fmea是什么意思(FMEA的作用与目的)

精益屋栏目内容:精益话题15号(第15期)

专栏:FMEA的含义、功能和实现方法

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上面我们提到了反欺诈如何使用科学手段来防止错误。中间的重要环节是如何通过一些方法识别出流程中容易出现问题的步骤。本文介绍了一种称为FMEA(失效模式和影响分析)的方法。它是世界上使用最广泛的可靠性分析技术。

FMEA的意义

FMEA是产品设计阶段和工艺设计阶段的一项系统化活动，对产品的子系统、零件和工艺逐一进行分析，找出所有潜在的失效模式，并分析其可能产生的后果，以便提前采取必要的措施，提高产品的质量和可靠性。

FMEA开发之初考虑的是设计技术，但后期开发，除了设计，还可以应用制造工程和检验工程。FMEA技术在质量领域的应用在ISO 9000系列标准中也有明确记载。

FMEA的实施效果

FMEA可以在产品的整个生命周期中实施，如开发阶段、设计阶段、制造阶段和使用阶段。这是一套方法，不是一堆标准表，而是基于事实/经验而不是假设。FMEA过程是动态的、连续的，是企业知识库不断完善的过程。

根据应用环节的不同，主要分为设计FMEA和工艺FMEA。

FMEA的分类FMEA的分类

因此，FMEA可以支持可靠性分析和设计审查，这可以被视为质量保证、可靠性和可维护性的优秀组成部分。具体效果如下:

1.指出重要的故障模式，并指出潜在的故障或降级的故障灯。

2.评估设计或重新审查设计，以支持设计审查。

3.指出质量管理中存在的问题。

4.指出维修性设计中存在的问题。

5.产品安全的应用

FMEA形式

FMEA表单（例）FMEA表单(示例)

具体的FMEA分析步骤

FMEA的解析流程FMEA的分析过程

第一步:了解对象

实施可靠性分析最重要的是充分了解要分析的系统(对于设备可靠性，是整个设备系统，对于质量可靠性，是加工过程，对于安全可靠性，是操作过程)。以质量可靠性的控制为例。第一，你要尽可能熟悉产品加工的流程，最好是在最严格的条件下考察。尽量避免在没有看到产品或没有去现场的情况下做这件事。

为了理解分析对象，首先要看类似系统或试用产品的运行过程。如果在开发阶段根本看不到对象系统，则应该由有经验的人员从使用设备、环境条件、法规要求、工艺流程、常见质量问题清单(QA矩阵)等方面进行检查。

第二步:制作流程图。

制作工艺流程图，熟悉工艺的关键控制点(CCP)。对于设备，主机可以研究每个子系统和组件。

工艺流程图及设备（例）工艺流程图和设备(示例)

步骤3:列举故障模式

首先，集合各相关岗位的有经验人员，采用头脑风暴的方法。根据这个工艺流程各个环节会出现的偏差，可以从人、机、料、法等方面考虑并列出来。

* Brain storming指美国BBDO广告公司的Osborne首创的方法。这种方法主要是价值工程工作组的人员在正常、和谐、不受限制的气氛中，以会议的形式进行讨论和研讨，打破常规，积极思考，畅所欲言，充分发表自己的观点。

设备功能的失效模式主要包括以下几种:

-功能故障模式:不动作、不停止、延迟动作、提前动作、无法停在指定位置、无法达到指定参数等。

-机械故障模式:磨损、腐蚀、变形、开裂、破损、脱落、振动、松动、弯曲、泄漏、过热等。

-电气故障模式:短路、接触不良、燃烧、接触不良、过热、异响、绝缘退化等。

-化学失效模式:降解、剥落、腐蚀、变色、固化、污染、化学过热、沸腾等。

第四步:影响程度分析。

从设备的角度来看，影响分析是指上面列出的故障模式对每个子系统、整个系统，甚至安全的影响。

从质量控制的角度来看，更容易产生更多的风险源，并导致实际上已被识别并实际出现在现场的质量缺陷(一般公司对某个工艺流程都有定义的质量缺陷清单)。

因此，FMEA的影响是审查除其自身系统故障以外的所有其他受影响的项目，并对它们进行分析。所以要从安全、质量、环境、经济等多方面分析。

第五步:风险评估

这里有一个非常重要的概念必须要理解，那就是RPN(风险系数)。

RPN(风险优先数)是事件发生的频率、严重程度和检测水平的乘积，称为风险系数或风险序号。数值越大，潜在问题越严重。它用于测量可能的过程缺陷，以便采取可能的预防措施，减少关键过程的变化，使过程更加可靠。

公式如下:

RPN =故障严重程度(1-10) x发生频率(1-10)x检测水平(1-10)

RPN值的范围从1(绝对最佳)到1000(绝对最差)。具体分数和对应的标准一般没有明确的标准，根据不同的FMEA应用场景进行区分。确定从哪里入手，最好的方法就是利用“二八”法则，筛选出那些应该首先重点关注，风险最高的环节。

风险顺序数（SOD）风险序号(SOD)

-严重度:又称影响程度，主要指故障模式对系统、安全性和经济性的影响。

严重度的评级（例）严重性评级(示例)

-发生频率:主要指故障模式的发生频率，一般用高、中、低量化。

发生频度的评级（例）发生频率的评级(示例)

-检测:根据检测评价标准和检查类别，可分为(根据防错原理，防错方法最好):A=防错措施；B=检验工具的检验；C=人工检查

探测度的评级（6-10）检测等级(6-10)

探测度评级（1-5）检测等级(1-5)

第六步:原因分析和对策

这一步主要运用结构化问题解决的思路，各种分析工具(包括4M分析、why-why分析等。)被用来找出问题的根源并采取行动。

当问题的原因不能完全消除时，可以围绕RPN的三个方面(SOD)通过降低影响、降低发生频率或提高检测程度来改善情况。

第7步:在对策完成后检查评估。

对策完成后，需要对RPN进行评审，如果结果没有达到可接受的范围，则需要持续改进。

各流程结束后的FMEA（例）每个流程完成后的FMEA(示例)

其他分析方法:

故障树分析(FTA)是一种自上而下的演绎失效分析方法，它利用布尔逻辑结合低阶事件来分析系统中不希望出现的状态。故障树分析主要用于安全工程和可靠性工程领域，了解系统故障的原因，寻找降低风险的最佳途径，或确认某一安全事故或某一特定系统故障的发生率。

故障树分析是演绎推理，是一种自上而下分析复杂系统初始失效和事件影响的方法。故障树分析正好与故障模式和影响分析(FMEA)相反。FMEA是归纳推理，是一种自下而上分析设备或子系统单个部件失效或功能失效影响的方法。故障树分析是分析系统如何避免单个一般(或多个)初始故障的良好工具，但它不能通过故障树分析发现所有可能的初始故障。FMEA可以详尽地列出所有最初的失败，并确定它们的局部影响。它不适合测试多重故障或它们对系统级的影响。故障树分析会考虑外部事件，但FMEA不会。

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