FMEA--失效模式與影響分析
在設(shè)計(jì)和制造產(chǎn)品時(shí),通常有三道控制缺陷的防線:避免或消除故障起因?預(yù)先確定或檢測故障?減少故障的影響和后果?FMEA正是幫助我們從第一道防線就將缺陷消滅在搖籃之中的有效工具?
FMEA是一種可靠性設(shè)計(jì)的重要方法?它實(shí)際上是FMA(故障模式分析)和FEA(故障影響分析)的組合?它對(duì)各種可能的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)價(jià)?分析,以便在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上消除這些風(fēng)險(xiǎn)或?qū)⑦@些風(fēng)險(xiǎn)減小到可接受的水平?及時(shí)性是成功實(shí)施FMEA的最重要因素之一,它是一個(gè)“事前的行為”,而不是“事后的行為”?為達(dá)到最佳效益,FMEA必須在故障模式被納入產(chǎn)品之前進(jìn)行?
FMEA實(shí)際是一組系列化的活動(dòng),其過程包括:找出產(chǎn)品/過程中潛在的故障模式;根據(jù)相應(yīng)的評(píng)價(jià)體系對(duì)找出的潛在故障模式進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)量化評(píng)估;列出故障起因/機(jī)理,尋找預(yù)防或改進(jìn)措施?
由于產(chǎn)品故障可能與設(shè)計(jì)?制造過程?使用?承包商/供應(yīng)商以及服務(wù)有關(guān),因此FMEA又細(xì)分為設(shè)計(jì)FMEA?過程FMEA?使用FMEA和服務(wù)FMEA四類?其中設(shè)計(jì)FMEA和過程FMEA最為常用?
設(shè)計(jì)FMEA(也記為d-FMEA)應(yīng)在一個(gè)設(shè)計(jì)概念形成之時(shí)或之前開始,并且在產(chǎn)品開發(fā)各階段中,當(dāng)設(shè)計(jì)有變化或得到其他信息時(shí)及時(shí)不斷地修改,并在圖樣加工完成之前結(jié)束?其評(píng)價(jià)與分析的對(duì)象是最終的產(chǎn)品以及每個(gè)與之相關(guān)的系統(tǒng)?子系統(tǒng)和零部件?需要注意的是,d-FMEA在體現(xiàn)設(shè)計(jì)意圖的同時(shí)還應(yīng)保證制造或裝配能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)計(jì)意圖?因此,雖然d-FMEA不是靠過程控制來克服設(shè)計(jì)中的缺陷,但其可以考慮制造/裝配過程中技術(shù)的/客觀的限制,從而為過程控制提供了良好的基礎(chǔ)?進(jìn)行d-FMEA有助于:
·設(shè)計(jì)要求與設(shè)計(jì)方案的相互權(quán)衡;
·制造與裝配要求的最初設(shè)計(jì);
·提高在設(shè)計(jì)/開發(fā)過程中考慮潛在故障模式及其對(duì)系統(tǒng)和產(chǎn)品影響的可能性;
·為制定全面?有效的設(shè)計(jì)試驗(yàn)計(jì)劃和開發(fā)項(xiàng)目提供更多的信息;
·建立一套改進(jìn)設(shè)計(jì)和開發(fā)試驗(yàn)的優(yōu)先控制系統(tǒng);
·為將來分析研究現(xiàn)場情況?評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)的更改以及開發(fā)更先進(jìn)的設(shè)計(jì)提供參考?
過程FMEA(也記為p-FMEA)應(yīng)在生產(chǎn)工裝準(zhǔn)備之前?在過程可行性分析階段或之前開始,而且要考慮從單個(gè)零件到總成的所有制造過程?其評(píng)價(jià)與分析的對(duì)象是所有新的部件/過程?更改過的部件/過程及應(yīng)用或環(huán)境有變化的原有部件/過程?需要注意的是,雖然p-FMEA不是靠改變產(chǎn)品設(shè)計(jì)來克服過程缺陷,但它要考慮與計(jì)劃的裝配過程有關(guān)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)特性參數(shù),以便最大限度地保證產(chǎn)品滿足用戶的要求和期望?
p-FMEA一般包括下述內(nèi)容:
·確定與產(chǎn)品相關(guān)的過程潛在故障模式;
·評(píng)價(jià)故障對(duì)用戶的潛在影響;
·確定潛在制造或裝配過程的故障起因,確定減少故障發(fā)生或找出故障條件的過程控制變量;
·編制潛在故障模式分級(jí)表,建立糾正措施的優(yōu)選體系;
·將制造或裝配過程文件化?
FMEA技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展十分迅速?50年代初,美國第一次將FMEA思想用于一種戰(zhàn)斗機(jī)操作系統(tǒng)的設(shè)計(jì)分析,到了60年代中期,FMEA技術(shù)正式用于航天工業(yè)(Apollo計(jì)劃)?1976年,美國國防部頒布了FMEA的軍用標(biāo)準(zhǔn),但僅限于設(shè)計(jì)方面?70年代末,FMEA技術(shù)開始進(jìn)入汽車工業(yè)和醫(yī)療設(shè)備工業(yè)?80年代初,進(jìn)入微電子工業(yè)?80年代中期,汽車工業(yè)開始應(yīng)用過程FMEA確認(rèn)其制造過程?到了1988年,美國聯(lián)邦航空局發(fā)布咨詢通報(bào)要求所有航空系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及分析都必須使用FMEA?1991年,ISO-9000推薦使用FMEA提高產(chǎn)品和過程的設(shè)計(jì)?1994年,FMEA又成為QS-9000的認(rèn)證要求?目前,FMEA已在工程實(shí)踐中形成了一套科學(xué)而完整的分析方法?
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