高阶篇：4.2.2）DFMEA层级分明的失效模式、失效后果、失效缘由 进阶篇：4.2.6）DFMEA故障库的创建与积累

本章目的：明确失效模式、失效后果、失效缘由的定义，分清楚层次关系，完成DFMEA这部分的填写。

 

1.失效模式，失效后果，失效缘由的定义

这是FEMEA手册第四册中的定义。

1.1 潜在失效模式 （b）

潜在失效模式是指零部件、子系统、系统可能潜在地不能知足或者实现项目栏里描述的预期功能的状态。
识别与功能/要求有关的潜在失效模式。潜在失效模式应当用专业技术术语描述，没必要描述成顾客可以注意到的现象。
一个功能可能有多个失效模式。若是一个功能被识别有大量的失效模式，则可能说明要求没有妥善的定义。
因为假设失效模式可能发生，但不是必定会发生，所以使用“ 潜在” 一词。
应当予以考虑潜在失效模式可能只在特定的运行条件（好比：热、冷、干燥、灰尘环境等） ，和特定的使用状态下（超过平均里程，不平的路段，仅在市内行驶等等）发生。
在肯定了全部的失效模式后，分析的完整性能够经过对过往运行不良、关注点、问题报告和小组“头脑风暴”的评审来确认。
潜在失效模式也多是上级子系统或系统的潜在失效模式的缘由，或者是一个下级零部件的失效模式致使的影响。

有关不一样要求的失效模式的例子，能够参见表Ⅲ.3。 

英文原版以下：

1.2 潜在失效后果（C）

潜在失效影响（后果）是指由顾客感觉到的失效模式对功能的影响。
根据顾客可能察觉和经历到的现象来描述失效影响。这里的顾客能够是内部顾客，也能够是最终使用者。若是失效模式可能会形成安全方面的影响，或者不符合法律条例，则应当清楚的说明这个问题；应当始终根据受分析的特定系统、子系统或零部件来进行说明后果。须要注意的是，在零部件、 子系统、 系统等级之间存在系统层次上的关系。例如：一个零件的断裂可能会引发总成件的震动，从而致使操做系统的中断。操做系统中断会使性能降低，最后引发顾客的不满。所以，就须要根据专业小组的知识程度，来尽量的预测潜在的失效影响。

典型的失效影响能够根据产品或系统性能来讲明。 表Ⅲ.4给出了表Ⅲ.3里的失效模式的影响。 

英文原版以下：

1.3 失效模式的潜在缘由/机制（f）

这部分信息能够被分为多栏，也能够合并成一个单独栏。

在开发FMEA的过程当中，识别失效模式的全部潜在缘由对后续的分析步骤是十分重要的。尽管有不一样的方法（好比头脑风暴）能够用来肯定失效模式的潜在缘由，但仍是建议小组着重于理解每一个失效模式的失效机制。

1.3.1 失效模式的潜在机制（f1）

失效机制是指致使失效模式的物理、化学、电、热或其它过程。 须要注意，失效模式是一个“观察到的”或“外部的”影响，不该当把失效模式和失效机制，失效模式背后的实际物理现象，退化过程，或者致使失效模式的连锁事件相混淆。
在最大程度上，应当尽量将每一个失效模式的潜在机制简明、完整的列出。
对于一个系统，失效机制是一个跟随在零部件失效后面的错误的传递过程，从而致使系统失效。
产品或过程可能因为一个共同的失效机制，而有多个相互关联的失效模式。

确保过程影响被做为DFMEA过程当中的一部分

1.3.2 失效模式的潜在缘由（f2）

失效潜在缘由是对设计过程如何容许失效发生的说明，应被描述为能够纠正、控制的问题。
潜在失效缘由多是一个设计或过程不足的显示，其结果是失效模式。

缘由是指致使或激活失效机制的环境。

在识别失效潜在缘由时，对特定的失效缘由要使用简洁明了的描述，好比：特定的螺栓电镀会产生氢脆。不能使用模棱两可的用词，例如：设计薄弱，不恰当的设计。
在进行缘由调查时，应关注于失效的模式，而非失效的后果。在肯定缘由时，小组应当经过讨论，来认为存在的缘由会致使失效（即：失效模式的发生并不要求有多个缘由） 。
一般来讲，各类不一样的缘由每一个均可能引起失效模式，从而致使了失效模式的缘由的多个线索（缘由分支） 。
尽量的将每一个失效模式/失效机制的每一个潜在缘由简洁、 完整的列出，以即可以对各个缘由进行详细分析，进而采起不一样的衡量，控制，纠正措施。
表Ⅲ.5显示的是表Ⅲ.3里的失效模式的缘由举例。表内包含的失效机制，尽管并不要求做为FMEA表格的最小元素，但它显示了失效模式，失效机制和失效缘由之间的联系。

在准备DFMEA时，假定该设计将被按照设计意图来制造、装配。通过小组斟酌，能够对以往历史数据显示的制造过程当中的不足之处做例外处理 

//做者认为初学者就解读FMEA手册关于这方面的定义有些困难，不妨先看看下面的内容。及本身去寻找些资料，更加有利于DFMEA的学习。关于定义的解读，最重要的两点：
①失效模式，失效后果，失效缘由的层次关系；
②三者均须要专业术语的描述。参见

进阶篇：4.2.6）DFMEA故障库的创建与积累

2.失效模式，失效后果，失效缘由的解读

2.1 Potential Failure Mode （潜在失效模式）

失效模式包括了6种情况：

1）Loss of Function；功能失效；

2）Partial or Degraded Function；功能不全面或衰退；

3）Intermittent Function间隙性无功能；

4）No Function When Required；没有客户要求的功能；

5）Functions When Not Required；非客户要求的多余功能;（实际设计中出现非客户要求的多余功能，客户通常不会抱怨，但出于简化产品及节约成本考虑，能够加入。

6）Unintended Function (Performs a different function)非预期功能（表现为另一种有害功能）。

//总而言之，这6种情况都是没有符合要求而产生的。

每种失效模式必须对应一种要求。//即没有凭空诞生的失效模式。

潜在失效缘由不是潜在失效模式。//层级别弄错。

全部的要求都有一种或以上的失效模式。

全部的失效模式在质量预防历史或质量预防数据库中已经定义。//这个要看行业和公司的积累了。

2.2 Potential Effects of Failure（潜在失效后果）

1）Causes MUST NOT be Listed as EFFECTS.缘由不能列为后果。//层级关系，因果关系不要混淆。

2）Severity Ratings MUST attach to each Effect.严重度评级必须附加到每一个失效后果。

失效后果能够考虑:

①政府规定；

②客户需求；

③标准；

④系统接口；

⑤包括已知投诉/召回；

⑥安全性；

⑦可装配性/可制造性；

⑧可服务性；

⑨包装/运输/交通；

2.3 Potential Cause of Failure（潜在失效缘由） 

1）潜在失效缘由被定义为设计薄弱部分的象征-即失效模式的推论；

2）至少，全部第一层级的缘由必须被定义。第一级缘由是一个故障模式的直接缘由；

3）独立缘由分别记录和评价；

4）过程缘由（PFMEA中的事情）不该该被收录在DFMEA中；

5）失效缘由可描述为能被肯定或控制的特征。

6）分析因为噪音因素致使失效缘由，须要由工程质量操做系统管理EQOS - Engineering Quality Operation System。

//第六点做者也不知道什么东西。

3.层次的划分（重要）

对于层次的了解，下图最能体现：

※该层失效模式是高阶系统的失效缘由，或较低阶零组件的失效后果

注：说白了，失效模式，失效缘由，失效后果实际上是一回事，只是针对的层级不一样而已。

理解了上面这张图，那么能够说DFMEA理解了大半了。

4.为什么要分层级

为了更加系统、清楚、简便的分析，得出最终的失效缘由。
在  高阶篇：4）可靠性设计 中的引子中有提到古英格兰有一首著名的名谣：“少了一枚铁钉，掉了一只马掌，掉了一只马掌，丢了一匹战马，丢了一匹战马，败了一场战役，败了一场战役，丢了一个国家。”
如果从国家灭亡的缘由中直接去寻找那一枚铁钉，无异于天方夜谭。但若是先从国家灭亡的缘由中找出战役，再找出战马，再找出马掌，最后找出铁钉，确是简单的多，也有条理可寻。

5.填写步骤

5.1 填写失效模式(重要)

潜在失效模式是依据要求而定的，思考及填写方法以下图所示：

重点在于1.2.3条失效模式的分析。

//若是一时之间找不到合适的专业用语描述失效模式，那就笼统写xx功能失效/衰退等，固然最后仍是要转换为专业用语才是符合标准的。

5.2 填写失效后果

所谓的失效后果，即上一个层级的失效模式；

以下图（QFDII中图）：

零件D的上一层级为膨胀阀阀体部件。在产品在xx条件下正常工做的条件下，零件D失效模式为鉍金属弹簧断裂，其失效后果就是膨胀阀阀体部件的失效模式，为阀体部件锁死。

5.3 填写失效机理（failure mechanism）

其实手册中也明确提出了，比起失效缘由更加应该注重失效机理。（it is recommended that the team should focus on an understanding of the failure mechanism for each failure mode.）
但不少时候咱们会每每忽视失效机理的描述，究其缘由其一是失效机理的描述并不是强制性的，其二是手册中的示范表格没有给出失效机理的一栏。（这能够说是很大的不足）

但机理的描述每每能更加详细明确地找到失效缘由。

描述失效缘由以前请描述，

5.3.1 观察这个零部件与其余部件之间的关系（方块图）

这个也是方块图的做用之一。

5.3.2 依据这个关系描述失效机理

5.3.3 依据失效机理给出失效缘由

失效机理能够描述零部件与其余零部件地关系；（方块图给出）

失效缘由只能描写内部因素，如手机摔地上摔碎，请描述手机内部结构问题，而不要描述地板太硬的问题。

5.4 填写失效缘由

所谓的失效缘由，即下一个层级的失效模式；

但须要这注意，由于要求的不一样，并不是全部的下一个层级的失效模式都是缘由。因此，明确的分析须要QFDII支持。以下图所示（QFDII中图）：

在要求①着屏下，组件B的失效缘由确定与零件D及组件C都有关系。但在要求②重现率下，组件B的失效缘由只能与零件D有关。

若不是，则须要同步更改QFDII和DFMEA。这也是反复的修正也是完善产品设计的方法。

5.5 这三步填写完成的组件B的DFMEA以下（示意）：

5.6 再举一个零件的例子

零件D的QFDII以下

 

依据组件B的DFMEA表，可填写零件D失效模式和失效后果。

如零件D要求①着屏下，失效模式1对应两种失效后果，零件D失效模式2只对应一种失效后果。

这里有一个争论点：一种失效模式能否对应多种失效后果。（后面会解释）

再依据零件D的QFDII检查失效模式，分析失效缘由。

相互完善后零件D的DFMEA表以下：

5.7 填写完成

按照这个步骤顺序，填写完11张DFMEA的失效模式、失效缘由、失效后果（记住，是11张DFMEA全部），这一章节算是学习填写完成了。

//说实话，这一部分是最累心的。做者在作这部分的时候深切感触到须要一个专业的软件来作这种重要却有重复性的劳动。

6.争论点

6.1 一种失效模式能否对应多种失效后果

例子1：

零件D为有焊点的零件，失效模式是焊点设计不当致使的焊接不良。那么失效后果1（组件B失效模式1）为断路，功能失效；对应的失效后果2为组件B间歇性工做（因为接触不良致使，这也是可能的）。

例子2：

零件D为齿轮，失效模式是齿轮参数设计不当到时的转动啮合不理想。那么失效后果1（组件B失效模式1）为振动过大；对应的失效后果2为组件B噪音过大。

6.2 当一个失效模式对应多个失效后果时，是否只填写最严重的那个便可。

有些文章中写道，分析故障后果时,应尽量分析出故障的最终影响,即最严重的影响。

FMEA手册中关于严重度S的定义时有这样描述：Severity is the value associated with the most serious effect for a given failure mode. 。因此有人就认为，当一个失效模式对应多个失效后果时，填写最严重的那个便可。

但做者认为当一个失效模式对应多个失效后果时，需填写全部的失效后果。

缘由在于：

1）FEMA手册中描述：产品或过程可能因为一个共同的失效机制，而有多个相互关联的失效模式。
A product or process can have several failure modes which are correlated to each other because of a common failure mechanism behind them.

2）手册中的严重度s是衍生的评价手段，失效后果的填写与否与评价与否并不是绝对关联，不是说放过那些较为轻微的失效后果。

3）当放过的那些不是最严重的失效后果发生时，就不能追溯缘由了；

4）DFMEA不一样层次制做时会不连贯（作过的人会最有感触）。

7.DFMEA章节对应的资料

本来做者分享一些资料，是想作些互动。

也想要更好的沟通和多一些朋友。

能够去关注做者的微信公众号：mdmodule；

做者的邮箱：zjc9915@qq.com，能够写一些长感想，做者通常会回。

下面是本章对应的网盘资料，不少都是做者用心作和花钱买的，值得想要的人一看。

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