FMECA基础与应用.ppt

1、FMEA介紹 (Failure Mode 2.1974年海軍用FMEA制定了M1L-STD-1629軍事標準; 3.1970年代早期到中期,汽車行業受債務成本驅動應用 了這種方法; 4.目前標準是SAE J-1739.,FMEA,FMEA是一種工程技術及方法,用以定義、確認及消除產品在系統、設計、制程及服務還沒有達到顧客以前已知的或潛在的失效、問題、錯誤等等.,它是:,FMEA作用,簡而言之:就是用工程方法預防失效或錯誤的發生,防患於未然.,可靠性分析技術 系統化工程設計輔助工具 利用表格進行工程分析 在設計階段早期發現問題 及早謀求解決措施 根據以往經驗與教訓對一些環節的分析,FMEA,它是

2、一個“事前的行為”而不是“事后行為” -減輕事后修改的危機,FMEA及時性,FMEA,(設計、制造、裝配、售后服務、質量及可靠性等),工程分析 專業工程師,FMEA之本質,FMEA,1.確認已知及潛在失效模式 2.確認每一失效模式的效應和原因 3.風險優先評估(嚴重性、發生頻率及難檢度) 4.提供問題跟催及改正行動,完善之FMEA必需具備,FMEA,針對產品內子系統互相組合搭配后,可能產生之失效進行FMEA 針對產品本身因設計不當后可能產生之失效進行FMEA 針對產品因制造流程不當后可能產生之失效進行FMEA;或制造工藝不當后可能產生之失效進行FMEA 針對制程中設備之設計或使用不當后可能產生

3、之失效進行FMEA 針對產品開發或生產管理(非工程問題)不當后可能產生之失效進行FMEA,設計FMEA:,制程FMEA,設備FMEA:,管理FMEA:,系統組裝FMEA:,FMEA種類,FMEA,1.一般的原則: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; 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.,使用FMEA的5個時機,FMEA,誰負責FMEA,-FMEA總負責人為PDT/PM

4、T Leader或QIT Leader, 因為Leader要對開發案或改善案成敗負責; -系統組裝工程師及TEAM負責系統組裝FMEA, 並將此給PDT/PMT/QIT; -設計工程師及TEAM負責設計FMEA,並將此給PDT/PMT/QIT; -制程工程師及TEAM負責制程FMEA,並將此給PDT/PMT/QIT; -設備工程師及TEAM負責設備FMEA,並將此給PDT/PMT/QIT; -各段制作FMEA工程師必定是PDT/PMT/QIT成員.,FMEA,DFMEA: -有助於潛在失效模式及其結果的說明; -識別相關的原因和機理; -識別減少或消除失效發生的措施; -有助於設計要求及其替代

5、要求的客觀評價; -有助於生產和裝配要求的最初設計; -增加設計過程中失效模式及后果被考慮的可能性;,FMEA的益處,FMEA,DFMEA: -有助於設計測試和開發程序; -從顧客角度評價失效; -允許跟蹤和文件化降低風險的措施; -將來分析和設計的極好參考; -設計FMEA過程的文件化.,FMEA的益處,FMEA,FMEA的益處,PFMEA: -有助於確保產品相關過程失效模式及其后果的說明; -識別相關的原因和機理; -識別減少或消除失效發生的措施; -識別潛在生產或裝配過程的失效原因; -識別過程參數,若該參數受控,則可減少失效情況的發生或 增加探測性; -有助於糾正措施的優先順序安排;

6、-過程中的極好參考; -過程FMEA文件化;,FMEA,在開發或設計概念形成時,DFMEA在體現設計意圖的同時,還應保證制造或裝配能夠實現設計意圖.主要由負責設計的工程師應用. 在開發或可行性階段,在生產制程及工裝的設計之前,主要由負責生產的工程師應用; FMEA 是一種隨著新問題和信息的出現而不斷更新的方法,是動態的永無止境的方法.,DFMEA與PFMEA實施之區別,DFMEA,PFMEA,FMEA,FMEA,FMEA 主流程,1.產品設計及類似產品之設計問題及原因,2.制造工藝及類似產品之制程異常及不良原因,7.使用維修,8.環境,3.類似產品之制程能力及原因,4.類似產品之客訴及原因,5

7、.類似產品之依賴性失效及原因,6.類似產品之管理性問題,注:開發案為PDT,改善案為QIT,團隊一定要有負責人,組成FMEA團隊,資料收集,訂定執行方案,確認目標,使團隊清楚新產品或改善品為目標,並需了望客戶需求. 1.使用方式 2.客戶要求之工程SPEC 3.產品信賴性要求 4.制程、生產、裝配要求 5.品質目標等,FMEA,避免採用不良率高的設計和制程; 集中資源,循序改善產品設計和制程; 循環改善,不斷提升設計和制程可靠度改進設計之參考; 制程檢驗、測試標準、檢驗程序、檢驗規範等之參考; 下次FMEA分析之參考; 產品可靠性、制程安全性、環保之評估參考; 工程師訓練之參考;,FMEA 結

8、果應用,實際-,FMEA,實施FMEA應注意的問題,導入時機:FMEA團隊必須包括產品設計及其相關工程人員 FMEA分析 重在工程分析 FMEA先期規劃應做好 FMEA建義改善措施必須認真執行,並追蹤改善效果 FMEA導入時機 貫穿產品設計,制程設計 FMEA是個循環過程 FMEA結果利用,FMEA,設計FMEA,定義: 設計失效模式、效應與關鍵性分析是屬于在概念定義到設計定型整個研究發展過程中的一項實質的設計機能, 為求達到其效益, 設計FMEA必須配合設計發展之程序反復執行.,在設計FMEA中, 預估產品在設計上可能發生的缺點; 衡量該項缺點可能造成的影響, 並擬定為防止或檢測該項目缺點應

9、改善的設計控制, 並推動其標準化作業.,設計FMEA涵蓋內容包括: 產品設計FMEA、制造設計 即開模或SOP等設計FMEA.,FMEA,制程FMEA,在規劃設計制造程序時, 利用FMEA技術分析其制程中每一步驟可能的潛在失敗模式及其影響程度, 並找出每一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低其發生率, 減輕其影響程序, 或提高制程之不良之檢出能力, 以便正式進入生產前就能改善其制造或組裝程序, 使制造不良品的機會降低, 並提升制造品質.,FMEA,FMEA之運用效應,無論設計FMEA, 還是制程FMEA, 一種規劃良好的 FMEA之作業, 均可以使其分析

10、結果得到很好的應用, 使決策者、產品設計人員、工程設計人員、制造工程師、及品保人員都能利用這些分析結果改善其工作品質, 增加其生產力, 進而提升制造產品之品質、可靠度與安全化, 增加顧客滿意程度, 增強產品之競爭力, 建立公司形象, 降低產品發展時程與經費.,FMEA,針對客戶定義為重要或關鍵及產品工程部與品質保證部一 致認定其加工技術上有相當複雜程度，以及量產中良率低 於90%之產品者（或RTY低於90%者），Foxsemicon均須執 行PFMECA 1.PFMECA定義 制程失效模式與效應關鍵分析（Process Failure Mode,Effect and Criticality A

11、nalysis), 等同於是PFMEA，但同時會依據關 鍵程度層別出失效模式之優先等級以作後續改善 2.失效分析單位 2.1.產品工程部主導，各產品處QE，及制造單位組成. 2.2.其他相關單位: 配合失效分析單位采取預防和改正措施.,Foxsemicon PFMECA之運用,Foxsemicon PFMEA,嚴重度-S (Severity) 發生率-O (Occurrence) 難檢度-D (Detection) 風險優先數- RPN (Risk Priority Number)=S*O*D,嚴重度、發生率、難檢度、風險優先數,Foxsemicon PFMEA,嚴重度定義,恒量失效的影響程度

12、 失效影響: 產品或制程的某一失效對產品外觀,結構,功能,性能穩定性,可靠性影響. 或對下一個制程,使用者和設備的影響 或對最終客戶,政府法規,安全,環保的違及. 劃分標準-主觀判定 1-幾乎不會有甚麼影響 10-會違及安全,法規,Foxsemicon PFMEA,嚴重度(S)劃分標准,Foxsemicon PFMEA,發生率(Occurrence),某一原因而導致失效發生的幾率 劃分標準: CPK 主觀判定 統計資料 1-幾乎不會發生 10-幾乎肯定會發生,Foxsemicon PFMEA,發生率(O)劃分標準,Foxsemicon PFMEA,在現行的控制措施下,偵測失效發生的能力 劃分標

13、準: 主觀判定 統計資料 1-有有效手段完全可以檢測出來 10-無任何手段可以檢測出來,難檢度(Detection),Foxsemicon PFMEA,難檢度(D)劃分標準,Foxsemicon PFMEA,PFMECA表單格式,PFMECA表單填寫注意事項,產品資訊僅需填寫於PFMECA Sheet表單中之工件資訊欄即可（PFMECA Action List表單中之工件資訊欄與PFMECA Sheet表單中之工件資訊欄內容相同，且已套用公式自動產生），其餘項目如下列所述： 1.Drawing Number / Rev.： 依客戶圖面填寫； 2.Function： 填入已知之功能；若不明瞭該工

14、件之功能可填入Unknown； 3.Analyst Team Leader： 即本分析小組組長（通常為產品工程師）； 4.Analyst Team Member： 即本分析小組組員； 5.System： 填入即將把該產品組裝上之機台名稱；若不明瞭該工件於客戶端組裝之機台可填入Unknown； 6.Document Version： 由申請文件新增或改版者填寫，格式以兩碼阿拉伯數字表示；,Foxsemicon PFMEA,PFMECA表單填寫注意事項,7.Released Date： 由DCC負責填寫，格式以14-Mar-05（即為2005/3/14）表示； 8.Item： 給定組裝件中所有零件

15、的順序號（無特殊規定，僅須以一碼阿拉伯數字代表即可，如1與2等），唯同一零件具有不同潛在失效模式時，則須分列於下，並多給定一碼阿 拉伯數字分別同一Item，如1.1與1.2等； 9.Part Number & Name： 組裝件必須將所有零件填入，單一工件時則填入第一列即可，其中Part Number於上Part Name於下； 10.Part Functionality or Process (for p.p.)： 若為組裝件則填入該零件之功能，若為單一工件則填入加工工段； 11Criticality： Criticality = Severity Occurrence； 12.Safety

16、 Rank： 定義如下表，並由本分析小組組員討論後選定。,Foxsemicon PFMEA,PFMECA表單填寫注意事項,13.組員應於首次討論時針對須執行PFMECA之產品填寫表單中白色空格處（即Potential Failure Mode、Potential Causes of Failure、Occurrence、Potential Effects of Failure、Severity、Current Controls、Detection、RPN、Safety Rank、Recommended Action & Date各欄）。另各項 Potential Failure Mode與對應

17、之Recommended Action & Date須依RPN之高低分別列於Action List中，其中RPN分為Critical、High、Medium、Low以及Negligible五種。,Foxsemicon PFMEA,PFMECA表單填寫注意事項,14.現場加工人員（或外包廠商之代表）須因應潛在失效模式（Potential Failure Mode）提出建議改善行為（Recommended Action），並紀錄於表單中。其中建議改善行為（Recommended Action）不須提出之前提列舉如下： RPN 100 Criticality 20 Severity 5 Occurrence 5 ，並建議由提供失效模式者一併提出。 15.組長須於產品生產完成後再度召集各組員進行後續討論，其目的在於觀察前一次執行之改善行為是否確實生效，並再行擬定下一次建議改善行為，直到良率達95%以上。,