在介紹FMEA之前，我們先看一個關(guān)于“考駕照”的案例：
教練：不敢還不趕緊踩剎車？
FMEA最早于上世紀(jì)50~70年代運(yùn)用于美國航空航天、軍工和汽車行業(yè)，隨后開始逐漸被食品、醫(yī)療、通信等行業(yè)廣泛采用。
發(fā)展至今，F(xiàn)MEA已經(jīng)滲透進(jìn)各行各業(yè)，不僅成為了企業(yè)提高產(chǎn)品和過程設(shè)計(jì)能力的有力工具，甚至在日常生活中，也有非常廣泛的應(yīng)用。
4）假如自己是飯店老板，如何保證同一道菜品每次做出來口味都一樣？
在設(shè)計(jì)和制造產(chǎn)品時，通常有三道控制缺陷的防線：
③減少故障的影響和后果。
FMEA正是幫助我們從第一道防線就將缺陷消滅在搖籃之中的有效工具，因此容易理解的是，F(xiàn)MEA是在產(chǎn)品設(shè)計(jì)或生產(chǎn)制造之前完成的一項(xiàng)活動，如果在制造過程中才實(shí)施FMEA，則不能體現(xiàn)其預(yù)防缺陷的功能，這樣的FMEA活動將毫無意義。
最常用的FMEA包括DFMEA（Design Failure Mode and Effects Analysis，設(shè)計(jì)失效模式及后果分析）和PFMEA（Process Failure Mode and Effects Analysis，過程失效模式及后果分析），DFMEA是對產(chǎn)品特性的定義和分析，PFMEA是對過程特性的定義和分析。
對產(chǎn)品/過程特性的定義包括三個維度：Severity（嚴(yán)重度）、Occurrence（頻度）、Detection——（不易探測度），三個維度的乘積被稱為風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)（RPN），即
RPN=S*O*D
（需要注意的是，最新版的FMEA已將RPN替換為AP表格，但總體思想是一致的，都是需要識別出高風(fēng)險(xiǎn)的失效模式）
因此，做好FMEA的關(guān)鍵就在于正確的定義產(chǎn)品和過程特性，識別高風(fēng)險(xiǎn)失效模式，并對其進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，降低風(fēng)險(xiǎn)。
核心邏輯：建立產(chǎn)品結(jié)構(gòu)→導(dǎo)出功能要求→導(dǎo)出失效模式/后果/原因→風(fēng)險(xiǎn)分析→采取措施優(yōu)化
1.規(guī)劃和準(zhǔn)備
采用QFD、邊界圖、風(fēng)險(xiǎn)矩陣等工具確定分析的重點(diǎn)包括哪些范圍。
風(fēng)險(xiǎn)矩陣——對系統(tǒng)、子系統(tǒng)和零部件進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)優(yōu)先度判斷。
2.結(jié)構(gòu)分析
采用框圖、結(jié)構(gòu)樹等工具確定新開發(fā)的產(chǎn)品包括哪些系統(tǒng)、子系統(tǒng)和零部件。
框圖——識別分析范圍的內(nèi)外部組件的接口關(guān)系；
結(jié)構(gòu)樹——對分析范圍的產(chǎn)品逐層分級為系統(tǒng)、子系統(tǒng)、零部件。
功能是依賴結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的，采用功能網(wǎng)、參數(shù)圖等工具根據(jù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)導(dǎo)出產(chǎn)品的全部功能。
4.失效分析
不滿足功能要求的情況稱為失效。本階段的重點(diǎn)是要識別失效模式、后果及原因，并采用失效樹、失效網(wǎng)等工具分析它們之間的關(guān)系。
5.風(fēng)險(xiǎn)分析
通過失效分析找出所有的潛在失效模式，并對其進(jìn)行量化分析。
6.優(yōu)化
根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)分析的結(jié)果，對高風(fēng)險(xiǎn)的失效模式采取改進(jìn)措施，以降低風(fēng)險(xiǎn)。
7.結(jié)果文件化
形成完整的FMEA報(bào)告，并進(jìn)行動態(tài)化更新。
二、FMEA表格內(nèi)容簡介
1.項(xiàng)目/功能/要求
項(xiàng)目：FMEA小組通過產(chǎn)品示意圖、邏輯框圖等識別的項(xiàng)目或零部件（如鋰電池包括正極材料、負(fù)極材料、隔膜、鋁塑膜等）；
功能：分析項(xiàng)目的功能，要求必須能夠達(dá)到顧客要求或者小組討論的設(shè)計(jì)意圖（如正極材料為電池提供容量）；
要求：輸入滿足每項(xiàng)功能的具體要求（如鋰電池正極材料克容量滿足≥170mAh/g）
2.潛在失效模式
指不能滿足功能要求的失效情況（如克容量＜170mAh/g）
3.潛在失效后果
對失效后果的分析，需要運(yùn)用失效鏈分析方法，可以從以下幾方面考慮：
1）對完成規(guī)定功能的影響；
2）對系統(tǒng)內(nèi)其他零部件的影響；
3）對上級系統(tǒng)功能的影響；
4）對廣義顧客滿意的影響；
5）對安全要求和法規(guī)要求的影響。
（如正極克容量偏低，會導(dǎo)致電池低容，產(chǎn)品續(xù)航下降，降低顧客體驗(yàn)感）
4.嚴(yán)重度等級
嚴(yán)重度等級是對潛在失效后果影響程度的評價(jià)，一般而言，分?jǐn)?shù)越高代表后果越嚴(yán)重，如涉及安全或法規(guī)問題，嚴(yán)重度等級一般是9~10分，需要注意的是，當(dāng)嚴(yán)重度S≥8時，無論RPN值有多小，都必須立即采取措施降低風(fēng)險(xiǎn)，并且只有通過設(shè)計(jì)修改才能降低嚴(yán)重度等級。
（如正極克容量偏低導(dǎo)致顧客體驗(yàn)感降低，嚴(yán)重度5~6分）
5.潛在失效起因
失效起因是對失效模式的原因分析，針對每個失效模式，盡可能列出其所有可能的失效起因。失效起因分析包括如下方法：
1）5Why分析；
2）4M1E分析；
3）DOE驗(yàn)證；
4）FTA失效樹分析；
5）頭腦風(fēng)暴分析。
（如正極克容量偏低的原因可能是來料批次一致性差）
6.控制預(yù)防/控制探測
RPN是對失效模式的量化分析指標(biāo)，考慮了潛在失效模式發(fā)生后造成的嚴(yán)重后果、發(fā)生的頻率和發(fā)生后的探測難易程度。
RPN究竟大到何種程度才需要采取措施進(jìn)行優(yōu)化，目前并沒有一個統(tǒng)一的指標(biāo)，通常是企業(yè)根據(jù)自身經(jīng)驗(yàn)確定，不同的企業(yè)對RPN的標(biāo)準(zhǔn)要求不同，以下列出參考指標(biāo)：
RPN≥125，表示風(fēng)險(xiǎn)嚴(yán)重，需要立即采取措施降低風(fēng)險(xiǎn)；
64≤RPN≤125，表示風(fēng)險(xiǎn)較大，需要進(jìn)行評審確認(rèn)是否有必要采取措施；
RPN＜64，表示風(fēng)險(xiǎn)較小，不必或暫時無需進(jìn)行改進(jìn)。
需要注意的是，RPN的三個量化指標(biāo)S、O、D的優(yōu)先級順序?yàn)镾＞O＞D，即嚴(yán)重度始終要放在風(fēng)險(xiǎn)分析的第一位置，如S≥8時，無論RPN多小，都必須立即采取改進(jìn)措施。
8.建議措施
根據(jù)對RPN的分析確定高風(fēng)險(xiǎn)的失效模式，然后采取措施進(jìn)行改進(jìn)驗(yàn)證，重新評價(jià)失效模式的S、O、D值，直到RPN降低到可接受的水平。同時，我們要保證采取的措施及時體現(xiàn)在相應(yīng)的文件上，確保措施的落實(shí)。
降低嚴(yán)重度（S）：只有通過修改設(shè)計(jì)，使原來的失效模式改變或不出現(xiàn)，才能降低嚴(yán)重度；
降低頻度（O）：可通過修改設(shè)計(jì)來消除或減少失效原因的發(fā)生；
如：防錯設(shè)計(jì)；修改設(shè)計(jì)尺寸公差；SPC控制等。
如：增加設(shè)計(jì)確認(rèn)/驗(yàn)證；實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)DOE；改進(jìn)測試設(shè)備/方法等。
總結(jié)：FMEA是一種預(yù)防失效的可靠性設(shè)計(jì)方法，其本質(zhì)是針對風(fēng)險(xiǎn)的管理。
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