FMEA失效模式和效果分析FailureModeandEffectAnalysis。
FMEA失效模式和效果分析是一個(gè)“事前的行為”,而不是“事后的行為”。為達(dá)到最佳效益,F(xiàn)MEA必須在故障模式被納入產(chǎn)品之前進(jìn)行。
由于產(chǎn)品故障可能與設(shè)計(jì)、制造過程、使用、承包商/供貨商以及服務(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。
FMEA的又可稱是PotentialFailureModeandEffectCriticalityAnalysis。早期的FMEA僅是可靠性分析中的一種定性方法,應(yīng)用于航空、航天領(lǐng)域,研究各種潛在失效模式及其以產(chǎn)品功能的影響,后來推廣應(yīng)用到產(chǎn)品性能分析及制造過程和服務(wù)過程的分析上。90年代后期,汽車、電機(jī)、電器等行業(yè)先后都把FMEA引入到質(zhì)量管理體系中,其中汽車行業(yè)還把其作為質(zhì)量體系(QS9000)的五大手冊(cè)之一。FMEA作為一種預(yù)防性技術(shù),在軍工、航空、核工業(yè)等高風(fēng)險(xiǎn)的領(lǐng)域里,它的使用可以減少或消除因設(shè)計(jì)缺陷而帶來的更大損失,最大限度地保證產(chǎn)品的安全性。
在更深入介紹FMEA之前,先對(duì)一些詞作一下解釋。
*失效(failure):是指產(chǎn)品喪失規(guī)定功能的狀態(tài),又可譯為故障。失效與故障在含義上略有差別,失效是對(duì)不可修復(fù)產(chǎn)品而言;故障是對(duì)可修復(fù)產(chǎn)品而言的。這里的失效(failure)含有這兩方面的含義。
*失效模式(failuremode):是指產(chǎn)品失效的表現(xiàn)形式,如材料的彎曲、斷裂、零件的變形、設(shè)備安裝不當(dāng)?shù)取?/p>
*潛在失效模式(failuremode):是指可以發(fā)生,但不一定非得發(fā)生的失效模式,這時(shí)工程技術(shù)人員對(duì)設(shè)計(jì)、制造和裝配過程中認(rèn)識(shí)到或感覺到的可能存在的隱患。
*后果分析(effectanalysis):是指一種失效模式若發(fā)生會(huì)給顧客帶來的危害性(criticality)有多大,在FMEA中的危害性包含三層意思,并都設(shè)法定量化。這三層意思是:
a)一種失效模式所產(chǎn)生后果的嚴(yán)重度(severity);
b)一種失效模式的起因發(fā)生的頻度(frequencyofoccurrence);
c)一種失效模式的起因不可探測(cè)的程度(likelihoodofdetection)。
評(píng)估失效后果的嚴(yán)重度(severity),通常采用分級(jí)的方法進(jìn)行描述,嚴(yán)重度分為10級(jí),最嚴(yán)重打10分,沒有影響打1分。
計(jì)算事先風(fēng)險(xiǎn)數(shù)(RPN)
事先風(fēng)險(xiǎn)數(shù)(riskprioritynumber)是嚴(yán)重度(S)、頻度(O)和不易探測(cè)度(D)的乘積,即:
RPN=(S)×(O)×(D)
RPN的大小是對(duì)過程中那些擔(dān)心的事項(xiàng)進(jìn)行排序。RPN高的失效模式,意味著風(fēng)險(xiǎn)極大,專家及工程師必須對(duì)這些失效模式引起足夠的重視,采取糾正措施的預(yù)防措施,努力減少RPN的值。
得知RPN值后,首先應(yīng)對(duì)排在最前面的事和最關(guān)鍵的失效模式提出糾正措施和預(yù)防措施,以降低失效風(fēng)險(xiǎn)。若失效的根本原因不詳,則應(yīng)通過試驗(yàn)設(shè)計(jì)等手段來確定主要原因。若缺少正確有效的糾正措施,F(xiàn)MEA工作的價(jià)值是有限的。用提高測(cè)控能力來減少RPN,一般來講是不經(jīng)濟(jì)的,且效果較差。用增加質(zhì)量檢查次數(shù)也不是積極的糾正措施。而永久性的糾正措施是必需的。因此,在有些場(chǎng)合要改變?cè)O(shè)計(jì),甚至改變現(xiàn)行控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。重點(diǎn)應(yīng)放在降低失效模式發(fā)生的頻度上,而不是努力地探測(cè)它們。
對(duì)于糾正措施和預(yù)防措施的進(jìn)展情況要及時(shí)跟蹤并驗(yàn)證其有效性。驗(yàn)證的方法是新一輪的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估--重新評(píng)定失效模式的嚴(yán)重度(S)、頻度(O)和不易探測(cè)度(D),重新計(jì)算事先風(fēng)險(xiǎn)數(shù)(RPN)。
糾正措施與預(yù)防措施往往不可能一次成功,需要不斷改進(jìn)不斷驗(yàn)證,只有當(dāng)嚴(yán)重度(S)和事先風(fēng)險(xiǎn)數(shù)(RPN)均大幅下降,達(dá)到滿意程度時(shí),F(xiàn)MEA才告結(jié)束。