1、發佈單位:AIAG和VDA聯合發佈(1st Edition 2017 草案)
1.1 關於AIAG和VDA
AIAG全稱Automotive Industry Action Group,即美國汽車工業行動小組。該組織成立於1982年,由美國三大汽車公司通用、福特和克萊斯勒共同創建,是全球公認的著名的非盈利組織。
VDA全稱Verband der Automobilindustrie,德國汽車工業協會,是由德國主要汽車製造商及其合作伙伴、供應商和部分拖拉機制造商組成一個協會性組織。
1.2 發佈時間安排
2017年10月份發佈初稿,11月出黃皮書,2018年第二季度發佈正式版本,2018年9月14號,在IATF16949完成過渡之後正式生效。具體日期待定。
1.3 修訂目的
此次修訂目的為了將AIAG,VDA以及SAE J1739三個標準統一,共有18家公司,9家AIAG成員和9家VDA成員來自主機廠及汽車零部件公司參與此次標準修訂。
1.4 參與單位名單
2. 快速瞭解第五版內容
2.1 新版FMEA強調管理的過程職責
- 管理者的職責
- 新增崗位職責:FMEA Facilitator(FMEA 推進者/協調者)
2.2 FMEA技術方面的五個核心變化
- 變化1:FMEA六步法 (FMEA“Six Steps”)
DFMEA、PFMEA和FMEA-MSR均採用六步法。
FMEA不再是一張表格、一個交付物,而是一個過程(有輸入,經過一系列步驟,轉化為輸出)。依據該思路,新版FMEA的開發方法歸納為“六步法”。
六步如下:
1st Step: Scope Definition範圍定義
2nd Step: Structure Analysis結構分析
3rd Step: Function Analysis功能分析
4th Step: Failure Analysis故障分析
5th Step: Risk Analysis風險分析
6th Step: Optimization優化
- 變化2:新增章節 Supplemental FMEA監測及系統響應
新增章節Chapter 4: Supplemental FMEA for Monitoring and System Response(FMEA-MSR)
- 變化3:S、O、D的評分基準變化
1)Severity嚴重度
DFMEA嚴重度
考慮到 ISO 26262 對Function Safety的要求, 10和9分打分標準有調整,取消原來10-安全或法規相關且無預警, 9 -安全或法律法規相關且有預警,改為:10-安全相關, 9-法律法規相關。
PFMEA嚴重度
10和9分有調整,改為10-安全相關, 9-法律法規相關。嚴重度標準根據零部件廠,主機廠,最終用戶基於影響分別來定義標準,而不是一撮而就,不再使用同一個標準,具體打分標準需要等待正式標準發佈。
2) Occurrence頻度
DFMEA頻度
增加打分時對預防控制的考慮,如即使是新設計,但流程上有預防或者分析方法上有預防,則頻度值也可以較低。
PFMEA頻度
增加打分時對預防控制的考慮,如即使是新過程,但流程上有預防或者分析方法上有預防,則頻度值也可以較低。
3) Detection探測度
DFMEA探測度
綜合考慮探測能力和探測時間節點來定義探測度值。
PFMEA探測度
綜合考慮探測方法和探測能力來定義探測度值。
- 變化4:風險優先序數RPN(Risk Priority Number)將取消,改為AP(Action Priority)行動優先級
不再使用RPN,放棄了目前很多企業在使用的風險矩陣,而採用嚴重度、頻度和探測度的組合方法來定義優先順序,分為三個等級:H、M和L,如下,具體定義方法需等待正式版本發佈。
DFMEA's AP
PFMEA's AP
- 變化5:FMEA推薦表格的變化
根據FMEA“六步法”,FMEA表格將按照第二步到第六步的順序,分別調整為“結構分析”、“功能分析”、“失效分析”、“風險評估”和“優化”
DFMEA表格變化
1. DFMEA 將原來的“Item”改為“結構分析”
2. 將原來“Function”改為“功能分析”
3. 根據失效鏈順序,調整FMEA表格順序,失效後果-失效模式-失效原因>改為“結構分析”
4. 將“RPN”改為“AP”
5. 將“建議措施”分為“預防措施”和“控制措施”,並增加“措施狀態”列
PFMEA表格變化
1. PFMEA將原來的“Process Step”改為“結構分析”
2.將原來“Function”改為“功能分析”
3.根據失效鏈順序,調整FMEA表格順序,失效後果-失效模式-失效原因
4.將“RPN”改為“AP”
5.將“建議措施”分為“預防措施”和“控制措施”,並增加“措施狀態”列
2.3 瞭解三種FMEA
- DFMEA(Design FMEA)
* 針對產品進行的FMEA
- PFMEA(Process FMEA)
* 針對過程要素進行的FMEA
- FMEA-MSR(Supplemental FMEA for Monitoring and System Response(FMEA-MSR))
FMEA-MSR的研究對象是軟件系統、電子系統或機電系統,這些系統中包括至少一個傳感器、一個控制單元和一個執行器,或它們的一個子集。分析有關在客戶操作條件下的潛在失效,及對系統和車輛的影響後果。該方法考慮的是系統或駕駛人員是否探測到失效。客戶操作將被理解為終端用戶操作,或服務操作和維護操作,包括車輛駕駛、維護保養、維修、軟件更新升級等。在客戶操作過程中發現失效,可以通過切換到降級操作,通知駕駛人員,和/或將診斷故障代碼(DTC)寫入控制單元以達到服務目的,從而避免了最初的失效模式。
2.4 DFMEA、PFMEA和FMEA-MSR的聯繫
- 功能安全與FMEA-MSR之間的聯繫
危害分析和風險評估(HARA,詳見ISO26262-3:2018 6.4條款)提供了與安全相關功能的安全目標。它還指定了汽車安全完整性級別(ASILs),這代表了必須應用的緩解措施,以確保出現故障行為的社會可接受的剩餘風險。功能安全概念(FSC)進一步定義了需求,以確保設計滿足安全目標。它定義了警告和降級概念,以及必要的測試用例,以證明設計符合安全目標和安全要求。總之,ISO26262依賴於FMEA來識別出故障行為的潛在原因。通過診斷監測及系統響應在維持功能安全方面的有效性分析,FMEA-MSR可作為DFMEA的補充(除了安全考慮之外,該方法還可用於對法規遵從性方面的分析)。
- FMEA-MSR與DFMEA的關係
DFMEA的關注重點是產品的功能及失效分析,DFMEA中的“發生度(O)”和“探測度(D)”是與產品開發過程相關聯的,是在開發過程中對功能實現情況的評估。而FMEA-MSR分析的是產品功能在被用戶使用時,相關失效發生的“頻度(F)”,已經發生失效時的可以被察覺發現的“監測度(M)”。因此,FMEA-MSR作為補充分析變得有用。FMEA-MSR評估當前的風險狀態,並通過與可接受的剩餘風險的條件進行比較,來分析出額外監測的必要性。
如果將產品的售後要求(異常自動報警、異常自動處理、維護、維修等)也納入DFMEA的功能要求,那麼FMEA-MSR分析可以是DFMEA的一部分。在做MSR設計時,各個功能點都是由各個客戶操作來支持實現的。
FMEA-MSR的“嚴重度(S)”打分規則與DFMEA的是一樣的,但與PFMEA的不一樣。DFMEA中的”嚴重度(S)“一般沒有辦法被降低,但在FMEA-MSR中如果採用了合適的監測和系統響應設計,這個“嚴重度(S)是有可能被降低的。
FMEA-MSR中以“頻度(F)”替代了DFMEA中的“發生度(O)”,以“監測度(M)”替代了“探測度(D)”。“頻度”和“監測度”的打分規則也是特別制訂的。
兩者的表格格式有所差別,FMEA-MSR的表格中沒有DFMEA表格中的“現行預防控制”和“現行探測控制”兩列內容,但多了“診斷監測”和“系統響應”兩列內容。
2.5 應用FEMA的場合
- CASE1: 新設計,新技術或新工藝/過程
- CASE2: 現有設計或工藝/過程的新應用
- CASE3: 對現有設計或工藝/過程的工程更改
3. FMEA項目計劃 Project Planning
5T-是項目初期必須討論的五個主題以準時達成最佳結果並避免FEMA返工。在項目啟動時可以確定其中部分主題。
- FMEA項目組
- FMEA切入時機
- FMEA的目的意圖
- FMEA工具
- FMEA的任務
3.1 FMEA Team FMEA團隊
- DFEMA Team 設計FMEA團隊
核心隊員
外層隊員
- PFMEA Team 過程FMEA團隊
核心隊員
外層隊員
3. 2 FMEA Timing切入時機
- AIAG: APQP階段
- VDA: MLA階段
3.3 FMEA Intent FMEA的目的和意圖
FMEA團隊的每一個成員都需要對FMEA的目的和意圖進行培訓,以使所需要的時間做出有意義的前瞻性分析。
3.4 FMEA Tools
學會使用FMEA軟件或者能夠根據FMEA要求編制相同效果的FMEA Report。
3.5 FEMA Task
六步法概覽為FMEA的任務和交付提供工作框架。必要時,FMEA團隊應和管理層、客戶一起對分析結果進行評審。
FMEA可能需要經內審員、客戶審核員或註冊的第三方審核員審核以確保每一個任務已經完全滿足要求。
4. FMEA六步法介紹
4.1 DFMEA
手冊第二章節。
4.2 PFMEA
手冊第三章節。
4.3. FMEA-MSR
手冊第四章節。
參考:《Failure Mode and Effects Analysis 》1st Edition 2017, AIAG & VDA
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