FMEA--观念理解.ppt

FMEA基础知识简介,FailureModeandEffectAnalysis,FMEA,2,课程内容,何为FMEA失效模式与效应分析FMEA起源与发展FMEA在质量系统上的意义与范畴一般执行FMEA分析方法如何执行FMEAFMEA流程展开执行FMEA最大的困难点结语,FMEA,3,何為FMEA失效模式與效應分析,FailureModeandEffectAnalysis,FMEA,4,什么是FMA？什么是FMEA？,FMA-失效模式分析：关键词:失效-已实际发生100%既成事实集中于:诊断-处理已知问题FMA在生产或检验范围内实施FMEA-潜在失效模式及后果分析关键词:失效-尚未发生可能会发生集中于:预防可能问题FMEA在设计、生产或其他范围内实施,FMEA,5,何为FMEA失效模式与效应分析,FMEA失效模式与效应分析（FailureModeandEffectsAnalysis），又称为FMECA失效模式、效应与关键性分析（FailureMode,EffectsandCriticalityAnalysis），是一种系统化之工程设计辅助工具，主要利用表格方式协助工程师进行工程分析，使其在产品设计与制程规划时早期发现潜在缺陷及其影响程度，及早谋求解决之道，以避免失效之发生或降低其发生时产生之影响。由于FMEA的效益非常显著，因此不论在航天工业、国防工业、交通运输业、电子制造业或服务业等，都在FMEA之应用范畴中。过去许多的报导与发表案例，都可显示FMEA卓越的功效。,FMEA,6,何谓FMEA失效模式与效应分析,FMEA,7,何為FMEA失效模式與效應分析,客戶滿意的品質槓桿,FMEA,8,FMEA定义,FMEA是一种结构化、预防性的可靠度分析技术，其目的是用以确立可能的失效模式，探讨失效发生的原因，并采行预防性措施及谋求改进的对策，以提高产品之可靠度。FMEA是一种有条理的程序，可以使用一张表格，将所有失效以数据方式来呈现优先等级数据，并定义预防措施。FMEA是一有系統的跨功能小組進行的事先預防活動,FMEA,9,FMEA起源與發展,FailureModeandEffectAnalysis,FMEA,10,起始,1950,1957,1970,1980,1985,1993,1998,FMEA起源与发展,FMEA,11,FMEA在品質系統上的意義與範疇,FailureModeandEffectAnalysis,FMEA,12,FMEA于质量系统上的意义,FMEA,13,FMEA範疇,可靠度预估,可靠度成长,设计FMEA,制造FMEA,客服FMEA,维修FMEA,可靠度试验,可靠度配置,FMEA为可靠度工程的一环，辅助取得可靠度之信息，包括失效模式、寿命预估等。可区分为设计FMEA、制造FMEA、维修FMEA、客服FMEA等，其中以设计FMEA与制造FMEA为主，这两者也是许多客户诉求的重点,FMEA,14,推行FMEA之目的,辅助设计与制程人员深入探讨产品各层级可能发生之失效模式，发掘设计或制程上的弱点，累积经验，早期发现失效原因及采取因应之道,作为产品测试规划之执行，以及失效分析与改正所需参考资料，用以研订失效准则，协助失效分析及改正作业，并可作为可靠度分析之参考资料,设计初期即考虑制造与组装的需求，并提供健全的失效信息基础，作为建立测试标准、质量管制程序、制程检验、标准操作程序及标准检验程序等检试与管制规范之参考,作为维护分析作业之参考资料，据以决定产品操作之限制并订定避免导致失效之操作条件，亦可作为售后服务规划、维修保养手册编订及备份料件筹补等作业之输入资料,帮助操作人员之训练，使其能在短期间学到正确找出失效原因的方法及采取有效的矫正措施,公司人员异动时，新人到任后很快能进入状况且对累积的经验及技术能制度化的保存,FMEA,15,FMEA能为公司带来何种效益,有系统、有条理的知识管理：设计技术、制程技术利用风险指标高低筛选优先处理之问题，可达到20/80效益跨功能、跨部门的横向整合管道：FMEA小组经验移植最快速的方法：大量数据库查询获得百倍预防效益：早期投入改善成本最低，效益最大协助成功推行6：Define（定义）与Measure（测量）阶段获得客户的亲赖：大厂客户,FMEA,16,一般執行FMEA分析方法,FailureModeandEffectAnalysis,FMEA,17,一般执行FMEA分析方法,FMEA,18,一般常用的FMEA形式,FMEA,19,如何執行FMEA,FailureModeandEffectAnalysis,FMEA,20,如何推行FMEA,1、导入FMEA先期规划选择推行产品组成FMEA团队定义客户（使用者）教育训练收集资料设立FMEA数据库系统,2、订定FMEA执行方案（控制程序）,3、执行与不断维护FMEA,FMEA,21,导入FMEA之先期规划,一、选择推行产品：,可根据产品复杂程度之状况，由公司政策规划选择导入FMEA之产品，并由高阶主管宣示推行之决心，产品优先选择之建议原则：1.系统复杂性高之产品2.可能为害人体生命之产品3.发生不良事故后处理费用非常高之产品4.良率一直无法提升之产品5.推行QS9000或TS16949之产品6.客户要求推行之产品上述之选择原则仅为建议，实际上仍必须视公司推行之决心与企图而定，尤其有些短期即需完成研发之产品，很多高阶主管认为研发时间都已经不够时，很容易忽略了执行FMEA的重要性，其实事前小小的预防动作，所可能带来的效益，可能难以想象。,FMEA,22,导入FMEA之先期规划,二、组成FMEA团队：,FMEA之完成，必须结合产品开发、设计、测试、制程、客服等相关人员，提出各领域之专业意见，共同完成FMEA表格之制作，因此在产品项目成立时，即可拟定FMEA项目小组，并视不同阶段由不同单位主导：,FMEA项目小组包括：设计工程人员RD单位品管工程人员QC单位品保工程人员QA单位制程工程人员ME单位工艺工程人员PE客户服务工程师CQE,FMEA,23,导入FMEA之先期规划,设计阶段由设计单位主导DFMEA之进行，制造阶段由生产单位主导PFMEA之进行，没有必要要求每个项目小组人员参加会议，但是必须提出各阶段之FMEA意见，以免内容失之偏颇。,FMEA,24,在拟定小组成员时，所有的小组成员必须体认到以下两点：,在设计FMEA中不必要包含在制造或组装中可能产生之潜在失效模式，但也可含在其中。,在进行设计FMEA时，不可倚靠制程管制来克服设计之弱点，而应将制造/组装程序之技衔/实体限制纳入考量。例：必须之模具草图表面精度之限制组装空间/加工之进出路径钢材硬度之限制制程能力/效能,导入FMEA之先期规划,二、组成FMEA团队：,FMEA,25,导入FMEA之先期规划,三、理清使用者：,一但确定导入的产品，就必须先思考有哪些产品使用者。产品使用者非单只最终的使用者，应包含所有产品开发流程所能接触到的相关人员，如设计工程师、测试工程师、制程工程师、组装工程师、维护工程师等，在填写FMEA表格时应该时时想到下工序即客户，在设想失效状况时，除了考量最终客户的感受外，还需考量下一阶段工程人员的感受，将每个阶段的使用者列出后，可协助执行者的分析规划。例如在设计的过程当中，即需设想制造组装时所可能遭遇到的问题，不可倚靠制程管制来克服设计之弱点，而应将制造组装程序之技衔实体限制纳入考量。机构工程师在设计螺丝孔的位置时，除了根据客户认定的美观、设计结构的应力与承重之外，还需考量组装者组装的便利，以上三者所可能发生的失效模式，皆可列在表格中进行分析，并及早采取预防改善的措施。,FMEA,26,导入FMEA之先期规划,四、搜集资料：,有关产品设计方面的资料：了解所欲分析之产品的功能、工作原理、运行及工作程序、结构形式、其组成的零组件特性、材质等。,有关制造工艺方面的资料：了解产品加工过程、组装过程、方法、检验及测试方式等。,有关使用维修方面的贷料：了解产品的使用、操作过程、工作条件、操作人员情况、完成每项维修工作所需时间、维修纪录（失效纪录、维修方法、维修时间、工时、成本）等。,有关环境方面的资料：了解产品的规定使用条件、实际工作环境条件、与其它系统之间的界面关系、人机界面等。,FMEA,27,导入FMEA之先期规划,资料搜集完毕后，即针对现有之资料进行进一步之分析：1.定义制造流程：涵盖加工、组装及检验等，可以站别来定义2.产品特性分析：分析产品（零件、组件）之特性因子，与可能之制程做对照，做成矩阵表3.制程特性分析：分析每一制造流程之输入输出项目，找出影响产品特性之内部因子（如螺丝扭力），外部因子（如材质特性、环境效应）等,FMEA,28,导入FMEA之先期规划,五、建立FMEA数据库系统：,FMEA最有价值之运用方式为事前之预防，因此建立一套快速而有效的数据库系统，可加速工程师进行事前之预防与预测工作：,快速取得有用资源：根据产品功能别、失效项目别等，开发快速的搜寻引擎系统。,跨单位平台沟通：藉由开放式之数据库系统，让各相关单位可随时提出失效模式相互讨论，以确定最后之给分。,反馈设计准则或制造流程：将改善成果显著之成效，反馈至设计准则或制造流程，以进一步进行标准化作业。,FMEA,29,订定FMEA执行方案,规定使用的表格、所要分析的最低设计层次、编码系统、失效定义、确认使用共同FMEA资料的各个部门、时程等。,表格形式：在FMEA作业中，表格为记录分析结果的主要工具。编码系统：编码系统对于失效分析资料的搜寻极具价值，应注意所使用之编码系统要与其它工程或管理规定中使用之编码系统一致。失效定义：应先定义产品之规格与失效条件。成果整合：可靠度工作计划、维护度工作计划、系统安全工作计划、后勤支援分析工作计划等等对FMEA作业或分析结果的需求应加以整合。时程：掌握FMEA时机通常是决定执行FMEA是否有效的关键，将各阶段FMEA报告完成的时间订在设计审查点之前，以便能配合计划的设计审查作业时程。,FMEA,30,FMEA流程展開,FailureModeandEffectAnalysis,FMEA,31,FMEA流程圖,分析現行管制方法,決定關鍵性失效模式,撰寫報告,改善無效或有限,FMEA,32,FMEA表格介紹,FMEA,33,FMEA展开项目,FMEACodeFMEA编码Result结果Item/FunctionProcess/Requirement功能项目/制程需求PotentialFailureMode潜在失效模式PotentialEffect(s)ofFailure潜在失效效应Severity严重度Classification类别PotentialCause(s)/Mechanism(s)ofFailure潜在失效原因Occurrence发生率CurrentPrevent/DetectDesign/ProcessControl现行预防/检测设计/制程管制Detection难检度RPN风险指标RecommendedAction建议改善措施Responsibility责任单位TargetCompletionDate目标完成日期ActionResults措施执行结果,FMEA,34,FMEA展开步骤,步骤1：确定功能项目/制程需求(Item/FunctionProcess/Requirement)注意事项：简要说明符合设计目的应有的功能与制程或作业的目的需有命名法则与编码原则当其功能或制程目的不只一个时，应个别列出,步骤2：定义潜在失效模式(PotentialFailureMode)注意事项：失效模式是指零件、组件、产品可能之失效方式，导致无法满足预定之设计目的潜在失效模式可能是导致更高阶的组件、产品的失效模式，也可能引发较低阶的零件失效效应进行PFMEA时，应先假设输入的零件/材料均为正确失效模式可能只在某些操作条件下发生，在分析时应加以考虑分析零组件被剔退的原因：制造组装接收测试,FMEA,35,FMEA展开步骤,以下列出常见之失效模式归类（59种）：,磨耗/用坏(WornOut)，破碎(Broken)，倒塌(Collapsed)，龟裂/破坏(Crack/Fractured)，撕裂/撕破/割裂(Ripped/Torn/Cut)，破裂(Ruptured)，疲劳(Fatigue)，破损(Frayed)，缺口(Breach)，凹痕(Dented)，斑点(Pitted)，条纹(Stripped)，擦伤(Chafed)，抓痕(Scored)，挫曲(Buckled)，变形(Deformed)，弯曲(Bent)，歪曲(Warped)，实体移位(PhysicalDisplacement)，抓住(Seized)，粘着(Sticking)，束缚(Binding)，振动(Vibration)，松动(Loose)，扭曲/失真(Distorted)，不正(Misalign)，阻塞(Clogged)，堵塞(Jammed)，烧燬(Burned)，过热(Overheated)，泄漏(Leaking)，污染(Contaminated)，润滑丧失(LossofLubrication)，腐蚀(Corroded)，恶化(Deteriorated)，退化(Degraded)，开路(Opened)，卡住打开(StuckOpen)，短路(Shorted)，卡住关闭(StuckClosed)，过弧(Arcing)，噪音/噪声(Noisy)，漂移(Drift)，不稳定(Unstable)，超出规格(OutofSpecification)，超出公差(OutofTolerance)，变弱(Weak)，失调(OutofAdjustment)，无运动(NoMovement)，不操作(NoOperation)，工艺(Workmanship)，不定的(Erratic)，错误反应(FalseResponse)，不正常流动(ImproperFlow)，不正常时序(ImproperTiming)，诱发的(Induced)，间歇性(Intermittent)，其他(Other)，未知(Unknown),FMEA,36,FMEA展开步骤,步骤3：确定潜在失效效应(PotentialEffect(s)ofFailure)注意事项：失效效应是失效模式发生，对较高层次组件、系统功能、顾客与政府法规所可能造成的影响。一个失效模式可能会造成多个失效效应需根据顾客可能发现或经历的状况来描述失效效应顾客可以是内部顾客，指下一个操作、下游操作/位置，也可以是最终顾客一般可能发生的失效效应如下：(不侷限于此)噪音粗糙/凹凸不平操作异常无法操作外观不良漏气不稳定耗电,步骤4：决定严重度等级(Sev)注意事项：严重度为失效效应的严重程度指标，以评点方式表示，范围110等级进行分析时，应针对每一个效应作评分，再从中找出最高点数填入栏位内降低严重度的方法唯有透过产品设计或流程设计改善,FMEA,37,DFMEA严重度评估准则,FMEA展开步骤,FMEA,38,DFMEA嚴重度評估準則,FMEA展開步驟,FMEA,39,PFMEA嚴重度評估準則,FMEA展開步驟,FMEA,40,PFMEA嚴重度評估準則,FMEA展開步驟,FMEA,41,FMEA展开步骤,步骤5：对于特殊设计或制程进行分类(Classification)注意事项：对需要附加制程控制的零件、子系统或系统的特殊设计与制程特性进行分类，如电子、机械、软件、制程、材料、其他名称等。或是对需要特别处理、管制或检验之产品进行特性分类，如危险、关键、主要、重要等。只要是在制程FMEA中被认定需要特别之制程管制项目，都应正式通知负责设计之工程师，因为可能会影响到工程文件中有关管制项目的认定,步骤6：分析潜在失效原因(PotentialCause(s)/Mechanism(s)ofFailure)注意事项：针对每一个失效效应，尽可能列出想象的到的失效原因分析出一失效原因为失效效应的唯一原因，FMEA的思考程序才算完成。找出最主要的原因与最容易控制的原因，例如使用实验设计法失效原因需详细说明，以便这些原因为目标进行适当的补救措施,FMEA,42,FMEA展开步骤,注意事项：一般的失效原因如下：(不侷限于此)不适当的扭力-过大或过小设计公差过小/过大材料规格错误焊接不当-电流、时间、电压不正确量具不准确热处理不正确-时间、温度浇口/通气口不正确润滑不当或无润滑零件漏装或安装位置错误,步骤6：计算发生率(Occ)注意事项：特定失效原因预期可能发生的机率评点等级在110级，数值只是表示相对发生频率高低，而非真正的发生频率可从任何类似的制程历史数据获取统计值，来进行主观评点,FMEA,43,FMEA展開步驟,FMEA發生率評估準則,FMEA,44,FMEA展開步驟,发生率评估准则,FMEA,45,步骤7：详细描述现行设计或制程管制(CurrentPrevent/DetectDesign/ProcessControl)注意事项：描述失效模式发生时可能的范围，或当失效模式发生时，目前之侦测方法或即将用于此管制或类似管制者现行制程管制措施可能是制程上的管制，也可能是制程后的评估设计管制方法可能是DesignGuide、设计验证或其他可靠度方法。,FMEA展开步骤,步骤8：计算难检度(Det)注意事项：以评点方式，评估潜在失效原因之侦测能力，或另件在离开制程或组装站前，检测初期失效模式发生的能力，评点等级在110级不可因失效模式之发生率低，而自行假设其难检度等级也低，以统计为基础的抽样检验，才是控制侦测能力的正确方法,FMEA,46,FMEA展開步驟,DFMEA难检度评估准则,FMEA,47,FMEA展開步驟,PFMEA难检度评估准则,FMEA,48,FMEA展開步驟,PFMEA难检度评估准则,FMEA,49,FMEA展开步骤,步骤9：计算关键指数RPN=(S)(O)(D)注意事项：关键指数RPN=严重度发生率难检度RPN数值范围应该在11000之间数值用于设计重点之排序，例如以柏拉图的方式FMEA小组应该对数值偏高之项目透过改进措施降低RPN值一般而言，无论RPN数值如何，当严重度评点很高时，都必须加以特别注意,步骤10：策划建议改善措施(RecommendedActions)注意事项：对RPN值高于设定值之重点项目，策划改善措施若失效原因尚未厘清前，建议改善措施要靠统计的实验设计手法来决定确定失效模式