FMEA失效模式效应分析.ppt

,失效模式效應分析FailureModesandEffectsAnalysis(FMEA),課程內容,FMEA簡介製程FMEA的作業展開執行FMEA的步驟,何謂FMEA?,1950年由美國Grumman公司針對新型噴射引擎(Jetengine)為了評估其操縱系統之可靠度所開發的分析方法美國汽車工業用來連貫設計、開發和製造的程序我國在1970年左右引進用於航空及汽車工業FMEA是評估設計(製程)可靠度的一種方法FMEA是預防的工具一種有條理的程序產出一張表包含所有的錯誤以數據方式來表示風險的大小並定義預防措施,FMEA技術發展重要紀事,1950美國格魯曼(Grumman)公司首先提出，用於飛機主操縱系統1957美國波音(Boeing)與馬丁(MartinMarietta)公司工程手冊1960美國太空總署(NASA)應用於航太計畫(APOLO)1967美國SAEARP-9261970美國NASANHB-5300.4(1A)1974美軍標準MIL-STD-16291980福特(Ford)汽車公司,Potentialfailuremodeandeffectsanalysishandbook1980美軍標準MIL-STD-1629A1982英國國家標準BS5760-31984福特汽車公司,Potentialfailuremodeandeffectsanalysishandbook(修訂)1984美國克萊斯勒(Chrysler)公司,FMEAMANUAL,FMEA技術發展重要紀事,1985國際電工委員會(IEC),IEC8121986美國克萊斯勒(Chrysler)公司,FMEAMANUAL(修訂)1987英國車輛協會(SMMT),GuidelinestoFMEA1988福特汽車公司,Potentialfailuremodeandeffectsanalysishandbook(修訂)1992福特汽車公司,Potentialfailuremodeandeffectsanalysis(修訂)1993美國品管學會(ASQC)、車輛工業行動組(AIAG),Potentialfailuremodeandeffectsanalysisreferencemanual1995美國品管學會(ASQC)、車輛工業行動組(AIAG),Potentialfailuremodeandeffectsanalysisreferencemanual(SAEJ-1739),FMEA推行的目的,目的:在潛在失效發生之前就先認知、明訂及文書化以避免或降低失效發生之可能性方法:小組研討是確保成功FMEA最有效的方法價值:FMEA是事前行動而非事後反應措施發展FMEA完全要在開始作業之前進行因為這時候改變任何東西很容易而且成本低可避免事後高難度、高成本的矯正措施,功能,零件、次系統或產品必須執行的作業以一種簡明的、精密的和容易瞭解的方法來敘述使任何人均能了解功能(V+N)如下:顯示時間盛裝液體投射影像顯現影像支撐工件,失效模式,零件、次系統或系統不能發揮原先預定功能的事項,例如：賽車的功能為200公里/小時，當測試驗證時發現只能達到180公里/小時，結論是這輛車Failure了。,失效之分類,依失效發生的原因分類依失效發生的時間情況分類依失效的範圍程度分類綜合性的失效分類依造成失效的來源分類依造成失效的錯誤類別分類,FMEA的種類,設計(Design)製程(Process)主要用於製造責任小組確保潛在失效模式及相關原因已被分析及提出降低製造過程中失效的風險,明訂與產品製程相關的失效模式提出潛在失效對客戶的影響(下一個製程)明訂可降低失效發生或改善偵測失效性的管制將結果書面化,誰需要做FMEA?,設計(Design)設計工程師測試與研發工程師可靠度工程師材料工程師服務工程師製造/製程工程師,製程/裝配設計工程師製造/製程工程師品質工程師可靠度工程師治工具工程師各班的負責作業員,有關製程改善之FMEA必須和品質及製造部門充分配合，方能了解現場之問題以提昇產品之可製性。,誰需要做FMEA?,初組製程FMEA時，其責任工程師必須是直接參與活動且包含所有相關領域的專家。,組裝製造材料品質服務供應商客戶,責任工程師必須決定那些領域的人須包含在FMEA製作過程中,何時實行FMEA?,新設計新產品新製程製程轉移工具試驗治具驗證新的或重新整修的設備新的供應商,如何做FMEA?,設計(Design)預備全部的圖樣列出所有的零件表示出所有機能的關聯,製程(Process)製作流程圖含括製程所有的步驟列出每個步驟,製程FMEA的作業展開,項目版本關鍵日期原版日期新版日期核心成員,FMEA編號頁數權責單位負責分析人員審核者,製程FMEA的作業展開,(一)FMEA編號文件編號的目的是用來作追蹤(二)項目填入製程中須分析的組件、系統或次系統之名稱及編號(三)權責單位列出有權明定及執行工作之責任部門名稱,製程FMEA的作業展開,(四)負責分析人員負責FMEA的工程師名字電話號碼及部門(五)審核者填入審核FMEA者姓名(六)版本填入此FMEA之版本,製程FMEA的作業展開,(七)關鍵日期說明此FMEA最初之預定完成日期(八)完成日期填入原始FMEA完成日期和最新版本日期(九)核心團隊列出每一個負責分析的人員,製程FMEA的作業展開,(十)製程功能說填入所分析的製程或作業項目名稱（例如車、鑽、攻螺牙、焊接、組裝等）儘可能地簡要說明所分析製程或作業的目的當一個製程中包含多個作業而各具不同的失效模式時應分開各別列出每一個作業,製程FMEA的作業展開,(十一)失效模式潛在之製程失效模式係指製程無法滿足其製程需求或預定設計目的之可能潛在失效方式以敘述方式說明不符合需求之特定操作一個潛在失效模式可能是導致下一個製程（下游製程）失效模式之原因也可能是其上一個製程（上游製程）失效模式所引發之效應.在進行製程FMEA時應先假設輸入之資料均為正確,製程FMEA的作業展開,(十二)失效效應失效效應係指一失效模式之發生對於顧客所可能造成的影響此處所謂的顧客可能是指下一個操作、下游操作（或位置）、經銷商、或使用者在評估潛在之失效效應時每一個都要加以考慮進行失效效應分析應先參考各種相關資料,如類似製程之FMEA報告、實際使用報告等,製程FMEA的作業展開,(十二)失效效應並針對以下方向,分析其影響:（a）下一個製程（b）下游製程、顧客（c）最終使用者（d）產品之運轉、操控與安全（e）顧客的感覺（f）政府法規之符合性（g）機具/裝備,製程FMEA的作業展開,(十二)失效效應一個失效模式可能會造成多個失效效應分析後將每一個之失效效應填入對最終使用者而言,失效效應之說明應根據產品或系統之性能加以說明,製程FMEA的作業展開,例如:噪音粗糙、凹凸不平需要耗費很多努力操作異常無法操作令人不舒服的味道不穩定效能受損外觀不好間歇性的操作（操作時間斷時續）車輛操控性受損,製程FMEA的作業展開,對於下一個操作、下游操作/位置而言,失效效應之說明應根據製程/操作之性能加以說明,例如:無法鎖緊不配合無法鑽孔/開螺紋沒有接好不能安裝不匹配不能調整方向損壞裝備危害操作人員,製程FMEA的作業展開,(十三)嚴重度（Severity,S）定義:當客戶或下一個製程發生失效之潛在影響程度使用:評估時嚴重度以110分表示只能以設計變更的方式降低,製程FMEA的作業展開,(十四)失效原因失效模式發生原因可定義為失效可能如何發生,根據可以修改或控制的因子加以描述.針對每一個失效模式,儘可能列出想像的到之失效原因與機制,若分析出有一失效原因為失效模式之唯一原因,亦即,修正此原因可直接對失效模式產生重大改變,則這一部份的FMECA思考程序可說是已完成.然而許多失效原因彼此間並不具有唯一性,欲改正或管制這些原因,可能需要設法找出最主要的原因與最容易控制的原因,例如利用實驗設計.失效原因應該詳細說明,以便於這些原因為目標進行適當的補救措施,製程FMEA的作業展開,(十四)失效原因列出每項失效模式所有可能想像出來的原因典型的失效原因如下:,不適當的扭力-過大或過小焊接不當-電流、時間、電壓量具不準確熱處理不當-時間、溫度不適當的澆口或冒口潤滑不當或無潤滑零件漏裝或安裝位置錯誤,製程FMEA的作業展開,(十四)失效原因在本欄位中應加以明確之錯誤或故障加以說明例如:操作員漏裝密封不要以模糊的字眼來說明失效原因例如:作業員錯誤,機械故障等.,製程FMEA的作業展開,(十五)發生率（Occurrence,O）發生率係指特定失效原因預期可能發生之頻度發生率之評點可針對以下三種原則,配合評點表進行評點:（a）可能之失效比例:根據以往類似之數據來評（b）Cpk值:利用以往類似製程設計之統計製程管制（SPC）所得到之Cpk值來進行評點.（c）主觀評點準則:若無數據可供評估時,則以主觀方式評判,決定評點數.,製程FMEA的作業展開,(十六)現行管制方式現行製程管制說明:預防失效發生、或當失效發生時之偵測方法這些管制措施可能為程序管制,如夾具驗證、或統計製程品管（SPC）,製程FMEA的作業展開,(十七)難檢度（DETECTION,D）定義:難檢度係以評點方式,評估現行製程管制方式中,製程管制對於潛在失效原因（製程弱點）之偵測能力,製程FMEA的作業展開,(十八)風險優先指標（RISKPRIORITYNUMBER,RPN）RPN=(O)x(S)x(D)風險之評價指標,RPN數值範圍應該在11000之間,數值偏高之項目透過改進措施降低其RPN值一般而言,無論RPN數值如何,當嚴重度評點很高時,都必需加以特別注意.,製程FMEA的作業展開,(十九)建議改進措施（RECOMMENDEDACTION）,任何建議改進措施之目的都是為了降低其發生率、嚴重度、與難檢度評點。重點應擺在防止瑕疵發生（亦即降低其發生率）,而非偵測瑕疵,例如使用統計製程管制與製程改進,而非隨機品質檢驗或相關檢查。若因特別的原因而任何建議改進措施時,應在此欄位註明“無“。,製程FMEA的作業展開,(二十)負責部門與完成日期:負責執行改進措施之部門或個人，以及完成改正措施之預定日期。,製程FMEA的作業展開,(二一)實施措施:在採取改進措施後,應於此欄位概要說明實際採取之行動與有效日期,製程FMEA的作業展開,(二二)改進結果:在執行改進措施確認後,必需對嚴重度、發生率、與難檢度等重點評點,並計算新的RPN指數.如果沒有採取任何改進措施,則本欄位留空,執行FMEA的步驟,執行FMEA的步驟,1DefinethescopefortheFMEA2Identifyteammembers,customer,andknowledgeexperts3Developrolesandresponsibilitiesforteammembers4Studytheproduct/process/service5DevelopratingscalesforSeverity,Occurrence,andDetection6Brainstormfailuremodes,knownandpotential7Listtheeffects,causes,andcurrentcontrolsforeachfailuremode8AssignratingsforSeverity,Occurrence,andDetection9CalculateRPN10DecideonathresholdRPN11PrioritizebasedonRPNandseverity,orasrequiredbythecustomer12Identifycorrectiveactions13Implementandverifyeffectivenessofcorrectiveaction14Completethedocumentation,FailureModeEffectsAnalysis,FailureModeEffectsAnalysis,FailureModeEffectsAnalysis,執行FMEA的步驟,Step1.定義分析的範圍DefinethescopefortheFMEA.,CompanyPlant1Plant2Plant3Plant4,PCBLinePowerSuppliesFHPMotors,Op10Op20.Op250,執行FMEA的步驟,LevelFocusFailureCauseEffectModeSystemFactory(Plant2)LatedeliveriesLowFPYLosttocustomeronLine2businessSubSystemLine2(PowerSupplies)LowFPYHighReworkLatedeliveriesat/aftertestingOperationTestingHighreworkTestingresultsLowFPYOp210inconsistent,ExampleofaProcess,Op120,OpA20,OpA10,Op10,Op210,Op240,Op250,執行FMEA的步驟,執行FMEA的步驟,Step2.確認核心成員Identifyteammembers,customer,andknowledgeexpert.Involvethecustomerintheprocess.Step3.決定各成員所扮演的角色與權責Developrolesandresponsibilitiesforteammembers.Leveragethestrengthsofeachmember.,執行FMEA的步驟,Step4.對製程研究分析Studytheproduct/process/service.Allteammembersworktofamiliarizethemselveswiththeproduct,process,orservice.Step5.完成嚴重度、發生率、難檢度的評點表DevelopratingscalesforSeverity,Occurrence,andDetection.,執行FMEA的步驟,CausesFailureModes*EffectsOccurrenceDetectionSeverity,Howfrequent?Whohasthemostinfo?Ifeliminated,willfailurebeavoided?,Howeasytodetectwithcurrentcontrols?Whohasthemostinfo?Ifpreventedwilleffectsbeeliminated?,Howsevere?Whohasthemostinfo?,執行FMEA的步驟,SeverityOccurrenceDetectionEffectCauseFailureModeorCause,1Remotechance,1ppm2Verylow1to53Verylow5to104Moderate10to1005Moderate100to1K6High1Kto10K7High10Kto100K8VeryHigh100Kto1M9VeryHigh1Mto10M10Almostcertain.,1Certaintobedetected2Veryhighchanceofdetection3Highchanceofdetection4Moderatelyhighchanceof.5Moderatechanceofdetection6Lowchanceofdetection7Verylowchanceof.8Remotechanceof.9Veryremotechanceof.10Slipsbyundetected,1Noeffect2Minoreffect-fit/cosmetics3Majoreffect-fit/cosmetics4MinorreductioninFunction5Customerdissatisfied6Majorreductioninfunction7Totallydysfunctional8Presentsminorhazard9Presentsinjuryhazard10Fatalifused,Severity-effect1Noeffectonoperators,users,orcurrentanddownstreamprocesses2Minorreworkatcurrentstep/nodysfunctionintroducedinproduct3Reworkatcurrent/subsequentstepscausingsomedelayedschedules,orproductisrenderedpartiallydysfunctional4Heavyreworkatsubsequentoperation,majordelaysinschedules,orproductfunctionisseverelyimpacted5RiskofinjuryorfatalOccurrence-cause1Veryrareoccurrence,X00ppboroncein3to5years2Rareoccurrence,XtoX000ppm,2to5occurrencesin3years3Frequentoccurrence,X000toX0,000ppm,1to3occurrencesin1year4Highfrequencyofoccurrence,X0,000toXMppm,over4occurrencesperyear5AlmostcertainDetection-failuremode(orcauseinsomecases)1Certaintobedetected,beforeanymeasurabledamageisdone2Automatedinspection/detectionorstrongprocesscontrolsexistatcurrentsteporwithinthesystemboundaries3Samplingplansusedforinspectionpurposes4100%manualinspectionmethodsusedwithinsystemboundaries5Defectunlikelytobedetected,willslipbyunnoticed,執行FMEA的步驟,Step6.用腦力激盪方式找出所有已知或潛在失效模式Brainstormfailuremodes,knownandpotential.Identifyasmanyfailuremodesaspossible.,Step7.列出每項失效模式之影響、發生原因、以及現行管制方法。Listtheeffects,causes,andcurrentcontrolsforeachfailuremode.Includeinputfromcustomerandknowledgeexperts.,執行FMEA的步驟,Step8.指定嚴重度、發生率、難檢度的分數等級AssignratingsforSeverity,Occurrence,andDetection.Worktoreachteamconsensus.,執行FMEA的步驟,Step9.計算RPN值CalculateRPN.,Step10.決定RPN的限度DecideonathresholdRPN,withoutignoringhighseverityfailuremodes.,執行FMEA的步驟,執行FMEA的步驟,Step11.依RPN值和嚴重度排優先順序PrioritizebasedonRPNandseverity,orasrequiredbycustomer.,Step12.確認改進措施Identifycorrectiveaction.,Step13.執行改進措施與效果確認Implementandverifyeffectivenessofcorrectiveaction.,執行FMEA的