DFMEA高级讲义

1、FMEA 培訓课程1要是我們公司停電了咋辦？2鼠標滑輪不順暢的原因？3 課程講授安排1： FMEA概要2： DFMEA的应用3： 实例分析4： DFMEA實戰演練5： 課程總結41. FMEA 概 要Failure Mode and Effects Analysis 失效模式與效應分析1.1 什么是 FMEA？5產品設計或制程規劃初期发现和评价产品設計/生產过程中潜在的失效及其后果；找到失效的原因，想出預防和檢測方法，提出避免或减少这些潜在失效发生的措施；将上述整个过程文件化。防患於未然預防工具6PRIMAX FMEA表格式樣720世紀50年代, 美國格魯曼公司開發了FMEA, 用以飛機制造業

2、的發動機故障預防, 取得較好成果. 20世紀60年代, 美國宇航界實施阿波羅計劃時, 要求實施FMEA. 1974年, 美國海軍建立了第一個FMEA標準, 20世紀70年代後期, 美國汽車工業開始運用FMEA. 20世紀80年代中期, 美國汽車工業將FMEA運用於生產過程中. 90年代, 美國汽車工業將FMEA納入QS9000標準.FMEA的開發與發展81.2 FMEA 分類 DFMEA 设计（Design）失效模式 及效应分析FMEA分类 PFMEA 过程（Process）失效模式 及效应分析91. 一般的原則:FMEA之使用要越早越好,如此才能消除或減少設 計錯誤之發生;2. 當設計新的系

3、統、產品、零件、制程、設備時,在作概念設計或草圖時即可開始FMEA;( PD & DD Phase)3. 當系統、產品、零件、制程、設備有變更時;4. 當現有的系統、產品、零件、制程、設備有新的應用時;5. 當現有系統、產品、零件、制程、設備被考慮要改善時.6. 定期更新1.3 FMEA的實施時機10Process Design & Process Control Flow PreventionContolDesign ReviewProductParameterERSMockupReviewRDPDPTestingRequest4M ConditionProcess ParameterPFM

4、EASOP (PE)Process Mgt.Plan (PMP)CustomerRequestPEFlowEng. Run Process MSA & CpkSPC ControlPilot RunMPSIP (QA)SolutionRecordContractReviewProcess DesignEnviron.DetectionControlAnalysisDataDFA & DFXCTQPMP DraftPS PhasePD PhaseDD PhaseEVT PhaseDVT PhaseMP11客戶導向動態文件小組力量FMEA特點完整性1.4 FMEA 特點12a.完整性：依產品制造流

5、程系統化的方式， 詳細展開每一項制程可能發生的潛在問題。b.客戶導向：觀測對客戶的影響程度，找到客人在意的改善機會。c. 小组的力量： 小组成员应来自于但不限于：制造、工程、品管、服务、供方、设计等；以促进相关部门的充分交换意见的催化剂，充分挖掘尽可能多的潛在失效模式。d. 是一份动态文件：产品制程規劃初期大家在一起讨论并制作PFMEA；但在後續生产过程中一定会遇到一些意想不到的失效模式，或者設計變更，制程變更，都要重新讨论并更新PFMEA報告。13 1. 及時性是成功實施FMEA的最重要因素之一。 2. 它是“事前的預防”而不是“事後的追悔”。 3. 事先花時間進行FMEA分析，能夠容易且低

6、成本 地對產品設計或製程進行修改，從而減輕事後修 改的危機。 4. FMEA能夠減少或消除因修改而帶來更大損失的 機會，它是一個相互作用的過程，永無止境的改 善活動。14PFMEA假定所設計的產品能夠滿足設計要求。PFMEA不依靠改變設計來克服過程中的薄弱環節。準備 FMEA時，必須假設進料的零組件或原物料是好的。不要混淆DFMEA與PFMEA的失效起因DFMEA的失效PFMEA的失效潤滑能力不足潤滑油使用不夠錯誤的原料說明錯誤的原料使用1.5 PFMEA的前提與注意事項152. DFMEA的制作16FMEA 的過程程序設計/製程失效模式原因發生機率影響嚴重性管制難檢度關鍵指數RPN17FME

7、A 的過程程序功能特徵或要求是什麼可能有什麼錯誤?功能喪失功能降低功能中斷非預期結果影響是什麼?有多嚴重?起因是什麼?發生的機率為何?預防偵測方法有多好?可以做什麼?增加預防設計變更流程變更特別控制使標準化做的結果是否有效改善多少?這有可能偵測?哪些項目是需要改善的這有可能預防?18表格資訊（表頭）編號：文件編號須與模組或階段適當區分，以利快速檢出系統、次系統、零件名稱和編號：指出適當的分析層級設計責任：組織、部門小組或必要的供應商填表人：工程師名字、電話.日期：初稿完成日期主要日期：填寫最初的的發佈日期，不應超過預定的產品設計發佈的日期核心小組：組員Version :19FMEA 表格填寫-

8、 1將事先由 Process 或 product 依系統、子系統、單元、機械、零件、原料等層次作出系統MAP 之對象部位一一填入表中將該機器、零配件原材料或流程、步驟所具有功能、機能逐項填入表中使用專用術語發出初稿前使用試做編號20FMEA 表格填寫- 2潛在失效模式：不符設計功能與規格要求。假设失效是将发生的，但不是必须发生的。它可能是上高阶系统的潜在失效原因，或低阶零组件的潜在失效效应。無法滿足設計意圖的零組件、次系統或系統為對象由過去失效狀態、疑慮事項、腦力激盪開始失效：产品在规定的条件下（环境，操作，时间）不能完成既定功能；产品特性数值不能维持在规定的上下限之间；产品在使用时发生破损，

9、无法操作.等现象。儘可能列出機器、零配件、原材料或流程、步驟所有潛在的失效模式21設計失效模式列舉方法站在使用者立場 :潛在失效模式僅可能發生於某些操作條件下， 如:站在顧客的操作條件去想像某些使用條件下， 如:站在顧客的使用條件去想像釐清產品設計要求釐清產品規格(環境、使用條件等)產品的機能、性能、構造等產品的社會使命(安全性、經濟性)操作、維護保養計劃日常資料的蓄積有組織地收集故障事例，透過腦力激盪法舉例收集其他公司的產品問題，查明故障發生機制22腦力激盪法腦力激盪法四個原則：不可批評構想愈多愈好自由聯想 歡迎搭便車（結合改善）23腦力激盪法 1. 用來鬥牛 2. 當領帶、圍巾3. 當披肩

10、 4. 當頭巾5. 當桌巾 6. 當濾網7. 當繃帶 8. 當浴巾 9. 用來擦鞋 10.當抹布 11.當求救的旗子 12. 當信號13.當板擦 14.當小孩的蓋毯 15.當吊腕帶紅色大手帕的用途：24潜在失效模式DFMEA=不符合设计功能与规格要求不適當描述短路Diode 失效鏡片不潔螺絲未鎖到定位焊錫品質不佳建議描述方式總光程不對卡勾挾持力不足雜散光線進入Lamp 光度不均機心變形調整後會偏移鎖不緊25練習：請使用腦力激盪法收集一功能模塊的潛在失效模式26對列舉出的每個失效模式，實施立即的影響 對上層系統的影響對下層系統的影響及對系統、最終使用者的影響的解析失效潛在效應：客戶不喜歡或不滿意

11、的現象客戶認為在功能上的失效模式的影響而界定從顧客（含內部客戶）可能注意或有經驗的地方著手包含安全、法規須預測衍生或相關性的失效，如因影響加重某一特性的問題典型的失效：噪音、粗造、作業不規則、無法操作、外觀不良、臭味、不穩定、作業不良、作業中斷.FMEA 表格填寫- 327潜在失效效应DFMEA=客户不满意或不喜欢的现象不適當描述CCD output 變小ESD FailMTF 不佳CCFT 電壓過高電容溫度過高建議描述方式Scan功能無法操作影像品質模糊操作時產生異音冒煙影像歪斜影像太黑28嚴重度是指對誰的影響? OEM客戶 or 最終使用者 or 後製程設計 DFMEA 嚴重度 (Seve

12、rity)影響影響的嚴重度等級有警告的危險非常高的嚴重等級，當潛在失效模式影響到產品作安全和或牽涉到違反政府法規時，有事先警告產生。9非常高產品項目無法操作，喪失原來功能8高產品項目可以操作，但降低功能等級，客戶不滿意。7稍有產品項目可以操作，但令人舒適或便利的項目無法運作。客戶通常會感受到不舒適。6低產品項目可以操作，但令人舒適或便利的項目未達到功能要求。客戶有時會不滿意。5非常低裝備修整或各種雜音造成不舒適。這些缺點大部份客戶(75%)都會發現。4較小的裝備修整或各種雜音造成不舒適。這些缺點可能會被客戶(50%)會發現。3沒有沒有影響。129FMEA 表格填寫- 5特殊特性分類 :特殊過程

13、或客戶要求重點的符號標示嚴重度高的(安全，法規)任何特殊過程管制項目都應於表中被標示，方便查閱重點30FMEA 表格填寫- 6對潛在失效模式發生的原因列出 : 有時一個失效模式會有好幾個發生原因 由4M1E去找出原因失效原因 :設計時會造成問題的根本原因4M & 1E :人 Man. 材料 Material 機器 Machine 方法Method1E 環境31潛在失效原因潛在原因、失效機制：制程上有缺失的一個指標，其結果就是失效模式每一個失效原因都要儘可能列出，以便能針對真正的原因提出矯正措施可能失效因素：找失效原因的可能手法:腦力激盪魚骨圖/柏拉圖/.結合歷史資料或經驗32潜在失效原因DFM

14、EA=设计时会造成问题的根本原因不適當描述零件变形镜片脱落短路制程误差射出变形制程方法不对. 建議描述方式选用硬度不足材质Layout pad间距不足 公差设计余裕不够 螺柱厚度不足 定位孔固定力不足驱动电流不够 33FMEA 表格填寫- 7對特定原因引起失效模式的結果評估其發生頻率發生率：特定因素發生的機率只能以設計變更控制失效模式的一個或多個因素須就衡量標準及等級系統達成共識，並必須使用一致的發生度等級量表以確保連續性34觀察發生率應注意事項如不同產品線的發生率明顯差異修改等級評量表，但須確保評量表的改變是被管制的（不建議）考量管理的一致性，可考慮由之改善要求水準進行調整，例 RPN ov

15、er 100時進行動作，或Over 150 應考慮因素：類似零組件於服務或保養單位之經驗？對前一階組件或次系統而言是否是一個沿用件？前組件或次系統的變更有多大？使否與前一組件或系統極為不同？零組件是否為全新的？應用方式是否改變？使用環境是否有變更？35發生率 = 指問題於量產時的發生比例36練習：分析所討論的失效模式的效應及原因37將現行管制措施填入，以確認是否已進行有效預防性管制現行的設計預防管制措施Design Guide 用以檢核，以預防設計問題CAD/CAM 系統模擬實驗比對/量測數值 PFMEA 的預防管制措施首五件，預防保養計畫，MSA，儀校，SPCFMEA 表格填寫- 838FM

16、EA 表格填寫- 9將現行管制措施填入，以確認是否已進行檢測性管制現行的檢驗管制措施樣品檢驗/ EVT 檢驗/DVT 檢驗可靠度檢驗/安規檢驗PFMEA 檢驗管制措施IPQC,OOBA, Line Test .39FMEA 表格填寫- 10難檢度：(可偵測度)評估對潛在製程上、設計上的缺點，在還沒有做成產品前被偵測出的能力。 建議小組應對衡量標準和等級系統達成共識對個別產品分析依有所修正，但應保持其一致性40不適當描述目視檢查治具改善提高製程能力設計規格檢查IQC檢查建議描述方式:機心設計原則 ME_002 Item 3.2光程檢查Lens 設計原則 ME_005 Item 4.1解析度設計D

17、VT Item 7.2 .模擬/計算/量測可靠度測試/功能測試DFMEA預防管制措施 & 檢測管制措施41難檢度 =DFMEA預防措施 + 檢驗措施 能找出問題的機率42FMEA 表格填寫- 11RPN=【失效發生頻率(O) 】 【嚴重性 (S) 】 【難檢度(D) 】 =【(O) 】 【(子系統) (系統)(安全性) 】【(D) 】將風險指數依分數高低進行排序， 高風險指數者最先採取建議行動43風險優先指數：嚴重度 等級高時即應處理，不管數值為何須採取行動的數值，是由公司或客戶制定，建議採符合公司行動能力的水準例：RPN ：0- 50 不處理 / 50 - 150 建議改善 ：150 - 2

18、50 須及時改善 : 高於 250 設計失效，需重新設計當嚴重度等級大於等於“高”(嚴重度=7時)，且 RPN=100時當失效屬於特殊性質分類時44FMEA 表格填寫- 12將由品質改善、設計改良、故障診斷裝置的設計、保養方式的檢討等方向所推演出的改善方案列出改善空間:嚴重度改善 : 設計上改善，降低失效發生時對使用者的影響隔離，並聯設計，自動恢復發生率改善 : 材料科學，可靠度設計，容差設計=修正設計難檢度改善 : 強化Design Guide進行預防與增加檢測措施45FMEA 表格填寫- 13定義改善權責單位及施行措施完成改善後重行評估RPN責任與目標完成日期：組織或個人的目標完成日期行動

19、結果：採行措施：簡單描述確實的措施即生效日期改善結果應經過“審查“，如必要時須採進一部的行動“審查“可結合一併進行46如何讓FMEA資料能有效應用？何時要建立表？設計概念成形時 要開始何種狀態下要Review or 更新表？有生產問題出現時(EVT,DVT,MVT)有客戶退貨時有客戶抱怨時何時可以應用表？類同的新產品設計時設計修正時產品出現問題，需找對策時47FMEA實施步驟4.0評價失效模式對產生問題的可能性 3.0定義系統元素的可能失效模式2.0 收集系統設計與失效資訊 1.0 定義需要分析的系統或局部的子系統5.0 依評估結果進行決策及跟催結果481.0 定義需要分析的系統預期的功能 &

20、 分析的範圍需要分析的議題Safety problems 安全Economic impacts 經濟Quality impacts 品質Environmental issues 環境產品名稱: 滑鼠預期功能分析範圍需分析不需分析精確移動游標正確功能選擇換頁功能各式桌面材質省電模式不佳環境Linux 環境非正常使用浸水後專用系統491.0 定義需要分析的系統- C&E Matrix Cause and Effect Matrix 例: 5 , O 3 , 1 = 找到需要分析的重要模組501.0 定義需要分析的系統理解解析對象系統部位設計意圖、顧客期望及需求機能展開方塊圖產品概念構造方塊圖環境條

21、件、使用條件可靠性要求、維護性要求要求規格文件產品組立圖、圖面類操作、維護保養計劃產品材料清單蒐集現場維修資料及客戶回饋資訊512.0 收集系統設計與失效資訊將系統依零件或功能方式展開功能展開 Functional approach (top-down)零件展開 Hardware approach (bottom-up)FunctionPartSub-subfunSubfunctionSubfunctionSubfunctionPartPartPartPartPartPartComp-levelSub-subfunSub-subfunComp-LevelSub-subfunComp-level

22、SystemComponentSubsystemSubsystemSubsystemPartPartPartPartPartPartComponentComponentComponentComponentComponent52Example 功能展開空氣壓縮機1. 提供100Kg壓縮空氣2. 除去空氣中污染及濕氣1.1 引入空氣1.2 壓縮空氣到100 Kg1.3 容納壓縮空氣1.4 傳送壓縮空氣2.1 除去濕氣2.2 除去污染2.1.1 乾燥器除濕2.1.2 空氣容器除濕2.2.2 過濾器過濾功能展開：適用 組合層次尚模糊時零件展開：適用 圖件、規格完整時53Example 零件展開1.1.

23、1 容器1.1.2 過濾器1.1.3 壓力計1.1.4 汽笛1.2.1 壓縮機1.2.2 控制器1.2.3 放氣閥1.2.4 汽笛2.1 乾燥器 #12.2 乾燥器 #22.3 閥門2.4 控制器2.5 濕氣警示燈3.1 空氣容器3.2 出氣閥3.3 壓力計3.4 視窗3.5 壓力控制器1. 壓縮空氣 System2. 乾燥 System3. 空氣傳送 SystemCompressed Air System1.2 壓縮 Subsystem1.1 導入 / 過濾 Subsystem54零件、機器的失效對子系統的影響對系統的影響對人、環境的影響輸送帶無法操作致動故障電器部故障減速機故障極限開關故障

24、電容器故障馬達故障動作不良接點不良極限開關位置偏離凸輪空轉極限軸無法旋轉電纜線故障馬達燒毀周圍溫度高油封破裂機殼變形電線絕緣退化失效樹分析553.0 定義系統元件的可能失效模式建立系統或局部”失效樹”運用腦力激盪法參考已蒐集生產及客戶的失效、故障資料參考相關機型的FMEA資料 Energy flow法檢討圖面生命週期各階段的故障模式可能失效模式沒有功能或錯誤的功能操作能力或功能降低間歇性 or週期性的錯誤功能的時序性不對不能再正常時間內完成操作不能正常的操作停止其他特定的錯誤狀態564.0 評價失效模式產生問題的影響 影響效應 =系統圖、順序控制圖、操作手冊影響到上一階的功能影響到最終使用者的

25、影響嚴重度評價 =依據評價標準失效原因 =展開該元件的任一可能失效狀態發生率評價 =依據評價標準現有對策=目前已實施的預防與檢測作業檢知能力評價 =依據評價標準綜合評價575.0 改善方案與評估及跟催結果問題的處理需考量到不同組件層次的對策方式根本問題的處理相互影響問題的釐清以其他品管手法分析對策有效性 / 時效性 / 成本效益/ 技術性 /溝通需求進行對策結果確認及重新評價持續改善的功能流程改善/ 修改SOP / 庫存處理/ 維修手冊.58程序說明實施前的準備 轉換成潛在的失效模式辨認與失效相關的潛在原因與影響選定失效模式分析的對象部位 記述要求機能 對於輸入的內容、處理流程部位或是其機能乃至其產出都應加以記錄。 將潛在的原因定義成一個程序或元件的缺點。 指出那些部分會導致潛在的失效，以致無法達成最後的目的及客戶的期望。 清楚的說明待分析產品的內容，尤其能針對某一特定部位。 準備適合產品生命週期各階段的FMEA表單；準備風險指數評分表。 1254359程序說明指定嚴重程度發生頻率及可偵測性的等級計算風險指數(RPN)排定風險優先順序決定建議