失效模式分析

1、失效模式.效應分析講師: 包文傑FMEA Failure Mode Effects Analysis2000.9.20 失效模式.效應分析(Failure Mode Effects Analysis,FMEA)是一種系統化之工程設計輔助工具,主要是利用表格方式協助工程師進行工程分析,使其在工程設計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.一.FMEA 簡介 1950年: 美國格魯曼飛機公司首先提出應用飛 機主操縱系統的失效分析. 1957年: 波間音公司在工程手冊中正式列出 FMECA之作業程序.60年代初: 由美國航空署將FMECA運用於航空

2、計劃. 1985年: FMECA際標准IEC812出版. 目前: 納入ISO-9000及CE認証重要之設計管 制與安全分析方法. 二.FMEA發展歷史 設計失效模式.效應與關鍵性分析是屬於在概念定義到設計定型整個研究以展過程中一項實質的設計機能,為求達到其效益,FMECA必須配合設計發展之程序反覆進行.在執行FMECA進程中需充分考慮,設計展方式的可行性與完整性.二.設計FMEA 過程 FMEA 是將FMEA技術應用於制造/組裝過程之分析稱為“過程FMEA”,也稱之為制程FMEA.過程FMEA乃是在規劃設計制造程序時,利用FMEA技術分析制程中每一步驟可能的潛在失效模式及其影響程度,並找出每一

3、失效模式的發生原因與發生機率,尋求各種可能的方法以避免失效模式發生或降低其發生率,減低其影響程度,或提高制程不良之檢出能力,以便在正式進入生產前就能改善其制造/組裝程序,使制造不良品的機會降低,並提升制造品質.二.過程FMEA 制程之失效模式可定義程序失效而不能達到其預定之目的或功能,其分析方向如下:A 制造:尺寸問題(超出容差),外觀B 組裝:相關位置問題,漏裝,方向問題C 接收:零件采購問題,零件接收問題D 測試:剔退正常品,接收不良品等問題.二.失效模式分析(制程FMEA)1 系統方塊圖2 功能方塊圖3 硬件品組合層次圖4 可靠度方塊圖5 失效原因分析6 失效效應分析與嚴重等級評估7 失

4、效原因分析8 失效模式之發生機率分析或評估9 失效檢測方法分析10 補救/預防措施11 填寫失效模式交應與關鍵性分析表12 失效模式效應與關鍵性分析報告二.設計FEMA作業程序1 制造流程分析2 制造特性分析3 產品特性分析4 失效模式分析5 失效效應分析6 嚴重度析7 失效原因分析8 發生率分析9 現行失效管制分析10 難度分析12 建議改正措施13 填寫失效模式效應與關鍵性公析表14 FEMA報告二.制程FMEA作業程序 失效效應系指一失效模式之發生結於下一個制程.后續制程.下一個使用者.后續使用者所可級造成的影響.其分析方向如下: A: 下一個使用者. B: 下游使用者. C: 最終使用

5、者. D: 系統之運轉. E: 系統安全. F: 政府法規之符合性. G: 機具/裝備.二.失效效應分析(制程FMEA)1 開發專案成立后,由專案負責人組成FMEA TEAM指定參與人員分派各階段 負責制作人員,並負責協調管制之工作.2.設計工程師審查相關之FMEA資料並判定失效之模式后,由TEAM來共同決定 失效效應/原因/各項指數及更多可能失效模式.3.設計工程師根據第2項之結果與相關人員訂出改善措施/責任歸屬及完成 日期,且於改善措施完成后由設計工程師確改善成效? a .若失效模式獲得改善時,則初步設計的FMEA可暫時告一段落. b .若失效模式未獲得改善時,則必須再擬訂改善措施並進行改

6、善.4.製程段之FMEA由製程工程師於設計工作完成前依2.3項之方式進行,完成初 步的製程FMEA.5.完成之設計及製程FMEA文件,初步定稿后即交FMEA管理單位管理文件存檔/ 修改/更新之工作,將FMEA納入開發專案管制正式文件之一部份(五) 製程FMEA表格內容說明(如PAGE 5/5附表)a.製程製品之名稱/編號:被分析的製程.製品的名稱及編釓號(包括製程編號 或零件編號/產品編號).B.製程責任單位: 負責此製品的單位名稱.C.相關單位:與此製品有關之各單位及組織名稱號(客戶變須列入)d.供應商及製造工廠:自製或外包的廠商,工廠名稱.E.產品名稱/編號:產品之名稱及編號(編號應包括產

7、品編號及客戶使用之料號)f.設計定稿日期:填入產品設計定稿之預計日期.G.負責人:負責製作FMEA表格的人員姓名.職稱及分機號.h. FMEA定稿日期/更新日期:FMEA表格制作及更新日期j. 開始量產日期:量產預定開始之日期.K. 潛在答效模式:一制品可能無法達到工程或特定帛程要求的失效方式,. 制作制FMEA時必須假設進制程的零件及材料都為正確而且為確保各 項考慮之正確性,取得資訊的方式應以團隊的方式進,針對第一特定的作業 以零件或制程的特性來表達.並列出所有右的失效模式,建議找出失效模式 的方式是比較似的制程及Review客戶對類似零件所做的反應與抱怨.另外 也要具備一些對設計目的了解的

8、知識.L: 潛在失效效應:失效模式發生可能造成對客戶影響效應在這里所指的 客可為產品使用者或后續的作業,如客戶所指為使用后續作業,則以制程或 作業上之績效用語來描述.M: 嚴重度:對失效模式所造成的影響或效應之嚴重程度的評估,發1至10 的數字來表示,惟有以經由設計之變更才能降低嚴重度.N: 重要產品特性:以 表示,如某特性之嚴q . 現行的管制方式:防范失效原因發生及檢出的各項現行管制方法,這些管制方法可 以是防呆夾具或統計制程管制,也可以是製程后之檢驗及測試. r. 檢出率:零件離開生產線前,失效原因能被訂出的管制方法檢出之機率大小以1至 10的數字來表示. s . 風險優先指數(RPN)

9、:嚴重度/發生率及檢出率三者之乖積,數字本身不具任何意義. t . 建議改善方案及優先順序:經由對嚴重度/發生率及檢出率之指數的分析,針對重要 的疫半弱點進行改正措施之訂定,目的在降低嚴征度/發生及檢出率三者中任一二或 全部之指數,並依程度訂定改善之優先等級填入改善優先等級為: A- 出貨前改善 B- 一個月內須改善 C-一半年至一所間須改善加 D-可能要改善或可能不改善 要減少發生率的指數,製程或設計須加以變更,嚴的指數惟有靠設計變才能降低,而 要出率指數改善變須變更製 程及疫半但是防止不良應較發生不良后再檢出更為重 要,所以重點應在防止而非檢出.例如:使用統計製程管制及3程改進而非隋機抽驗

10、及 全檢. u . 執行單位負責人及完成日期:改正措施做了些什麼,完成的日期及效果. w . 處置結果之RPN:重新評估各項指數,如須進一步改善,則重覆(t)至(w)內各項之內容, 無改善措施的項目不需計算.(六) FMEA為公司分析使用之工具,其文件之內容可能牽涉到公司機密資料,在客戶可能 需要FMEA文件做為其供應訥認証之一部份,為保護不使公司重要資料外瀑,交與客 戶之FMEA 可在求客戶簽署 COPYRIGHT之文件,以保護公司智恝財產權.(七) FMEA之製作須靠才隊之合作才能真正發揮成效,但深入了解FMEA之分析技及專 案TEAM 之組成/資料集/會前准和備是目明首要工作. 注:製程

11、失效模式及效應分析之評椴標准請參考附件一.1.Severify(嚴重性)指數.對失效模式所造成的效應的嚴重程度之評估. Ranking Criteria 1. Negligible(可忽略的).對產品的績效不太可能產生影響,使用者可能不會發覺 任何缺失,對後續作業可能沒有影響.2.3 Mild(輕度的).造成使用者一些輕度的使用不順,但一般不會感覺到任何績效 的變化,後續作業可能會有不定的重工及重修,機台可能會受損.4.5.6 Moderale(中度的).使用者使用之不順仍可忍受,但已可感覺到一些績效及外 觀上的變化,後續作業可能會有不定的重工及修理,機台可能會受損.7.8 High(高度的)

12、.使用者使用之不順已到無可忍受的地步,無法達成績效之問題 可能會發生,續作業可能會有主要的重工或傷到機台.9.10 Very High（極高度的）績效已完全失去或末達到安規之要求后續作業 無法作業2.Occurance(發生機會)指數某一特定失效原因發生而導致失效 模式的可能性 Ranking Criteria1 Remote(微乎其微)失效原因造成失效模式產生的機會微乎其微,Cpk1.672 Very Low(非常低).失效原因造成失效模式產生的機會微乎其微,Cpk1.333 Low(低). 失效原因造成失效模式產生的機會微乎其微,Cpk1.0.4.5.6 Moderale(較高).失效原因

13、造成失效模式產生的機會較高,Cpk1.0.7. High(較高). 失效原因造成失效模式產生的機會很高,制程未在統計管制下.9.10 Very High(非常高).失效原因造成失效模式產生的機會非常高, 幾乎一定發生.二.制程失效模式及效應分析評估標準3. Detection(撿出機率).指數零件在未離開生產線前,失 效原因可被訂出之管制方法檢出機率大小.Ranking Criteria1-2 very High(非常高).管制方法幾乎一定能找出失效原因.3-4 High(很高). 管制方法能找出失效原因之可能性很高. 5-6 Moderale(高). 管制方法可能可以找出失效原因.7-8 L

14、ow(低). 管制方法不容易找出失效原因. 9 Very Low(非常低). 管制方法可能沒办法找出失效原因.10 Non-Detection. 管制方法無法找出失效原因,或根本 沒法有管制方法.4. 風險優先指數（RPN）:嚴重度/發生率及檢出率三者 之乘積.二.制程失效模式及效應分析評估標準二.發生率評點表(例)二.難檢度評點表(例)系統_ 日期_層次_ 第_頁共_頁參考圖號_ 分析者_任務_ 審查者_二.失效模式與效應分析表簡述FMEA(Failure Mode and Effect Analysis)(一)一般FMEA的分析技巧主要運在產品開發過程中,預先分析設計及制程中的潛在幫憚模

15、式,以期提早建立各項防範及消除發生原因之措施,減少日后的設計變更及開發成本時間.(二)目前本公司使用之表格及作法系以福特公司之FMECA為基礎,分析為設計及制程 FMECA兩種.(三) FMECA的分析對象以新產品及修改之現有產品為主,製作時所有與被分析產品有關之 部門都需共同參與.新產品分析時機應於概念設計階段即開始進行,如為修改之產品必須 考慮修改前分析,而制程段FMECA則始於模具及裝配機末開前進行分析,確保達成事先 充分防範之目的.(四) FMECA制作流程及作法敘 餘述如下:專案成立FMECA 初稿完成覓集資料討論FMECA審查設計圖面執行/完成專案成立FMECA TEAM組成覓集資料討論FMECA審查FMECA制作FMECA制作設計段制程段二.簡述FMEA(客戶抱怨FMEA)制程/制品:沖壓加工至裝配生產名稱/編號:ISA-001 供應商及制造工廠 負責人:林蓉美制程責任單位:沖壓/電鍍/成型/裝配 產品名稱/編號:ISA CONN FMEA定稿日期:7/696相關單位:PD/PM/QA/交管 資料統計日期:7/8/93-12/31/93 PAGE:1/3 REV:A二.潛在失效模式與效應分析失效報告.分析與改正作業系統(FRACAS