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2023.10.07广东
第一步：规划和准备
目的：是根据正在开发的分析类型（即系统）来定义FMEA中包含和不包含的内容。例如，系统、子系统或组件。
DFMEA规划和准备的工具：
u设计FMEA规划和准备的主要目标是：
ü新开发的产品和过程；
ü定义对设计的哪些方面进行分析；
ü形成项目计划；
ü定义团队职责。
聚焦风险越高的问题越应深入讨论，关于低风险问题，最好避免冗长的讨论；
风险矩阵是一个很好的识别风险高低的有效辅助工具
需求分析
FMEA实施之前，必须清晰理解并确定产品需求,通过VOC，QFD，法律法规，行业/企业标准，客户需求清单等整体识别产品需求。
§QFD是英文QualityFunctionDeployment产品质量功能展开（质量屋）
QFD是一种将所有研发，工程以及制造的工作同客户需求（VOC）联系到一起的分析工具
框（边界）图
分析范围的可视化：
框（边界）图（BoundaryDiagram）：
-识别DFMEA分析项目的范围
-系统内外部关联系统（或部件）之间关系的图表化表达工具
-虚线框界定分析范围，带有标识的方框表示系统元件，不同的线型表示系统间连接关系
1.物理接触
2.物质传递
3.能量传递
4.信息交换
5.人-机
DFMEA表头
公司名称：负责DFMEA的公司名称。
工程地点：地理位置。
顾客名称：系统/子系统/组件/零件所属公司的名称。
车型年/项目：车型开始年和/或应用的车型项目。
项目：DFMEA项目的名称。
DFMEA开始日期：DFMEA启动的日期。
DFMEA修订日期：DFMEA的最新修改日期）。
跨功能小组：这些团队成员来自于组织和客户或外部的代表。
DFMEAID：由公司确定。
设计责任人：设计负责人的姓名，该责任人是DFMEA内容及发现的所有者。
保密等级：商业应用、专有，保密
步骤一规划和准备
1.使用框（边界）图确定分析范围：
·以手持手电筒为案例进行框（边界）图分析（也可以使用您公司产品）。
·虚线框内部为分析对象包含的范围。
·虚线框外部为分析对象相邻的其他系统（重点是分析外部接口）。
·使用不同的线型标注分析对象和相邻系统间的接口关系。
第二步：结构分析
目的：识别并将设计分解为系统、子系统以及零部件，使用结构树图、框图表达系统、子系统以及零部件的关系。
DFMEA结构分析的工具：
设计结构分析的目标：
使分析范围可视化；
分析并定义系统元素之间的关系，接口和交互；
实现可视化，通过如，结构树、框（边界）图等等
示例：起动机的系统级DFMEA、零件级DFMEA
定义客户：FMEA过程中有4个主要的顾客要予以考虑，他们的所有需要均应在FMEA分析中予以考虑。
最终用户：使用产品的人员或组织
OEM组装和制造中心（制造厂）：强调产品与组装过程的交接
内部制造工序：（有时候还要考虑到对操作人员的影响）材料和零部件的制造、组装、装配的场所（后续操作/下工位）
政府法规机构：制定要求并监督安全与环境规范符合性的政府代理机构
示例-起动机框（边界）图内部展开
结构树分层排列系统元素，并通过结构连接说明依赖关系。
为了保证整个系统结构树的清晰并防止冗余，每个系统元素只存在一次，每个系统元素下的结构都是独立的结构；
系统元素之间的交互作用可能描述为功能，并由功能网表示；
系统结构可以在电子表格的结构分析部分中创建。
表格中的结构关系：
§系统（项目）
分析范围的最高级别
§系统组件（项目/接口）
组件是失效链考虑的对象
零件组件（项目/接口）
组件是分析对象的下一级
工作坊：步骤二-结构分析
1.您将如何进行DFMEA结构分析？
·以手持手电筒为例进行结构分析（也可以使用您公司产品）
2.在白板纸上，画出需要被分析的产品系统结构：
·用黑实线画出产品系统、子系统及整个系统结构（事先准备好的图纸/样件/BOM等是很有帮助的）；
·相互之间尽量留出空间以备后续步骤使用。
备注：
·系统单元=黑体字；
·相互关系=单向或双向箭头（标明“机械”、“电气”、“信息流”等）；
·系统边界（范围）=点划线（或：虚线）。
第三步：功能分析
目的：
确保需求/特殊需求功能适当地分配给系统元素。
DFMEA功能分析的工具：
功能分析的主要目标：
产品功能概述；
使用参数图或其他方法详细描述每个功能；
分配需求/特殊要求分配到各系统元素的功能；
可视化。例如，功能树、功能网、功能矩阵图；
功能描述了项目/系统元素期望做什么：
1.功能描述了带有任务的项目/系统元素的输入和输出之间的关系；
2.功能被分配给系统元素,一个系统元素可以有多个功能；
3.组件具有功能和要求；
4.除了分析项目的主要功能之外，其他辅助功能，如接口功能、诊断功能和可维护性功能也应分析。
5.功能描述必须清楚。
功能=动词+名词：
接口是一种描述系统元素两者之间交互的功能。有五种主要类型的接口：
接口矩阵（I图）：
确定系统间的关系是有利还是不利的；
要求可以用其定义的属性来描述。两类：
非功能要求：限制设计自由度。
非功能要求可以是：重量要求、空间、阻燃材料选择
要求可能来自外部和内部：
参数图（P图）：
并将项目/系统元素对环境影响和噪音因素的敏感度降至最低，提升可靠性。
理想的输出是一个响应或Y。响应可以是质量特性，性能特性，或是一个系统输出。
输出特性应避免离散型，譬如：产量，失败产品的数量，无效产品的数量，通过/不通过，不合格率，次品个数，可靠性，外观，不合格率等。
§错误状态：是指那些异常的系统输出，包括设计角度的错误和客户感知角度的错误
-设计角度：
有害的输出：
-功能失效导致的；
-期望得到A输出，却得到是B；
-松开刹车反倒加速了；
-一些提示：功能丧失，功能退化、间歇性失效、功能异常。
·噪声因子是指那些不希望或不可控的系统输入；
·当一些可控因素超出其要求的范围的时候，这些可控因素就会变成噪声因子；
·在头脑风暴时尽可能多地列出噪声因子，在后续分析酌情删除；
·噪声因子可以分为五类：
·控制及噪声因子可由工程师来做出选择。
·成本与技术水平决定是否需要管控一些参数。
·举例–使用一种温度调节器（如空调）使得外界温度由噪音变成了可控因素。
示例-参数图（P图）
功能矩阵
功能关系的可视化：
对功能结构进行逻辑连接时，下面的提问是非常有用的：
低级功能如何实现高级功能？（自顶向下）
较低级别的功能的作用是什么？（自下而上）
表格中的功能关系：
§系统功能
分析范围内的功能
§系统元素的功能和预期的功能输出
组件的功能和输出或特性
工作坊：步骤三-功能分析
您将如何进行DFMEA功能分析？
1.项目、系统元素、组件具有何种功能和要求？
·以手持手电筒为例进行结构分析（也可以使用您公司产品）填入结构树中各项功能和要求：
功能（绿色笔）+要求（蓝色笔）
将各项功能填写在过程项目、工步及作业要素的下面。
备注：“发生了什么？”如何从左到右实现产品/过程要求-（过程项目-工步-作业要素）
2.各项功能的顺序如何？将过程项目中的各项功能与工步、作业要素的对应功能和要求联系起来：
功能链接=绿色连接线
通过链接各项功能，以“方法-目的”的形式建立功能网络。
第四步：失效分析
识别失效原因，模式和影响，并显示它们之间的关系以进行风险评估。
DFMEA失效分析的工具：
失效分析的主要目标：
确定在结构要素中分配给功能的潜在失效
建立失效链（影响、模式、原因）
失效关系的可视化（失效网和（或）FMEA电子表格）
客户和供应商之间的协作（失效后果）
失效描述：
系统和子系统失效模式的描述是根据功能损失或劣化来描述的。（非预期功能示例，当方向盘向左移动时，转向右转）
组件/部件失效模式由名词和失效描述组成，例如，不能密封。
失效的描述必须是清楚和可理解。不符合、不OK、失效、中断及诸如此类的描述并不足以帮助我们去找到失效原因、失效模式和确定措施。故此，产品的应用条件应该被考虑进来。
通常，某一功能可以有多种失效。
失效类别（功能的失效由功能推导出来）
功能丧失
如：无法操作、突然失效
功能退化
间歇性功能
如：操作随机启动-停止-启动
部分功能
如：性能损失
过度功能
如：操作超出可接受阈值
非预期功能
延迟功能
失效链：在FMEA中分析失效有三个不同的层面：失效后果（FE）、失效模式（FM）、失效原因（FC）
根据功能推导失效模式，在失效分析过程中形成失效链；
失效被认为是失效后果、失效模式是失效原因，取决于分析层级是系统，子系统还是组件。失效模式，失效原因和失效后果应与FMEA表格中的相应列对应。
失效网和失效链分析：
根据功能推导失效模式，在失效分析过程中形成失效链（如失效树/失效树/失效网）。
失效被认为是失效后果、失效模式还是失效原因，取决于分析层级是系统，子系统还是组件。失效模式，失效原因和失效后果应与FMEA表格中的相应列对应。
失效后果被定义为失效模式的后果。
描述：
对更高一级产品（内部或外部）
车辆的最终用户（外部)
适用的政府法规（监管）的影响；
对客户影响是客户可能会注意或碰到的后果，包括对安全影响；
最终用户/车辆操作员的失效后果示例：
没有明显的影响
噪音（机械），例如变形声/擦，吱吱声/拨浪鼓
外观不良，褪色，腐蚀
噪音（流体），例如，流体-吱吱声/嘎嘎声、唧唧声。
难闻的气味，粗糙，转向费力
操作受损，间歇性、无法操作、电磁兼容性（EMC）
外部泄漏导致性能损失、不能稳定的操作、不稳定
车无法启动
不符合法律和法规要求
不能转向或刹车失灵
失效模式被定义为可能无法满足或提供预期功能。
失效模式是从功能推断出来的，失效模式应该用技术术语来描述，而不一定是顾客发现的状况；
潜在失效模式，被定义为零部件、子系统或系统可能失去符合或提供其预期功能的情况。潜在失效模式可能是更高一级系统/子系统潜在失效模式的起因，或更低一级零部件失效的结果。
系统级故障模式的例子如下，但不限于：
失效原因是失效模式出现的原因，这是失效的机理，失效原因的后果是失效模式。
尽可能地确定每一个潜在的原因对应的失效模式；
尽可能简明扼要地列出原因，以便于针对原因采取相应的措施；
详细的失效原因描述有利于精确的制定预防措施和探测措施；
失效原因分析的方法：
1.应针对具体的失效模式，识别出所有影响相应功能的技术参数的影响，特别是特殊产品特性的影响；
2.从导致产品发生功能失效模式或潜在失效模式的那些物理、化学或生物变化过程等方面，寻找失效模式发生的直接原因；
3.从外部因素（如其他产品的失效、使用、环境和人为因素等）方面，寻找产品发生失效模式的间接原因。
潜在失效类型和原因如下，但不仅限于:
失效链可视化-失效网
将失效原因链接到失效模式，应自问，失效模式为什么或发生？
将失效后果链接到失效模式，应自问，失效模式发生时产生了什么后果/影响
表格中的失效关系：
§失效后果（FE）
§失效模式（FM）：
失效原因（FC）
总结---车窗升降电动机案例
结构分析、功能分析与失效分析后，会形成一个具有多个视图的结构树或电子表格
工作坊：步骤四-失效链分析
您将如何进行DFMEA的失效分析？
1.确定各功能的潜在失效模式、原因、影响：
·选择一具有多个链接的功能网络；
·描绘出在功能网络中各功能的潜在失效模式。
·失效=红色字体
2.链接成失效网络：
·将各具有“因-果”关系的失效模式链接起来。
·失效链接=红色连接线
第五步：风险分析
通过评估严重度、发生率、探测度来评估风险，并得到采取行动的优先级。
DFMEA风险分析的工具：
风险分析的主要目标是：
预防控制措施（现有和（或）计划的）
探测控制措施（现有和/或计划的）
评估每个失效链的严重度、发生率、探测度
客户和供应商之间的协作（严重性）
评估决定优先权
现行的设计控制是针对以前的类似设计所确定的考虑因素。
设计控制文件是设计稳健性的基础；
预防控制和探测控制是现行设计控制验证和验证方法库的一部分；
预防控制用于设计信息的输入或指导；
探测控制描述了已建立的验证和验证程序，并已经证明可以探测失效；
现行预防措施（PC）
描述如何使用已有的措施减轻潜在原因导致的失效模式。
它们的描述是确定发生评级的基础；
现行的预防控制措施的描述必须是清楚的、完整的，如有必要，可以通过引用参考文献来完成；
DFMEA团队也应该考虑设计的安全边界作为设计的预防措施；
预防措施完成后，通过探测控制验证失效的发生度。
现行探测措施（DC）
现行探测措施要考虑到有多大可能、在何时、在何处识别出（例如：通过评审/分析/模拟/试验等方式来识别）设计缺陷。
在FMEA中列出的探测措施表示计划的活动（或已完成的活动），而不是不会进行的潜在活动；
现行探测措施必须清楚而全面地描述，应填写具体的测试，测试计划或程序，以确保FMEA团队能够确定探测措施并将能够检测到失效模式或原因；
能够探测失效原因、失效模式措施都应填写在探测措施列。
§探测控制方法（检测技术的开发）：
1.模拟计算验证
·所要应明确建模条件（是否极限公差）、边界条件（是否极限管径）、输入要求（是否极限工况）以及计算验证的功能和特性。
2.原型件（手工样件）验证/工装样件（OTS）验证试验.
·应明确样件条件、试验条件、输入要求以及所要验证的功能性能、试验程序。
3.设计试验，包括可靠性试验。
4.使用类似零部件的模型，等
§探测措施的具体描述，如设计验证/确认中的：
设计冻结前原型样件或设计冻结后OTS样件+测试标准+测试类型
a)仿真模拟验证过程SV1645a
b)根据试验计划PP136-07进行功能检查
c)按照PR196-00进行破裂试验
d)按照试验计划1723进行气候变化试验
e)按照DE44进行路试
f)按照PST1000进行疲劳试验
g)按照ZN9.214.543进行图纸检查/公差分析
h)按照PV5768进行实验室试验
i)类似于“测试或实验室试验”
这种含糊的措辞应予以避免
现行预防和探测措施的确认
现行预防和探测措施的有效性应该得到确认；
如果控制措施被证明不能起到预防/探测的作用，则可能需要采取其它措施。
在使用以前产品FMEA中的预防/探测措施时，由于新产品可能有不同的条件，应对其进行审核。
评估每种失效模式，因果关系（失效链或失效网）以估计风险。
风险的评估标准：
严重度（S）：代表失效后果（后果）的严重程度
发生度（O）：表示失效原因发生度
探测度（D）：表示探测失效原因/模式的探测度
S、O、D的评估等级分别分为1-10个等级，其中等级10的风险贡献最高。
通过分别检查S、O、D的评级和三者的组合，可以得到对风险因素采取降低风险行动的优先排序。
严重度（S）：
评价功能失效模式导致的最严重影响的度量。
S是相对评级，并且不考虑发生度和探测度。
DFMEA的严重度使用严重度表中的标准来评估，该表可以增加特定产品的示例；
FMEA项目组应对评估标准和评估系统达成一致意见，即使对个别设计分析进行修改，也应该达成一致；
失效后果的严重度评估应由客户根据需要转移给供应商。
发生度（o）：
衡量预防措施的有效性的指标。
评级应该使用评分标准来评估，该表可以增加产品特定示例；
FMEA项目组应就评估标准和评估体系达成一致意见，即使对个别设计分析进行修改，也应该达成一致；
发生等级是在FMEA范围内的相对等级，并不能反映实际发生的情况；
发生等级描述了在客户使用中发生潜在失效的可能性；
根据评级表，考虑已经完成的探测措施的控制结果。
当失效原因被评定为发生时，应考虑当前预防措施有效性，评级的准确性取决于预防措施的描述。
探测度
表示在项目批准生产前对失效原因或失效模式探测有效性的估计量度。
探测等级是依据最有效的探测措施进行评估；
探测等级是在FMEA范围内的相对等级，确定探测等级时不考虑严重度S和发生率O；
评估探测等级使用评分表，这个表格可以用公司常使用的探测方法进行示例扩充。
FMEA项目组应就评估标准和评估系统达成一致意见，即使对个别产品分析进行修改也是如此。
动行优化级（AP）
§AP表为FMEA团队提供S，O和D的1000种所有组合的逻辑细节，可以根据每个S，O，D值和这些值的组合的单独评估来确定行动的优先次序，以确定可能的行动需求。
§AP值不是高、中、低风险的优先顺序，而是降低风险需求的优先次序。
设计失效模式及影响分析（设计FMEA）报告
工作坊：步骤五–风险分析
您将如何进行DFMEA的风险分析？
1.评估失效后果的严重度S
2.确定现行预防措施，评估发生度O
3.确定现行探测措施，评估探测度D
4.确定行动优先级AP
第六步：优化
了确定行动，降低风险并评估这些行动的有效性。
设计优化的主要目标：
1.确定改进所需的行动
2.采取行动的职责及完成日期的分配
3.采取行动的实施和记录
4.确认已实施的行动的有效性。
5.采取措施后重新评估风险
6.不断改进设计
7.完善产品要求和预防/检测措施
行动代表承诺采取具体的、可衡量的、可实现的措施，而不是可能永远无法实现的措施。
如果团队决定不需要进一步的行动，在备注栏中写入“无”或“未计划”，以表示风险分析已完成。
最有效的优化措施顺序如下：
1.修改设计以消除或减少失效影响(FE)
2修改设计以降低失效原因（FC）的频度(o)。
3增加探测失效原因或失效模式的能力（FC或FM)
4.在发生设计更改的情况下，再次评估所有受影响的设计元素。
5.在概念变更的情况下，FMEA的所有受影响的步骤都应该被审核，由于基于不同的设计理念，所以原始分析不再有效。
职责分配
每个措施应对应一个负责人和完成日期；
负责人确保更新操作状态，如果措施得到确认，这个人也对措施的实施负责；
记录预防和探测措施的实际完成日期，包括措施实施的日期；
目标完成日期应该是可行的（例如根据产品开发计划，在过程验证之前，在开始生产之前）。
评估措施的有效性
当采取的措施完成时，对其发生度和探测度重新评估，并且可以确定新的行动优先级；
新的措施获得的初步行动优先级作为预测有效性的优先级，然而，行动的状态任然是实施待定，直到有效性经过检验。在测试结束之后，初步评级必须被确认或改变，行动的状态然后从实施待定变为“完成”。
重新评估应基于所采取的预防和探测行动的有效性，新的评级基于设计FMEA发生和探测评级表中的定义。
持续改进
DFMEA是设计的历史记录，因此，一旦采取行动，原始严重度、发生度和探测度（S.0，D）的等级不会被修改。
已经完成的分析成为一个存储库，以追踪设计决策和设计改进的进展。
初始的S、O、D值可以基于最初的DFMEA、DFMEA族、通用FMEA进行修改，因为这些FMEAs中的信息都是特定分析的初始信息。
第七步：结果文件化
“结果文件化”步骤的目的是，针对FMEA活动的结果进行总结和交流。
该报告可用作公司内部或公司之间的沟通使用。当管理层、顾客或供应商要求时，该报告不应取代对DFMEA细节的评审。它是DFMEA团队和其他人员的总结，以确认每个任务都已完成、并评审分析结果。
A参考项目计划中的初始目标，说明一下最终状态。
B.总结分析范围并确认新的内容。
C.对功能是如何开发的进行总结。
D至少对团队确定的高风险失效进行总结，并提供一份具体的S/0/D评
级表和措施优先级的方法（如措施优先级表）。
E对采取的和I或计划中的措施进行总结（包括这些措施的状态），以解