FMEA的制作及应用.pptx

1 1/48/48苏苏 州州 春春 秋秋 电电 子子 科科 技技 有有 限限 公公 司司 FMEA-FMEA-失效模式失效模式与效应与效应分析分析日期：2013/5/15 业务工程业务工程二二部部2 2/48/48苏苏 州州 春春 秋秋 电电 子子 科科 技技 有有 限限 公公 司司FMEA培訓教材目錄FMEA 的開發与發展什么是 FMEAFMEA 的特點FMEA 的作用FMEA 的應用范圍開展 FMEA 的程序步驟FMEA 計分標准与風險評估參考FMEA 案例与相關表格目录3 3/48/48苏苏 州州 春春 秋秋 电电 子子 科科 技技 有有 限限 公公 司司1、FMEA 的開發与發展n 20世紀世紀 60年代，美國宇航界首研究開發年代，美國宇航界首研究開發 FMEA；n 1974年，美國海軍建立一個年，美國海軍建立一個 FMEA 標准；標准；n 1976年，美國國防部首次采用年，美國國防部首次采用 FMEA 標准；標准；n 70年代后期，美國汽車工業開始運用年代后期，美國汽車工業開始運用 FMEA；n 80年代中期，美國汽車工業將年代中期，美國汽車工業將 FMEA 運用于生產過程中；運用于生產過程中；n 90年代，國際年代，國際 ISO 標准組織將標准組織將 FMEA 納入納入 QS9000 標准；在標准；在 TQS9000体系中，是体系中，是4.20統計技術這個要素中的首要審核項目統計技術這個要素中的首要審核項目n 99年年12月月，由由 TDK 公司主持對我厂進行的公司主持對我厂進行的 TQS9000 審核在審核在“統計技統計技術術”這個要素的審核中正式提出這個要素的審核中正式提出“FMEA”的審核要求。的審核要求。4 4/48/48苏苏 州州 春春 秋秋 电电 子子 科科 技技 有有 限限 公公 司司2、什么是 FMEA (1)n FMEA 的英文全稱是 Failure Mode & Effect Analysis ;n FMEA 的中文意思是失效模式和效應分析 ;n 失效模式 (Failure Mode): 指制造過程無法達到預定或規定的要求所表現出的現象；如：坏品、不良設備狀況等;n 效應 (Effect): 指失效模式在客戶處(包括下工序)所造成的結果5 5/48/48苏苏 州州 春春 秋秋 电电 子子 科科 技技 有有 限限 公公 司司n FMEA 是一种用來确認風險的分析方法，它包含：n 确認潛在的失效模式并評价其產生的效應；n 确認失效模式對客戶所產生的影響；n 确認潛在的產品/過程失效原因；n 确認現有控制產品/過程失效的方法；n 确定排除或降低失效改善方案；n 設計之前預先進行風險分析，确保設計水平。2、什么是 FMEA (2)6 6/48/48苏苏 州州 春春 秋秋 电电 子子 科科 技技 有有 限限 公公 司司3、FMEA 的特點n 分析失效模式；确定失效原因；評估失效效應；n 將“失效的嚴重性、失效發生的可能性、失效檢測的可能性”這三方面進行量化；n 确認改善效果。7 7/48/48苏苏 州州 春春 秋秋 电电 子子 科科 技技 有有 限限 公公 司司4、FMEA 的作用(1)1、 FMEA 是 一种統計工具： * 控制工具： 設計控制 / 生產控制 / 過程控制； * 風險性分析工具； * 管理工具： 識別和評估潛在的失效模式及其影響； 确定能夠消除或減少潛在的失效發生的改善措施。8 8/48/48苏苏 州州 春春 秋秋 电电 子子 科科 技技 有有 限限 公公 司司4、FMEA 的作用(2)2、FMEA 可幫助我們量化确認： * 哪一种失效會發生？ Failure mode * 發生后會造成什么影響？ Effect * 其影響的嚴重性有多大？ Severity * 是哪一种原因導致失效？ Cause * 失效發生概率？ Occurrence * 當前工序控制方法？ Current Process Control Plan * 檢測失效的能力？ Detection * 風險优先指數？ Risk Priority Number (RPN) * 建議行動？ Recommended action9 9/48/48苏苏 州州 春春 秋秋 电电 子子 科科 技技 有有 限限 公公 司司風險优先指數風險优先指數(RPN)RPN 評价理解或行動1 RPN 50對產品有較小的危害51 RPN 100對產品有中等的危害，需進一步改善101 RPN 1,000對產品有嚴重危害，需深入調查分析1010/48/48苏苏 州州 春春 秋秋 电电 子子 科科 技技 有有 限限 公公 司司5、FMEA 的應用范圍的應用范圍(1)1、設計階段的、設計階段的FMEA (DFMEA-Design FMEA)： 如新工序的設計，我們可以預先進行DFMEA，盡可能周全地考慮產品規格，工序操作水平、工序能力等諸多因素，使工序符合規定的要求。2、生產過程的、生產過程的FMEA (PFMEA-Process FMEA)： 針對工序間的首要坏品，可運用 PFMEA 作量化分析，在影響坏品產生的諸因素中，哪一個系統原因影響最大？是否主要原因。其它，如 CPk 低、生產過程异常等等都可以通過采用 PFMEA 直觀地找出主要原因，進行改善達到應有的效應。3、設備維護的、設備維護的FMEA (EFMEA-Equipment FMEA)： 如新設備的投入運行，我們亦可以預先進行 EFMEA，分析、考慮由于設備可能造成的產品品質問題及可靠度問題等原因，預防采取措施消除不良因素；現有設備、特定的一种設備在運行中出現的設備故障等均可采用FMEA進行改善，以确保設備的正常運轉。1111/48/48苏苏 州州 春春 秋秋 电电 子子 科科 技技 有有 限限 公公 司司控制方案控制方案工序工序出貨出貨產品產品是是否否投入投入良性良性惡性惡性合并合并消除變异消除變异改善行動改善行動改善系統改善系統研究研究 / / 測量測量尋找預期尋找預期的變异的變异研究變异研究變异的原因的原因与控制界限与控制界限進行比較進行比較DFMEADFMEA研究變异研究變异的性質的性質是否是否變變异？异？5、FMEA 的應用范圍的應用范圍(2)-1212/48/48苏苏 州州 春春 秋秋 电电 子子 科科 技技 有有 限限 公公 司司繪出流程圖繪出流程圖确定各個工序的功能确定各個工序的功能确定失效模式确定失效模式RPN =O RPN =O x S S x D DRPN= RPN= 風險指數風險指數制作制作 ParetoPareto圖圖選擇失效模式選擇失效模式進行改善進行改善標識其效應標識其效應標識其原因標識其原因估計嚴重性估計嚴重性估計發生概率估計發生概率估計測試性估計測試性完成？完成？明确如何改善明确如何改善: :嚴重性嚴重性? ?發生概率發生概率? ?測試性測試性? ?是是是是否否否否 標識當前控制標識當前控制方法方法6、PFMEA 的程序步驟(2)* 收集數据* 致力改善* 确認效果* 推廣行動* 收集數据* 排定原因* 選定主因* 确認改善修定文件，重新排列1313/48/48苏苏 州州 春春 秋秋 电电 子子 科科 技技 有有 限限 公公 司司FMEA Development Process Work Sheet潛在影響潛在影響失敗模式失敗模式潛在的原因潛在的原因法法机机料料人人環境環境Design or Process Function1414/48/48苏苏 州州 春春 秋秋 电电 子子 科科 技技 有有 限限 公公 司司嚴重性嚴重性( (S):S): 對應于某潛在 失效效應的嚴重程度。發生概率發生概率( (O):O): 對應于原因与失效模式比例的評估。測試性測試性( (D):D): 在客戶方發生 失效的可能性的等級。對工序或客戶無影響客戶可能忽略的失效對性能有微小影響對性能有較小影響對性能有影響工序/產品性能會降低但安全工序/產品性能會降低很嚴重以致不可修复或無法使用非常嚴重 (帶有警報提示的影響)安全性或可靠性故障(不帶有警報提示的影響) 极為少1 in 2可靠的測試控制比較可靠的測試控制良好的測試控制測試控制不完全的測試控制較低水平的控制低水平的控制難于控制很難控制几乎無法控制概念性概念性說明說明原因原因, ,失效模式失效模式, ,效應效應 和和控制方案控制方案風險評估風險評估分數分數123456789101515/48/48苏苏 州州 春春 秋秋 电电 子子 科科 技技 有有 限限 公公 司司1、确定所要分析的失效模式 (potential failure mode), 附表1。2、分析失效模式對客戶的所造成的影響 (potential failure effect), 附表。 3、評估影響的嚴重程度 (severity), 附表。4、分析失效的可能原因 (failure cause),人、机、料、法、環等原 因。見因果圖。5、評估其發生的可能性 (occurance), 附表。6、确定當前的工序控制方法并評估其檢測失效的可能性，附表。7、确定 RPN 值并根据 RPN 值采取相應的改善措施，附表1。 8 8、PFMEA PFMEA 案例与相案例与相關關表格表格1616/48/48苏苏 州州 春春 秋秋 电电 子子 科科 技技 有有 限限 公公 司司* 确定所要分析的失效模式。* 分析失效模式對客戶的所造成的影響 。 * 評估影響的嚴重程度。* 評估其發生的可能性。* 确定當前的工序控制方法并評估其檢測失效的可能性。* 确定 RPN 值并根据 RPN 值采取相應的改善措施。 附表附表1：在附表在附表 1 中包含以下中包含以下 6 個方面的內容，因附表個方面的內容，因附表 1 容量容量 太太大，另存在大，另存在 Excel 中中 1717/48/48苏苏 州州 春春 秋秋 电电 子子 科科 技技 有有 限限 公公 司司附表附表2： 評估影響的嚴重程度評估影響的嚴重程度 影響 危害的程度 等級 不帶有報警性 當一個潛在的失效模式影響安全生產或不适應所規定的控制要求- 10提示的影響 很高 的危害性，失效的出現可能不帶有任何報警性的提示帶有報警性提 當一個潛在的失效模式影響安全生產或不适應所規定的控制要求- 9示的影響 很高 的危害性，失效的出現可能帶有報敬性的提示 很高 對產品生產線是主要的破坏因素，產品可能全部報廢，由于產品失去 8 了基本的功能需不能使用，客戶很不滿意 高 對產品生產線有較高的破坏性影響，產品需要Sorting，部分有可能報 7 廢，產品可以使用，但是由于性能降低而客戶不滿意 中等 對產品生產線有較高的破坏性影響，部分有可能報廢但不需要Sorting， 6 但是有諸多本該方便舒适的操作不能使用，使客戶覺得不方便 低 對產品生產線有破坏性影響，產品有可能全部需要返工，在降低性能 5 的情況下產品可以使用，但客戶還是感到不滿意 很低 對產品生產線有較低的破坏性影響，產品可能需要Sorting, 部分產品需 4 要返工，產品的不足被許多客戶所注意 微小 對產品生產線有較微小的破坏性影響，部分產品有可能需要在生產線 3 返工，產品的不足被一般客戶所注意 很細微 對產品生產線有較微小的破坏性影響，部分產品有可能需要在生產線 2 返工，產品的不足被很敏銳的客戶所注意 無 11818/48/48苏苏 州州 春春 秋秋 电电 子子 科科 技技 有有 限限 公公 司司備注：1 in 2 可以理解為 2 個產品中就有 1 個可能出現失效附表附表3 ：評估其發生的可能性：評估其發生的可能性失效的可能性 可能的失效率 CPk 等級很高；失效是不可避免 = 1 in 2 = 0.33 9高：通常与工序聯系在一起，類似于 1 in 8 = 0.51 8 經常出現失效的前工序 1 in 20 = 0.67 7中等：通常与工序聯系在一起，類似 1 in 80 = 0.83 6 于偶爾出現換效的前工序。但不 1 in 400 = 1.00 5 是主要的部分。 1 in 2, 000 =1.17 4低：与類似的工序聯系在一起的唯一 1 in 15, 000 =1.33 3 的缺點 (失效)很低：与完全相同的工序聯系在一起 1 in 150, 000 = 1.50 2 的唯一的缺點 (失效)微小：不可能出現失效 = 1.67 11919/48/48苏苏 州州 春春 秋秋 电电 子子 科科 技技 有有 限限 公公 司司檢測的可能性 在下一個工序或產品的零部件出貨之前，一個已存在的坏品被 等級 工序控制所檢測出來的可能 几乎不可能 當前的工序控制几乎不可能能夠檢測出失效的模式 10 很微小 當前的工序控制能檢測出失效模式的可能性很微小 9 微乎其微 當前的工序控制能檢測出的失效模式的可能性很小 8 很低 當前的工序控制能檢測出的失效模式的可能性很低 7 低 當前的工序控制能檢測出的失效模式的可能性較低 6 中等 當前的工序控制能檢測出的失效模式的可能性一般 5 一般高 當前的工序控制能檢測出的失效模式的可能性較高 4 高 當前的工序控制能檢測出的失效模式的可能性高 3 很高 當前的工序控制能檢測出的失效模式的可能性很高 2 几乎是必然 當前的控制必然能檢測出失效的模式，与之類似的工序也有可 1 靠的檢測方法 附表附表4： 評估檢測失效的可能性2020/48/48苏苏 州州 春春 秋秋 电电 子子 科科 技技 有有 限限 公公 司司Profiledefect對員工PA 培訓不夠 出入爐人員品質意識差未按 PA 規定時間從鋦爐取貨Potg時加膠位置及加膠量不規范測試儀器工作狀態不穩定Slider window過大,結构強度差使用粘合力大Potting膠協力厂C/W 穿線易造成坏品C/W Incoming Profile out SPEC Slider Potg 出Crown 均值偏低儀器設備老化鋦爐溫度不穩定鋦爐門開關頻繁Potting 后使用高溫爐 Potg 膠需高溫條件干燥設備人工藝材料附因果圖附因果圖 ：分析失效的可能原因：分析失效的可能原因2121/48/48苏苏 州州 春春 秋秋 电电 子子 科科 技技 有有 限限 公公 司司2222/48/48苏苏 州州 春春 秋秋 电电 子子 科科 技技 有有 限限 公公 司司失效模式與效應分析2323/48/48苏苏 州州 春春 秋秋 电电 子子 科科 技技 有有 限限 公公 司司FMEA(Failure Mode and Effects Analysis):為能發現設計的不周全,潛在的缺點,探討構成產品要素的故障模式及其對系統的影響,此種解析方法稱FMEA.a.品質事前的管理工具;b.讓顧客安心信賴本公司產品c.品質功能展開的重要一環d.零組件採購前審查要項之一產品,製程設計弱點的事前發掘與對策2424/48/48苏苏 州州 春春 秋秋 电电 子子 科科 技技 有有 限限 公公 司司D-FMEA(Design FMEA)設計完成做出圖面,為防止設計欠缺而實施設計審查,以FMEA檢討產品可靠性,而事前發現設計上的可靠性方面缺點.進而提出補救改正措施或變更設計.P-FMEA(Production FMEA)製程設計完作出文件,為防止製程設計欠缺而產生不良品,此時以FMEA檢討製程生產或安全問題,以提出補救設計上缺陷或設計變更.2525/48/48苏苏 州州 春春 秋秋 电电 子子 科科 技技 有有 限限 公公 司司實施FMEA手法的概念2626/48/48苏苏 州州 春春 秋秋 电电 子子 科科 技技 有有 限限 公公 司司產品開發階段或製程設計階段,由FMEA手法發現事前欠缺,給予有效對策,做好事前管理縮短開發時間,削減開支,減少日後設計變更,降低失效成本使新產品開發順利讓顧客使用者產生安全感,滿足感而對產品或製產生信任2727/48/48苏苏 州州 春春 秋秋 电电 子子 科科 技技 有有 限限 公公 司司預測功能達成度與安全性作為品質保證的一環而做好產品責任預防提供應注意重點以作為檢查與實驗計劃當使用時發生不良故障時提供故障解析情報作為產品點檢要點作為設計審查依據作為估計保全費(服務)的依據2828/48/48苏苏 州州 春春 秋秋 电电 子子 科科 技技 有有 限限 公公 司司產品設計產品設計產品系統機器,設備零件,材料製程設計製程設計製程不良預防製程安全2929/48/48苏苏 州州 春春 秋秋 电电 子子 科科 技技 有有 限限 公公 司司FMEA活動通常以小組活動進行活動通常以小組活動進行A.主要部門R&D生產技術部門B.協助參與部門製造採購業務品保3030/48/48苏苏 州州 春春 秋秋 电电 子子 科科 技技 有有 限限 公公 司司目的目的: :新製程設計弱點挖掘與對策現有製程不良率的降低事前準備事前準備製造流程(MPI)明確各工程的功能明確各工程操作標準與其材料與成品規範3131/48/48苏苏 州州 春春 秋秋 电电 子子 科科 技技 有有 限限 公公 司司明確制程任務或應改善點 a.明確及產品對象及其制程所欲達成任務或機能 b.明確本制程的各工程內容并了解其所欲達成任務或機能 c.可運用QC工程圖 d.有關搬運、保管、熟成等特殊工程3232/48/48苏苏 州州 春春 秋秋 电电 子子 科科 技技 有有 限限 公公 司司 決定解析時分解水准 a. 適切分解,視分解對象決定 b. 可應用現有流程圖之水准 3333/48/48苏苏 州州 春春 秋秋 电电 子子 科科 技技 有有 限限 公公 司司作制程流程可行性方塊圖 a.以用現有流程分析圖作為方塊圖基礎,若有搬運、保管、熟成等作業也應以方塊表示 b.每一方塊的機能、工程參數、成品規格与公差應明確3434/48/48苏苏 州州 春春 秋秋 电电 子子 科科 技技 有有 限限 公公 司司各方塊圖上列舉故障模式 a.參照類似工程、機器、設備之不良模式 b.檢討因環境因素所造成不良模式 c.檢討運送、儲存等所造成不良模式 d.檢討人為因素所造成不良模式3535/48/48苏苏 州州 春春 秋秋 电电 子子 科科 技技 有有 限限 公公 司司選定重要故障模式 a.從列舉故障模式中找出實施FMEA對象 b.參考技術與過去品質反應 c.重視作業者與品管與試驗人員意見 d.從故障項目說明對系統的具體影響而決定3636/48/48苏苏 州州 春春 秋秋 电电 子子 科科 技技 有有 限限 公公 司司對選定重要故障模式推定其原因,記入FMEA 用紙製程FMEA產品名對策建議重要度工程名稱機能故障模式推定原因故障影響評價項目No.3737/48/48苏苏 州州 春春 秋秋 电电 子子 科科 技技 有有 限限 公公 司司評價故障等級a. 采用故障評分法Cm=(C1*C2*C3*C )1/ b.其評價基准可採用 不良重要度 不良發生頻度 不良發現難易度 工程設備熟悉度c. Cm可稱為風險優先數, 依據此時決定故障等級,參考例3838/48/48苏苏 州州 春春 秋秋 电电 子子 科科 技技 有有 限限 公公 司司故障等級高者進行必要設計變更檢討 a.綜合整理 b.在生產準備階段實施 c.呈報FMEA結果3939/48/48苏苏 州州 春春 秋秋 电电 子子 科科 技技 有有 限限 公公 司司名詞解釋n 1.品質品質:n ISO對品質的定義:n 產品或服務的綜合性特徵與特性,而具有滿足顧客名訂的,或潛在的需求的能力.n 2.品質的內涵品質的內涵:n 有用性n 安全性n 可靠性n 社會的品質4040/48/48苏苏 州州 春春 秋秋 电电 子子 科科 技技 有有 限限 公公 司司名詞解釋n 3.可靠性及可靠度可靠性及可靠度n A.可靠性:某條件下該產品或零件或系統於規定的期限內能物故障的發揮其功能的性質稱之為可靠性n B.可靠度:若以概率表示可靠度的尺度稱可靠度4141/48/48苏苏 州州 春春 秋秋 电电 子子 科科 技技 有有 限限 公公 司司4242/48/48苏苏 州州 春春 秋秋 电电 子子 科科 技技 有有 限限 公公 司司嚴嚴重重度度評評分分表表 Severity Level Table嚴重度評分說明 Severity Description計分 score發生缺點後使用者略感異常 , 但所有功能可正常使用1發生缺點後使用者可感異常 , 功能不建全但可使用2缺點發生後功能異常或偶爾無作用 , 使用者略感不滿3缺點發生後系統無作用 , 使用者相當不滿但無法令規章問題4發生缺點後 , 有不符法令規定之慮 , 但不致影響成品安全5產品缺點嚴重危及安全 , 並違反政府相關法令規定6發發生生度度評評分分表表 Occurrence Degrade Table發生度評分說明 Occurrence Description計分 score幾乎不會發生1有可能發生 , 但發生頻率極低2偶爾發生 , 但發生頻率不高3發生頻率高4發生頻率非常高5發生頻率極高 , 幾乎必然發生6難難檢檢度度評評分分表表 Defect Degrade Table難檢度評分表 Defect Degrade Table計分 score一眼就可看出何處不良 , 且易於檢修如外觀刮傷 , 組裝不良等1需要外接配備 Earphone Mic-phone CRT etc. 才可檢測出不良如不能錄音 , 無外接螢幕功能等2需要拆開機器才能檢測不良 , 如CPU FPC 組裝不良等3需要拆卸檢驗料件如 HDD , CD-ROM等等才可檢測出不良4需要使用測試儀器量測訊號 , 才可檢測出不良原因5元件穩定性低 , 無法檢測64343/48/48苏苏 州州 春春 秋秋 电电 子子 科科 技技 有有 限限 公公 司司故障失效模式解析(FMEA)實務FMEA的運用FMEA的運用步驟預測故障模式(Expection Brain Storming)定位故障模式權重與評價(Frequency Measurement)消除故障模式(Action Taken)於構想設計時就預測可能發生的故障，只要有一絲絲的可能性的故障，就全部列出。針對故障模式排列優先順序，採重點指向，排定重要故障模式優先處理。以固有技術針對不希望看到的重要故障模式，檢討處置方式與提出建議，確認由試驗得到的實證及發生條件。（設計改善回饋系統）4444/48/48苏苏 州州 春春 秋秋 电电 子子 科科 技技 有有 限限 公公 司司故障失效模式解析(FMEA)實務 FMEA的實施步驟1. 確認系統及副系統的任務(一樣東西要做什麼用)2. 決定分析的層次(要分析哪一部份大或小)3. 製作機能別方塊圖4. 製作可靠性方塊圖5. 列舉可能發生故障模式(何種狀態下發生)6. 選定重要故障模式7. 列舉故障原因8. 製作FMEA表9. 依設計條件致命度及其他判斷基準10. 針對故障等級高的項目檢討須要設計變更否4545/48/48苏苏 州州 春春 秋秋 电电 子子 科科 技技 有有 限限 公公 司司故障失效模式解析(FMEA)實務任務確認決定分析層級機能方塊圖可靠性方塊圖列舉故障模式提出對策案選定對象製件FMEA表列舉故障原因選定故障模式經驗累積B.SK.J故障事例試驗報告不良報告顧客抱怨FMEA實施步驟流程4646/48/48苏苏 州州 春春 秋秋 电电 子子 科科 技技 有有 限限 公公 司司故障失效模式解析(FMEA)實務故障解析方法系統副系統組件部品部品高階層結果低階層源流/原因FTAFMEABottom Up合成Top Down分解4747/48/48苏苏 州州 春春 秋秋 电电 子子 科科 技技 有有 限限 公公 司司故障失效模式解析(FMEA)實務設 計基本設計 系 統 子系統細部設計 組 件性能精度圖面原案可靠性可靠性點檢設計修正變更正式圖面Bottom Up (FMEA)可靠性方塊圖解析水準項目子系統系 統故障等級故障經驗固有技術FMEA檢討表可靠性問題點對策案4848/48/48苏苏 州州 春春 秋秋 电电 子子 科科 技技 有有 限限 公公 司司