失效模式分析-FMEA教育训练.ppt

FMEA FailureMode EffectAnalysis 失效模式與影響分析 乙盛機械 ESONPrecisionEngineeringCO LTD Preparedby MichaelPrepareddate 2012 6 25 FMEA F Failure 失效 失敗 定義 達不到預期的功能或目的 FailtoreachScope Objective Purpose 談Failure 先談定義 要層別得夠細 否則收集的資料會很混淆 FailureMode cause EffectAnalysis M Mode 在所有失效中 出現最多的 眾數 例 2 3 3 3 4 5 5 6 7 集中點 x n 4 2 4 在有限resource的狀況下 從失效最多的狀況開始著手 此即FailureMode FMEA FailureMode cause EffectAnalysis FMEA E Effect 影響 Effect談三種 在有限resource的狀況下 從失效最多的狀況開始著手 此即FailureMode FailureMode cause EffectAnalysis 1 Localeffect 2 Nexthighleveleffect 3 Endeffect 對本身的立即影響 對同一Level的影響 也可能對Nexthighleveleffect 對產品使用者的影響 對endproduct的user影響 產品跑到user身上 use時才發現 DownstreamInternaleffect DownstreamExternaleffect FMEA之沿革 FMEA定義及分析方式 FMEA是一種工程技術用以定義 確認及消除在系統上 設計 製程及服務還沒有到達顧客前已知的或潛在的失效 問題等 FMEA包含了兩種分析方式 第一 使用歷史數據 針對相似產品 服務 保證數據 顧客抱怨 及其他可取得資訊 加以定義失效 第二 使用統計推論 模擬分析 同步工程及可靠度工程等以確認及定義失效 如果正確及適當地使用 FMEA方法會使評價行動更準確及更有效率 良好FMEA之具備事項 FMEA是早期預防失效及錯誤發生的最重要且最有效的方法之一 一個良好的FMEA必須具備 1 確認已知及潛在失效模式2 確認每一失效模式的效應和原因3 依據風險優先指數 產品的嚴重度 發生率及偵測度 4 提供問題改正行動及跟催 FMEA之效益 指出設計上可靠性的弱點 提出對策針對要求規格 環境條件等 利用實驗設計或模擬分析 對不適當的設計 即時加以改善 節省無謂的損失有效的實施FMEA 可縮短開發時程及開發費用FMEA發展之初期 以設計技術為考量 但後來的發展 除設計階段使用外 製造工程及檢查工程亦可適用 以設計的最小構成單位組件 假設使用中可能產生的故障 針對此故障 檢討其可能引起對上層組件 子系統及系統產生的影響 指出可靠性的弱點 提出對策建議 防止未然的故障發生 FMEA的精神 FMEA展開時機 1 依照FMEA定義 它是一種方法 消除或減少已知或潛在問題 以強化顧客滿意至最大極限 因此 為了要達成此目的 展開FMEA的時機必須愈早愈好 縱使相關數據 資訊仍然未知時 FMEA的口號為 就你所有 儘全力而為 2 經由品質機能展開 QFD 已知某些資料時 就應立刻展開FMEA 3 當設計新的系統 新的設計 新產品 新製程 新的服務時 4 當現有系統 設計 產品 製程 或服務等不管是何種理由 將要變更時 5當既有的系統 設計 產品 製程 或服務的條件有新的應用時 6當既有的系統 設計 產品 製程或服務被考慮要改善時 11 1 一般的原則 FMEA之使用要越早越好 如此才能消除或減少設計錯誤之發生 2 當設計新的系統 產品 零件 制程 設備時 在作概念設計或草圖時即可開始FMEA 3 當系統 產品 零件 制程 設備有變更時 4 當現有的系統 產品 零件 制程 設備有新的應用時 5 當現有系統 產品 零件 制程 設備被考慮要改善時 使用FMEA的5個時機 FMEA之因果模式 1 設計不當2 製造不當3 使用不當4 磨耗5 安裝不正確6 逐漸老化 1 實體破壞2 操作中失效3 功能退化4 功能不穩定 1 安全失效2 機能失效3 管制失效 感覺 外觀 人 機 料 法 環 CAUSE MODE EFFECT FMEA作業展開 任務確認 決定分析層級 列舉故障模式 機能方塊圖 流程步驟分析表 選定故障模式 製作FMEA表 列舉故障原因 提出對策方案 RPN評價選定對象 B S故障事例 試驗報告不良報告顧客抱怨 經驗累積 DFMEA PFMEA 系統 子系統 零件 FMEA種類 系統 零組件子系統主系統 設計 零組件子系統主系統 製程 人力設備方法材料量測環境 重點 使系統失效之影響降至最低 目標 使系統品質 可靠性 成本及維護性提昇至最佳狀態 重點 使設計失效之影響降至最低 目標 使設計品質 可靠性 成本及維護性提昇至最佳狀態 設備 工具 工作站生產線作業員訓練製程及量具 重點 使製程失效之影響降至最低 目標 使製程品質 可靠性 成本及維護性提昇至最佳狀態 15 針對產品內子系統互相組合搭配后 可能產生之失效進行FMEA針對產品本身因設計不當后可能產生之失效進行FMEA針對產品因制造流程不當后可能產生之失效進行FMEA 或制造工藝不當后可能產生之失效進行FMEA針對制程中設備之設計或使用不當后可能產生之失效進行FMEA針對產品開發或生產管理 非工程問題 不當后可能產生之失效進行FMEA 設計FMEA 制程FMEA 設備FMEA 管理FMEA 系統組裝FMEA FMEA種類 16 FMEA是一種工程技術及方法 用以定義 確認及消除產品在系統 設計 制程及服務還沒有達到顧客以前已知的或潛在的失效 問題 錯誤等等 它是 簡而言之 就是用工程方法預防失效或錯誤的發生 防患於未然 可靠性分析技術系統化工程設計輔助工具利用表格進行工程分析在設計階段早期發現問題及早謀求解決措施根據以往經驗與教訓對一些環節的分析 FMEA作用 17 它是一個 事前的行為 而不是 事后行為 減輕事后修改的危機 FMEA及時性 18 設計 制造 裝配 售后服務 質量及可靠性等 工程分析專業工程師 FMEA之本質 19 1 確認已知及潛在失效模式2 確認每一失效模式的效應和原因3 風險優先評估 嚴重性 發生頻率及難檢度 4 提供問題跟催及改正行動 完善之FMEA必需具備 20 FMEA總負責人為PDT PMTLeader或QITLeader 因為Leader要對開發案或改善案成敗負責 系統組裝工程師及TEAM負責系統組裝FMEA 並將此給PDT PMT QIT 設計工程師及TEAM負責設計FMEA 並將此給PDT PMT QIT 制程工程師及TEAM負責制程FMEA 並將此給PDT PMT QIT 設備工程師及TEAM負責設備FMEA 並將此給PDT PMT QIT 各段制作FMEA工程師必定是PDT PMT QIT成員 誰負責FMEA 21 DFMEA 有助於潛在失效模式及其結果的說明 識別相關的原因和機理 識別減少或消除失效發生的措施 有助於設計要求及其替代要求的客觀評價 有助於生產和裝配要求的最初設計 增加設計過程中失效模式及后果被考慮的可能性 FMEA的益處 22 DFMEA 有助於設計測試和開發程序 從顧客角度評價失效 允許跟蹤和文件化降低風險的措施 將來分析和設計的極好參考 設計FMEA過程的文件化 FMEA的益處 23 PFMEA 有助於確保產品相關過程失效模式及其后果的說明 識別相關的原因和機理 識別減少或消除失效發生的措施 識別潛在生產或裝配過程的失效原因 識別過程參數 若該參數受控 則可減少失效情況的發生或增加探測性 有助於糾正措施的優先順序安排 過程中的極好參考 過程FMEA文件化 FMEA的益處 24 在開發或設計概念形成時 DFMEA在體現設計意圖的同時 還應保證制造或裝配能夠實現設計意圖 主要由負責設計的工程師應用 在開發或可行性階段 在生產制程及工裝的設計之前 主要由負責生產的工程師應用 FMEA是一種隨著新問題和信息的出現而不斷更新的方法 是動態的永無止境的方法 DFMEA PFMEA FMEA DFMEA與PFMEA實施之區別 1 產品設計及類似產品之設計問題及原因 2 制造工藝及類似產品之制程異常及不良原因 7 使用維修 8 環境 3 類似產品之制程能力及原因 4 類似產品之客訴及原因 5 類似產品之依賴性失效及原因 6 類似產品之管理性問題 注 開發案為PDT 改善案為QIT 團隊一定要有負責人 組成FMEA團隊 資料收集 訂定執行方案 確認目標 使團隊清楚新產品或改善品為目標 並需了望客戶需求 1 使用方式2 客戶要求之工程SPEC3 產品信賴性要求4 制程 生產 裝配要求5 品質目標等 FMEA主流程 26 分析制程特性 定義製造流程 分析產品特性 分析預估失效模式 分析失效原因 分析現行控制方法 分析失效效應 分析發生率 分析難檢度 分析嚴重度 計算風險優先數 決定優先改善之失效模式 建議改善措施 改善實施 結果確認有效 27 避免採用不良率高的設計和制程 集中資源 循序改善產品設計和制程 循環改善 不斷提升設計和制程可靠度改進設計之參考 制程檢驗 測試標準 檢驗程序 檢驗規範等之參考 下次FMEA分析之參考 產品可靠性 制程安全性 環保之評估參考 工程師訓練之參考 實際 FMEA結果應用 28 嚴重度 S發生率 O難檢度 D風險優先數 RPN S O D 嚴重度 發生率 難檢度 風險優先數 29 恒量失效的影響程度失效影響 產品或制程的某一失效對產品外觀 結構 功能 性能穩定性 可靠性影響 或對下一個制程 使用者和設備的影響或對最終客戶 政府法規 安全 環保的違及 劃分標準 主觀判定1 幾乎不會有甚麼影響10 會違及安全 法規 嚴重度定義 30 一 危險特性 Catestrophie 無法滿足則不能銷售 1 耐火性 自然性 UL CAS2 工業標准3 顧客要求4 內部工程需要由Critical量測項目 二 重大特性 Significant 無法滿足則不能銷售給指定客戶 1 客戶及供應商共同制定特性2 或客戶指定特性 例如 規格 尺寸 速度 力 溫度等 3 設計工程師指定的特性4 業界標准 三 主要的特性 Major 1 信賴性測試2 產品制程不良率及分析 嚴重度分類 31 嚴重度 S 劃分標准 32 某一原因而導致失效發生的幾率劃分標準 CPK主觀判定統計資料1 幾乎不會發生10 幾乎肯定會發生 發生率 Occurrence 發生率 O 劃分標準 34 在現行的控制措施下 偵測失效發生的能力劃分標準 主觀判定統計資料1 有有效手段完全可以檢測出來10 無任何手段可以檢測出來 難檢度 Detection 35 難檢度 D 劃分標準 36 導入時機 FMEA團隊必須包括產品設計及其相關工程人員FMEA分析重在工程分析FMEA先期規劃應做好FMEA建義改善措施必須認真執行 並追蹤改善效果FMEA導入時機貫穿產品設計 制程設計FMEA是個循環過程FMEA結果利用 實施FMEA應注意的問題 37 定義 設計失效模式 效應與關鍵性分析是屬于在概念定義到設計定型整個研究發展過程中的一項實質的設計機能 為求達到其效益 設計FMEA必須配合設計發展之程序反復執行 在設計FMEA中 預估產品在設計上可能發生的缺點 衡量該項缺點可能造成的影響 並擬定為防止或檢測該項目缺點應改善的設計控制 並推動其標準化作業 設計FMEA涵蓋內容包括 產品設計FMEA 制造設計即開模或SOP等設計FMEA 設計FMEA 38 設計FMEA表單 39 系統 子系統 零件部 設計責任 機型 料號 關鍵日期 FMEATEAM成員 2 3 5 6 FMEA編號 頁碼 共1頁第1頁 1 編制人 4 審核人 FMEA日期 7 8 潛在失效模式及后果分析表單格式 40 9 10 11 16 15 14 13 12 20 19 18 17 21 22 設計制程FMEA表單格式 41 1 FMEA編號 填入FMEA文件的編號 以便查詢 2 項目 填入所分析的系統 子系統或零件的過程名稱 編號 3 設計 過程責任 部門 小組還應包括供方的名稱 4 填入負責準備FMEA工作的工程師姓名 電話及所在公司名稱 5 機型 料號 填入將使用和正被分析的設計過程影響的預期的機型和料號 FMEA表單說明 1 5 42 6 關鍵日期 填入FMEA初次預定完成日期 該日期不應超過計劃開始設計生產發布日期 7 FMEA日期 填入編制FMEA原始稿的日期及最新修訂的日期 8 核心小組 列出有權確定和執行任務的責任部門和個人姓名 如果對某一特定原因無建議措施 那麼就在該欄中寫 N A 9 項目 功能 填入被分析項目的名稱和編號 如果該項目有多種功能 且有不同的失效模式 應把所有功能都單獨列出 FMEA表單說明 2 5 43 10 潛在失效模式 對一個特定項目及其功能 列出每一個潛在失效模式 前提是這種失效可能發生 但不一定發生 11 潛在失效后果 潛在失效后果 就是失效模式對系統功能的影響 12 嚴重度 S 13 分級 重要程度 用於對另件 子系統或系統的產品特性分級 關鍵 主要 重要 生點等 FMEA表單說明 3 5 44 14 潛在失效的起因 機理潛在失效起因是指一個設計 工藝薄弱部分的跡象 其作用結果就是失效模式15 頻度 0 頻度是指某一特定失效起因或機理 已列於前欄中 出現的可能性 16 現行設計 工藝控制 17 探測度 D 18 風險順序數RPN19 建議措施 如果對某一特定原因無建議措施 那麼就在該欄中寫 無 FMEA表單說明 4 5 45 20 責任 對建議措施 把負責建議措施執行的組織和個人及預計完成的日期填寫在本欄中 21 采取的措施當實施一項措施后 簡要記載一下具體的措施和生效日期 22 糾正后RPN23 跟蹤 小組成員應保証所有建議措施被實施或已妥善地落實 24 RPN在的再改進 直RPN 50 FMEA表單說明 5 5 46 設計FMEA范例之一 47 設計FMEA范例之二 48 在規劃設計制造程序時 利用FMEA技術分析其制程中每一步驟可能的潛在失敗模式及其影響程度 並找出每一失效模式的發生原因與發生機率 尋求各種可能