潜在失效模式分析-实例

1、講授內容一.FMEA基本概念二.FMEA之演變三.國際間採用FMEA之狀況四.設計FMEA表填寫說明五.製程FMEA表填寫說明六.FMEA結果之應用第二版2001/11/071FMEA的基本概概念1.對失效的的產品進進行分析析，找出出零組件件之失效模式式，鑑定定出它的的失效原原因，研研究該項失效效模式對對系統會會產生什什麼影響響。2.失效分析析在找出出零組件件或系統統的潛在在弱點，提供供設計、製造、品保等等單位採採取可行之對對策。第二版2001/11/072失效的定定義在失效分分析中，首先要要明確產產品的失失效是什什麼，否則產產品的數數據分析析和可靠靠度評估估結果將將不一樣樣，一般而言言，失效

2、效是指：1在規定定條件下下(環境、操操作、時時間)不能完成成既定功能。2在規定定條件下下，產品品參數值值不能維維持在規規定的上上下限之間間。3產品在在工作範範圍內，導致零零組件的的破裂、斷裂、卡死等損損壞現象象。第二版2001/11/073FMEA過程順序序系統有那功能，特徵，需要條件？會有那些錯誤？發生錯誤會有多慘？那些錯誤是什麼造成的？發生之頻率？有那些預防和檢測？檢測方法能多好程度？我們能做什麼？設計變更過程變更特殊控制改變標準程序或指南第二版2001/11/074FMEA之功用階段功功用用1.發掘所有可能之失效模式2.依固有的技術進行設計變更3.必要之處採用可靠性高之零組件1.明確把握

3、失效原因，並實施適當的改善2.零件安全之寬放確認3.壽命、性能、強度等之確認1.活用工程設計，進而改善製程上之弱點2.利用FMEA之過程製訂必要之製程標準1.不同之環境產生之失效，以FMEA克服2.不同之使用法產生之失效，以FMEA克服.客戶抱怨怨階段.設計階段段.開發階段段製造階階段第二版2001/11/075FMEA之演變1.FMECA之前身為為FMEA，係在1950由格魯曼曼飛機提出出，用在在飛機主主控系統統的失效效分析。2.波音與馬馬丁公司司在1957年正式編編訂FMEA的作業程序，列在其其工程手手冊中。3.60年代初期期，美太太空總署署將FMECA成功的應應用於太空計計畫。美美軍同時

4、時也開始始應用FMECA技術，並並於1974年出版MIC-STD-1629FMECA作業程序序。4.1980修改為MIC-STD-1629A，延用至今今。5.1985由國際電電工委員員會(IEC)出版之FMECA國際標準準(IEC812)，即參考MIC-STD-1629A加以部份份修改而而成。第二版2001/11/076FMEA之特徵1.是一項以以失效為為討論重重點的支支援性與與輔助性性的可靠靠度技術術。2.用表格方方式進行行工程分分析，使使產品在在設計與與製程規規劃時，早期發現現缺陷及及影響程程度以便便及早提提出解決決之道。3.是一種系系統化之之工程設設計輔助助工具。4.QS 9000FME

5、A因分析對對象不同同分成“設計計FMEA”及“製程程FMECA”，而MIC-STD-1629A因分析項項目缺少少現行管管制方法，故故適合設設計時使使用。5.FMEA為歸納法法之應用用，根據據另組件件的失效效資料，由下而而上推斷系系統的失失效模式式及其效效應，是是一種向向前推演演的方法法。第二版2001/11/077國際間採採用FMEA之狀況1.ISO 90048.5節FMEA作為設計計審查之之要項，另FTA亦是。2.CE標誌，以以FMEA作為安全全分析方方法。3.ISO14000，以FMEA作為重大大環境影影響面分分析與改進進方法。4.QS 9000以FMEA作為設計計與製程程失效分分析方法法

6、。第二版2001/11/078設計FMEA之目的1.幫助設計計需求與與設計方方案的評評估。2.幫助初始始設計對對製造和和裝配的的需求。3.在設計發發展階段段，增加加失效模模式和系系統效應應分析的的次數。4.提供另一一項分析析資訊，幫助設設計驗證證之規劃劃。5.根據對顧顧客需求求的影響響性，列列出失效效模式的的排序，並按序序改善。6.提供一項項改善方方案，可可以減少少矯正與與追查的的活動。7.提供更好好的參考考資料，協助現現場解決決問題，評估設設計變更和發發展更進進一步的的設計。第二版2001/11/079設計FMEA作業流程程組成DFMEA小組資料蒐集集釐訂DFMEA計畫建立功能能方塊圖圖產品

7、結構構樹設計可靠靠度展開開(DQFD)決定分析析之項目目功能進行DFMEA分析選擇關鍵鍵失效模模式矯正預防防填寫矯正正後風險險優先數數FTA分析DFMEA報告紀錄保存存設計審查查選擇關鍵鍵失效模模式所有RPN小於規定值值？YYNN第二版2001/11/0710設計FMEA表(2)系統FMEA編號：(1)(2)子系統頁頁次：of(2)零組件：(2)設計責任任：(3)準備者：(4)車型年年份：(5)生效日期期：FMEA日期(製訂)(7)(修訂)(7)核心小組組：(8)第二版2001/11/0711設計FMEA表（範例例)系統FMEA編號：0001子系統頁頁次：1of1零組件：冷凝器設計責任任：準備

8、者：車型年年份：嘉年華94生效日期期：85.10.21FMEA日期(製訂)85.8.01(修訂)核心小組組：設計二課課成員第二版2001/11/0712系統FMEA編號：0001子系統頁頁次：1of1零組件：22092720設計責任任：準備者：車型年年份：運用汽車車96生效日期期：85.08FMEA日期(製訂)85.7.15(修訂)核心小組組：如附表設計FMEA表（範例例)第二版2001/11/0713系統FMEA編號：0001子系統頁頁次：1of1零組件：主油壓缸缸設計責任任：準備者：車型年年份：生效日期期：85.10.1FMEA日期(製訂)85.9.01(修訂)核心小組組：設計系統統開發小

9、小組設計FMEA表（範例例)第二版2001/11/0714系統FMEA編號：1350子系統頁頁次：1of1零組件：PAPER設計責任任：準備者：車型年年份：1350電氣膠帶帶生效日期期：85.10.25FMEA日期(製訂)85.10.10(修訂)核心小組組：如附表設計FMEA表（範例例)第二版2001/11/0715設計FMEA填寫說明明(1)FMEA編號：填入FMEA文件編號號，以便便可以追追蹤使用用。(2)系統、子子系統及及零組件件：指示合適適的分析析等級，並填入入系統、子系統統或零件件名稱或或零件名名稱和編編號。(3)設計責任任者：填入OEM、部門和小小組，也也包括供供應商名名稱。(4)

10、準備者：填入準備備FMEA責任工程程師的姓姓名、電電話號碼碼、公司司。A.系統FMEA範圍：底盤系系統；點火系系統；內部系系統B.子系統FMEA範圍底盤系系統之前前懸吊系系統C.零件範圍圍Strut為前懸吊吊系統之之零件。第二版2001/11/0716設計FMEA填寫說明明(5)車型年年份：填入想要要分析製造的的車型年年份。(6)生效日期期：最初FMEA發佈日期期，不能能超過開開始計畫畫生產的的日期。(7)FMEA日期：填入FMEA最初制訂訂日期，和最新新被修訂訂日期。(8)核心小組組：列出有權權限參與與或執行行這項工工作的負負責個人人和單位位。(建議將所所有小組組成員名名字、單單位、電電話號

11、號號、地址址等另行行列表)。(9)項目功功能：填入要被被分析的的名稱和和編號。利用專專用名詞詞和工程程圖面上顯顯示的設設計等級級。於首首次正式式發行之之前，可可以使用用實驗時時使用的編編號。儘可能簡簡潔地，填入被被分析項項目的功功能使之之符合設設計意圖圖。包括括這個系系統作業業相關環環境的資資訊（如如：定溫溫度、壓壓力、溼溼度範圍圍）。如如果項目目包含一一個以上上有不同同潛在失失效模式式功能時時，則列列出所有有個別功功能。第二版2001/11/0717設計FMEA填寫說明明(10)潛在失效效模式潛在失效效模式是是零件、子系統統、或系系統於符符合設計計意圖過過程中可可能失效效的種類類。潛在在失效

12、模模式也可可能是較較高階子子系統或或系統之之失效原原因，或或較低階階零組件件的失效效效應。列出特別別項目和和功能的的每一潛潛在失效效模式。假設失失效是將將發生的的，但不不是必須須發生的的。潛在失效效模式僅僅可能發發生於某某些作業業條件下下（如：熱、冷冷、乾、多灰塵塵的條件件）和在在某些使使用條件件下（如如：行駛駛哩數在在平均數數以上、粗糙不不平的地地形、僅僅在市區區行駛）。一般的失失效模式式包含下下列各項項，但不不限於此此：破碎碎的、變變形、鬆鬆弛、洩洩漏、黏黏著、短短路、生生銹氧化化、龜裂裂。第二版2001/11/0718設計FMEA填寫說明明(11)潛在失效效效應為被客戶戶查覺在在功能特特

13、性上失失效模式式的效應應。也就就是：失失效模式一一旦發生生時，對對系統或或設備以以及操作作時使用用的人員員所造成成的影響。一般在在討論失失效效應應時，先先檢討失失效發生生時對於於局部所所產生的影影響，然然後循產產品的組組合架構構層次，逐層分分析一直直到最高高層級人員員、裝備備所可能能造成的的影響。例如：由於某某個間歇歇性的系系統作業造造成某個個零組件件的破碎碎，可能能造成於於組合過過程的震震動。這這個間歇性性系統作作業降低低了系統統功效，最後引引起客戶戶不滿意意。常見的失失效效應應包括：噪音、漏氣、操作費費力、電電動窗不不作用、煞煞車不靈靈、跳動動、亂檔檔、冷卻卻不夠、車輛性性能退化化、產生生

14、臭氣、外外觀不良良等。第二版2001/11/0719設計FMEA填寫說明明(12)嚴重度第二版2001/11/0720設計FMEA填寫說明明(13)等級這個欄位位用來區區分任何何對零件件、子系系統、或或系統將將要求附附加於製程程管制的的特性（如：關關鍵的、主要的的、重要要的。任何項目目被認為為是要求求的特殊殊製程管管制，將將被以適適當的特特徵或符號號列入設設計FMEA的分等欄欄位,並將於建建議行動動欄位被被提出。每一個於於設計FMEA列出的項目目，將在在製程FMEA的特殊製程管制制中被列列出。第二版2001/11/0721設計FMEA填寫說明明(14)潛在原因因設備備失效1.潛在原因因2.設備

15、失效效錯誤的原物料料規格。不適當當的的設設計壽命命假設。潤滑或或加油能能力不足足。不適當當的維護護作業。缺之環環境保護護。錯誤的的算法。超過壓壓力。生產良良率。原物料料材質不不穩定。磨損。金屬疲疲勞。裝備欠欠流暢。腐蝕。第二版2001/11/0722設計FMEA填寫說明明(15)發生度參考下列列各要素素，決定發生生度等級級值(110)：1.相似零件件或子系系統的過過去服務務歷史資資料和相相關經驗驗?2.零件、上上一階零零件或分分系統是是否滯銷銷?3.上一階零零件或分分系統改改變程度度的大小小？4.零件與上上一階零零件，基基本上是是否有差差異?5.零件是否否為全新新的產品品?6.零件使用用條件是

16、是否改變變?7.作業環境境是否改改變?8.是否運用用工程分分析去預預估，應應用此零零件之發發生度?第二版2001/11/0723設計FMEA填寫說明明(15)發生度參參考指標標：第二版2001/11/0724設計FMEA填寫說明明(16)現行設計計管制列出利用用預防措措施、設設計驗證證確認認(DV)、或其它活活動，而而這些活活動是用來來確認對對失效模模式設計計適當，和或或原因設備均均被考慮慮。目前前常用的管制制為一些些已被使使用或正正在使用用的相同同或類似似的設計計。(如：道路路測試、設設計審查查、數學學研究、可行性性審查、原型測測試、車車隊測試試等)。有三種設設計管制制或特徵徵：(1)預防原

17、因因設備備，或失失效模式式效應應發生，或降低低發生比率。(2)偵測原因因或設備備，並提提出矯正正措施。(3)偵測失效效模式。可能的話話，最先先使用第第(1)種管制；其次，才使用用第(2)種管制；最後，才才使用第第(3)種管制。第二版2001/11/0725設計FMEA填寫說明明(17)難檢度第二版2001/11/0726設計FMEA填寫說明明(18)風險優先先數風險優先先數是嚴嚴重度(S)、發生度(O)、和難檢度(D)的乘積。RPN=(S)(O) (D)是一項設設計風險險的指標標。當RPN較高時，設計小組組應提出出矯正措措施來降降低RPN數。一般般實務上，會特別別注意注注意嚴重重度較高高之失效

18、效模式，而不不理會RPN之數值。第二版2001/11/0727設計FMEA填寫說明明(19)建議措施施：當失效模模式依RPN數排列其其風險順順序時，針對最最高等級級的影響響和關鍵項項目提出出矯正措措施。任任何建議議措施的的目的是是要減少少任何的的發生度、嚴嚴重度、和或或難檢度度。增加加設計驗驗證或確確認措施施的結果果，只可降低低難檢度度的等級級。透過過設計變變更去除除或管制制某一或或多個影影響失效模式式的原因因 設設備，只只能降低低發生度度的等級級。只有有設計變變更能降低嚴重重度等級級。可考考慮下列列的採行行措施，但並不不限於此此：實驗設設計修改測測試計畫畫修改設設計修改原原物料規規格第二版2

19、001/11/0728設計FMEA填寫說明明(20)負責人與與日期：填入建建議措施施的負責責單位或或個人，和預定定完成日期期。(21)採行措施施：完成成矯正措措施後，填入簡簡短的執執行作業業和生效效日期(22)RPN結果：將將矯正措措施實施施後，經經鑑定、評估和和記錄嚴嚴重度、發生生度、和和難檢度度的等級級結果填填入，進進一步的措施只只要重覆覆(19)(22)之步驟即即可。第二版2001/11/0729設計FMEA填寫說明明追縱確認認設計責任任工程師師應負責責確認所所有的建建議措施施均已十十執行或或有適當的的對策提提出。FMEA文件應適適時修正正並能反反應最新新的設計等級，和最近近有關的的措施

20、，包括開開始量產產後所發發生的。設計責任任工程師師可由下下列方法法確認所所有建議議措施已已被執行：確認達達成設計計要求。審查工工程圖面面和規格格。組裝或製製造文件件編訂確確認。審查設設計FMEA和管制計計劃。第二版2001/11/0730製程FMEA作業流程程組成PFMEA小組資料蒐集集釐訂PFMEA計畫建立功能能方塊圖圖製程可靠靠度展開開(PQFD)決定需分分析之製製程功能能及需求求進行PFMEA分析風險優先先數選擇關鍵鍵失效模模式矯正預防防PFMEA報告所有RPN小於規定值值？YN第二版2001/11/0731製程FMEA表項目：(2)製程責任任者：(3)FMEA編號：(1)車型年年份：(

21、5)生效日期期：(6)頁次of核心小組組：(8)準備者：FMEA日期(製訂)(7)(修訂)(7)第二版2001/11/0732製程FMEA表（範例例)ADSD系統FMEA編號：ADSD001子系統頁頁次：1of1零組件：ADSD設計責任任：準備者：車型年年份：BT-5797生效日期期：FMEA日期(製訂)85.11.04(修訂)核心小組組：如附表第二版2001/11/0733製程FMEA表（範例例)項目：YOKE KINGPIN製程責任任者：FMEA編號：NO.1車型年年份：(5)生效日期期：83.05.18頁次1of1核心小組組：工程、模模具等相相關人員員準備者：FMEA日期(製訂)83.0

22、5.18(修訂)85.10.14第二版2001/11/0734製程FMEA表（範例例3)項目：鉸孔鑽孔孔、攻牙牙作業製程責任任者：FMEA編號：002車型年年份：22092720BASE PLATE生效日期期：85.09.01頁次of核心小組組：加工課長長、工程程課長準備者：FMEA日期(製訂)85.08.16(修訂)第二版2001/11/0735製程FMEA表（範例例4)項目：壓鑄作業業製程責任任者：FMEA編號：001車型年年份：22092720BASE PLATE生效日期期：85.09.01頁次1of1核心小組組：壓鑄課長長準備者：FMEA日期(製訂)85.08.16(修訂)第二版200

23、1/11/0736製程FMEA填寫說明明(1)FMEA編號：填入FMEA文件編號號，以便便可以追追蹤使用用。(2)項目：填入將被被分析製製程系統統、子系系統或零零件名稱稱和編號號。(3)製程責任任者：填入OEM、部門和小小組，也也包括供供應商名名稱。(4)準備者：填入準備備FMEA責任工程程師的姓姓名、電電話號碼碼、公司司。(5)車型年年份：填入想要要分析設設計製製造用的的車型年年份。(6)生效日期期：最初FMEA發佈日期期，不能能超過開開始計畫畫生產日日期。(7)FMEA日期：填入最初初FMEA被完成日日期，和和最新被被修訂日日期。第二版2001/11/0737製程FMEA填寫說明明(8)核

24、心小組組：列出有權權限參與與或執行行這項工工作的負負責個人人和單位位。(建議將所所有小組組成員名名字、單單位、電電話號碼碼、地址等另另行列表表)。(9)製程功能能：填入要被被分析的的製程或或作業簡簡單的敘敘述(如：車床、需求求鑽孔、焊接、組裝)。敘述儘儘可能與與被分析的製製程或作作業目的的一致。當製程程包含多多種作業(如：組裝裝)，而有不不同的潛潛在失效效模式時時，要將不同作作業視為為不同製製程處理理。第二版2001/11/0738製程FMEA填寫說明明(10)潛在失效效模式為製程可可能不符符合製程程要求或或設計意意圖。敘敘述規定定作業的的不合格事項。它是一一個原因因成為下下工程的的潛在失失效

25、模式式或被上上工程所所影響的潛在在失效模模式。無無論如何何，於準準備FEMA時，必須須假設進進料的零零組件或原原物料是是好的。列出每一一個特殊殊作業零零件、分分系統、系統或或製程特特性，所所引起的潛在失失效模式式。製程程工程師師或小組組要提出出和回答答下列問問題：製程或或零組件件為何不不符合規規格？不考慮慮工程規規格，什什麼是客客戶(最終使用用者、下下工程、或服務務)所不滿意的？一般的失失效模式式包含下下列各項項：破碎的、變形、彎曲、裝訂捆捆綁、短短路、工工具磨損損、不正正確的安裝、灰灰塵。第二版2001/11/0739製程FMEA填寫說明明(11)潛在失效效效應被定義為為對客戶戶要求的的功能

26、失失效模式式。客戶戶指的是是：下個個作業、下工程或或地點、經銷商商、或車車輛所有有人。每每一個潛潛在失效效功能都都必須被考慮慮。對於最終終使用者者，失效效效應經經常被指指為：雜雜音、不不規律的的動作、不能操作作的、不不穩定的的、通風風不良、外觀不不良、粗粗糙不平平的、過過度的費力要要求、令令人不舒舒服的氣氣味、操操控性減減弱、車車輛控制制受損。對於下工工程而言言，失效效效應經經常被指指為：不不能拴緊緊、不能能鑽孔或攻牙、不能固固定、不不能磨光光、使作作業者危危險、危危害機器器、不合合適、不連接、不相配配。第二版2001/11/0740製程FMEA填寫說明明(12)嚴重度第二版2001/11/0

27、741製程FMEA填寫說明明(13)等級這個欄位位用來區區分任何何對零件、子系系統、或或系統將將要求附附加於製程管管制的特特殊產品品特性(如：關鍵的、主要的的、重要要的)。如果在製程FMEA被認定等等級，通通知設計負責責工程師師，這將將影響工工程文件相關關管制項項目的認認定。(14)潛在原因因設備備失效在儘可能能的範圍圍裡，列列出所有能想想像得到到的失效效原因：不當的的扭力。不適當當的焊接接。不精確確的量具具。不當的的熱處理理。不適當當的鑽孔孔。不適當當或沒有有潤滑。缺少零零件或放放錯。第二版2001/11/0742設計FMEA填寫說明明(15)發生度：第二版2001/11/0743製程FME

28、A填寫說明明(16)現行製程程管制現行製程程管制是是敘述管管制方法法，用來來預防可可能擴大大的失效效模式和偵偵查出失失效模式式的發生生。這些些管制方方法可能能包括治治具的防誤或SPC或後製程程評估。有三種製製程管制制可以考考慮：(1)預防失效效原因或或失效模模式效效應的發發生或降降低發生生比率。(2)查出失效效原因，並提出出矯正措措施。(3)查出失效效模式。可能的話話，最好好先使用用第(1)種管制；其次才才使用第第(2)種管制；最最後，才才使用第第(3)種管制。第二版2001/11/0744製程FMEA填寫說明明(17)難檢度檢查類型型：A.防呆；B.標準規格格；C.參考用的的檢查第二版200

29、1/11/0745(18)風險優先先數風險優先先數是嚴嚴重度(S)、發生度(O)、和難檢度(D)的乘積。RPN=(S)(O) (D)是一項製製程風險險的指標標。當RPN較高時，設計小組組應提出出矯正措措施來降降低RPN數。一般般實務上，會特別別注意注注意嚴重重度較高高之失效效模式，而不不理會RPN之數值。製程FMEA填寫說明明第二版2001/11/0746(19)建議措施施：當失效模模式依RPN數排列其其風險順順序時，針對最最高等級級的影響響和關鍵項項目提出出矯正措措施。任任何建議議措施的的目的是是要減少少任何的的發生度、嚴嚴重度、和或或難檢度度。可考考慮下列列的採行行措施，但並不不限於此：為

30、了降降低發生生機率，需要製製程或設設計變更更。只有設設計或製製程變更更可以降降低嚴重重等級。為了增增加查出出的機率率，需要要製程或或設計變變更。通通常改進進偵查管管制方式，對對品質改改善是浪浪費和無無效的。增加品品質管制制檢驗頻頻率不是是良好的矯矯正措施施。永久久改善措措施才是是必須的的。製程FMEA填寫說明明第二版2001/11/0747(20)負責人與與日期：填入建建議措施施的負責責單位或或個人，和預定定完成日日期。(21)採行措施施：完成成矯正措措施後，填入簡簡短的執執行作業業和生效效日期。(22)RPN結果：將將矯正措措施實施施後，經經鑑定、評估和和記錄嚴嚴重度、發生度度、和難檢度度的等級級結果填填入，進進一步的的措施只只要重覆覆(19)(22)之步驟即可製程FMEA填寫說明明第二版2001/11/0748追縱確認認製程責任任工程師師應負責責確負責責確認所所有的建建議措施施均已執行行或有適適當的對對策提出出。FMEA文件應適適時修正正並能反應應最近的的設計水水準和最最近有關關的措施施，包括括開始量產後所所發生的的。製程FMEA填寫說明明第二版2001/11/07491.確認製程程潛在的的失效模模式。2.評估失效效對顧客客的影響響。3.確認製造造和裝配配