学习FMEA实践技巧，提升产品质量

随着质量管理方法论、研发管理方法论和IT技术的发展，大量的工具与方法逐步应用到研发管理中，FMEA是最常用的一种设计分析方法和质量管理工具，在众多行业和领域都可以看到他的身影。

FMEA：故障模式及影响分析(Failure Mode and Effect Analysis)，是指分析产品中每一个潜在的故障模式并确定其对产品所产生的影响，以及把每一个潜在故障模式按严酷度等级予以分类的一种分析技术。该方法简单、实用、效果明显，适用于产品的不同研制阶段及各级产品层次，得到广泛的应用。

根据其用途和适用阶段不同，FMEA可分为六类：SFMEA（系统失效模式与后果分析，System）、DFMEA（设计失效模式与后果分析，Design）、PFMEA（过程失效模式与后果分析，Process）、MFMEA（机器失效模式与后果分析，Machine）、EFMEA（设备失效模式与后果分析，Equipment）、SEFMEA（维护失效模式与后果分析，Service）。

SFMEA——系统失效模式与后果分析，是用来识别在总体设计中潜在弱点的分析技术，通过系统、子系统、分系统不同层次的展开，自上而下逐级分析。SFMEA规定必须在确定硬件之前的早期概念阶段中进行实施，重点放在系统、子系统和分系统所执行功能和相联系的潜在失效上。

DFMEA——设计失效模式与后果分析，是由设计工程师针对产品本身采用的一种分析技术，指在产品设计开发时，充分考虑到产品在生产、运输、使用的过程中的各种潜在失效模式以及相关的后果、起因、机理，主要针对的是部件，包括主系统、子系统、零件、组件、机构，其主要作用有以下几点：

●帮助选择高可靠度和高安全性零件；

●彻底了解各阶层机构、组件、零件之功能；

●设计初期阶段，了解制造和装配的需求；

●改善设计的弱点、改善顺序的依据；

●提供分析资讯，进行设计验证与设计审查；

●评估设计变革和新设计的必要性。

图：DFMEA风险的评估与改善评估

PFMEA——过程失效模式与后果分析，是由负责制造、装配等的工程师主要采用的一种分析技术，用以最大限度地保证各种潜在的失效模式及其相关的起因、机理已得到充分的考虑和论述，主要针对制造过程而言，包含设备、机器、工具、工作站、生产线、制程、治具等。PFEMA是改善顺序的依据，需要确认制造和装配的失效原因与制程变异，找出管制及改善方法，同时确认制程潜在的失效模式及影响。

图：PFMEA风险的评估与改善评估

MFMEA——机器失效模式与后果分析，是由设备工程师对设备进行系统的一种分析技术，用以最大限度地保证机器在运行过程中的各种潜在的失效模式以及相关的后果、起因、机理的考虑和论述，主要针对的是工具。

EFMEA——设备失效模式与后果分析，是由设备工程师对设备进行系统的一种分析技术，是进行设备策划时对潜在可能失效的模式及其失效后会引起的后果所进行的分析，主要针对的是新设备的引进前的策划。

SEFMEA——维护失效模式与后果分析，主要指用于产品送到客户前所有服务失效模式的分析。

此外，为了防止分析时的偏差，各个部门的代表，每个功能单位、专业技术和管理人员都应该参与，集思广益。例如，进行PFMEA需要参与的部门有：PE（工艺工程师）、ME（材料工程师）、TE（测试工程师）、QA（品质保证人员）、IE（工业工程师）；进行DFMEA需要参与的部门有：R&D（研究与开发工程师）、TE（测试工程师）、QE（品质工程师）、ME（材料工程师）、QA（品质保证人员）、PE（工艺工程师）……

FMEA实施过程中常见七类错误1FMEA活动时间投入不够

很多企业并未把FMEA作为真正的风险分析工具，而是把FMEA作为一份体系要求的文件来做，为了完成文件而做文件。

通常在设计或者过程结束才开始补文件，经常会以客户开发时间节点太短为由，不愿意花时间来分析风险，而一直等到问题发生才开始救火，事后来补救，反而导致更多的费用投入。

2糟糕的组织内部沟通组织内，研发部、制造部、生产部、质量部和物流部等很少会在设计之初坐下来一起谈风险，遇到问题相互推诿，缺少有效的内部沟通。3缺乏真正的员工授权组织内，缺少对FMEA专员授权。多数企业未设FMEA专人专岗，要么是兼职。有些情况较好的企业，有FMEA专员，但他/她不是负责方法的专家，而是错误地把FMEA文件全部交给FMEA专员来做，设计工程师或者制造工程师甚至不用参与风险分析。

4缺少正式的变革战略规划FMEA建设需要最高管理者有变革的决心和规划，FMEA不是一撮而就的工作，需要一个跨部门的FMEA团队花费三年甚至五年的时间去完成。如果组织内缺乏变革的决心，FMEA不过是纸上谈兵。5把FMEA当作快速解决问题的方法

很多企业把FMEA作为解决问题的工具。当问题发生时，会质疑FMEA到底有没有用。FMEA对企业来说，是经验积累的过程。FMEA在本项目中最大限度预测风险，但不能保证过程出现新的变量，FMEA是动态文件，我们需要真实记录所有过程的问题，并将本项目发生的问题在下个项目提前预防。

另FMEA不是解决问题的工具，FMEA负责提出问题，真正的解决需要专家团队做专题研究，从设计标准或者设计指导书来预防。

6为短期的财务结果而行事很多企业只看短期财务指标，对质量的认识不够，缺少持续改进的理念，忽视因同样的问题反反复复发生带来的经济损失。7缺乏以顾客为关注焦点在审核DFMEA和PFMEA过程中，经常会发现设计FMEA忽视顾客的要求，仅凭经验从相似项目简单拷贝顾客要求，而没有对顾客要求逐条分析，当顾客有要求变更时，甚至都没有察觉。更不用谈PFMEA，大多数PFMEA不参考DFMEA。

实施FMEA时机的选择

时机选择

失效模式及影响分析（FMEA）通过分析潜在的失效模式并根据其严重程度，发生几率和发现的难易程度进行优先排序。它是一种流程化头脑风暴。

在某些行业实施FMEA的原因是对其期望高或者强制规定，而有些行业只是将其当成产品研发和寿命周期中运用的一种工具而已。

对我而已，FMEA只有能够提供附加值的情况下才在项目中运用。

当要求做（FMEA）时

如果合同规定或者客户要求做FMEA时候，我们并不一定需要真正去做FMEA。应该分析一下我们团队是不是真正参与并从中获得收益。有些公司有时只是外包给第三方来做，甚至只是找个人把表格填填而已。客户往往收到一份文件表示FMEA已经做完了，如果生产和设计部门看到只要一份第三方做好的文件就能满足需求的话，就基本没有人去看这份报告，更不用说有什么价值了。

这种做法只能浪费时间和金钱。在某些情况下，所要求的FMEA真能够带来有益的东西，但是我们怎么知道是不是真正物有所值呢。

我们只能发现我们已经知道的问题

当大家一起做FMEA的时候，潜在的失效故障模式都是一些大家已经知道的。也有可能大家没有发现任何新的失效模式。除了讨论已知的故障之外没有任何新的潜在故障只会造成效率降低。

如果参与FMEA的成员都是根据对产品及其失效模式的认识，大部分的工程师都会考虑到产品的缺陷并针对此进行改进。如果团队已经有方法交流讨论潜在失效模式并进行优化，FMEA就变得多余了。

什么时候FMEA比较有意义

曾经看到将FMEA运用最好的案例之一是一台装瓶机。它是一台能够每分钟能够定位和装200瓶的巨大机器，包括盖上瓶盖。这次项目团队的目的是改善设备的停机时间，设备相当的复杂。整个项目团队包括设备操作员，维护人员，生产工程师、质量工程师和设备的供应商。整个团队还包括了那些平时不怎么有机会参与设备运转讨论的人员。设备操作员第一手的资料帮助大家了解设备常见的问题，供应商帮助大家了解设备设计的原因和本身的局限性，整个团队都贡献并分析彼此的观点。

当项目团队带来自己知道的东西，而不是其他人知道的东西。这些都能够真正带来不同的东西，同时带来了很多改善的机会。而且，过去还没有那个团队可以带来这么多东西。价值就来源于对同一问题的不同见解分享和理解。这个例子说明对于一个复杂的系统由操作员到供应商不同成员组成带来了很大的不同。

通常而言，FMEA只是一个相互交流的工具，如果已经有这样的工具，FMEA就不是一个必要的东西。如果是组织内部不同部分一起工作解决问题或者是没有一个组能够了解研究对象的全面，这时候做FMEA就比较有意义。

另外一个可以考虑使用FMEA的地方是不清楚可能存在的失效故障的时候，比如新材料，新流程，新设计，并且缺乏相关经验的时候。那么在FMEA中通过头脑风暴可能可以揭示那些需要进一个理解和澄清的地方。通过提出假设“如果…会…”去发掘以前没有考虑的问题，这样就能够带动组员对潜在故障的意识从而提高一旦出现故障大家发现的能力。

FMEA的价值在于能够指导其中发现的关键问题后续的试验和检验。没有这些，我们无法制定具体测量和检验方法评估潜在的故障是否存在，也失去发现这些缺陷的机会。

FMEA是一个很好的工具，其存在已经很久而且有很多成功的案例。只要认真实施并且其价值存在，那就应该实施。如果只是形式打个勾或者对故障完全了解，那就把时间花在其它地方吧。

FMEA的关键就是能够帮助大家分享潜在故障相关知识和经验并识别优先度。如果能够将FMEA和其它诸如产品测试和改进试验将能够实现其价值。所以需要对具体情况具体分析，认真选取是否实施FMEA。

需要强调的是，FEMA是一种用于评价潜在失效模式及其原因的事前分析工具，当然，本文的初衷也是为大家科普FMEA的基本知识，希望企业通过应用FMEA来识别和评估在设计或工程中可能存在的缺陷模式及其影响，并确定能消除或减少潜在失效发生的改善措施，从而防患于未然。