QS9000FMEA1.ppt

PotentialFailureModeandEffectsAnalysis(FMEA),失效模式與效應分析-QS9000FMEAreferencemanual-3rd,FMEA,FMEA為一系統化的活動，其目的是：(a)發現和評估產品/製程中潛在的失效及其失效效應；(b)鑑別能夠避免或減少這些潛在失效發生的措施；(c)將整個過程文件化。FMEA須與所界定必須做何種設計或製程的過程相互配合，以滿足顧客的需要。所有FMEA的重點在於設計，無論是用在設計產品或製程。,FMEA的實施,適時性是成功實施FMEA的最重要因素之一是一個“事發前”的行為，而不是“事發後”的行動必須在產品/製程失效模式被納入產品/製程之前進行事先花時間適當地完成FMEA分析，能夠更容易且低成本地對產品/製程進行修改，減輕事後修改的危機能減少/消除因進行預防/矯正而帶來更大損失的機會FMEA小組應充分的溝通和整合,FMEA的實施,當FMEAs被展開時，會有三種基本的個案：個案1：新設計、新技術或新製程該FMEA的範圍是完成設計、技術或製程。個案2：修改現有的設計或製程該FMEA的範圍應在於修改設計或製程上，有可能因為某項修改和市場上歷史資料有交互影響。個案3：在一個新的環境、地點或應用上，運用現有的設計或製程該FMEA的範圍是對現有的設計或過程在新環境或地點上的影響分析。,FMEA的實施,FMEA小組知識豐富的人員所組成-跨功能小組-對設計、分析/測試、製造、裝配、服務、回收利用、品質及可靠度等方面的工程人員-生產最終產品、供應商或分包商比較不同小組的FMEA評價是不恰當的-所在環境是獨一無二的，因此會有個別的評價(如：評價是主觀的)。建議針對FMEA品質目標採取FMEA審查，並包括管理者審查。,FMEA品質目標,FMEA跟催,採取有效的預防/矯正措施，應和所有被影響的單位溝通。FMEA如果沒有實際且有效的預防/矯正措施，其價值將有限。擔負職責的工程師應確保所有的建議措施都已經實施或適當的對策。FMEA是一份動態文件(livingdocument)應-經常反映出最新的評估，-最新的適切措施，包括量產之後所發生的措施。,FMEA跟催,擔負職責的工程師確保建議措施被實施的方式，其包括，但不侷限於下列：a.審查設計、製程和圖樣，以確保建議措施已被實施，b.確認該項變更納入設計/組裝/製造文件中，及c.審查設計/製程FMEAs、特別的FMEA應用和管制計劃。,設計FMEA,設計FMEA,簡介主要是由負責設計的工程師/小組採用的方法應評估最終的產品以及每個與之相關的系統、子系統和零部件。能透過下列方式支援設計過程，降低失效的風險：-有助於對設計的功能要求和設計的替代方案進行客觀評價；-評估對製造、裝配、服務及回收利用要求的最初設計；-提高在設計/開發過程中，考慮系統和車輛運行潛在的失效模式與效應的可能性；-提供額外的資訊，有助於全面的、有效率的設計、開發及確認專案的規劃；-發展出依照對“顧客”的影響來排列的潛在失效模式清單，進而建立一套為設計改進、開發和確認測試/分析的優先系統；-為建議和追蹤降低風險的措施，提供一個開放的討論形式；-為將來分析售後市場關切情況、評估設計變更及發展更先進的設計，提供進一步參考。,設計FMEA,顧客的定義並非單指“最終使用者”，-還應包括負責車型設計或更高一級裝配過程的設計工程師/小組，以及在生產過程中負責製造、裝配和售後服務的工程師。小組努力設計FMEA應該：-在設計概念最終形成之時或之前開始建立，-在產品開發各階段中，當設計發生變更或獲得額外資訊時，要持續地更新，及-在生產圖面發行加工之前應全部結束。,設計FMEA,小組努力(續)在設計FMEA中不必要包含在製造或裝配過程中可能發生的潛在失效模式及/或其原因/機制，但也可能會包含。-假設製造/裝配能夠實現其設計意圖設計FMEA不可依靠製程管制來克服設計中潛在的弱點，但應將製造/裝配過程中技術的/物質的限制納入考慮。例如：-必要的模具草圖-表面處理的限制-裝配空間/工具可加工性-鋼材硬度的限制-公差/製程能力/性能設計FMEA也可考慮產品維護(服務)和回收利用技術的/物質的限制。例如：-工具加工-能力的特性-材料分類符號(回收利用),設計FMEA的發展,設計FMEA的開始將從列出設計希望做什麼及不希望做什麼，即設計意圖。顧客所想要的和需要的-可透過QFD、產品要求文件、已知的產品要求及/或製造/裝配/服務/回收利用要求等來源綜合歸納出。期望的特性定義越明確，就越容易對鑑別的潛在失效模式採取預防/矯正措施。設計FMEA應從系統、子系統及/或零部件的框圖開始分析。,零件A燈罩B電池2號電池C開關D燈泡總成E平板F彈簧,連接方法1不連接2鉚接3螺紋連接4卡扣裝配5壓緊裝配,方塊示意圖系統名稱：閃光燈,欄位說明-D,*系統、子系統或零部件名稱及編號FMEA小組成員必須對此構成的系統、子系統或零部件，決定其特定的活動。系統FMEA的範圍一個系統可以被視為由多個子系統所組成，如：底盤系統、發動機系統或內裝系統等。其重點是確保所有的介面與互動都涵蓋了整個由不同子系統所組成的系統，以及與其他車輛系統和顧客的互相影響。子系統FMEA的範圍一個子系統FMEA一般是一個較大系統的子組。如，前懸吊系統是底盤系統的一個子組。其重點是確保所有的介面與互動都涵蓋了整個由不同零部件所組成的子系統。零部件FMEA的範圍一個零部件FMEA一般重點是在於一子系統子組的FMEA。例如，支撐架是前懸吊(其是底盤系統的一個子系統)的零部件。,系統FMEA,介面(interfaces)：子系統直接經由介面連接。互相影響(interactions)：一個在子系統中的變更可能導致其他子系統的改變。,欄位說明-D,*項目/功能填入將被分析項目的名稱和其他適切的資訊(如編號、零件型號等)。使用術語並如工程圖所標明的一樣，來表明設計等級。用簡潔的文字來說明被分析項目要滿足設計意圖的功能，包括該系統運行的環境相關資訊(如界定溫度、壓力、濕度範圍、設計壽命等，是公制/可量測的)。如果該項目有多種功能，且有不同的失效模式，要把所有功能都單獨列出。,*潛在失效模式是指可能未達到或未完成在項目/功能中所描述的設計意圖可能是更高一級子系統或系統的潛在失效模式的原因，或是比它低一級的零部件潛在失效模式所引發的效應。對一個特定項目/功能，列出每一個潛在的失效模式。此種失效可能發生，但不是一定發生。可從以往錯誤案例、關切點、問題報告以及小組的腦力激盪的審查作為出發點。應考慮可能只發生在特定的操作條件下(如熱、冷、乾燥、灰塵等)，以及在特定的使用條件下(如超過平均里程、不平的路段、僅在城市行駛等)。,欄位說明-D,欄位說明-D,*潛在失效模式(續)典型的失效模式可以是，但不侷限於下列情況：破裂(cracked)、變形(deformed)、鬆動(loosened)、漂移(drift)洩漏(leaking)、卡死(sticking)、氧化(oxidized)、斷裂(fractured)無法傳遞扭力(doesnottransmittorque)、EMC/RFI、滑動-無法保持至扭力(slips,doesnotholdfulltorque)、無法支撐-構造的(nosupport,structural)、支撐不足-構造的(inadequatesupport,structural)、粗造的接合(harshengagement)、脫離過快(disengagestoofast)、不足的信號(inadequatesignal)、間歇的信號(intermittentsignal)無信號(nosignal)、,欄位說明-D,*失效的潛在效應失效的潛在效應係指失效模式對功能的影響，如同顧客感受的一樣。要根據顧客可能發現或經歷的情況來描述失效的效應。-可能是內部的顧客，也可能是外部最終的顧客該失效模式會影響到安全性或與法規不符時，要清楚說明-該效應應依具體的系統/子系統/零部件所進行的分析應記住不同級別的系統/子系統/零部件之間還存在著系統層次上的關係。-比如，零件的斷裂可能引起總成件的振動，進而導致系統運行的中斷。此種系統運行的中斷會引起性能下降，最終導致顧客的不滿。,欄位說明-D,*失效的潛在效應(續)典型的失效效應可以是，但不侷限於：噪音(noise)、粗造(rough)、運行不正常(erraticoperation)、無法運作(inoperative)、外觀不良(poorappearance)、不適的異味(unpleasantodor)、不穩定(unstable)、運行減損(operationimpaired)、間歇運行(intermittentoperation)發熱(thermalevent)、洩漏(leaks)、定期的不符合(regulatorynon-compliance),欄位說明-D,*嚴重度(Severity)是對已假設失效模式的最嚴重影響的評價等級嚴重度是在個別FMEA範圍內的一個比較等級要降低嚴重度等級的指數，只能透過設計變更來實現-如，降低胎壓能減輕突然爆破的嚴重度；安全帶可以減輕車輛撞擊的嚴重度。,欄位說明-D,*類別對需要附加設計或製程管制的零部件、子系統或系統的任何特殊產品特性(如關鍵的、主要的、重要的、重點的)加以分類。如果小組發現這是有幫助的或內部管理的需求時，本欄位另可用來為工程評審強調其高優先的失效模式。,欄位說明-D,*失效的潛在原因/機制係指一個設計弱點，其結果就是失效模式。在可能發生的範圍內，列出對每個失效模式的所有可以想到的潛在原因和/或失效機制。應儘可能簡明扼要、完整地將原因/機制列出來，使得對相應的原因能採取適當的矯正措施。,欄位說明-D,*失效的潛在原因/機制(續)典型的失效原因可包括，但不侷限於下列情況：規定的材料不正確(incorrectmaterialspecified)設計壽命估計不足(inadequatedesignlifeassumption)壓力過大(over-stressing)潤滑能力不足(insufficientlubricationcapability)維修保養說明不適當(inadequatemaintenanceinstruction)演算法不適當(incorrectalgorithm)維修保養說明錯誤(impropermaintenanceinstruction)軟體規格錯誤(impropersoftwarespecification)表面最終規格錯誤(impropersurfacefinishspecification)流程規格錯誤(inadequatetravelspecification)材料磨擦規格錯誤(improperfrictionmaterialspecified)過熱(excessiveheat)公差規格錯誤(impropertolerancespecified),欄位說明-D,*失效的潛在原因/機制(續)典型的失效機制可包括，但不侷限於：降伏(yield)化學性氧化(chemicaloxidation)疲勞(fatigue)電位移(electromigration)材料不穩定(materialinstability)蛻變(creep)磨損(wear)腐蝕(corrosion),欄位說明-D,*發生度(Occurrence)係指在設計壽命中某一特定失效原因/機制發生的可能性發生度等級是著重在其相關的含義，而不是絕對的數值透過設計更改或設計過程更改(如設計查檢表、設計審查、設計指南)是降低發生度等級的唯一途徑在確定發生度評估值時，應考慮下列問題：-相似零部件、子系統或系統的維修服務歷史/市售品經驗如何？-零部件是否為沿用或相似於先前版本的零部件、子系統或系統？-相對先前版本的零部件、子系統或系統，所作的變更有多顯著？-是否與先前版本的零部件完全不同？-是否為全新的零部件？-零部件的用途有無變化？-有哪些環境會改變？-針對該用途，是否作工程分析(如可靠度)評估其期待可比較的發生度？-是否在適當處加入預防管制？,欄位說明-D,*現行設計管制列出預防措施、設計確認/驗證(DV)或其它活動-確保該設計對於所考慮的失效模式及/或機制來說是充分的現行的管制方法指的是那些已經用於或正用於相同或相似設計中的那些方法-如設計審查、如減壓閥的失效/安全設計、數學研究、試裝/實驗室測試、可行性審查、原型樣件試驗、道路測試、和使用試驗小組應一再的把重點放在設計管制的改進上-如在實驗室進行新系統試驗、或對演算法進行新系統的修改等兩種類型的設計管制：預防：預防失效的原因/機制或失效模式的發生，或降低其發生比率，偵測：在該項目發放量產之前，以任何可解析的或物理的方法，查出失效的原因/機制或失效模式。,欄位說明-D,*偵測度(Detection)偵測度是結合了列在設計管制中最佳的偵測管制等級為了達到較低的偵測度等級，通常已規劃的設計管制(如確認、及/或驗證活動)需要被不斷地改進,欄位說明-D,*風險優先指數(RPN)RPN=嚴重度(S)*發生度(O)*偵測度(D)*建議措施應先注意高嚴重度、高RPN值和小組指定的其他項目一般實務中，不論RPN大小為何，當嚴重度為9或10，必須要賦予特別注意，以確保透過現存的設計措施已經滿足了該風險。在所有的狀況下，當潛在失效模式的結果可能會對最終使用者產生危害時，應考慮其預防/矯正措施，藉由排除、減輕或管制該原因來避免失效模式的發生。在對嚴重度等級9或10的特別關切之後，小組應繼續針對其他的失效模式,欄位說明-D,*建議措施(續)措施行動應考慮，但不侷限於下列：-修改設計邏輯及/或公差，-修改材料規範，-實驗設計或其他解決問題的技巧，及-修改測試計劃。,是否須進行改善活動-參考,改善活動對設計FMEA之RPN影響-參考,跟催行動-D負責設計的工程師應確保已鑑別所顧慮的問題和建議措施的實施，這些方式包括但不侷限於下列情況：-確保達到設計要求，-審查工程圖面和規範，-證實已整合到裝配/製造文件中，及-審查製程FMEA和管制計劃。,製程FMEA,製程FMEA,簡介主要是由負責製造/裝配的工程師/小組採用的方法製程FMEA：-鑑定該製程的功能和要求，-鑑定潛在的失效產品和製程相關的失效模式，-評估潛在失效對顧客的影響，-鑑定潛在的製造或裝配過程失效的原因，並鑑定在為發生度降低或失效情況的偵測度的重要管制項目上的製程變數，-鑑別重要製程管制上的製程變數，-發展潛在失效模式的等級清單，以建立為考慮預防/矯正措施的優先系統，及-將製造或裝配過程的結果文件化。,製程FMEA,顧客的定義一般是指“最終使用者”，-但也可以是後續或下游製造或裝配作業、服務工作、或政府法規。小組努力製程FMEA應起始於：-在可行性分析階段或之前開始建立，-在為量產加工之前，及-要考慮從個別零部件到總成的所有製造過程作業。,製程FMEA,小組努力(續)在新車型或零部件專案的製造規劃階段中，及早對新製程或修改的製程進行審查和分析。在製程FMEA中不必要包含因設計弱點所產生的潛在失效模式，但也可能會包含。-假設產品的設計會滿足設計意圖製程FMEA並不是依靠產品設計變更來克服製程的缺陷，其應考慮與已規劃的製造或裝配過程有關的產品設計特性，且盡可能擴展以確保產品能滿足顧客的需要和期望。,製程FMEA的發展,製程FMEA的開始將從列出製程希望做什麼及不希望做什麼，即製程意圖。製程FMEA應從整個製造的流程圖開始。此流程圖應鑑定與每個作業有關的產品/製程特性。如果可能，還應包括從相應的設計FMEA來確定某些產品的影響效應。,欄位說明-P,*製程功能/要求描述將被分析的製程或作業(如車工工藝、鑽孔、攻牙、焊接、裝配)。-建議紀錄下該將被分析的步驟的相關製程/作業編號。小組應該審查可應用的性能、材料、製程環境和安全標準。盡可能簡單地說明該將被分析的製程或作業的目的-包括有關的系統、子系統或零部件設計的資訊。如果製程包括許多具有不同失效的潛在模式作業(例如裝配)，可把這些作業以獨立項目列出。,欄位說明-P,*潛在失效模式是指製程可能潛在不滿足在製程功能/要求欄中所描述製程要求及/或設計意圖的種類。在FMEA準備中，假設提供的零件/材料是合格的。根據零部件、子系統、系統或製程特性，對特定的作業列出每一個潛在失效模式。製程工程師/小組應要能提出並回答下列問題：-製程/零件可能如何失效，以致無法滿足要求?-若不考慮工程規範，什麼是可能令顧客(最終使用者、後續作業或服務)感到討厭的?,欄位說明-P,*潛在失效模式(續)建議比較相似製程和審查顧客(最終使用者和後續作業)對相似零部件的抱怨作為出發點。典型的失效模式可能是，但不侷限於下列情況：彎曲(bent)、毛邊(burred)、孔位錯誤(holeoff-location)、破裂(cracked)、孔太淺(holetooshallow)、孔未加工(holemissing)、搬運損壞(handlingdamage)、髒污(dirty)、孔太深(holetoodeep)、表面太粗造(surfacetoorough)、變形(deformed)、未貼標籤(mis-labeled)、表面太平滑(surfacetoosmooth)、開啟回路(opencircuited)、短路(shortcircuited),欄位說明-P,*潛在失效效應潛在失效效應係指失效模式對顧客的影響。要根據顧客可能發現或經歷的情況來描述失效的效應。如果該失效模式會影響到安全性或與法規不符時，要清楚地說明。顧客可能是下一個作業、後續的作業或地點、經銷商及/或車主。當評估失效的潛在效應時，每一個都必須考慮。,欄位說明-P,*潛在失效效應(續)對最終使用者來說，該效應通常以使用產品或系統的性能來描述。例如：噪音(noise)、粗糙(rough)、運行不穩(erraticoperation)、過度(excessive)費力(effort)、無法運作(inoperative)、不適的異味(unpleasantodor)、不穩定(unstable)、運行減損(operationimpaired)、阻力(draft)、間歇運行(intermittentoperation)、外觀不良(poorappearance)、洩漏(leaks)、車輛控制減弱(vehiclecontrolimpaired)、廢棄(scrap)、重工/修理(rework/repairs)、顧客不滿意(customerdissatisfaction)如果顧客是下一作業/後續作業/地點，該效應應以製程/作業性能來描述。例如：無法緊固(cannotfasten)、無法安裝(doesnotfit)、無法鑽孔/攻牙(cannotbore/tap)、無法接合(doesnotconnect)、無法設置(cannotmount)、無法配合(doesnotmatch)、無法正對(cannotface)、引起過度工具磨損(causesexcessivetoolwear)、損壞設備(damagesequipment)、危害操作者(endangersoperator),欄位說明-P,*嚴重度(Severity)是對已假設失效模式的最嚴重影響的評價等級嚴重度是在個別FMEA範圍內的一個比較等級要降低嚴重度等級的指數，只能透過對系統、子系統或零部件的設計變更，或是對該製程的重新設計來實現。當受失效模式影響的顧客是製造廠、裝配廠或產品使用者，在這種情況下，應與設計FMEA、設計工程師及/或後續製造廠或裝配廠的製程工程師進行協商。,欄位說明-P,*類別對需要附加設計或製程管制的零部件、子系統或系統的任何特殊產品特性(如關鍵的、主要的、重要的、重點的)加以分類。本欄位另可用來為工程評審強調其高優先的失效模式如果在製程FMEA中鑑定了某一分類時，要通知負責設計的工程師，因為其可能會影響有關管制項目標識的工程文件。,欄位說明-P,*失效的潛在原因/機制係指失效是如何發生的，並依據可以被矯正或被管制的原則來描述。在可能發生的範圍內，列出對每個失效模式的所有可以想像到的潛在原因及/或失效機制。如對該失效模式的原因是唯一，矯正該原因是對該失效模式有直接的影響，就算已完成該製程的FMEA。考慮諸如實驗設計之類的方法，來明確那些根本原因是主要的貢獻者，那些根本原因容易管制，以便針對那些相關的因素採取矯正措施。,欄位說明-P,*失效的潛在原因/機制(續)典型的失效原因包括，但不侷限於：扭力不正確-過大、過小(impropertorque-over,under)焊接不正確-電流、時間、電壓(improperweld-current,time,pressure)量具不精確(inaccurategauging)熱處理不正確-時間、溫度(improperheattreat-time,temperature)澆口/通氣口不適當(inadequategating/venting)潤滑不當或無潤滑(inadequateornolubrication)零件漏裝或錯裝(partmissingormislocated)定位器磨損(wornlocator)工具磨損(worntool)定位器有缺口(chiponlocator)破孔(brokentool)機器設定不正確(impropermachinesetup)不正確的程式設計(improperprogramming),欄位說明-P,*發生度(Occurrence)係指某一特定失效原因/機制將發生的可能性發生度等級是著重在其相關的含義，而不是絕對的數值透過設計更改或製程更改來預防或管制該失效模式的原因/機制是降低發生度等級的唯一途徑“可能的失效率”是根據在製程實施中預計發生的失效數來確定的-可從相似的製程中取得統計數據，可用確認該發生度等級,欄位說明-P,*現行製程管制是對失效模式和失效的原因/機制出現時，管制兩者可能範圍的預防描述；或者管制將發生的失效模式的偵測描述。此管制可以是防錯法、統計製程管制(SPC)或也可以是加工後評價的製程管制。-該評估可在其目標作業進行，也可在後續作業進行。兩種類型的製程管制：預防：預防失效的原因/機制或失效模式的發生，或降低其發生比率，偵測：偵測失效或失效的原因/機制，並引導至矯正措施。,欄位說明-P,*偵測度(Detection)偵測度是結合了列在製程管制中最佳的偵測管制等級為了達到較低的偵測度等級，通常已規劃的製程管制需要被不斷地改進假設失效已發生，然後評估所有“現行製程管制”的能力，以預防有該失效模式或缺陷的零件交運出去。不要擅自推斷：因為發生度低，其偵測度也就會低(如，當使用“管制圖”時)以統計原理為基礎的抽樣檢查才是有效的偵測度管制。,欄位說明-P,*風險優先指數(RPN)RPN=嚴重度(S)*發生度(O)*偵測度(D)*建議措施應先注意高嚴重度、高RPN值和小組指定的其他項目。一般實務中，不論RPN大小為何，當嚴重度為