2019年新版FMEA手册(中文版)

FMEA 手册（中文版）

1引言 (1)

1.1目的和说明 (1)

1.2FMEA 的目标和限制 (2)

1.3企业FMEA 整合 (2)

1.4产品和过程FMEA (4)

1.5项目规划 (7)

1.6FMEA 方法 (11)

2设计FMEA 的执行 (12)

2.1步骤一：规划和准备 (12)

2.2步骤二：结构分析 (14)

2.3步骤三：功能分析 (18)

2.4步骤四：失效分析 (24)

2.5步骤五：风险分析 (30)

2.6步骤六：优化 (41)

2.7步骤七：结果文件化 (43)

3过程FMEA（P-FMEA）的执行 (45)

3.1步骤一：规划与准备 (45)

3.2步骤二：结构分析 (48)

3.3步骤三：功能分析 (51)

3.4步骤四：失效分析 (55)

3.5步骤五：风险分析 (63)

3.6步骤六：优化 (72)

3.7步骤七：结果文件化 (75)

4监视及系统响应的补充F MEA（FMEA-MSR） (77)

4.1步骤一：规划和准备 (78)

4.2步骤二；结构分新 (80)

4.3步骤三：功能分析 (81)

4.4步骤四：失效分析 (83)

4.5步骤五：风险分析 (86)

4.6步骤六：优化 (94)

4.7步骤七：结果文件化 (96)

5本版的新增内容 (98)

5.1特殊特性 (98)

5.2FMEA 和功能安全 (98)

5.3本版的D FMEA 变更 (100)

5.4本版的PFMEA 变更 (103)

6 词汇表 (107)

1引言

本联合出版物是美国汽车工业行动集团（AIAG）与德国汽车工业联合会（VDA）的整车厂（OEM）和一级供应商成员合作逾三年的成果。本手册已进行改写，并在几个关键领域对 FMEA 方法进行了修订。其目的是为这些组织所代表的汽车行业提供 FMEA 通用基础知识。尽管我们尽了最大努力以达成共识，但可能仍有必要参考特定公司的出版物或顾客特定要求（CSR）。

一种新方法：本手册增加一个新的 FMEA 类别，即监视及系统响应 FMEA （FMEA-MSR）。在顾客进行有关操作时，FMEA-MSR 提供了一种诊断探测和失效缓解的分析方法，以使车辆保持安全状态或合规状态。

本手册替代美国汽车工业行动集团编制的 FMEA 第四版和VDA4“产品和过程 FMEA”。

1.1目的和说明

随着顾客对质量要求不断提高，产品和过程不得不进行成本优化，更高的复杂程度，以及法律要求设计提供商和制造商需承担更多的产品责任，汽车行业正面临各种挑战。因此，我们采用 FMEA 方法来解决技术问题，以降低风险。

FMEA 是一套面向团队的系统的、定性分析方法，其目的是：

·评估产品/过程中失效的潜在技术风险

·分析失效的起因和影响

·记录预防和探测措施

·针对降低风险的措施提出建议

制造商考虑的风险类型很多，包括技术风险、财务风险、时间风险和战略风险。FMEA 仅用于分析技术风险，从而减少失效、提高产品和过程

1.2FMEA 的目标和限制

FMEA 的目标是识别产品的功能或过程步骤、以及相关的潜在失效模式、影响和起因。此外，它还用于评估计划中的预防和探测措施是否是充分的，以推荐额外的措施。对于采取的措施，FMEA 将形成文件并跟踪这些措施的实施情况，以降低风险。FMEA 方法可帮助工程师将各种事项按重要性排序，并将重点放在产品和/或过程中发生问题的预防上。

FMEA 及其它活动的商业目标，如下：

·提高汽车产品的质量、可靠性、可制造性、可服务性和安全性

·确保获取各组件、系统和车辆之间的层次结构、连接、接口、级联和要求符合性信息

·降低保修和商誉成本

·在市场的激烈竞争中提高顾客满意度

·证明产品和过程风险分析，从而为承担法律责任做好准备

·减少开发过程中的后期变更

·保持无缺陷产品的发布

·在内外部顾客和供应商之间进行有针对性的沟通

·在公司内部建立知识库，即将获得的经验教训形成文件

·使组件、系统和车辆符合注册获批所需的法规

FMEA 具有以下的局限性；

·定性（主观的），非定量（可测量的）单点失效分析，非多点失效分析

·依赖团队的知识水平，可能预测、也可能无法预测未来的性能团队成员对他们讨论的内容和决定自行总结，因此，FMEA 报告的质量取决于团队的文字记录能力，所做的记录可能全面，也可能不全面（该记录不是会议记录）FTA（故障树分析）和 FMEDA（失效模式、影响和诊新分析）等其他方法可用于定量分析和多点失效分析。这些方法可以计算和分析相关指标（单点失效分析、多点故障、潜在故障），从而得出量化分析结果。

1.3企业FMEA 整合

FMEA 活动涉及多个学科，可影响整个产品实现过程。FMEA 的实施需要经过周密的计划才能完全有效。FMEA 方法是产品开发和过程开发活动中的必要组成部分。FMEA 可以减少产品再开发的时间和成本。它对综合规范、测试计划和控制计划的制定给予支持。

1.3.1FMEA 实施潜在注意事项

FMEA 的有效实施及其结果执行是汽车行业产品设计者、制造商和/或

组装企业的职责之一。在进行分析时，必须考虑产品在使用寿命期间的运

行条件，特别是安全风险和可预见的（但非故意）不当使用，这一点至关

重要。实施 FMEA 时，应遵循以下规范：

【明确】即用严格准确的技术术语描述潜在失效模式，使专家能够

评估失效起因和可能产生的影响，描述应避免产生误解、避免使用带有情

绪的词语（如危险、不可容忍、不负责任等）。

【真实】应准确描述潜在失效的影响（如产生异味，烟雾，火灾等）。

【合理】失效起因应合理，不考虑极端事件（如道路上的落石、制

造厂断电等）。当通过系统方法（包括头脑风暴、专家判断、现场报告、

使用案例分析等）进行记录时，因感知、判断或各种行为相关的不当使用

导致的失效应被视作可预见。蓄意不当使用（例如故意操作和破坏）导致

的失效不予考虑。

【完整】不应对可预见的潜在失效进行隐瞒。担心创建一个准确有效的 FMEA 文件会透漏太多的知识经验，不能作为 FMEA 文件不完整的正当理由。完整性是指被分析产品/过程的整体性（系统要素和功能）。然而，应根据所涉及风险的具体情况来决定描述的详细程度。

FMEA 中确认的失效技术风险要么被评估为可接受，要么需指定措施

进一步降低风险。措施的实施结果应形成文件。

1.3.2高层管理者的承诺

FMEA 过程可能需要相当长的时间才能完成，所需资源的参与和承担

至关重要。产品和过程所有者的积极参与和高层管理者的承诺对成功实施FMEA 很重要。

高层管理者负责 FMEA 的应用，并最终负责接受 FMEA 中确定的风险和风险最小化措施。

1.3.3设计FMEA/过程FMEA 中的知识

经验保护设计 FMEA 和/或过程 FMEA 中供应商和顾客之间的知识产权共享受供应商和顾客之间的合同协议管辖，不在本手册的范围之内。

1.3.4顾客和供应商之间的协议

有关 FMEA 的顾客特定要求应与相关方和/或供应商协调。关于执行FMEA 的协议可能包括但不限于以下项目：系统边界、必要的工作文件、

分析方法和评估表。

1.3.5过渡策略

使用 AIAG FMEA 第四版和 VDA 版本“产品和过程FMEA”制作的现有FMEA 可以保持原有格式并用于后续版本修订。

组织应仔细规划从当前的 FMEA 过程和方法过渡到新的 AIAG VDA FMEA 过程和上具。如若可行，在新项目中，需要从现有的 FMEA 开始，进行转变，以反映新的评级量表、分析方法和格式。但是如过团队确定该新计划知识现有产品的微小变更，他们可以保留 FMEA 现有格式。

除非公司领导层和顾客特定要求(CSR)，要求采用不同的方法，新项目应遵循本手册中介绍的 FMEA 方法。新项目遵循此方法的过渡日期和项目里程碑应由公司根据顾客的具体要求确定。

1.3.6基础FMEA 和家族FMEA

建议创建和使用基础 FMEA 和家族 FMEA，为新的分析提供基础信总。这些可选实践提供了利用过去经验和知识的最大机会，以确保在产品生命周期内积累知识，并且不会重复先前的性能问题(吸取经验教训)。此外，这种重复使用还可以减少工作量和费用支出。

基础 FMEA（也称作一般、基准、模板、核心、母版或最佳实践 FMEA 等)，包含了组织先前开发过程中积累的知识，可谓创建新的 FMEA 提供基础。基础 FMEA 不针对某个具体项目，因此允许对需求、功能和措施进行笼统的概述

家族 FMEA 是基础 FMEA 的具体化。通常，企业会开发包含共同或一致产品边界和相关功能（一个产品系列）的产品，或开发包含一系列操作的过程来生产多个产品或零件。在这种情况下，合适的做法是，创建一个涵盖同一产品系列下所有产品的家族 FMEA。

对于正在开发的新产品或过程使用家族 FMEA 或基础 FMEA 方法时，同队应识别和专注分析现有的和新的产品、过程或应用之间的差异。从家族FMEA 或基础 FMEA 获得的信息和评级，应根据具体的使用案例和已知应用经验进行严格检查。

1.4产品和过程FMEA

FMEA 在三种基本情形下使用，每种情形都有不同的范围或重点。

情形1：新设计、新技术或新过程

FMEA 的范围包括完整的设计、技术或过程。

情形2：现有设计或过程的新应用

FMEA 的范围包含新环境、新场地、新应用或使用概况（包括工作周

期、法规要求等）下的现有设计或过程。FMEA 的范围应关注于新环境、

新场地或新应用对现有设计或过程的影响。

情形3：对现有设计或过程的工程变更

新技术开发、新要求、产品召回和使用现场失效可能会需要变更设计和/或过程。在这种情况下，可能需要对 FMEA 进行审查或修订。

FMEA 包含一系列关于设计或过程的知识，如果至少有以下一点适用，则可在生产开始后进行修订：

·设计或过程变更

·运行条件变更

·要求变更（法律、规范、顾客、或最新技术变更）

·质量问题，即工厂经验、零公里、使用现场问题、内部/外部投诉

·危害分析和风险评估变更

·威胁分析和风险评估变更

·产品监视过程中发现问题

·经验教训

FMEA 主要有两种实施方法：根据产品功能（设计 FMEA）或根据过程步骤（过程 FMEA）进行分析。

1.4.1设计FMEA

设计 FMEA（DFMEA）是一科主要由设计责任工程师/团队使用的分析

技术，用于确保在将零件交付生产之前，尽可能考虑并解决潜在失效模式及其相关失效起因或机理。

设计 FMEA 用于分析如块/边界图所示边界中所定义的系统、子系统或

相关组件的功能，其内部要素之间的关系以及与系统边界外要素之间的关系。从而识别出可能存在的设计缺陷，将潜在的失效风险降到最低。

系统设计 FMEA 由表示为系统要素（项目）的各种子系统和组件组成。

系统和子系统分析取决于视角或责任，系统提供整车层面的功能，这

些功能通过子系统和组件级联。为了便于分析，子系统的考虑方式与系统

相同。系统 FMEA 中可能会分析系统、子系统、环境和顾客（例如：N 级

供应商、OEM 和最终用户）之间的接口和交互作用。

一个系统可能包含软件、电子和机械要素。系统实例包括：整车、传动系统、转向系统、制动系统或电子稳定控制系统等。

组件设计 FMEA 是系统或子系统设计 FMEA 的一个子集，例如，电机是

车窗升降器的一个组件，而车窗升降器是车窗升降系统的一个子系统。电