六西格玛设计:如何进行失效模式及影响分析(FMEA)
失效模式及影响分析(FMEA)已越来越多地被设计师所采用,它是6Sigma设计的常用工具之一。分析和发现新产品设计中的可能失效模式,并在设计上采取必要的预防措施,对减少新产品投入市场中产生失效的风险,节约新产品可能产生的故障成本具有十分重要的意义。
一、失效模式及影响分析表
实施失效模式及影响分析(FMEA)表是进行系统失效模式分析的起点。从FMEA分析表出发,可发现系统中各部件可能存在的失效模式,抓住重点,一一进行改善。下面是失效模式及影响分析表格。

二、失效模式及影响分析表(FMEA)的实施步骤:
FMEA表的具体实施步骤如下:
1.序号:按分析的具体对象的顺序进行编号。
2.零件名称及代号:对确定进行分析的子系统、部件、零件,填写设计图样上所使用的名称及代号。
3.功能:指设计要求分析的对象的功能。
4.潜在失效模式:列出分析对象的可能失效模式,即没有达到设计要求功能所产生的方式。潜在失效模式是通过分析预测有可能发生的,但并非必然发生的失效形式。一般可将同类型产品,元件的可靠性、耐用性试验报告进行分析评价,作为分析工作的起点。
典型的失效模式如下表所示。

5.失效原因:对每一失效模式应列出造成失效的原因。有些失效原因是多层次的或者几个原因相关联的。应结合应用故障树分析法(FTA)找到引起故障的主要原因或直接原因,列出的原因应尽可能完整和简明,以便能采取针对性的纠正和预防措施。
6.失效影响:主要是描述失效模式一旦发生后对整机产品所造成的影响。如果失效影响涉及到顾客申诉、索赔、违背有关标准或法规要求,应明确指出。
7.现有控制:列出现行设计控制的方法或控制措施,如进行何种试验验证和检查。
8.严重度S:指估计产品交付顾客后失效影响的严重性,可分为10级。其分级的级别和造成的影响如下表所示。只有通过设计更改,才能改善严重度。

9.频度数0:表征失效原因发生的可能性,又称失效发生概率,指预测故障出现的概率。可通过设计更改降低其级别。下表是频度数评估表。

10.不易侦测度D:表征对失效的潜在原因的可知程度,又称可发现率。它是指在使用之前失效被检出的可能性。对潜在失效模式的检查,可通过设计评审、设计验证、数学分析、可靠性试验、样机试验、使用现场试验等方式进行。下面是不易侦测度评价表。

11.风险顺序数RPN:这是影响产品质量的风险性大小的度量。风险顺序数RPN=S*O*D即RPN=1~1000,RPN值愈大,影响产品质量的风险性也愈大。这就要求设计人员优先采取稳妥可靠的预防措施。
12.建议措施:应简要地列出建议纠正措施的说明。
13.纠正措施负责部门和责任者完成日期:列出建议措施负责部门、完成日期和责任岗位。
14.已采取的措施:当落实措施后,对实际的措施及生效日期做出简要说明。
15.改进后的风险顺序数RPN:当纠正措施已经落实后所估计的风险顺序数。
三、失效模式及影响分析(FMEA)实例
下面是一款蓝牙无绳电话机在设计阶段的FMEA分析表。
