DFMEA的重要性及应用场景

FMEA共分为两个部分，即DFMEA（设计FMEA）和PFMEA（过程FMEA）。

1.DFMEA方法

DFMEA是“设计主管工程师/小组”用来保证在最大限度内充分认识和指明了各种潜在失效模式及其相关起因/机理的一种主要技术手段。DFMEA以最严密的、系统化的方式总结了设计一个部件、子系统或系统时小组的设计思想。其中介绍了顾客的概念不仅仅是“最终使用者”，而且也包括负责整车或最高一层总体设计的工程师/设计组以及负责生产、装配和服务活动的生产/工艺工程师。DFMEA的输入是小组努力的结果，应在小组间提倡交流和协作，FMEA应成为促进各相关领域之间相互交换意见的催化剂。

DFMEA是一份动态文件，应该体现最新的设计水平以及最新的相关措施。在设计概念最终形成之时或之前开始；产品开发的各阶段持续更新；产品图样完成前完成。针对设计意图并假定该设计将按此意图进行生产和装配，不依靠过程控制来克服潜在的设计缺陷，但可能包括制造或装配工程中可能发生的潜在失效模式和/或其原因、机理。进行DFMEA的输入包括：设计要求，产品可靠性和质量目标，产品的使用环境，产品的失效分析，以往类似产品的DFMEA，初始过程标准，初始特殊性明细表、功能框图等。

（1）目的 认可并评价产品/过程中的潜在失效以及失效的后果；确定能够消除或减少潜在失效发生机会的措施。

（2）使用时机 适用于新设计、新技术、新过程，对现有的设计用于新环境、场所或应用的情形下，进行DFMEA。

（3）负责人员及职能DFMEA的开发应由负责产品设计的项目负责人/工程师负责进行，即“谁产品设计、谁分析”。产品设计人员在DFMEA开发初期，应直接、主动地联系所有相关部门的代表。这些部门包括但不限于：市场、生产、质量等部门。

（4）DFMEA程序 先成立小组，画出功能框架，列出所有的功能，及其每一个潜在的失效模式，分析其后果，对这些后果进行分级，给出了频度（O）、重要度（S）及其评价准则；根据起因列出现在所采用的预防措施（即现行控制），给出了探测度（D）及其评价准则；以及风险优先数（RPN），RPN=S×O×D。针对高严重度，高RPN值采取预防和纠正措施，按严重度、频度和探测度的顺序降低其风险级别。对措施的结果进行评价，确认是否满足要求，如满足要求，则应将采用的措施反映到有关文件中。反之，则应考虑新一轮建议措施，重复上述要求直到可接受为止。

2.PFMEA方法

PFMEA是“过程主管工程师/小组”用来保证最大限度内已充分认识和指明了各种潜在失效及其相关起因/机理的一种主要的技术手段。DFMEA以最严密的、系统化的方式总结了开发一个过程时小组的思想。其中介绍了顾客的概念通常是指“最终使用者”，也可以是随后或下游的制造或装配工序、维修工序或政府法规。

PFMEA也是个动态的文件，开始于过程可行性分析阶段或之前，应在生产工装制造之前；而且要考虑以单个零件到总成的所有制造工序，完成于过程技术文件（控制计划、过程指导书）完成之前。对于组织，初始的PFMEA日期不应超过顾客要求的生产件批准过程的提交日期。假定所设计的产品能够满足设计要求。PFMEA中的缺陷不能靠更改产品设计来克服，但应该充分考虑产品设计特性，根据需要邀请产品设计人员参与分析工作，并促进不同部门之间充分交换意见，以最大限度地确保产品满足顾客的需求。进行PFMEA的输入包括：过程流程图、过程特性矩阵表、现有类似PFMEA资料、特殊过程特性明细表、工程规范等。

（1）目的 在假定产品设计满足要求的前提下，针对产品在生产过程中每个工艺步骤可能发生的故障模式、原因及其对产品造成的所有影响，按故障模式的风险优先数（RPN）值的大小，对工艺薄弱环节制定改进措施，并预测或跟踪采取改进措施后减少RPN值的有效性，使RPN达到可接受的水平，进而提高产品的质量和可靠性。

（2）适用时机 在产品工艺可行性分析和批生产之前，从零部件到系统均应进行PFMEA工作。PFMEA主要是考虑产品试制生产过程的分析，也可能包括包装、储存、运输等其他过程的PFMEA。

（3）负责人员及职能 PFMEA的开发应由负责工艺过程的项目负责人/工程师负责进行，即“谁工艺设计、谁负责”。工艺设计人员在PFMEA开发初期，应直接、主动地联系所有相关部门的代表。这些部门包括技术、市场、质量等部门。

（4）PFMEA程序 给出了相应的严重度（S）、频度（O）、探测度（D）及其评价准则和风险顺序数（RPN），RPN=S×O×D。针对高严重度，高RPN值采取预防和纠正措施，按严重度、频度和探测度的顺序降低其风险级别。对措施的结果进行评价，确认其是否满足要求，如果满足要求，则应将采用的措施反映到有关文件中。反之，则应考虑新一轮建议措施，重复上述要求直到可接受为止。

3.FME（C）A报告

列车产品FME（C）A报告包括引言、产品概述、基本规则、功能框图和可靠性框图、分析结果、结论和建议部分。FME（C）A报告模板参考如下格式。

《×××FME（C）A报告》

一、引言(www.xing528.com)

引言应说明此次FME（C）A对应的寿命周期阶段，以及此次FME（C）A的目的，例如，是进行方案优选，还是为了发现设计中的薄弱环节，或进行可靠性增长试验前准备等等。引言不设标题，也不编号。

二、×××FME（C）A分析前提条件

前提条件中包括假设条件、实施计划、FME（C）A表格的选用及相关数据来源依据等条件。

三、×××说明（产品概述）

产品概述应包括：

a）定义所分析的产品，简要说明产品的主要功能、工作方式、结构组成等；

b）规定产品故障判据。列车系统及各子系统、零部件应根据产品每一规定的性能参数，允许的极限及输出质量特性制定出故障的判别标准；

c）说明所分析产品的可靠性指标；

d）基本规则说明，即分析方法选择和定义分析的约定层次。应根据研发进度及所掌握的设计技术信息确定所使用的分析方法。在设计早期一般使用功能法，到详细设计阶段，应使用硬件法或硬件法与功能法相结合，危害性分析可进行定性或定量分析。应根据设计方案及规定的输出要求确定初始约定层次，初始约定层次一般为合同或任务书规定的、总的、完整的产品所在的层次（列车产品），最低约定层次一般为规定的或预期需要维修的最低产品层次或外部采购件；

e）建立产品的功能框图和可靠性框图：功能框图应清晰地表达系统各组成部分所承担任务的功能关系。可靠性框图是分析每个故障模式所能造成影响的逻辑依据，是对复杂产品的一个或一个以上的功能模式，用方框表示的各组成部分的故障或它们的组合如何导致产品故障的逻辑图。

四、×××FME（C）A分析

FME（C）A分析中根据选择的分析方法，确定该方法所需要的前期工作，如定义故障判据、定义严酷度、定义严酷度等级等工作，在该报告中明确说明故障判据、严酷度定义及严酷度等级（若需要）等内容。同时把分析内容（故障模式、故障原因、故障影响、改进措施等）依次填入表格。

分析结果：对具体产品及功能进行FME（C）A，并将分析结果逐一记录在FME（C）A工作表中。在产品的FMEA结果中，应单独列出可靠性关键件重要件清单、ⅠⅡ类故障模式清单、单点故障模式清单，表格模板具体参见DFMEA、PFMEA过程与步骤。

五、结论和建议

结论和建议包括排除或降低故障模式影响已经采取的措施，建议其他可能的补偿措施以及预计采取所有措施后能取得效果的说明。对清单中的关键件应该采取纠正措施以消除或减小它们的故障概率或影响，为使设计反复最小，建议的纠正措施必须尽早反馈给设计过程。

六、附件

把参考数据及分析表格、各种清单放在附件中。