价，以便于工程中的交流，从而产生了对严重程度进行打分的办法。习惯的打分办法是，分数愈高，后果愈严重。曾经采用过的有3分制，5分制，10分制等。QS9000手册采用的是10分制。
后果 评定准则：后果的严重度 严重度
无警告的 这是一种非常严重的失效形式，它是在没有10 严重危害 任何失效预兆的情况下影响到行车安全或 违反了政府的有关法规。
有警告的 这是一种非常严重的失效形式，是在具有失9 严重危害 效预兆的前提下所发生的，并影响到行车安全或违反了政府的有关法规。 8 很高 车辆（或系统）不能运行，丧失基本功能。 高 中等 低 很低 轻微 很轻微 无 车辆（或系统）能运行，但性能下降，顾客不满意。 车辆（或系统）能运行，但舒适性或方便性项目性能下降，顾客感觉有些不舒服。 车辆（或系统）能运行，但舒适性或方便性部件不能工作，顾客感觉不舒服。 配合、外观或尖响、卡嗒响等项目不符合要求，大多数顾客发现有缺陷。 配合、外观或尖响、卡嗒响等项目不符合要求，有一半顾客发现有缺陷。 配合、外观或尖响、卡嗒响等项目不符合要求，但很少有顾客发现有缺陷。 无影响。 7 5 5 3 3 2 1
失效模式重要程度等 在QS9000中，突出了对产品／过程特殊特性的注意。所谓特殊特性是指：显著影响安全和政府法规符合性的特性；显著影响顾客满意的特性。 在FMEA中，要突出对特殊特性的关注。因此，专门设置一个栏目，用以标记所分析的失效模式是否属于特殊特性，并且使用顾客规定的符号进行标注。如： 安全和／或政府法规定符合性特性 ? 克莱斯勒公司
Safety Item
符号－（S）与盾形 ? 福特公司
Critical Characteristic
符号－（） ? 通用公司
Safety/Compliance Key Product Characteristic 符号－（S／C）或 重要性能、配合或外观特性 ? 克莱斯勒公司
Characteristic
符号－（◇）或（D） ? Critical Verification 符号－（□）或（P） ? 福特公司
Significant Characteristic ? 通用 Fit/Function Key Product Characteristic 符号－（◇）或（F／F） 特殊特性一般由特殊特性初始明细表给出。同时，FMEA也是发现潜在特殊特性的工具之一。 当严重度＞8时，应确认为特殊特性，当严重度为5－8，而频度＞3（频度的含义下面将叙述）时，可确认为重要特性。
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