FMEA失效模式及效应分析87961011

1、FMEA失效模式與影響分析教材內容提要要FMEA之歷史FMEA之應用FMEA之定義FMEA使用時機機FMEA分類FMEA分析流程程失效模式式及效應應分析表表單格式式設計FMEA之作業程程序制程FMEA之作業程程序內容提要要嚴重度S發生率O難檢度D風險優先先數(關鍵性指指數)RPNFMEA的益處實施FMEA應注意的的問題設計FMEA與制程FMEA之區別FMEA在FOXCONNFMEA的作業范范例FMEA之歷史亡羊補牢牢,猶未為晚晚(出自“戰國策”)“我聽說過過，看見見兔子牙牙想起獵獵犬，這這還不晚晚羊跑掉了了才補羊羊圈，也也還不遲遲。”“亡羊補牢牢”這句成語語，便是是根據上上面約兩兩句話而而來的

2、，表達處處理事情情發生錯錯誤以后后，如果趕緊緊去挽救救，還不不為遲的的意思。例如一一個事業業家，因因估計事事情的發發展犯了了錯誤，輕舉冒冒進，陷入入失敗的的境地。但他并并不氣餒餒，耐心心地將事事情再想想了一遍遍，從這這次的錯錯誤中吸吸取教訓，認為為“亡羊補牢牢”，從頭做做起，還還不算晚晚呢!FMEA之歷史1950由美國格格魯曼(Grumman)飛機公司司首先提提出應應用于飛飛機主操操縱系統統的失效效分析。1957年波音音(Boeing)與馬丁(MartinMarietta)公司在其其工程手手冊中正正式提出出FMEA之作業程程序。60年代初期期美國國航空太太空總署署(NASA)將FMEA技朮成功

3、功應用于于太空計計划。FMEA之歷史同時代初初期美國軍方方也開始始應用FMEA技朮并于1974年出版軍軍用標准准MIL-STD-1629A沿用至今今。目前前此標准准仍為全全世界重重要之FMEA參考標准准之一。1970年代，美美國汽車車工業受受到國際際間強大大的競爭爭壓力不得不努努力導入入國防與與太空工工業之可可靠度工工程技朮朮FMEA以提高產產品品質質可靠度度.FMEA之歷史1985年由國際際電工委委員會(IEC)所出版之之FMEA國際標准准即為參考考美軍標標准MIL-STD-1629A加以部分分修改而而成之FMEA作業程序序。除此之外外目前的國國際品質質系統ISO9000及歐洲產產品CE標志

4、之需需求都將FMEA視為重要要的設計計管制分分析方法法。100$發現問題題解決問題題預見問題題1000$10$1$設計開發制造用戶端DFMEAPFMEAFMEA之應用-在品質管管理應用用FMEA之應用-在品質管管理應用用產品設計DFMEA(ODM)產品工程評估(OEM)模具設計(DFMEA)模具工程評估制程設計評估(CAE/DOE)PFMEA(持續)TVR工程量試品質分析改善生產量試品質分析改善FAICPKGRR SPC模具可靠性稽核RMAFAE供應商管理開發驗証時程驗証成本增加FMEA之應用-美國三大大汽車公公司之要要求八十年代代后許多汽車車公司開開始開發發內部之之FMEA手冊并逐步將將其分

5、為為設計FMEA和制程FMEA并開始要要求供應應商對其其所供應應的零件件進行設設計FMEA和制程FMEA并將其視視為供應應商的重重點考核核項目。但由于于各公司司的要求求不同造成供應應商的額額外負擔擔和困擾擾因此為改改善這一一現象福特克萊斯勒勒通用汽車車等三家家汽車公公司在美美國品管管學會和和汽車工工業行動動組的協協助下整合各汽汽車公司司之規定定與表格格在1993年完成失失效模式式與效應應分析參參考手冊冊確立胃FMEA在汽車的的必要性性并統一了了其分析析程序與與表格。FMEA之應用- QS9000標准要求求4.2.3.1產品質量量先期策策劃(APQP)供方必須須建立和和實施產產品質量量先期策策劃

6、程序序.供方應建建立內部部多功能能小組,為新產品品或更改改產品進進行生產產準備.這些小組組應采用用產品質質量先期期策劃和和控制計計劃參考考手冊中中適當的的技術,也可采用用能達到到同樣效效果的類類似技術術.小組活動動應包括括:特殊特性性的開發發和最終終確定(見附錄C)失效模式式及后果果分析的的開發和和評審制定措施施,優先減少少高風險險順序數數的潛在在失效模模式控制計劃劃的制定定或評審審4.2.3.4產品安全全性供方在設設計控制制(要素4.4)和過程控控制(4.9)的方針針及規程程中,必須考慮慮適當的的安全防防護和產產品安全全性,.供方應促促使內部部人員了了解其產產品的安安全因素素.4.2.3.5

7、過程失效效模式及及后果分分析(PFMEA)PFMEA必須考慮慮所有的的特殊特特性,必須努力力 改進進過程,以防止發發生缺陷陷,而不是找找出缺陷陷.某些顧客客要求在在生產件件批準前前進行FMEA評審和批批準(見第II部分),參見潛在在失效模模式及後後果分析析參考手手冊.FMEA之應用-QS9000標准要求求4.4.5.1設計輸出出補充供方的設設計輸出出必須是是如下過過程的結結果包括努力簡化化優化創新及減減少浪費費(如QFDDFM/DFAVEDOE公差研究究響應面方方法或其其它適當當的替代代方法)需要時使用幾何何尺寸和和公差成本/性能/風險的權權衡分析析使用試驗驗生產和現現場的反反饋信息息使用設計

8、計FMEAFMEA之應用- QS9000標准要求求FMEA之應用-技術發展展現狀目前FMEA已經廣泛泛應用在在航空航天電子機械電力造船和交交通運輸輸等產業業根據美國國國防部部所屬的的112個單位進進行的調調查顯示示有87個單位認認為FMEA是一種有有效的可可靠度分分析技朮朮值得推廣廣。FMEA之應用-技術發展展與應用用可靠性分分析技術術系統化工工程設計計輔助工工具利用表格格進行工工程分析析在設計階階段早期期發現問問題及早謀求求解決措措施FMEA之定義FMEA:Failure Modeand EffectsAnalysisFMEA是一種以以失效為為討論重重點的設設計輔助助工具系利用表表格方式式進

9、行工工程分析析在工程設設計時早早期發現現潛在缺缺陷及其其影響程程度以便及早早謀求解解決之道道避免失效效之發生生或降低低其發生生時產生生之影響響。目的-防患於未未然本質-工程分析析1.一般的原原則, FMEA之使用要要越早越越好，如如此才能能消除或或減少設設計錯誤誤的發生生2.當設計新新的系統統、產品品、零件件、製程程、設備備時，在在作概念念設計或或草圖時時即可開開始作FMEA3.當系統、產品、零件、製程、設備有有變更時時4.當現有的的系統、產品、零件、製程、設備有有新的應應用時5.當現有的的系統、產品、零件、製程、設備被被考慮要要改善時時FMEA使用時機機SYSTEMFMEA:主要用于于系統方

10、方面潛在在失效模模式分析析.DESIGEFMEA:主要用于于產品制制造前設設計階段段失效模模式分析析PROCESSFMEA:主要用于于產品制制造及裝裝配階段段失效模模式分析析SERVICEFMEA:主要用于于產品送送到客戶戶前所有有服務失失效模式式分析FMEA分類FMEA分析流程程先期規劃劃主流程結果應用用FMEA分析流程程-先期規劃劃組成FMEA團隊資料收集集訂定執行行方案產品設計計制造工藝藝使用維修修環境表格格式式分析層次次失效定義義成果整合合時機FMEA分析流程程-先期規劃劃1.組成FMEA團隊FMEA為一系統統化輔助助工具此一失效效分析工工具必然然會牽涉涉到公司司內很多多部門人員與各各

11、種技朮朮因此有必必要利用用團隊方方式進行行。FMEA分析流程程-先期規劃劃2.資料收集集一般而言言在執行行FMEA之前應掌掌握以下下几個方方面的資資料A.有關產品品設計方方面的資資料。B.有關制造造工藝方方面的資資料。C.有關使用用維修方方面的資資料。D.有關環境境方面的的資料。FMEA分析流程程-先期規劃劃3.訂定FMEA執行方案案根據FMEA之實際需需要或合合約的要要求擬定定FMEA執行方案案據以執行行FMEA并隨制程程之修正正而更新新FMEA且將分析析結果提提供作為為制程設設計參考考。通常常FMEA執行方案案中要規規定的項項目說明明如下FMEA分析流程程-先期規劃劃3.訂定FMEA執行方

12、案案A.表格形式式B.分析硬品品或制程程之層次次I.分析最低低層次以以能夠對對其功能能做完整描述為為准。II.從高層之之分析結結果判斷斷。III.根據以往往經驗決決定分析析的最低低層次。IV.以剛好高高于維修修保養的的最低層層次為主主FMEA分析流程程-先期規劃劃3.訂定FMEA執行方案案C.編碼系統統D.失效定義義E.成果整合合F.時程FMEA分析流程程-主流程分析制程程特性定義製造造流程分析產品品特性分析失效效模式分析失效效原因分析現行行控制方方法分析失效效效應分析發生生率分析難檢檢度分析嚴重重度計算風險險優先數數決定優先先改善之之失效模模式建議改善善措施改善實施施失效模式式及效應應分析表

13、表單格式式_系統_子系統_零件部_設計責任任_機型/料號_關鍵日期期_FMEA TEAM成員_FMEA編號_頁碼:共1頁第1頁FMEA日期:_編制人:_審核人:_23561478101116151413122019181721229失效模式式及效應應分析表表單格式式1.FMEA編號:填入FMEA文件的編編號,以便查詢詢;2.項目:填入所分分析的系系統、子子系統或或零件的的過程名名稱、編編號;3.設計/過程責任任:部門、小小組還應應包括供供方的名名稱;4.填入負責責準備FMEA工作的工工程師姓姓名、電電話及所所在公司司名稱;5.機型/料號:填入將使使用和正正被分析析的設計計過程影影響的預預期的機

14、機型和料料號;失效模式式及效應應分析表單單格式6.關鍵日期期:填入FMEA初次預定定完成日日期、該該日期不不應超過過計劃開開始設計計生產發發布日期期;7.FMEA日期:填入編制制FMEA原始稿的的日期及及最新修修訂的日日期;8.核心小組組:列出有權權確定和和執行任任務的責責任部門門和個人人姓名;如果對某某一特定定原因無無建議措措施,那麼就在在該欄中中寫“N/A”9.項目/功能:填入被分分析項目目的名稱稱和編號號;如果該項項目有多多種功能能,且有不同同的失效效模式,應把所有有功能都都單獨列列出;失效模式式及效應應分析表表單格式式10.潛在失效效模式:對一個特特定項目目及其功功能,列出每一一個潛在

15、在失效模模式,前提是這這種失效效可能發發生,但不一定定發生;11.潛在失效效后果:潛在失效效后果,就是失效效模式對對系統功功能的影影響;12.嚴重度(S)13.分級(重要程度度)用於對另另件、子子系統或或系統的的產品特特性分級級:關鍵、主主要、重重要、生點等等;失效模式式及效應應分析表表單格式式14.潛在失效效的起因因/機理潛在失效效起因是是指一個個設計/工藝薄弱弱部分的的跡象,其作用結結果就是是失效模模式15.頻度(0):頻度是指指某一特特定失效效起因或或機理(已列於前前欄中)出現的可可能性.16.現行設計計/工藝控制制;17.探測度(D)18.風險順序序數RPN19.建議措施施:如果對某某

16、一特定定原因無無建議措措施,那麼就在在該欄中中寫“無無”失效模式式及效應應分析表表單格式式20.責任(對建議措措施)把負責建建議措施施執行的的組織和和個人及及預計完完成的日日期填寫寫在本欄欄中;21.采取的措措施當實施一一項措施施后,簡要記載載一下具具體的措措施和生生效日期期.22.糾正后RPN23.跟蹤:小組成員員應保証証所有建建議措施施被實施施或已妥妥善地落落實;24.RPN在的再改改進,直RPN50.失效模式式及效應應分析表表單格式式在完成基基本資料料的收集集且有了了執行方方案之后后就應按照照方案中中的規定定利用收集集到的資資料進行行FMEA的分析工工作其分析程程序如下下1.系統定義義2

17、.功能分析析3.硬件組合合層次分分析4.可靠度分分析5.失效模式式分析設計FMEA之作業程程序6.失效效應應分析與與嚴重登登記評估估(定量和定定性)7.失效原因因分析8.失效模式式之發生生几率分分析或評評估9.失效檢測測方法分分析10.補救預防防措施11.關鍵性分分析(關鍵性指指數或風風險優先先數RPN)12.填寫失效效模式效效應與關關鍵性分分析表13.失效模式式效應與與關鍵性性分析報報告設計FMEA之作業程程序制程FMEA與設計FMEA程序類似似但因其分分析對象象為制程程而非硬硬件設計計其分析程程序還是是有所區區別主要如下下1.制造流程程定義2.制程特性性分析3.產品特性性分析4.失效模式式

18、5.失效效應應分析6.嚴重度分分析7.失效原因因分析制程FMEA之作業程程序8.發生率分分析9.現行失效效管制方方法分析析10.難檢度分分析11.關鍵性分分析12.建議改進進措施13.填寫失效效模式效效應與關關鍵性分分析表14.失效模式式效應與與關鍵性性分析報報告制程FMEA之作業程程序一般而言言執行FMEA大都是因因為客戶戶之要求求因此很多多公司花花費相當當大的工工夫所做做之FMEA可能只用用于交給給客戶的的報告這種情形形不僅會會使FMEA成為成本本與時間間的負擔擔造成負面面效果而且就FMEA工作而言言也很可能能流于形形式使FMEA分析結果果變成廢廢物這種情形形應盡量避免免。FMEA結果之應

19、應用事實上一個規划划良好的的FMEA作業可以以使其結結果得到到很好的的應用使決策者者產品設計計人員工程設計計人員制造工程程師及品保人人員都能能夠利用用這些分分析結果果改善其其工作品品質增加其生生產力而提升制制造產品品之品質質可靠度與與安全性性增加顧客客滿意度度增強產品品之競爭爭力建立公司司形象降低產品品開發時時間與成成本。為達到以以上之效效益需經以下下方式妥善應用用FMEA之結果1.參考類似似產品設設計或制制程之FMEAFMEA結果之應應用2.應根據失失效之關關鍵性建建立改進進行動之之優先順序集中資源源循序改善善產品設設計或制程。3.應對已改改善的失失效重復復進行分分析改善善持續提升升產品設設

20、計可靠靠度降低低制程不不良率或提高高查犴民民之檢測測能力。4.將制程FMEA分析之結結果反饋饋給設計計工程師作為改進進產品設設計之參參考。FMEA結果之應應用5.配合資訊訊系統將將FMEA資料建成成資料庫庫可供建立立制程檢檢驗測試標准准檢驗程序序檢驗規范以以及其它它品質管管制措施施之參考考。6.在應用FMEA時應參考考相同之之失效并并立即應應用其改進建建議如果以往往FMEA報告與實實際情況況有不符時時應修改FMEA資料。7.配合設計計審查作作業作為正式式生產前前產品可可靠度制程安全全性環境污染染影響之之參考資資料。8.不斷積累累整理成專專業技朮朮供工程程師訓練練參考。FMEA結果之應應用嚴重度

21、S(Severity)恒量失效效的影響響程度失效影響響:產品或制制程的某某一失效效對產品品外觀,結構,功能,性能穩定定性,可靠性影影響.或對下一一個制程程,使用者和和設備的的影響或對最終終客戶,政府法規規,安全,環保的違違及.劃分標準準-主觀判定定1-幾乎不會會有甚麼麼影響10-會違及安安全,法規嚴重度分分類一.危險特性性(Catestrophie)(無法滿足足則不能能銷售)1.耐火性、自然性性、UL、CAS2.工業標准准3.顧客要求求4.內部工程程需要由由Critical量測項目目二.重大特性性(Significant)(無法滿足足則不能能銷售給給指定客客戶)1.客戶及供供應商共共同制定定特

22、性2.或客戶指指定特性性,例如:規格/尺寸/速度/力/溫度等.3.設計工程程師指定定的特性性4.業界標准准三.主要的特特性(Major)1.信賴性測測試2.產品制程程不良率率及分析析嚴重度(S)劃分標準準等級/評分(Rank)劃分標準(Criteria)1 (Minor)幾乎不會對產品有任何影響,即使有影響,客戶亦不會注意.23(Low)客戶可能會注意,可能會對客戶造成裝配和使用上的輕微不便.可能會使下道工站輕微的重工.46(Moderate)會造成客戶的不滿意,造成客戶抱怨,甚至會導至重工動作發生.78(High)可能造成客戶很不滿意,並導致客戶重大抱怨,但不會導致安全事故或違及政府法規.9

23、10(Very High)導致客戶停線或對產品有致命性的功能性影響,或可能導致安全事故,或違及政府法規.發生率O(Occurrence)某一原因因而導致致失效發生生的幾率率劃分標準準:Cpk主觀判定定統統計計資料1-幾乎不會會發生10-幾乎肯定定會發生生發生率(O)劃分標準準等級/評分劃分標準描述發生率Cpk1(Remote)幾乎不可能發生1/1500K1.672(Very Low)有輕度發生的可能1/150K1.503(Low)有可能發生1/15K1.334(Moderate)偶爾發生,但不佔有大的比例1/2K1.175(Moderate)1/4001.006(Moderate)1/800.

24、837(High)經常發生1/200.678(High)1/80.519(Very High)幾乎不可避免1/30.3310(Very High)1/20.33難檢度D(Detection)在現行的的控制措措施下,偵測失效效發生的的能力劃分標準準主觀判定定統統計資資料1-有有效手手段完全全可以檢檢測出來來10-無任何手手段可以以檢測出出來難檢度(D)劃分標準準等級/評分劃分標準描述可偵度12 幾乎可以肯定地檢測出來99.99%35有良好的手段可以檢測99.80%68可能檢測出來98.00%9很有可能檢測不出90.00%10很可能檢測不出來90.00%風險優先先數(關鍵性指指數)RPN風險優先先

25、數RPN=S*O*D根據RPN值確定是否否對相應應失效項項采取措措施分析RPN值,確定優先先解決的的項目.原則一:RPN值愈大且且易解決決者愈優優先解決決RPN150的失效原原因應必必須解決決.50RPN150應盡可能能解決,不能解決決的必須須加嚴控控制RPN50可以不加加控制.原則二:RPN150時,嚴重度(S)較大者或或發生機機率(O)較大者必須須加以改改善.通常S =910或O =910的失效必必須加以以改善.上述侁先先原則(即RPN值)的具體界界限值亦亦可由FMEA小組具體討討論而定定.DFMEA:-有助於潛潛在失效效模式及及其結果果的說明明;-識別相關關的原因因和機理理;-識別減少少或消除除失效發發生的措措施;-有助於設設計要求求及其替替代要求求的客觀評價;-有助於生生產和裝裝配要求求的最初初設計;-增加設計計過程中中失效模模式及后后果被考慮的可可能性;FMEA的益處DFMEA:-有助於設設計測試試和開發發程序;-從顧客角角度評價價失效;-允許跟蹤蹤和文件件化降低低風險的的措施;-將來分析析和設計計的極好好參考;-設計FMEA過程的文文件化.FMEA的益處PFMEA:-有助於確確保產品品相關過過程失效效模式及及其后果果的說明明;-識別相關關的原因因和機理理;-識別減少少或消除除失效發發生的措措施;-識別潛在在生產或或裝配過過程的失失效原因因;-識別過程程參數,