FMEA-观念推广.ppt

金寶電子工業股份有限公司,FMEA觀念推廣,FailureModeandEffectAnalysis,FMEA,2,課程內容,FMEA起源與發展何為FMEA失效模式與效應分析FMEA在品質系統上的意義與範疇一般執行FMEA分析方法如何執行FMEAFMEA流程展開執行FMEA最大的困難點金寶FMEA電子表單系統簡介結語,FMEA,3,FMEA起源與發展,FailureModeandEffectAnalysis,FMEA,4,起始,1950,1957,1970,1980,1985,1993,1998,FMEA起源與發展,FMEA,5,何為FMEA失效模式與效應分析,FailureModeandEffectAnalysis,FMEA,6,何為FMEA失效模式與效應分析,FMEA失效模式與效應分析（FailureModeandEffectsAnalysis），又稱為FMECA失效模式、效應與關鍵性分析（FailureMode,EffectsandCriticalityAnalysis），是一種系統化之工程設計輔助工具，主要利用表格方式協助工程師進行工程分析，使其在產品設計與製程規劃時早期發現潛在缺陷及其影響程度，及早謀求解決之道，以避免失效之發生或降低其發生時產生之影響。由於FMEA的效益非常顯著，因此不論在航太工業、國防工業、交通運輸業、電子製造業或服務業等，都在FMEA之應用範疇中。過去許多的報導與發表案例，再再可顯示FMEA卓越的功效。,FMEA,7,何謂FMEA失效模式與效應分析,FMEA,8,何為FMEA失效模式與效應分析,客戶滿意的品質槓桿,FMEA,9,FMEA定義,FMEA是一種結構化、預防性的可靠度分析技術，其目的是用以確立可能的失效模式，探討失效發生的原因，並採行預防性措施及謀求改進的對策，以提高產品之可靠度。FMEA是一種有條理的程序，可以使用一張表格，將所有失效以數據方式來呈現優先等級數據，並定義預防措施。,FMEA,10,FMEA在品質系統上的意義與範疇,FailureModeandEffectAnalysis,FMEA,11,FMEA於品質系統上的意義,FMEA,12,FMEA範疇,可靠度預估,可靠度成長,設計FMEA,製造FMEA,客服FMEA,維修FMEA,可靠度試驗,BurnIn,可靠度配置,FMEA為可靠度工程的一環，輔助取得可靠度之資訊，包括失效模式、壽命預估等。可區分為設計FMEA、製造FMEA、維修FMEA、客服FMEA等，其中以設計FMEA與製造FMEA為主，這兩者也是許多客戶訴求的重點,FMEA,13,推行FMEA之目的,輔助設計與製程人員深入探討產品各層級可能發生之失效模式，發掘設計或製程上的弱點，累積經驗，早期發現失效原因及採取因應之道,作為產品測試規劃之執行，以及失效分析與改正所需參考資料，用以研訂失效準則，協助失效分析及改正作業，並可作為可靠度分析之參考資料,設計初期即考慮製造與組裝的需求，並提供健全的失效資訊基礎，作為建立測試標準、品質管制程序、製程檢驗、標準操作程序及標準檢驗程序等檢試與管制規範之參考,作為維護分析作業之參考資料，據以決定產品操作之限制並訂定避免導致失效之操作條件，亦可作為售後服務規劃、維修保養手冊編訂及備份料件籌補等作業之輸入資料,幫助操作人員之訓練，使其能在短期間學到正確找出失效原因的方法及採取有效的矯正措施,公司人員異動時，新人到任後很快能進入狀況且對累積的經驗及技術能制度化的保存,FMEA,14,FMEA能為公司帶來何種效益,有系統、有條理的知識管理：設計技術、製程技術利用風險指標高低篩選優先處理之問題，可達到20/80效益跨功能、跨部門的橫向整合管道：FMEA小組經驗移植最快速的方法：大量資料庫查詢獲得百倍預防效益：早期投入改善成本最低，效益最大協助成功推行六標準差：Define與Measure階段獲得客戶的親賴：Microsoft、TI等大廠,FMEA,15,一般執行FMEA分析方法,FailureModeandEffectAnalysis,FMEA,16,一般執行FMEA分析方法,FMEA,17,一般常用的FMEA形式,FMEA,18,如何執行FMEA,FailureModeandEffectAnalysis,FMEA,19,如何推行FMEA,導入FMEA先期規劃選擇推行產品組成FMEA團隊定義客戶（使用者）教育訓練蒐集資料設立FMEA資料庫系統,訂定FMEA執行方案,執行與不斷維護FMEA,FMEA,20,導入FMEA之先期規劃,一、選擇推行產品：,可根據產品複雜程度之狀況，由公司政策規劃選擇導入FMEA之產品，並由高階主管宣示推行之決心，產品優先遴選之建議原則：1.系統複雜性高之產品2.可能為害人體生命之產品3.事後瑕疵產品處理費用非常高之產品4.良率一直無法提升之產品5.推行QS9000或TS16949之產品6.客戶要求推行之產品上述之遴選原則僅為建議，實際上仍必須視公司推行之決心與企圖而定，尤其有些短期即需完成研發之產品，很多高階主管認為研發時間都已經不夠時，很容易忽略了執行FMEA的重要性，其實事前小小的預防動作，所可能帶來的效益，可能難以想像。,FMEA,21,導入FMEA之先期規劃,二、組成FMEA團隊：,FMEA之完成，必須結合產品開發、設計、測試、製程、客服等相關人員，提出各領域之專業意見，共同完成FMEA表格之製作，因此在產品專案成立時，即可擬定FMEA專案小組，並視不同階段由不同單位主導：,FMEA專案小組包括：設計PM、設計工程師、可靠度工程師、製程PM、品管工程師、製技工程師、零件工程師、客服工程師相關等。,設計階段由設計單位主導DFMEA之進行，製造階段由生產單位主導PFMEA之進行，沒有必要要求每個專案小組人員參加會議，但是必須提出各階段之FMEA意見，以免內容失之偏頗。,FMEA,22,在擬定小組成員時，所有的小組成員必須體認到以下兩點：,在設計FMEA中不必要包含在製造或組裝中可能產生之潛在失效模式，但也可含在其中。,在進行設計FMEA時，不可倚靠製程管制來克服設計之弱點，而應將製造/組裝程序之技銜/實體限制納入考量。例：必須之模具草圖表面精度之限制組裝空間/加工之進出路徑鋼材硬度之限制製程能力/效能,導入FMEA之先期規劃,二、組成FMEA團隊：,FMEA,23,導入FMEA之先期規劃,三、釐清使用者：,一但確定導入的產品，就必須先思考有哪些產品使用者。產品使用者非單只最終的使用者，應包含所有產品開發流程所能接觸到的相關人員，如設計工程師、測試工程師、製程工程師、組裝工程師、維護工程師等，在填寫FMEA表格時應該時時想到下工程即客戶，在設想失效狀況時，除了考量最終客戶的感受外，還需考量下一階段工程人員的感受，將每個階段的使用者列出後，可協助執行者的分析規劃。例如在設計的過程當中，即需設想製造組裝時所可能遭遇到的問題，不可倚靠製程管制來克服設計之弱點，而應將製造組裝程序之技銜實體限制納入考量。機構工程師在設計螺絲孔的位置時，除了根據客戶認定的美觀、設計結構的應力與承重之外，還需考量組裝者組裝的便利，以上三者所可能發生的失效模式，皆可列在表格中進行分析，並及早採取預防改善的措施。,FMEA,24,導入FMEA之先期規劃,四、蒐集資料：,有關產品設計方面的資料：瞭解所欲分析之產品的功能、工作原理、運行及工作程序、結構形式、其組成的零組件特性、材質等。,有關製造工藝方面的資料：瞭解產品加工過程、組裝過程、方法、檢驗及測試方式等。,有關使用維修方面的貸料：瞭解產品的使用、操作過程、工作條件、操作人員情況、完成每項維修工作所需時間、維修紀錄（失效紀錄、維修方法、維修時間、工時、成本）等。,有關環境方面的資料：瞭解產品的規定使用條件、實際工作環境條件、與其它系統之間的介面關係、人機介面等。,FMEA,25,導入FMEA之先期規劃,資料蒐集完畢後，即針對現有之資料進行進一步之分析：1.定義製造流程：涵蓋加工、組裝及檢驗等，可以站別來定義2.產品特性分析：分析產品（零件、組件）之特性因子，與可能之製程做對照，做成矩陣表3.製程特性分析：分析每一製造流程之輸入輸出項目，找出影響產品特性之內部因子（如螺絲扭力），外部因子（如材質特性、環境效應）等,FMEA,26,導入FMEA之先期規劃,五、建立FMEA資料庫系統：,FMEA最有價值之運用方式為事前之預防，因此建立一套快速而有效的資料庫系統，可加速工程師進行事前之預防與預測工作：,快速取得有用資源：根據產品功能別、失效項目別等，開發快速的搜尋引擎系統。,跨單位平台溝通：藉由開放式之資料庫系統，讓各相關單位可隨時提出失效模式相互討論，以確定最後之給分。,回饋設計準則或製造流程：將改善成果顯著之成效，回饋至設計準則或製造流程，以進一步進行標準化作業。,FMEA,27,訂定FMEA執行方案,規定使用的表格、所要分析的最低設計層次、編碼系統、失效定義、確認使用共同FMEA資料的各個部門、時程等。,表格形式：在FMEA作業中，表格為記錄分析結果的主要工具。編碼系統：編碼系統對於失效分析資料的蒐尋極具價值，應注意所使用之編碼系統要與其它工程或管理規定中使用之編碼系統一致。分析硬品層次：在FMEA執行方案中應說明所要分析的硬品（零件、次系統或系統）的最低層次。失效定義：應先定義產品之規格與失效條件。成果整合：可靠度工作計畫、維護度工作計畫、系統安全工作計畫、後勤支援分析工作計畫等等對FMEA作業或分析結果的需求應加以整合。時程：掌握FMEA時機通常是決定執行FMEA是否有效的關鍵，將各階段FMEA報告完成的時間訂在設計審查點之前，以便能配合計畫的設計審查作業時程。,FMEA,28,FMEA流程展開,FailureModeandEffectAnalysis,FMEA,29,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,30,FMEA表格介紹,FMEA,31,FMEA展開項目,FMEACodeFMEA編碼Result結果Item/FunctionProcess/Requirement功能項目/製程需求PotentialFailureMode潛在失效模式PotentialEffect(s)ofFailure潛在失效效應Severity嚴重度Classification類別PotentialCause(s)/Mechanism(s)ofFailure潛在失效原因Occurrence發生率CurrentPrevent/DetectDesign/ProcessControl現行預防/檢測設計/製程管制Detection難檢度RPN風險指標RecommendedAction建議改善措施Responsibility責任單位TargetCompletionDate目標完成日期ActionResults措施執行結果,FMEA,32,FMEA展開步驟,步驟1：確定功能項目/製程需求(Item/FunctionProcess/Requirement)注意事項：簡要說明符合設計目的應有的功能與製程或作業的目的需有命名法則與編碼原則當其功能或製程目的不只一個時，應個別列出,步驟2：定義潛在失效模式(PotentialFailureMode)注意事項：失效模式是指零件、組件、產品可能之失效方式，導致無法滿足預定之設計目的潛在失效模式可能是導致更高階的組件、產品的失效模式，也可能引發較低階的零件失效效應進行PFMEA時，應先假設輸入的零件/材料均為正確失效模式可能只在某些操作條件下發生，在分析時應加以考慮分析零組件被剔退的原因：製造組裝接收測試,FMEA,33,FMEA展開步驟,以下列出常見之失效模式歸類（59種）：,磨耗/用壞(WornOut)，破碎(Broken)，倒塌(Collapsed)，龜裂/破壞(Crack/Fractured)，撕裂/撕破/割裂(Ripped/Torn/Cut)，破裂(Ruptured)，疲勞(Fatigue)，破損(Frayed)，缺口(Breach)，凹痕(Dented)，斑點(Pitted)，條紋(Stripped)，擦傷(Chafed)，抓痕(Scored)，挫曲(Buckled)，變形(Deformed)，彎曲(Bent)，歪曲(Warped)，實體移位(PhysicalDisplacement)，抓住(Seized)，粘著(Sticking)，束縛(Binding)，振動(Vibration)，鬆動(Loose)，扭曲/失真(Distorted)，不正(Misalign)，阻塞(Clogged)，堵塞(Jammed)，燒燬(Burned)，過熱(Overheated)，洩漏(Leaking)，污染(Contaminated)，潤滑喪失(LossofLubrication)，腐蝕(Corroded)，惡化(Deteriorated)，退化(Degraded)，開路(Opened)，卡住打開(StuckOpen)，短路(Shorted)，卡住關閉(StuckClosed)，過弧(Arcing)，噪音/雜訊(Noisy)，漂移(Drift)，不穩定(Unstable)，超出規格(OutofSpecification)，超出公差(OutofTolerance)，變弱(Weak)，失調(OutofAdjustment)，無運動(NoMovement)，不操作(NoOperation)，工藝(Workmanship)，不定的(Erratic)，錯誤反應(FalseResponse)，不正常流動(ImproperFlow)，不正常時序(ImproperTiming)，誘發的(Induced)，間歇性(Intermittent)，其他(Other)，未知(Unknown),FMEA,34,FMEA展開步驟,步驟3：確定潛在失效效應(PotentialEffect(s)ofFailure)注意事項：失效效應是失效模式發生，對較高層次組件、系統功能、顧客與政府法規所可能造成的影響。一個失效模式可能會造成多個失效效應需根據顧客可能發現或經歷的狀況來描述失效效應顧客可以是內部顧客，指下一個操作、下游操作/位置，也可以是最終顧客一般可能發生的失效效應如下：(不侷限於此)噪音粗糙/凹凸不平操作異常無法操作外觀不良漏氣不穩定耗電,步驟4：決定嚴重度等級(Sev)注意事項：嚴重度為失效效應的嚴重程度指標，以評點方式表示，範圍110等級進行分析時，應針對每一個效應作評分，再從中找出最高點數填入欄位內降低嚴重度的方法唯有透過產品設計或流程設計改善,FMEA,35,DFMEA嚴重度評估準則CE事業部,FMEA展開步驟,FMEA,36,DFMEA嚴重度評估準則CM、CI事業部,FMEA展開步驟,FMEA,37,PFMEA嚴重度評估準則CE事業部,FMEA展開步驟,FMEA,38,PFMEA嚴重度評估準則CM、CI事業部,FMEA展開步驟,FMEA,39,FMEA展開步驟,步驟5：對於特殊設計或製程進行分類(Classification)注意事項：對需要附加製程控制的零件、子系統或系統的特殊設計與製程特性進行分類，如電子、機械、軟體、製程、材料、其他名稱等。或是對需要特別處理、管制或檢驗之產品進行特性分類，如危險、關鍵、主要、重要等。只要是在製程FMEA中被認定需要特別之製程管制項目，都應正式通知負責設計之工程師，因為可能會影響到工程文件中有關管制項目的認定,步驟6：分析潛在失效原因(PotentialCause(s)/Mechanism(s)ofFailure)注意事項：針對每一個失效效應，儘可能列出想像的到的失效原因分析出一失效原因為失效效應的唯一原因，FMEA的思考程序才算完成。找出最主要的原因與最容易控制的原因，例如使用實驗設計法失效原因需詳細說明，以便這些原因為目標進行適當的補救措施,FMEA,40,FMEA展開步驟,注意事項：一般的失效原因如下：(不侷限於此)不適當的扭力-過大或過小設計Gape過小材料規格錯誤焊接不當-電流、時間、電壓不正確量具不準確熱處理不正確-時間、溫度澆口/通氣口不正確潤滑不當或無潤滑零件漏裝或安裝位置錯誤,步驟6：計算發生率(Occ)注意事項：特定失效原因預期可能發生的機率評點等級在110級，數值只是表示相對發生頻率高低，而非真正的發生頻率可從任何類似的製程歷史數據獲取統計值，來進行主觀評點,FMEA,41,FMEA展開步驟,FMEA發生率評估準則CE事業部,FMEA,42,FMEA展開步驟,發生率評估準則CM、CI事業部,FMEA,43,步驟7：詳細描述現行設計或製程管制(CurrentPrevent/DetectDesign/ProcessControl)注意事項：描述失效模式發生時可能的範圍，或當失效模式發生時，目前之偵測方法或即將用於此管制或類似管制者現行製程管制措施可能是製程上的管制，也可能是製程後的評估設計管制方法可能是DesignGuide、設計驗證或其他可靠度方法。,FMEA展開步驟,步驟8：計算難檢度(Det)注意事項：以評點方式，評估潛在失效原因之偵測能力，或另件在離開製程或組裝站前，檢測初期失效模式發生的能力，評點等級在110級不可因失效模式之發生率低，而自行假設其難檢度等級也低，以統計為基礎的抽樣檢驗，才是控制偵測能力的正確方法,FMEA,44,FMEA展開步驟,DFMEA難檢度評估準則CE、CM、CI事業部,FMEA,45,FMEA展開步驟,PFMEA難檢度評估準則CE事業部,FMEA,46,FMEA展開步驟,PFMEA難檢度評估準則CM、CI事業部,FMEA,47,FMEA展開步驟,步驟9：計算關鍵指數RPN=(S)(O)(D)注意事項：關鍵指數RPN=嚴重度發生率難檢度RPN數值範圍應該在11000之間數值用於設計重點之排序，例如以柏拉圖的方式FMEA小組應該對數值偏高之項目透過改進措施降低RPN值一般而言，無論RPN數值如何，當嚴重度評點很高時，都必須加以特別注意,步驟10：策劃建議改善措施(RecommendedActions)注意事項：對RPN值高於設定值之重點項目，策劃改善措施若失效原因尚未釐清前，建議改善措施要靠統計的實驗設計手法來決定確定失效模式及其效應可能對製程或組裝人員造成傷害時，應立即採取改善行動應採取可以量化效益的正面改善行動所有相關作業部門，皆因實施有效的改善措施追蹤計劃參考之改善行動方式：(不侷限於此)實驗設計法修改設計修正測試計劃修改材料規格,FMEA,48,FMEA展開步驟,步驟11：確定負責改善部門/個人(Responsibility)注意事項：分發改善項目給恰當之部門與人員訂定預期完成日期與紀錄實際完成日期,步驟12：實際執行改善措施(ActionTaken)注意事項：詳細紀錄實際採行的改善措施行動與有效日期,步驟13：重新計算改善後RPN值注意事項：需重新計算改善後的嚴重度、發生率、難檢度，已重新計算RPN值,步驟14：檢討比較注意事項：比較改善前與改善後之結果，若有必要採取更進一步行動時，重複1013步驟,FMEA,49,執行FMEA最大的困難點,FailureModeandEffectAnalysis,FMEA,50,FMEA執行最大的困難點,對於分析層次與分析手法不明確分析工作全部落在少數人工程師沒有時間複雜度低之產品成本耗費可能較大短期實際效益較低最新技術產品預估難以進行中、高階主管不支持,FMEA,51,金寶電子表單系統簡介,FailureModeandEffectAnalysis,FMEA,52,FMEA於品質系統上的意義,FMEA,53,KINPOFMEASystem,知識管理,事前預防,事後分析,持續改善監控,FMEA,54,KINPOFMEASystem,金寶FMEA電子表單系統，一共可以區分為三大塊：1.FMEATable：為執行事前預防最主要之作業，於產品設計初期即需導入，以專案小組之方式進行預測潛在之失效，並事先採取預防措施。2.ClaimCard：為進行設計驗證測試問題解決之作業，從A-Test開始著手進行，一直到C-Test為止，問題發現者可以藉由ClaimCard發出，在一定時間內要求相關單位提出原因分析與解決對策，並確認問題點改善之成效。3.OpenIssue：為開發機型掌控問題點改善之主要機制，以機型為主，列出所有該機型開出之ClaimCard，必須所有OpenIssue上的問題點全部結案後，方可發出產品承認書進行下一階段量產。,FMEA,55,重新會簽,驗證者發出ClaimCard連結FMEACode,失效原因與解決方法重新擬定,確認者確認,會簽,有效,結案RPN臨界值,無效,OpenIssue,填寫RPN值(嚴重度、發生率、難檢度),過程填入,過程填入,FMEASystem,ClaimCard,FMEATable,Reopen,第二輪FMEA重新填寫原因分析與改善措施,RPN臨界值,依照RPN順序改善對策擬定,建議改善措施確認,無效,有效,填寫RPN值(嚴重度、發生率、難檢度)與實際改善做法,RPN臨界值不予結案，重新擬定改善對策，重新執行確認，重新執行Step1Step7當測試結果發出該項ClaimCard時不予結案，重新擬定改善對策，重新執行確認，重新執行Step1Step7若改善後RPN值臨界值，無該項ClaimCard發出予以結案若不應結案之FMEA項目，因設計或製程技術無法突破時，結案者可視需求予以結案，但需備註原因。,FMEATable執行,FMEA,62,KINPOFMEASystem,FMEATable之運作：,1.FMEA於設計初期即開始進行，以機種或機型為主，NewProject或新產品設定通知書發出時，即需組成FMEATeam，並召開第一次FMEA會議，討論FMEA表單內容。必要時，可增加會議的次數。2.FMEATable審核分為兩個階段：3.審核1通常為FMEATeamLeader，審核方式為依照會議討論之結果進行確認，審核前FMEAItem仍可自由修正，審核後即該項Item確定，RPN前之資料不再變更。4.審核2為確認FMEAItem執行結果，若改善後的RPN值小於規定的標準值時，則可將該項FMEAItemClose；反之，若改善無效或大於規定的標準值時，則必須進行第二輪的改善，直到改善完成為止。5.每項FMEAItem必須指定確認執行單位，負責確認該項目之改善狀況，並需將改善結果寫於結果欄位中。,審核1,審核2,FMEA,63,FMEA電子表單畫面,FMEA,64,FMEATable流程與角色,流程,權責人員,FMEA專案成員與機型功能設定,基本資料維護者,FMEA開單,FMEA項目確認,改善措施填寫,失效模式與RPN值判定,指定執行人員與預定完成日期,實際改善過程與改善後RPN填寫,結案判定,Y,N,Close,所有FMEATeam成員,會議討論,Conform1者,發單者/All,TeamLeader,被指定執行單位,Conform2者,程式,FRD017AFRD024,FMEA開單,FMEA確認,FMEAActionTaken,FMEAActionTakenAssign,FMEAActionTaken,FMEA結案,FMEA,65,ClaimCard與OpenIssue介紹,FailureModeandEffectAnalysis,FMEA,66,ClaimCard與OpenIssue關係,A、B、C測試異常,列入OpenIssue追蹤,相關單位提出解決方法與管制,TESTOk,FMEA,67,ClaimCard介紹,ClaimCard之運作：,1.ClaimCard與FMEATable運作之不同除了時間點外，ClaimCard基本上以電子表單會簽方式完成問題點之改善與確認。2.欄位基本上與FMEATable並無太大的不同，僅針對部分欄位進行增修：a.加入FMEACode欄位，與FMEA資料相互結合，未來在搜尋FMEA資料時，即可帶出ClaimCard改善資料。b.增加機器序號填寫欄位c.增加測試版本欄位d.增加類別欄位e.增加開單原因欄位,測試失效製程異常客戶需求依據：設計變更依據：其他說明：,FMEA,68,ClaimCard介紹,ClaimCard之運作：,3.ClaimCard可分為兩階段：a.第一階段：設計驗證問題點發生時，開立ClaimCard，以會簽方式，要求相關單位回覆原因分析與改善方法。b.第二階段：若第一階段開立之問題點，嚴重性與影響範圍較大時，各事業部設立一位判定人員，以判定進入設計製程管制階段，以會簽方式要求相關單位填寫設計製程管制方法，做為設計準則或製程準則之依據。,FMEA,69,ClaimCard介紹,FMEA,70,ClaimCard介紹,ClaimCard開單後之運作：可設立ByModel之報告審核系統具有系統自動稽催功能：2天ClaimCard開單時，同時傳達收文單位與副本單位ClaimCard表單運作可區分為兩段：找尋問題點原因與擬定改善方法訂定設計/製程管制(DesignGuide/ProcessControl)、標準化作業,FMEA,71,OpenIssue介紹,OpenIssue之運作：,1.OpenIssue之功能為管