FMEA我的讲义.ppt

,潜在的失效模式与后果分析(FMEA),PotentialFailureModeandEffectsAnalysis,FMEA定义,P:,Potential,潜在的意味着失效还没有发生,只是可能会发生,但不是一定会发生,所以FMEA是一种缺陷预防的技术,潜在的,方法.,FMEA定义,F:,Failure,失效定义：,1.达不到预期的功能或目的,谈Failure，先谈定义,要层别得够细，否则收集的资料会很混淆,在规定条件下不能完成其规定的功能，或参数不能保持在规定范围内，或操作者失误，造成产品功能失效，及因应环境力变化导致功能丧失。,FMEA定义,F:,Failure,失效定义：,2.产生了非预期的功能,加工制程中使操作者或机器受到了伤害、损害,产生了有害气体与辐射,过大的噪音与震动，过高的温度、粉尘与刺眼的光线等,谈Failure，先谈定义,要层别得够细，否则收集的资料会很混淆,M:,Mode,模式:在所有失效中，出现最多的,(众数),例：2,3,3,3,4,5,5,6,7,在组织有限的资源下，从失效最多的状况、最高的频率开始着手，此即FailureMode,FMEA定义,弯曲毛边孔偏位破裂孔太浅未打孔搬运损坏脏污孔太深表面太粗糙变形生锈开放电路短路未贴标签,失效模式通常的的表现形式:,FMEA定义,FMEA定义,E:,Effect,后果,Effect谈三种：,1.对本身的立即影响,2.对同一水平的影响，也可能对下一工序的影响,3.对产品使用者的影响,人身安全手感不良作业过多不舒服的气味无法操作操作不良不稳定车控不良顾客不满意作业中断渗漏外观不良无法系紧无法契合无法连接无法安装无法选配无法装面板损坏装备危及作业无法钻孔,FMEA定义,后果的通常表现形式:,FMEA定义,FMEA是一种利用团队,找出潜在的失效模式及评估其风险,依其风险提出解决问题的方法.,“早知道就不会”早知道作好防震设计就不会造成大楼倒塌早知道不滥砍滥伐就不会造成泥石流有些早知道是必需的！有些就不会是不允许发生的,FMEA定义,“我先所以没有”我先看了气象预报所以没有淋成落汤鸡我先设计电脑防火墙所以没有被黑客入侵有些我先是必需的！有些所以没有是可预期避免的核电厂、水库、卫星、汽车召回事件有效运用FMEA可减少事后追悔,FMEA定义,失效链,水箱支架断裂,水箱后倾,水箱与风扇碰撞,水箱冷却水管被风扇刮伤,水箱冷却液泄漏,冷却系统过热,发动机气缸损坏,汽车停驶,FMEA,FMA,水箱支架强度不足而造成的支架断裂是这个失效链的根源。道路不平引起的车体振动与扭转是引起支架断裂的环境条件，但不能视为失效的内在原因。因为汽车在不平道路上行驶是正常的输入条件。失效链中，上一个失效模式是下一个失效模式的起因，下一个失效模式是上一个失效模式的后果。在没有任何措施情况下，失效将发展到最终的模式。最有效的措施是不让支架断裂这一根源模式发生。在失效链中任何环节采取“切断”措施，如在水箱与发动机（假设风扇安装在发动机上）之间增加撑杆，保证风扇不与水箱碰撞，可以防止失效链的发展。但这种措施是否合理要认真评审。失效链的发展常常会有分支，有时分支的链也会产生更加严重的后果失效模式。以上这些概念对进行FMEA活动时，将十分有帮助。,FMEA之沿革,1、FMEA的前身为FMECA，是在1950由格鲁曼飞机提出，用在飞机主控系统的失效分析2、波音与马丁公司在1957年正式编订FMECA的作业程序，列在其工程手册中3、60年代初期，美太空总署将FMECA成功的应用于太空计划。美军同时也开始应用FMECA技术，并于1974年出版MIL-STD-1629FMECA作业程序。4、1985年由国际电工委员会（IEC）出版的FMECA国际标准（IEC812),即参考MIL-STD-1629A加以部分修改而成。,FMEA之适用范围,1、ISO90048.5节FMEA作为设计审核的要项，另FTA(失效树分析)风险分析亦是。2、CE标志，以FMEA作为安全分析方法。3、ISO14000，以FMEA技术作为重大环境影响因素分析与改进方法。4、TS16949/QS9000以FMEA作为设计与制程失效分析方法。,FMEA的类型,FMEA主要有三种类型，分别是：系统FMEASFMEA(System)设计FMEADFMEA(Design)制程FMEAPFMEA(Process),系统,设计,制程,部件子系统系统,部件子系统系统,人力设备方法材料量测环境,重点：使系统失效之影响降至最低,重点：使设计失效之影响降至最低,重点：使制程失效之影响降至最低,设备,目标：使系统质量、可靠性、成本及维护性提升至最佳状态,目标：使设计质量、可靠性、成本及维护性提升至最佳状态,工具、工作站生产线作业员训练制程及量具,目标：使制程品质、可靠性、成本及维护性提升至最佳状态,FMEA的类型,FMEA的特点,FMEA的特点是：1)失效还未发生，可能发生，但不是一定要发生;2)时机:在设计或过程开发阶段前开始；3)FMEA分析的文件记录专用表格作为动态文件使用按照过程/产品/服务寿命周期期间要求更改4）核心：预防；5）对潜在失效模式的风险和后果进行评定；6）指导贯穿整个过程、产品和服务周期。,FMEA的实施,及时性它是一个事前的行为，而不是一个事后的行为。事先花时间很好地进行综合的FMEA分析，能够容易、低成本地对产品或过程进行修改，从而减轻事后修改的危机。FMEA能够减少或消除因修改而带来更大的机会。适当地应用FMEA是一个相互作用的过程，永无止境。FMEA是一个动态的文件。FMA是一种事后行为，是对产品/过程已经发生的失效模式分析其产生的原因，评估其后果采取纠正措施的一种活动。类似项目的FMA是FMEA的重要的输入参考资料。,FMEA的实施,FMA:FailureModeAnalysis,项目/功能(要求),潜在失效模式,潜在失效后果,严重度,等级,潜在原因/失效机制,频度,现行设计(制程)管制,预防,检测,探测度,RPN,建议措施,责任与目标完成日期,措施结果,实行措施,严重度,频度,探测度,RPN,潜在失效模式与后果分析作业序列,功能,特征或要求为何?,后果为何?,什么会错误?-无功能-部分/过多/降低功能-间歇功能-不预期功能,有多不好?,原因为何?,其发生频率为何?,如何能预防及发现这种原因及错误?,这种方法发现这种问题有多好?,改善风险程度能够做什么?-设计变更-制程变更-特别管制-标准,程序书或指引变更-导入防呆措施-加强设备保养-加强参数控制-加强工作技能,潜在失效模式与后果分析作业序列标题定义,功能:制程或设计要做什么失效模式:失效的表现形式,如不良现象后果:失效会导致什么样的后果严重度:后果有多严重潜在原因:产生失效的原因频度:失效起因发生的频率现行管制:探测或防止失效传递到后续顾客的现行控制方法探测度:失效模式或起因一旦发生,能否探测出,良好FMEA之具备事项,FMEA是早期预防失效及错误发生的最重要且最有效的方法之一。一个良好的FMEA必须具备：1.确认已知及潜在失效模式2.确认每一失效模式的后果和原因3.依据风险顺序(严重度、频度及探测度)采取措施4.提供问题改正行动及跟催,指出设计上可靠性的弱点，提出对策针对要求规格、环境条件等，利用实验设计或模拟分析，对不适当的设计，实时加以改善，节省无谓的损失有效的实施FMEA，可缩短开发时程及开发费用FMEA发展之初期，以设计技术为考虑，但后来的发展，除设计阶段使用外，制造工程及检查工程亦可适用,FMEA之效益,FMEA的精神,以设计的最小构成单位组件，假设使用中可能产生的故障，针对此故障，检讨其可能引起对上层组件、子系统及系统产生的影响，指出可靠性的弱点，提出对策建议，防止未然的故障发生。,FMEA展开时机,1.依照FMEA定义，它是一种方法，消除或减少已知或潜在问题，以强化顾客满意至最大极限。因此，为了要达成此目的，展开FMEA的时机必须愈早愈好!纵使相关数据/信息仍然未知时。2.FMEA的口号为:就你所有,尽全力而为3.经由质量机能展开(QFD),新产品,新制程,新的服务时。4.当现有系统，设计，产品，制程，或服务等不管是何种理由，将要变更时。5.当既有的系统，设计，产品，制程，或服务的条件有新的应用时。6.当既有的系统，设计，产品，制程或服务被考虑要改善时。,FMEA之因果模式,1.设计不当2.制造不当3.使用不当4.磨耗5.安装不正确6.逐渐老化,1.实体破坏2.操作中失效3.功能退化4.功能不稳定,1.安全失效2.机能失效3.管制失效感觉、外观,人,机,料,法,环,CAUSE,MODE,EFFECT,FMEA作业展开,任务确认,决定分析层级,列举失效模式,机能方块图,流程步骤分析表,选定失效模式,制作FMEA表,列举失效原因,提出对策方案,RPN评价选定对象,B.S失效事例,试验报告不良报告顾客抱怨,经验累积,DFMEA,PFMEA,系统、子系统、部件,机能方块图,系统,车体,如果产品机能很复杂，可将其区分为若干子系统，以鉴别其主要及次要机能，予以各个分析,子系统,部件,车门,外部,车窗,内部,车门内/外板,玻璃,车门密封带,门扣/锁,功能:提供座位支撑稳定的附着潜在失效模式:座椅支撑结构失效座椅支撑过度偏斜功能:提供令人愉悦的外观潜在失效模式:亮度劣化涂料碎片,系统,功能:提供结构的支撑潜在失效模式:结构的失效过多的偏斜功能:提供正确完成本架几何数据的尺寸管制潜在失效模式:本车架安装点的长度太长本车架安装点的长度太短功能:支撑架总成生产方法(焊接)潜在失效模式:,设计目标骑乘至少3000小时不需保养,及10000小时的骑乘寿命适应99.5%男性成人舒适的骑乘其它功能:容易骑用潜在失效模式驾驶困难踩踏困难功能:提供可靠的交通潜在失效模式链条经常损坏轮胎经常需要保养功能:提供舒适的交通潜在失效模式座椅位置令骑乘者感到不舒服,脚踏车,子系统,部件,上架,车架总成,手把总成,前轮总成,后轮总成,扣链齿轮总成,座椅总成,链条总成,前下方管,下后方管,扣链齿轮管,设计的潜在FMEA是一种分析技术，系由负责设计的工程师或小组使用，在尽可能的范围内用来确保所有潜在的失效模式及其原因均已纳入考虑并予以处理。最终成品及其所有相关的系统、子系统及零组件，都应纳入评估，FMEA是设计小组想法之摘录(包括依据经验有可能失效事项之分析)。根据潜在失效模式对顾客的影响程度，列出优先级来，并据以建立设计、改善、开发及验收测试或分析之优先级系统。,何谓设计FMEA?,制程的潜在FMEA是一种分析技术，系由负责制程的工程师或小组使用，在尽可能的范围内用来确保所有潜在的失效模式及其原因/机理均已纳入考虑并予以处理。制程潜在FMEA旨在：鉴别制程的机能和要求鉴别潜在的产品和制程有关的失效模式评估失效对顾客的潜在影响鉴别潜在的制造或组装制程原因和鉴别制程变量(Variables)，并且据以管制降低频度或失效情况的探测度。鉴别制程变数，以着眼于制程管制列出潜在失效模式之排序，并据以建立考虑采取预防矫正措施的优先级将制造或组装制程的结果予以文件化。,何谓制程FMEA?,FMEA之展开,“Before-the-event“，not“After-the-fact“减少产品制程设计开发后期的变更。FMEA不仅是简单的填表工作，而是藉由对FMEA之了解以消除风险及计划适当的管制来达到顾客满意。记录全部的制程尽可能,FMEA作业说明(FMEA分析目的及步骤),目的：FMEA是一种系统方法，使用制式表格及问题解决方法以确认潜在失效模式及其后果，并评估其严重度、频度、探测度及目前管制方法，从而计算风险优先指数(RPN)，最后采取进一步改善方法，如此持续进行，以达防患失效模式及后果发生于未然。步骤：(一)评定风险确认潜在失效模式及评估其后果之严重度并评估其频度及探测度确认关键特性(二)使用柏拉图，展开优先级评估评估潜在制程设计不良大小(三)依优先次序采取改善措施帮助根除（设计变更）产品服务及减少（管制）有问题之产生服务到达顾客之要求管制含-P型（预防型）及D型（侦测型）,FMEA作业说明(FMEA团队选择及流程),FMEA团队选择*跨部门团队之组成*选择跨层人员(设计工程师、制程工程师、生产管理、品保工程师.等人)*选择FMEA负责工程师*灌能以执行改善运作,决定制程或选择标准制程*使用方块图/流程图以展示目前或计划的制程,详细的原因-失效-后果*脑力风暴/确认失效模式*确认第一层原因(第二层、第三层、第四层等多层原因)*定义失效模式的后果,FMEA作业说明(FMEA团队选择及流程-续),计算风险*严重度(每个失效模式取最大值)*针对每一失效模式，采用最高计分的严重度乘以最高计分的频度(SxO)*风险优先指数(RPN)为最高计分的严重度乘以最高计分的频度，再乘以最低计分的探测度*也可能是较高计分的探测度(完全视目前管制方法的性质而定)p.s.目前AIAGFMEA手册范例以最高计分的探测度计算,建立柏拉图(可运用不同统计技术)*针对严重度、频度、探测度及风险优先指数逐一建立柏拉图*确认“重要的少数失效模式”,展开建议行动*专注于少数重要的失效模式,脑力风暴法,脑力风暴法是一种技法，可以激发小组成员产生大量的有创意的点子，。由纽约广告代理的老板AlexFOsborn在1930年发明，其前提是在一般的讨论中，人们害怕别人批评而约束自己，因此而不能产生有创意的点子。脑力风暴包括创造一种氛围，让人们感到无拘无束，此时人们可能提出在平时认为不太可能提出的解决方案，但往往收到意想不到的效果。,4个明确阶段问题开始问题再开始对一个或多个陈述进行讨论（脑力风暴）评论产生的点子通过去除法找出决定最终列表找出可能实现的建议，此时投票法是有用的。,脑力风暴法,4个原则（在会议前向成员解释）暂缓下结论不要批评其它人的观点，更不要嘲笑人或其观点自由鼓励参与者梦想或遐想，鼓励大胆及愚蠢的建议，但不提议无任何建议或离座闲逛数量要求大量的建议交叉培养鼓励一个小组的建议被其它小组的成员扩展或开发，将所有人的建议写在题板上以便被全部人都能够看到，同时编号。但建议减少或小组成员感到空洞时千万不要说丧气话,脑力风暴法,范例-FMEA展开,范例-FMEA展开,4,5,7,8,FMEA与控制计划,FMEA和控制计划是帮助产品、过程和服务有关信息的两个主要工具,QFD,DFMEA,PFMEA,控制计划,行动计划,FMEA作业说明(FMEA表摘要1/2),FMEA编号：填入FMEA号码，以利追踪。项目名称：填入所欲分析之系统、子系统、或部件。责任部门：填入负责分析该零件之单位。填表人：填入负责工程师之姓名、电话及公司名。车型年份：填入分析之车型年份。主要日期KeyDate：填入初次预定完成FMEA日期，此日期不应超过预定的产品开始量产日期,以供货商而言，初次FMEA之预定日期不应该超过顾客所要求的生产零件及核准制程(PPAP)提交日期。FMEA日期：填入原始完成汇整FMEA日期，与最近修正日期。核心小组：填入核心小组成员资料。工程名称与工程机能：填入分析的项目与功能。潜在失效模式：列举所有曾经/潜在发生之异常现象。潜在失效影响：逐项分析各失效模式一旦发生，对系统、子系统、次制程、零组件、成品、客户所发生之影响。,FMEA作业说明(FMEA表摘要2/2),严重度：估计故障确实发生时，对客户、后续制造或组装厂所造成的影响之程度。等级：Critical,key,major,significant潜在失效原因/机制：逐项分析各个失效模式的发生原因。制程管制的方式，有以下两种考虑类型：1)预防2)检测频度：预估失效模式可能发生之程度。探测度：估计故障确实发生时之探测能力。风险优先数：为严重度、频度、探测度相乘的结果。建议措施：依RPN评价，须依优先级采取对策。建议措施责任：填入对策案之对应人员及目标达成日期。所采对策：简述处理措施。对策案评价及追踪：填入对策案风险优先数评价。,建议的PFMEA严重度评估标准,建议的PFMEA频度评价标准,检验类型:A:防呆法B:量具测量C:人工检验,建议的PFMEA探测度评价标准,制程FMEA中对顾客的定义,制程FMEA中，对顾客的定义通常是指最终使用者，但也可能是后续或下游制造或组装作业、服务作业、或政府法规。,制程FMEA之作业考虑,制程FMEA会假定产品会符合所设计的设计内容。潜在失效模式有可能是因为设计弱点造成，则有可能包含于PFMEA中。其后果及避免方法则应涵盖于DFMEA。,制程FMEA之作业考虑,制程负责工程师应有其方案，哪些文件会于准备PFMEA时需用到，应将FMEA中那些制程须纳入FMEA，那些不需要列入予以条列。PFMEA的作业首先要将制程流程图完成，并将产品制程特性鉴别出；如果有的话，则应包括相关的DFMEA中鉴别出某些产品的后果(effects)。,准备PFMEA所使用的流程图应附于该PFMEA文件中。,主要日期KeyDate,此日期不应超过预定的产品开始量产日期附注：以供货商而言，初次FMEA之预定日期不应该超过顾客所要求的生产零件及核准制程(PPAP)提交日期。,制程功能要求,小组应审查适切的性能、材料、制程、环境以及安全标准。并尽可能精确地指出此制程或操作程序的目的，包括有关系统、子系统或零组件的设计(衡量表可量测的)信息。如果特定制程包含多项的操作程序(如：组装)且有不同的潜在失效模式，最好是把这些操作程序列为单独的项目分析。,潜在失效模式,在准备PFMEA作业中，会假定进料零件均没有瑕疵，除非FMEA小组依据历来的数据显示进料的质量有缺点，则可纳入分析。弯曲毛边孔偏位破裂孔太浅未打孔搬运损坏脏污孔太深表面太粗糙变形表面太光滑开放电路短路未贴标签,潜在失效后果,对于顾客的定义，可以是下一个制程，后续的作业或地点，经销商和或汽车车主。当评估失效潜在后果时，每一个对象均应考虑到。对于最终使用者而言，其后果以产品或系统性能的观点而言，如：噪音粗糙操作不规律作业过多不舒服的气味无法操作操作不良不稳定作业中断拉曳渗漏外观不良重工修理车控不良报废顾客不满意对于下一个制程或后续的作业地点，其后果以制程操作性能的观点而言，如：无法系紧无法契合无法钻孔无法连接无法安装无法选配无法装面板造成过多的工具磨耗损坏装备危及作业,严重度,严重度是针对失效模式有关最严重的后果等级。严重度在个别的FMEA范围中为一相对的等级评价。严重度等级指数可藉由对系统，子系统或零组件的设计变更，或制程之重新设计来降低之。附记：对评价等级9分或10分者，建议不修订其衡量标准；失效模式其严重度为1分者，则不需要作进一步分析。,等级,本栏亦可用以区分任何特殊产品或制程特性在制程FMEA等级确认后，要通知设计负责工程师，因为这有可能影响到与管制项目有关的工程文件。特殊的产品或制程特性符号及其使用，系由三大汽车公司政策自订，本手册并未予以标准化。,潜在失效原因机制,扭力不当过度或不足焊接不当电流、时间或压力量测不精确热处理不当时间或温度不当的浇注空气流通润滑不足或未润滑零组件遗失或误置定位装置磨损工具磨损定位装置有碎屑工具损坏机器设定不当程序运作不当使用明确的错误或功能失效用语(如：操作员未安装封口)；不可使用不明确的用语(如：操作员失误，机器失效)。,频度,频度是特定原因机制可能发生的机率。频度的评价等级分数有相对的意义，而非绝对值。藉由设计变更或制程变更预防或控制失效原因/机制，是降低频度的唯一方法。,频度评价等级分数为FMEA作业范围内的相对评分，并不一定是反映实际可能的频度。,现行的制程管制,制程管制的方式，有以下两种考虑类型：1)预防：预防失效的原因机制，或降低发生的机率。2)检测：检测失效的原因机制，或失效模式据以采取矫正措施。如果可能的话，第一种方式(预防管制)是较好的方式。本手册PFMEA之制程管制有两个字段(意即：分开预防管制及检测管制)，以协助小组能迅速以目视区分两种类型管制方式。其前缀分别以“P“及”D“区分。,探测度,探测度的评价等级是与所列的制程管制有关。为了降低探测度评价等级，一般来说所规划的制程管制必须改善。,建议措施,针对预防矫正措施之工程评价，