潜在失效模式模式及后果分析PFMEA

1、1潜在潜在潜在潜在潜在潜在失效模式失效模式失效模式失效模式失效模式失效模式及后果及后果及后果及后果及后果及后果分析分析分析分析分析分析(fmea)(fmea)(fmea)(fmea)(fmea)(fmea)2主要内容主要内容 何谓何谓fmea pfmea的制作的制作 fmea总结总结/注意事项注意事项3何谓何谓fmea fmea的定义 fmea的发展 fmea的作用 fmea的种类4fmea 定义定义fmea是一种是一种用以定义、确认及用以定义、确认及消除在系统上、设计、制程及服务还没有到达顾客前已知消除在系统上、设计、制程及服务还没有到达顾客前已知的或潜在的失效、问题等。的或潜在的失效、问题

2、等。5fmea 的发展的发展grummanaircraft company1950 fmea飞机飞机主主操作系统操作系统失效分析失效分析boeing & martin mariettaaerospace company1957 工程手冊中正式工程手冊中正式列出列出fmea程序程序nation aeronautics andspace administration (nasa)1960 fmea成功地成功地应用于航天计划应用于航天计划defense departmentinternational electricalcommission (iec)chrysler, fordgm, asq, a

3、iag1974出版出版mil-std-1629 fmeca1980出版出版mil-std-1629a fmeca1985出版出版iec812 fmea1993出版fmea手冊1995出版fmea手冊2001出版fmea手冊6fmea 作用作用指出设计上可靠性的弱点，提出对策；指出设计上可靠性的弱点，提出对策；有效的实施有效的实施fmea，可缩短开发周期；可缩短开发周期；节约开发费用，减少不必要的损失；节约开发费用，减少不必要的损失；书面总结上述过程；书面总结上述过程； 为确保客户满意，这是对设计过程的完善。为确保客户满意，这是对设计过程的完善。 并并在这儿被发现，在这儿被发现， 就就要花费：要

4、花费：设计进行加工op 2客户op 1op 1op 2$1$10$100$1,000$10,0007fmea 种类种类系系 统统管理系统管理系统（质量、安全、（质量、安全、环境管理）环境管理）设设 计计零组件零组件子系统子系统主系统主系统过过 程程人人/ /设备设备/ /方法方法材料材料/ /量测量测/ /环境环境重点重点：使系统失效的影响使系统失效的影响降至最低降至最低目标目标：使系统品质使系统品质、可靠性、成本、可靠性、成本及维护性及维护性提升至最佳状态提升至最佳状态重点重点：使设计失效的影响使设计失效的影响降至最低降至最低目标目标：使设计品质使设计品质、可靠性、成本、可靠性、成本及维护性

5、及维护性提升至最佳状态提升至最佳状态设设 备备工具、工具、 工作站工作站生产线生产线操作员训练操作员训练制程制程及量具及量具重点重点：使过程失效的影响使过程失效的影响降至最低降至最低目标目标：使制程品质使制程品质、可靠性、成本、可靠性、成本及维护性及维护性提升至最佳状态提升至最佳状态8fmea开展时机开展时机展开展开fmea的时机必须越早越好的时机必须越早越好!即使相关数据即使相关数据/信息仍然信息仍然未知。未知。fmea的口号为的口号为:(就你所有，尽全力而为就你所有，尽全力而为)当设计当设计新新的系统，的系统，新新的设计，的设计，新新产品，产品，新新制程，制程，新新的服的服务时。务时。当现

6、有系统、设计、产品、制程、服务等不管是何种理当现有系统、设计、产品、制程、服务等不管是何种理由，将要由，将要变更变更时。时。当现有的系统、设计、产品、制程、服务的条件有当现有的系统、设计、产品、制程、服务的条件有新的新的应用时应用时。当现有的系统、设计、产品、制程、服务当现有的系统、设计、产品、制程、服务要改善要改善时。时。9质量先期策划质量先期策划(apqp)流程图流程图概念启始概念启始认可认可1.规划规划计划计划认可认可原型试作原型试作量试量试2.产品设计产品设计3.过程设计过程设计过程设计过程设计/验证验证产品设计产品设计/验证验证计划计划/定义定义研发立案研发立案生产生产生产阶段生产阶

7、段/回馈纠正回馈纠正产品产品 / 过程过程确认确认4.产品产品/过程确认过程确认规划规划5.回馈与纠正回馈与纠正量产量产10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采行措施严重度频度探测度rpn潜在失效模式与后果分析（空表）潜在失效模式与后果分析（空表）11fmea作业流程作业流程任务确认任务确认决定决定分析层级分析层级列举列举故障模式故障模式机能机能方块图方块图流程步骤流程步骤分析表分析表选定选定故障模式故障模式制作制作fmeafmea表表提出提出对策方案对策方案试验报告试验报告不良报

8、告不良报告顾客抱怨顾客抱怨系统、系统、子系统、子系统、零件零件列举列举故障原因故障原因rpnrpn评价评价选定对象选定对象试验报告试验报告不良报告不良报告顾客抱怨顾客抱怨经验累积经验累积12fmea 制作说明制作说明(fmea 团队选择及流程团队选择及流程)fmea 团队选择（多功能小组）团队选择（多功能小组）*跨部门团队的组成跨部门团队的组成*选部门人员选部门人员(设计工程师、制程工程师、生产管理、品质工程师设计工程师、制程工程师、生产管理、品质工程师.等人等人)*选选fmea负责工程师负责工程师决定过程或选标准过程决定过程或选标准过程/收集资料收集资料*使用方块图使用方块图/流程图以展示目

9、前或计划的制程流程图以展示目前或计划的制程/类似产品的信息类似产品的信息详细的原因详细的原因 - 失效失效 后果后果*脑筋激荡脑筋激荡/确认失效模式确认失效模式*确认第一层原因确认第一层原因(第二层、第三层、第四层等多层原因第二层、第三层、第四层等多层原因)*定义失效模式的后果定义失效模式的后果13计算风险计算风险*严重度严重度(每种失效模式取最大值每种失效模式取最大值)*风险顺序数风险顺序数(rpn)为最大值的严重度乘以最大值的频度，再乘以最大值为最大值的严重度乘以最大值的频度，再乘以最大值的探测度的探测度建立柏拉图建立柏拉图(可运用不同统计技术可运用不同统计技术)*针对严重度、频度及风险优

10、先指数逐一建立柏拉图针对严重度、频度及风险优先指数逐一建立柏拉图*确认确认“重要的少数失效模式重要的少数失效模式”展开建议行动展开建议行动*专注于少数重要的失效模式专注于少数重要的失效模式fmea 作业说明作业说明(fmea 团队选择及流程团队选择及流程-续续)14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采行措施严重度频度探测度rpn潜在失效模式与后果分析潜在失效模式与后果分析功能, 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

11、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- 过程变更- 特别管制- 标准, 工艺文件 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15pfmea（过程）制作16过程过程 fmea fmea 中对顾客的定义中对顾客的定义过程过程 fmea fmea 中，对顾客中，对顾客 的定义通常是指最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、或作业、服务作业、或政府法规政府法规。17过程过程 fmea fmea 的制定的制定

12、过程过程 fmeafmea会会假定假定产品符合所设计的要求。潜在失产品符合所设计的要求。潜在失效模式有可能是因为设计弱点造成，其后果及避免效模式有可能是因为设计弱点造成，其后果及避免方法应包含于方法应包含于 dfmea dfmea 。18过程过程 fmea fmea 的制定的制定 过程过程fmea fmea 的输入：的输入：pfmeapfmea 的制定首先将的制定首先将过程流程图过程流程图完成，并将产品完成，并将产品过程特性鉴别出；过程特性鉴别出；特性矩阵图特性矩阵图，识别产品特性与过程特性的关系；，识别产品特性与过程特性的关系；如果有的话，则应包括相关的如果有的话，则应包括相关的 dfmea

13、dfmea准备准备 pfmea pfmea 所使用的流程图应附于该所使用的流程图应附于该 pfmea pfmea 文文件中。件中。19主要日期主要日期此日期不应超过预定的产品开始量产日期此日期不应超过预定的产品开始量产日期附注：附注：以供货商而言，初次以供货商而言，初次 fmea fmea 之预定日期不应该超之预定日期不应该超过顾客所要求的过顾客所要求的生产零件及核准过程生产零件及核准过程 ( (ppap)ppap) 提提交日期。交日期。20过程功能要求过程功能要求小组应针对性能、材料、制程、环境以及安全标小组应针对性能、材料、制程、环境以及安全标准等。准等。并尽可能精确地指出此制程或操作程序

14、的并尽可能精确地指出此制程或操作程序的目的。如果特定制程包含多项的操作程序目的。如果特定制程包含多项的操作程序 ( ( 如：如：组装组装 ) ) 且有不同的潜在失效模式，最好是把这些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。操作程序列为单独的项目分析。21潜在失效模式潜在失效模式在准备在准备 pfmea pfmea 作业中，作业中，会假定进料零件均为合格会假定进料零件均为合格， 除非除非 fmea fmea 小组依据历来的数据显示进料的品质有缺点，则可纳小组依据历来的数据显示进料的品质有缺点，则可纳入分析。入分析。弯曲弯曲 毛边毛边 孔偏位孔偏位破裂破裂 孔太浅孔太浅 未

15、打孔未打孔搬运损坏搬运损坏 脏污脏污 孔太深孔太深表面太粗糙表面太粗糙 变形变形 表面太光滑表面太光滑开放电路开放电路 短路短路 未贴卷标未贴卷标22潜在失效后果潜在失效后果对于顾客的定义，可以是对于顾客的定义，可以是下一个制程，后续的作业或地点，经销商和下一个制程，后续的作业或地点，经销商和或汽车车主或汽车车主。当评估失效潜在效应后果时，当评估失效潜在效应后果时，每一个对象均应考虑到。每一个对象均应考虑到。 对于最终使用者而言，对于最终使用者而言，其后果以产品或系统性能的感受，如：其后果以产品或系统性能的感受，如：噪音噪音 粗糙粗糙 操作不规律操作不规律作业过多作业过多 不舒服的气味不舒服的

16、气味 无法操作无法操作操作不良操作不良 不稳定不稳定 作业中断作业中断渗漏渗漏 外观不良外观不良 重工修理重工修理报废报废 顾客不满意顾客不满意对于下一个制程或后续的作业地点，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感其后果以制程操作性能的感受，如：受，如：无法系紧无法系紧 无法配合无法配合 无法钻孔无法钻孔无法连接无法连接 无法安装无法安装 无法选配无法选配无法装面板无法装面板 造成过多的工具磨耗造成过多的工具磨耗 损坏装备危及作业损坏装备危及作业23严重度严重度严重度是针对失效模式中最严重的效应等级。严重度是针对失效模式中最严重的效应等级。严重度等级指数可对系统、子系统或零部

17、件的设计变更，严重度等级指数可对系统、子系统或零部件的设计变更，或制程之重新设计来降低。或制程之重新设计来降低。附记：附记：失效模式后果的严重度为失效模式后果的严重度为 1 1 分者，则不需要作进一步分析分者，则不需要作进一步分析。24等级等级本栏亦可用以区分任何特殊本栏亦可用以区分任何特殊产品产品或或过程过程特特性（性（ 如：安全特性、关键特性）如：安全特性、关键特性）25潜在失效原因机制潜在失效原因机制扭力不当扭力不当 过度或不足过度或不足 定位装置磨损定位装置磨损焊接不当焊接不当 电流、时间或压力电流、时间或压力 工具磨损工具磨损量测不精确量测不精确 定位装置有碎屑定位装置有碎屑热处理不

18、当热处理不当 时间或温度时间或温度 工具损坏工具损坏不当的浇注空气流通不当的浇注空气流通 机器设定不当机器设定不当润滑不足或未润滑润滑不足或未润滑 程序运作不当程序运作不当零组件遗失或误置零组件遗失或误置使用明确的错误或功能失效用语使用明确的错误或功能失效用语( ( 如：操作员未安装封口如：操作员未安装封口 ) ) ；不可使用不明；不可使用不明确的用语确的用语 ( (如如 ：操作员失误，机器失效：操作员失误，机器失效 ) ) 。 26频频 度度频度是特定原因机制可能发生的机率。频度的评价等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是相对值，而非绝对值。可由设计变更或过程变级分数是相对

19、值，而非绝对值。可由设计变更或过程变更预防或控制失效原因更预防或控制失效原因/ /机制，是降低频度的唯一方法机制，是降低频度的唯一方法。频度评价等级分数为频度评价等级分数为 fmea fmea 制定时的相对评分，并制定时的相对评分，并不一定是反映实际可能的发生率。不一定是反映实际可能的发生率。27现行的过程管制现行的过程管制过程控制的方式，有以下两种类型：过程控制的方式，有以下两种类型： 1 ) 1 ) 预防：预防失效的原因机制，或降低发生的机预防：预防失效的原因机制，或降低发生的机率。率。 2 ) 2 ) 检测：检测失效的原因机制，或失效模式据以检测：检测失效的原因机制，或失效模式据以采取纠

20、正措施。采取纠正措施。如果可能的话，第一种方式如果可能的话，第一种方式( (预防管制预防管制) )是较好的方式。是较好的方式。本手册本手册 pfmea pfmea 的过程控制有两栏的过程控制有两栏 ( ( 意即：分开意即：分开预防控预防控制制及及检测控制检测控制 ) )，以协助小组能迅速以目视区分两种类，以协助小组能迅速以目视区分两种类型控制方式。型控制方式。28探测度探测度 探测度的评价等级是与所列的过程控制有关探测度的评价等级是与所列的过程控制有关。 为了降低侦测度评价等级，一般来说所规为了降低侦测度评价等级，一般来说所规划的划的制程控制制程控制必须改善。必须改善。 29建议措施建议措施建

21、议措施，应首先考量高严重度，高建议措施，应首先考量高严重度，高 rpn rpn 及其它由及其它由小组指定的项目。小组指定的项目。制定建议措施的顺序为：降低严重度、频度及探测制定建议措施的顺序为：降低严重度、频度及探测度。度。一般来说不论一般来说不论 rpn rpn 高低，当严重度是高低，当严重度是 9 9 或或 10 10 时时，都应采取措施，都应采取措施 如果要降低发生的机率，必须修订过程和或设计如果要降低发生的机率，必须修订过程和或设计。还要运用统计方法，进行过程研究，连同适当的。还要运用统计方法，进行过程研究，连同适当的信息回馈，以持续改善及预防缺点发生。信息回馈，以持续改善及预防缺点发

22、生。 只有设计和或制程修改，方能降低严重度评价等只有设计和或制程修改，方能降低严重度评价等级。级。30建议措施（续）建议措施（续）较佳降低探测度的方法，是使用防错法。较佳降低探测度的方法，是使用防错法。一般来说，提高探测控制来达到品质的改善，是不一般来说，提高探测控制来达到品质的改善，是不经济且效益不大。经济且效益不大。增加品质检验频率不是有效的预增加品质检验频率不是有效的预防纠正措施，且仅能暂时为之，且应以防纠正措施，且仅能暂时为之，且应以永久性的永久性的预防纠正措施为本。预防纠正措施为本。某些状况，对特定的零件作设计变更，可能有助于某些状况，对特定的零件作设计变更，可能有助于侦测。变更现行管控制系统，也可能提升其侦测能侦测。变更现行管控制系统，也可能提升其侦测能力。力。必须强调的主要是预防不良必须强调的主要是预防不良 ( ( 意即：降低发生意即：降低发生率率 ) ) 而不是探测不良而不是探测不良。例如：宁可用统计过程管制例如：宁可用统计过程管制而不是随机品质检查或相关的检验。而不是随机品质检查或相关的检验。31措施结果追踪措施结果追踪过程负责工程师可使用下列方法确定建议措施已执过程负责工程师可使用下列方法确定建议措施已执行：行： 确定过程产品要求已达到。确定过