SFMEA系统失效模式与效应分析

“品质是生产出来的还是检验出来的？”，这个问题常常被用于品质管理中，实际上生产和检验能够影响的整体品质成本的占比其实很小，更大比重的品质成本其实在研发、工艺设计阶段已经决定了。在量产中有很多的品质改善是卓有成效的，但同时反应出，在从新产品开发到量产改善完成的时间段里存在着巨大的品质浪费，甚至很多产品从量产到项目结束都是高不良率或带病生产。

所以，现在越来越多公司将品质管理的重心放在产品开发的前端，通过SFMEA、DFMEA、PFMEA等系统工具进行潜在失效风险分析并提前加以设计防范。其中学习和应用SFMEA系统失效模式与效应将帮助企业保障系统可靠性、提高安全性、优化资源分配和符合法规和标准。

现代企业运营高度依赖各种复杂的系统，通过SFMEA能够系统地识别这些系统可能出现的失效模式，提前了解失效模式及其后果，企业可以采取针对性的措施，如增加冗余设计、优化系统架构等，从而有效保障系统的可靠性，减少因系统故障导致的生产中断等问题。
对于涉及安全关键领域的企业，SFMEA可以帮助企业分析潜在的安全风险，评估失效模式对人员安全、环境安全的影响，促使企业采取安全措施，如安装安全防护装置、制定紧急预案等，保障企业运营安全。SFMEA可以对系统失效的风险程度进行评估，识别出高风险的失效模式，根据风险优先级，企业可以将资源集中用于解决那些对系统影响最大、最有可能发生的失效问题，避免资源浪费在低优先级的问题上，从而提高资源利用效率。许多行业有严格的法规和标准要求企业确保系统的安全性和可靠性。SFMEA可以帮助企业满足这些法规和标准，避免违规带来的法律责任和声誉损失，维护企业的良好形象。

● 团队建立和强化品质和成本是设计出来的理念；

● 系统学习新产品开发到量产的六大工具的关联和应用；

● 系统学习QFD、SFMEA的工具的应用能力，突破在FMEA学习和应用中的瓶颈，培养团队分析解决问题能力；

● 推动应用SFMEA的工具系统性降低设计造成的品质风险。

引言

1. 讨论：“品质是生产出来的还是检验出来的？”或是...

2. 质量Kano模型：基本、一元、魅力、反向、无差别

3. 质量经济平衡点：品质水平与投入成本相关，怎样的品质表现对于公司最有利？

第一部分：系统设计

QFD质量功能展开（Quality Function Deployment)

一、质量机能展开（QFD）的定义：

质量展开(Quality Deployment ,QD)与狭义质量机能展开之总称。

1.1. 质量展开QD：将顾客的需求转换成代用质量特性，进而确定产品的设计质量（标准），再将这些设计质量系统地（关联地）展开到各个功能部件的质量、零件的质量或服务项目的质量上，以及制造工序各要素或服务过程各要素的相互关系

1.2. 狭义质量机能展开：将形成质量保证的职能或业务，按照目的、手段系统地进行详细展开

二、QFD的原理

2.1.QFD是把顾客或市场的需求转化为产品的设计要求、零件特性、工艺要求、生产要求的多层次的演绎分析方法。

2.2.QFD是一种顾客驱动的产品开发方法，按照顾客的需求和偏好来设计产品。

2.3.质量功能展开(QFD)体现了以市场为方向，以顾客需求为产品研发唯一依据的指导思想。

三、QFD典型模式—ASI四阶段模式

3.1 产品规划阶段:顾客需求转换成产品设计要求

产品规划阶段的QFD指导了产品的总体方案设计，输出了关键设计要求或关键质量特性。

3.2.零件配置阶段:产品设计要求转换成零件特性

  零部件展开阶段，以上阶段输出的设计要求作为顾客需求，分析为满足这些需求应具备的零部件特性，如技术参数、关键尺寸、材料等，并筛选重要的零部件特性。

3.3.工艺设计阶段:零件特性转换成工艺要求

  工艺计划质量屋是从设计到生产阶段的转移，其顾客需求是上一级质量屋输出的关键零部件特性，推导相应的工艺参数，形成工艺方案，建立工艺流程图。

3.4.生产控制阶段:工艺要求转换成生产要求

  生产计划阶段，顾客需求是关键的工艺参数，工程措施则是一线人员的操作要求、操作程序、检验、计量保证、设备的维护等。

四个阶段的质量屋必须按照并行工程的原理在产品方案论证阶段同步完成，

四、 QFD基本形式-质量屋

4.1质量屋（HOQ,House of Quality）主要由六部分组成：

  1）顾客要求及其权重，即质量屋的“什么（What）”。

  2）技术要求（最终产品特性），即质量屋的“如何（How）”。

  3）关系矩阵 ，即顾客需求及技术需求之间的相关程度关系矩阵 。

  4）技术需求相关关系矩阵，质量屋的屋顶。

  5）竞争分析，站在顾客的角度，对本企业的产品和市场上其它竞争者的产品在满足顾客需求方面进行评估。

  6）技术评估，对技术需求进行竞争性评估，确定技术需求的重要度和目标值等。

产品规划阶段的QFD指导了产品的总体方案设计，输出了关键设计要求或关键质量特性。

五、   质量屋构造

5.1左墙：顾客要求及重要度评估

5.2天花板：技术特性

5.3房间：关系矩阵

5.4屋顶：相关矩阵

5.5右墙：市场评价

5.6地下室：技术能力评价

六、   质量屋各构造解析

6.1.顾客需求及权重 （左墙）

要度Ki （i=1，2、、、，m）可取下列5个等级

数值越大，说明重要度越高；反之，说明重要度低。

6.2.技术特性（需求）（天花板）

满足以下三个条件：针对性、可测量性、宏观性

6.3.关系矩阵Rij（关系度）（房间）

◎:强 9，○:中3，△:弱1

6.4.相关矩阵（屋顶）

○：正相关      ◎：强正相关       ╳：负相关      #：强负相关

6.5.竞争分析（右墙）

1~5五个数字表示，1表示最差，5表示最好

根据改进程度、重要性等计算出顾客需求的权重（绝对值和百分比）

6.6市场竞争能力（右墙）：五个等级

7. 加权后工程措施的重要度hj

8. 技术竞争能力Tj 

9. 市场竞争能力Mi:M值越大越好

10.技术竞争能力指数Tj : T值越大越好

11.综合竞争能力指数C = MT  

七、   QFD实施步骤

7.1定目标顾客。

7.2调查顾客要求，确定各项要求的重要性。

7.3根据顾客的要求，确定最终产品应具备的特性。

7.4分析产品的每一特性与满足顾客各项要求之间的关联程度，找出那些与顾客要求有密切关系的特性。

7.5评估产品的市场竞争力。

7.6确定各产品特性的改进方向。

7.7选定需要确保的产品特性，并确定其目标值。

案例分析:QFD 案例分享

第二部分：六大工具系统性助力新产品开发到量产的高质量过渡

第一讲 六大核心工具的简介和关联性

1.六大核心工具关联性

1.1APQP 产品质量先期策划，产品、过程、系统的策划与执行

1.2FMEA 潜在失交效模式与后果分析，产品、过程、系统的纠正预防

1.3PPAP 产品量产批准程序，客户对供应商信用偏差的要求

1.4SPC 统计过程控制，对过程偏差的控制

1.5MSA 测量系统分析，对测量系统偏差的控制

1.6CP  将流程图和PFMEA识别的风险预防措施进行标准化，确保后续量产的品质稳定性。

2.APQP（产品质量先期策划）

意义：通过在产品量产之前进行产品质量先期策划，对产品设计和制造过程进行管理，确保产品达到顾客满意。

2.1五个阶段：策划、产品设计开发、过程设计开发、产品和过程的确认、量产；

2.2 四个阶段的CP（样品、试产、安全生产、量产）

2.3 APQP的输出：PPAP

3.PPAP（生产件批准程序）

意义：验证生产过程的控制能力和产品的一致性，确保产品质量符合标准。 

3.1 提交的19个项目

3.2 提交五个等级及选择

4.FMEA（潜在失效模式与效应分析）

意义：在设计阶段和过程设计阶段对潜在失效模式进行分析，预防质量问题。

4.1 FMEA的应用：S、D、P

4.2 风险评价：S/O/D，RPN、AP

5.MSA（测量系统分析）

意义：评估测量系统的性能，确保测量结果的可靠性。

5.1 MSA的分类：计量、计数、破坏

5.2 计量型测量系统评价：GRR%、PT、NDC，重复性和再现性的概念、原因、对策

5.3 计数型测量系统评价：一致性、百比分、KAPPA

6.SPC（统计制程管制）

意义：通过统计分析，识别和纠正生产过程中的变异，稳定产品质量和生产效率。

6.1 SPC应用场景：新产品、量产品

6.2 变异造成的原因：特殊原因、一般原因

6.3 常有术语:西格玛、方差、极差、平均值、中位数、众数常态分析

6.4 西格玛水平与良率

6.5 管制用的应用：分析用、控制用

6.6 常用管制图：计量型（四种）、计数型（四种）

7.CP（控制计划）

意义：将流程图和PFMEA识别的风险预防措施进行标准化，确保后续量产的品质稳定性。

7.1 控制计划方法论

7.2 控制计划的要求和指南

第三部分：FMEA 潜在失效模式和效应分析

1.概述与理论基础

1.1 FMEA意义：潜在失交效模式与后果分析，产品、过程、系统的纠正预防

1.2 何谓FMEA

1.3 它适应于流程改善的何处：SFMEA/DFMEA/PFMEA

1.4 FMEA的结果如何被利用

1.5 常用三种FMEA：S、D、P

1.6 FMEA的结果如何被利用

1.7 FMEA团队如何建立

1.8 概念：失效模式、效应、发生度S、严重度O、侦测度D

1.9 现行控制方法：预防与侦测

1.10 输出与评价结果：RPN、AP

2.FMEA方法的导入引导（六步法）

2.1 界定流程

2.2 流程输入

2.3 S.O.D锚点填写，计算RPN

2.4 分析的部分

2.5 改善的部分-计划行动计划

2.6 填入实际行动，计算新的RPN

3.FMEA 新版的要求（七步法）

3.1 界定流程

3.2 结构分析

3.3 功能分析

3.4 失效分析

3.5 风险分析

3.6 优化行动

3.7 计算新的RPN

4.FMEA案例分析

4.1 传统FMEA案例分享

4.2 新版FMEA案例分享

结语：

研发创新是企业的核心！其决定着品质、成本、效率和企业核心竞争力！