五大工具之FMEA

1、潛在失效模式及後果分析潛在失效模式及後果分析FMEAFMEA內容內容: :潛在失效模式及後果分析的簡介潛在失效模式及後果分析的簡介設計設計FMEAFMEA概論概論設計設計FMEAFMEA的分析方法的分析方法過程過程FMEAFMEA概論概論過程過程FMEAFMEA的分析方法的分析方法後果及原因後果及原因/ /机理分析机理分析失效風險分析失效風險分析(RPN)(RPN)FMEAFMEA工作表工作表FMEAFMEA簡介簡介起源於六十年代中期,應用於軍方及軍用品的採購。首先在航天工業界應用美國汽車業界作為管理的必備工具(QS9000的參考手冊之一)FMEAFMEA簡介簡介產品的複雜和精密使由於產品失效

2、帶來的損失越來越大(為什么失效分析由航空業引起)70年代的產品責任法使產品失效及潛在失效所引起的損失劇增 (為什么失效分析越來越多企業使用)FMEAFMEA簡介簡介通用汽車在一件由於汽車碰撞而引起爆炸起火的賠償訴訟中被判賠付幾十億美金(非最終裁決).道康寧公司由於隆乳手術所使用的乳膠硅對人體的危害而判令需賠付每個消費者幾千美金.東芝由於筆記本電腦存在FDC瑕疵而潛在可能發生存盤錯誤,在美國由於訴訟而賠付10億美金.FMEAFMEA簡介簡介1984年印度BHOPAL化工廠發生爆炸,造成廠外2500人死亡,兩萬人受傷.1986年前蘇聯切爾諾貝爾核電廠由於過熱產生爆炸,造成31死亡,造成非常廣泛且嚴

3、重的污染1998年香港醫院藥房配錯咳嗽水事件FMEAFMEA簡介簡介源頭管理概念開發設計過程設計採購生產交付使用失效的早期識別越來越重要,也即應從源頭防止,包括設計和制造FMEAFMEA簡介簡介利用FMEA進行失效分析是其中之一技術越來越多的客戶將實施FMEA作為對供應商管理的內容FMEAFMEA簡介簡介FMEA的思路假定產品或過程會產生的失效及後果尋找產生失效的原因制定防止失效發生的管制措施設計失效模式概論設計失效模式概論一般習慣將FMEA分為兩部分考慮制造過程的缺陷而可能導致的失效及後果PFMEA:考慮產品設計的缺陷而可能導致的失效及後果DFMEA:設計失效模式概論設計失效模式概論DFME

4、ADFMEA定義是對由於系統,子系統或零部件的設計結果(如規範等)有可能未達到設計意圖所造成的失效進行的分析.失效可能是一般環境下的,也可能是極限條件下的.設計失效模式概論設計失效模式概論DFMEADFMEA細分類細分類功能導向方式由系統工程師分析,在設計早期進行硬件導向方式由設計工程師分析,在設計圖則(BOM)明確後設計失效模式概論設計失效模式概論典型的設計失效模式包括典型的設計失效模式包括: :可靠性壽命不足功能喪失功能達不到要求泄漏短路,等設計失效模式概論設計失效模式概論DFMEADFMEA小組小組包括但不限於:專案經理,設計工程師,測試工程師,可靠性工程師,裝配,制造,材料,質量,服務

5、,安全,分供方,顧客.設計失效模式概論設計失效模式概論DFMEADFMEA顧客定義顧客定義產品的使用者和最終使用者包括內部顧客使用者設計失效模式概論設計失效模式概論DFMEADFMEA作用作用有助於設計要求的評估和設計方案的權衡有助於製造和裝配要求的最初設計對制定全面有效的設計試驗計劃和開發項目,提供更多的信息設計失效模式概論設計失效模式概論DFMEADFMEA作用作用( (續續) )根據潛在失效模式對顧客的影響,對其進行排序列表,進而建立一套改進設計和開發試驗的優先控制系統為推薦和跟蹤降低風險的措施提供一個公開的討論形式為將來分析研究現場情況,評價設計的更改及開發更先進的設計,提供參考.設計

6、失效模式的分析方法設計失效模式的分析方法明確設計意圖明確設計意圖設計期望和不期望事項顧客的需求和期望-如利用QFD工具國家強制性要求-法律法規系統結構圖製造/裝配要求設計失效模式的分析方法設計失效模式的分析方法功能框圖功能框圖從上到下,列出產品的項目/功能系統,子系統,零部件繪出構成產品的分解框圖開始分析明確各部分的輸入,過程(功能),輸出關係明確各項目間的主要關係設計失效模式的分析方法設計失效模式的分析方法可能發生的失效模式可能發生的失效模式來自類似產品來自經驗來自邏輯推斷設計失效模式的分析方法設計失效模式的分析方法可能發生的失效模式可能發生的失效模式( (續續) )考慮極限使用條件考慮濫用

7、狀況用專業的詞匯描述失效模式,而非顧客所見的現象.例如裂紋,變形,松動,泄漏,短路,氧化,斷裂,設計失效模式的分析方法設計失效模式的分析方法例子:電視機外殼顯像管遙控器電源線路板高壓發生器偏轉線圈天線外部接口電視機過程失效模式概論過程失效模式概論PFMEAPFMEA定義定義對由於過程的操作或條件不符合要求而可能發生失效進行的分析.失效可能是已發生過的,也可能是未發生過的.假定過程中使用的零件/材料是合格的過程失效模式概論過程失效模式概論典型的過程失效模式包括典型的過程失效模式包括: :開路短路虛焊設備損壞表面毛刺過程失效模式概論過程失效模式概論PFMEAPFMEA小組小組包括但不限於:設計,工

8、藝,裝配,設備,製造,質量,服務,分供方,顧客.過程失效模式概論過程失效模式概論PFMEAPFMEA顧客定義顧客定義一般指最終使用者,但也可指後續工序.過程失效模式概論過程失效模式概論PFMEAPFMEA作用作用確定與產品相關的過程潛在失效模式評價失效對顧客的潛在影響確定潛在製造或裝配過程失效的起因,確定減少失效發生或找出失效條件的過程控制變量優化過程控制,降低失效風險過程失效模式的分析方法過程失效模式的分析方法過程流程圖過程流程圖確定產品生產過程相關的產品/過程特性參數詳細描述過程的具體步驟考慮流程與特性的相關性對流程進行風險評定過程失效模式的分析方法過程失效模式的分析方法以下是 IC 芯片

9、手工焊接工序的流程圖風險評定示例過程步驟 風險評定將 PCB 線路板放于夾具上低風險將 IC 芯片按規定方向放在 PCB 指定位置低風險用錫線點焊固定 IC 于 PCB 上中度風險用錫線划焊 IC PIN 于 PCB 上高風險取下 PCB 線路板放于流水線低風險過程失效模式的分析方法過程失效模式的分析方法風險評定包括風險評定包括: :過程對產品特性的影響過程對設備的影響過程對員工的影響過程失效模式的分析方法過程失效模式的分析方法考慮較大風險過程可能發生的失效模式低風險中風險高風險過程失效模式的分析方法過程失效模式的分析方法可能發生的失效模式可能發生的失效模式來自類似生產過程來自經驗/歷史來自邏

10、輯推斷用專業的詞匯描述失效模式,而非顧客所見的現象.例如裂紋,變形,松動,泄漏,短路,氧化,斷裂,後果及原因後果及原因/ /机理分析机理分析站在顧客的角度,將失效模式所帶來的一切可能的影響和後果都列出失效的後果在產品的不同級別系統不同失效的後果對不同順序的顧客不同後果及原因後果及原因/ /机理分析机理分析失效的後果應使用顧客的語言描述, 對最終使用者則一律用產品或系統的性能來描述,例如:噪聲,無電源,間歇性工作,外殼帶電,表面不美觀,有異味對下工序顧客則可用工藝/工序性能來描述:例如:無法裝配/緊固,損壞設備,不匹配後果及原因後果及原因/ /机理分析机理分析潛在失效的起因/機理對應失效模式,在

11、盡可能廣的範圍內,列出每個失效模式的所有可以想得到的失效起因和/或機理一個失效模式一般有可能多個起因機理失效起因可能是相互作用的後果及原因後果及原因/ /机理分析机理分析潛在失效的起因/機理利用故障樹進行分析參考有關的退貨分析報告及不合格分析報告必要時,進行驗証工作後果及原因後果及原因/ /机理分析机理分析(設計)起因/機理考慮由於產品設計不當而造成的失效可能例如:材料規格不正確,設計壽命估計錯誤,計算錯誤,後果及原因後果及原因/ /机理分析机理分析(過程)起因/機理考慮由於過程控制不當而造成的失效可能例如:零件錯裝或漏裝,熱處理溫度過低,焊接時間過長,操作順序錯誤失效風險分析失效風險分析(R

12、PN)(RPN)嚴重度潛在失效模式發生時對下工序零件、子系統、系統或顧客影響後果的嚴重程度評價指標.僅適用於失效的後果必要時應徵詢顧客的意見只有改變設計/功能或過程才可改變嚴重度失效風險分析失效風險分析(RPN)(RPN)嚴重度自我制定評價准則,但應保持意見一致最高的原則為安全,其次為健康,再次為性能,最後為外觀110級,越嚴重越高失效風險分析失效風險分析(RPN)(RPN)參考的嚴重度評價准則度數描述1 - 2失效是如此輕微, 以至客戶( 內部或外部) 几乎不會發現這種失效3 - 5失效會導致輕微的客戶煩惱和/ 或輕微的部件/ 系統表現變差.6 - 7失效會導致客戶不滿和煩惱和/ 或部件/

13、系統表現變差.8 - 9失效會導致客戶的高度不滿和引起系統的功能性缺失.1 0失效會導致客戶的嚴重不滿和引起系統停頓或不符合政府法規要求.失效風險分析失效風險分析(RPN)(RPN)頻度數對應具體的失效起因/機理發生的頻率/可能性頻度的分級數著重在其意義而不是數值失效風險分析失效風險分析(RPN)(RPN)頻度數自我制定評價准則,但對不同的產品和時間應意見一致110級,越頻繁越高某個過程後探測到的某項不合格率並不等於頻度數考慮類似產品的數據,包括維修檔案、不合格品統計分析數據、制程能力等失效風險分析失效風險分析(RPN)(RPN)參考的頻度數評價准則度 數描 述1在 項 目 運 作 的 時 間

14、 間 隔 期 几 乎 不 可 能 發 生 .在 項 目 運 作 時 間 間 隔 內 失 效 發 生 率 0.0012-3在 項 目 運 作 的 時 間 間 隔 期 (例 如 , 2 個 月 1 次 )极 少 發 生 .0.001在 項 目 運 作 時 間 間 隔 內 失 效 發 生 率 0.014-6在 項 目 運 作 的 時 間 間 隔 期 (例 如 ,一 個 月 2 次 )偶 然 性 發 生 .0.01在 項 目 運 作 時 間 間 隔 內 失 效 發 生 率 0.17-9在 項 目 運 作 的 時 間 間 隔 期 (例 如 ,2 個 星 期 1 次 )中 等 發 生 .0.1在 項 目

15、運 作 時 間 間 隔 內 失 效 發 生 率 0.2失效風險分析失效風險分析(RPN)(RPN)現行控制對潛在失效的起因/機理, 現行的設計及過程控制當中所採取的(已存在的)控制措施例如:設計確認/驗証,檢驗,首件認可,SPC失效風險分析失效風險分析(RPN)(RPN)不易探測度數利用現行控制的方式找出失效起因/機理產生的缺陷的可能性.應考慮到對某種缺陷的現行控制可能是多項的失效風險分析失效風險分析(RPN)(RPN)不易探測度數自我制定評價准則,小組中應意見一致110級,越難探測出越高隨機質量抽查一般不影響不易探測度數考慮過程發現的某項不合格品和顧客發現的同類不合格品比例失效風險分析失效風

16、險分析(RPN)(RPN)參考的不易探測度數評價准則:度數描述1 - 2缺陷被檢測有很高的可能性驗証和或控制手段几乎肯定可檢測出已存的缺陷3 - 4缺陷被檢測有較高的可能性驗証和或控制手段較多机會檢測出已存的缺陷5 - 7缺陷被檢測有中等的可能性驗証和或控制手段多半可能檢測出已存的缺陷8 - 9缺陷被檢測有較低的可能性驗証和或控制手段几乎多半不可能檢測出已存的缺陷1 0缺陷被檢測的可能性很低( 几乎為零)驗証和或控制手段不能檢測出已存的缺陷失效風險分析失效風險分析(RPN)(RPN)風險順序數:RPN=嚴重度*頻度數*不易探測度數字越大,表明該失效模式對公司的風險影響越大從1到1000,中位數

17、為125.不管RPN的結果如何當嚴重度（S）高時就應予特別注意失效風險分析失效風險分析(RPN)(RPN)評審RPN值並達成一致考慮外界因素影響尋找改進的空間失效風險分析失效風險分析(RPN)(RPN)制定改善的糾正措施建議措施,責任者,期限實施建議措施效果驗証計算改善后的新的風險順序數失效風險分析失效風險分析(RPN)(RPN)必須採取措施的原則高嚴重度 (建議在以上)高風險順序數(建議在以上)失效風險分析失效風險分析(RPN)(RPN)如何降低風險順序數改變/替代設計和功能改變過程增加驗証/試驗過程改變工藝/設備採用統計制程控制改進測試手段培訓FMEAFMEA工作表的制定工作表的制定潛在失效模式及后果分析項目名稱:過程責任部門: FMEA 編號: 產品型號: 關鍵日期:頁次: 第