最新失效模式及效果分析教学课件.ppt

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1、失效模式及效果分析失效模式及效果分析 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、製程及服務,在顧客還沒有察覺以前“可知的”或“潛在的”失效、問題、錯誤等等。簡而言之，就是用工程方法預防失效或錯誤的發生。FMEA的方法是利用歷史數據，針對“相似產品”之設計、製程、可靠度、售後使用及其它可取之資訊，加以定義或預測失效，並擬定預防措施並驗證其達到的效果。什么是什么是 FMEA?組成FMEA團隊蒐集資料完成FMEA執行方案系統特性系統功能硬體架構分析失效模式分析設計管制方法分析失效原因分析失效效應分析嚴重度計算關鍵指數分析發生率分析難檢度建議改正行動決定關鍵性失效模式 設計審

2、查評估資料 設計改善參考資料 可靠度分析參考資料 標準檢驗程序資料 教育訓練參考資料失效報告。分析與改正作業系統(FRACAS)設計改善撰寫報告 維護度分析參考資料設計設計 FMEA 流程流程-(DFMEA)有助於設計測試和開發程序;從客戶角度評價失效;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；有助於設計測試和開發程序;從客戶角度評價失效;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；DFMEA的益處的益處在規劃設計制造程序時在規劃設計制造程序時:1）利用利用FMEA技術分析其技術分析其制程中每一步驟制程中每一步驟

3、可能的潛可能的潛在失效模式及其影響程度在失效模式及其影響程度 2）找出每一失效模式的發生原因與發生機率找出每一失效模式的發生原因與發生機率 3）尋求各種可能的方法尋求各種可能的方法,以避免失效模式發生或減以避免失效模式發生或減低其發生率低其發生率,減輕其影響程序減輕其影響程序,或提高制程之不良之或提高制程之不良之檢出能力檢出能力 4）以便正式進入生產前就能改善其制造或組裝程序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使制造不良品的機會降低,並提升制造品質並提升制造品質.製程製程FMEA定義定義製程製程FMEA流程流程-(PFMEA)組成FMEA團隊蒐集資料完成FMEA執

4、行方案定義製造流程分析產品特性分析製程特性分析失效模式分析現行管制方法分析失效原因分析失效效應分析嚴重度計算關鍵指數分析發生率分析難檢度建議改正行動決定關鍵性失效模式 設計審查評估資料 設計改善參考資料 新製程設計參考資料 標準檢驗程序資料 教育訓練參考資料失效報告。分析與改正作業系統(FRACAS)製程改善檢驗程序改善撰寫報告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;有助於矯正措施的優先順序安排;過程中的極好參考;過程FMEA文件化;PFM

5、EA的益處的益處DFMEA：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；PFMEA：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;DFMEA與與PFMEA之區別之區別FMEA總負責人為PDT/PMT 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/QI

6、T;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；誰負責誰負責FMEA PFMEA(Process)ChairpersonProgram Manager(PM)Quality Engineer(QA)Industry Engineer(IE)Mechanical Engineer(MFG ME)Test Engineer(TE)Manufacture Supervisor(MFG)Electronic Engineer(EE)if NeedMechanical Engineer(ME)if Need DFMEA(D

7、esign)Chairperson Program Manager(PM)Electronic Engineer(EE)Mechanical Engineer(ME)Quality Engineer(QE)Quality Engineer(QA)Manufacturing(MES)Support Team Purchasing(Buyer)if Need FMEA Team Members1.1.決定決定FMEA 對象對象；2.2.成立成立&組成組成FMEA team members；3.3.收集收集&準備相似產品之歷史資料準備相似產品之歷史資料；4.4.列出產品方塊圖或製程流程圖列出產品方塊

8、圖或製程流程圖；5.5.列出列出Failure mode 各種可能情況各種可能情況；6.6.列出列出Failure mode 對產品對產品/機器之機器之 影響影響 (Effect)；7.7.魚骨圖分析造成此魚骨圖分析造成此Failure mode 之可能原因之可能原因 (Cause)；8.8.根據相關產品之歷史資料定義出根據相關產品之歷史資料定義出 Severity/Occurrence Detection 之等級之等級；9.9.根據根據 S/O/D 的定義定出每個的定義定出每個 Failure mode 之之 S/O/D 值值；10.10.列出相似列出相似Model目前採行之目前採行之Act

9、ion；11.11.計算出計算出 RPN=S*O*D 值值；12.12.取取 RPN 值值 100 (值大小需定義值大小需定義)or Top 20%優先採取對策優先採取對策；13.13.針對針對 RPN 值超出上述定之項目提值超出上述定之項目提出出Action 再改善再改善；14.14.定出定出Action item之之owner及完成及完成 日期日期；15.15.Action 切入後檢視其效果及切入時切入後檢視其效果及切入時 間點間點 ；16.16.重新計算重新計算Action 後之後之 RPN 值值；17.17.若若 RPN 值未達定義要求值未達定義要求 RPN 100 or Top 20

10、%回覆到回覆到 item 13 重提重提 Action；18.18.若若RPN達到要求完成達到要求完成FMEA表格表格；FMEA 實施步驟實施步驟導入時機: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；實施實施FMEA應注意的問題應注意的問題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

11、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 結果應用結果應用 嚴重度嚴重度-S 發生率發生率-O 難檢度難檢度-D 風險優先數風險優先數-RPN=S*O*D嚴重度、發生率、嚴重度、發生率、難檢度、風險優先數難檢度、風險優先數恒量失效的影響程度失效影響: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,法規嚴重度嚴重度(Severity)一一.危險特性危險特性(Catestrophie)(無法滿足則不能銷售無

12、法滿足則不能銷售)二二.重大特性重大特性(Significant)(無法滿足則不能銷售給指定客戶無法滿足則不能銷售給指定客戶)三三.主要的特性主要的特性(Major)1.耐火性耐火性、自然性自然性、UL、CSA2.工業標准工業標准3.顧客要求顧客要求4.內部工程需要由關鍵性的量測項目內部工程需要由關鍵性的量測項目1.客戶及供應商共同制定特性客戶及供應商共同制定特性2.或客戶指定特性或客戶指定特性,例如例如:規格規格/尺尺寸寸/速度速度/力力/溫度等溫度等3.設計工程師指定的特性設計工程師指定的特性4.業界標准業界標准1.信賴性測試信賴性測試2.產品制程不良率及分析產品制程不良率及分析嚴重度分類

13、嚴重度分類等級等級/評分評分(Rank)劃分標準劃分標準(Criteria)1(Minor)幾幾乎乎不不會會對對產產品品有有任任何何影影響響,即即使使有有影影響響,客客戶亦不會注意戶亦不會注意23(Low)客客戶戶可可能能會會注注意意,可可能能會會對對客客戶戶造造成成裝裝配配和和使使用用上上的的輕輕微微不不便便.可可能能會會使使下下道道工工站站輕輕微微的的重重工工46(Moderate)會會造造成成客客戶戶的的不不滿滿意意,造造成成客客戶戶抱抱怨怨,甚甚至至會會導至重工動作發生導至重工動作發生78(High)可可能能造造成成客客戶戶很很不不滿滿意意,並並導導致致客客戶戶重重大大抱抱怨怨,但不會

14、導致安全事故或違及政府法規但不會導致安全事故或違及政府法規910(Very High)導導致致客客戶戶停停線線或或對對產產品品有有致致命命性性的的功功能能性性影影響響,或可能導致安全事故或可能導致安全事故,或違及政府法規或違及政府法規嚴重度嚴重度(S)劃分標准劃分標准 某一原因而導致某一原因而導致失效發生的幾率失效發生的幾率 劃分標準劃分標準:CPK 主觀判定主觀判定 統計資料統計資料 1-幾乎不會發生幾乎不會發生 10-幾乎肯定會發生幾乎肯定會發生發生率發生率(Occurrence)等級等級/評分評分劃分標準劃分標準描述描述發生率發生率Cpk1(Remote)幾乎不可能發生幾乎不可能發生1/

15、1500K1.672(Very Low)有有輕輕度度發發生生的的可可能能1/150K1.503(Low)有可能發生有可能發生1/15K1.334(Moderate)偶偶爾爾發發生生,但但不不佔佔有大的比例有大的比例1/2K1.175(Moderate)1/4001.006(Moderate)1/800.837(High)經常發生經常發生1/200.678(High)1/80.519(Very High)幾乎不可避免幾乎不可避免1/30.3310(Very High)1/20.33發生率發生率(O)劃分標準劃分標準在現行的控制措施下在現行的控制措施下,偵測失效發生的能力偵測失效發生的能力劃分標準

16、劃分標準:主觀判定主觀判定 統計資料統計資料 1-有有效手段完全可以檢測出來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無任何手段可以檢測出來難檢度難檢度(Detection)等級等級/評分評分劃分標準劃分標準描述描述可偵度可偵度12 幾幾乎乎可可以以肯肯定定地地檢檢測測出來出來99.99%35有有良良好好的的手手段段可可以以檢檢測測99.80%68可能檢測出來可能檢測出來98.00%9很有可能檢測不出很有可能檢測不出90.00%10很可能檢測不出來很可能檢測不出來90.00%難檢度難檢度(D)劃分標準劃分標準1）風險系數RPN排出次序后,先對級數最高的和最關鍵項目采取糾正措施,努

17、力持續減少該值.我們系統文件規定RPN 50;2）在一般實踐中,不管RPN大小如何,當嚴重度(S)高時,就應予特別注意;3）設計/驗証工作只能減少可偵度,要減少嚴重度和出現頻率,只能通過修改設計工藝來消除或控制一個或多個失效模式的起因、機理來實現;4）若失效的模式起因不祥,則建議采用統計實驗設計(DOE)來確定.風險系數風險系數RPN評估評估DFMEA標準標準表單表單FMEA表單格式表單格式及說明及說明填入填入FMEA文文件的編號件的編號_系統系統 FMEA編號編號_ 頁碼頁碼:共共1頁第頁第1頁頁_子系統子系統_零件部零件部_設計責任設計責任_ 編制人編制人:_機型機型/料號料號_ 關鍵日期

18、關鍵日期_ 審核人審核人:_ FMEA TEAM 成員成員_ FMEA日期日期:_ 填入所分析的系統、填入所分析的系統、子系統或零件的過子系統或零件的過程名稱、編號程名稱、編號部門、小組還應包括部門、小組還應包括供方的名稱供方的名稱填入負責準備填入負責準備FMEA工作的工程工作的工程師姓名、電話及所在公司名稱師姓名、電話及所在公司名稱填入將使用和正被分填入將使用和正被分析的設計析的設計/過程影響的過程影響的預期的機預期的機 型和料號型和料號;填入編制填入編制FMEA原始稿的日原始稿的日期及最新修訂的日期期及最新修訂的日期列出有權確定和執行任務的責任部門和個人姓名列出有權確定和執行任務的責任部門

19、和個人姓名（如果對某一特定原因無建議措施如果對某一特定原因無建議措施,那麼就在該那麼就在該欄中寫欄中寫“N/A”）填入填入FMEA初次預定完成日期、該日期初次預定完成日期、該日期不應超過計劃開始設計生產發布日期不應超過計劃開始設計生產發布日期產產品品要要求求(功功能能)預預估估失失效效模模式式預預估估失失效效影影響響嚴嚴重重度度 S S級級 別別預預估估失失效效原原因因發發生生率率O O現現行行控控制制措措施施難難檢檢度度D DR RP PN N建建議議控控制制措措施施責責任任人人完完成成日日期期目目標標狀狀態態已已採採取取之之措措施施S SO OD DR RP PN N176543210 1

20、112131489FMEA表單格式表單格式及說明及說明1）項目項目/功能功能:填入被分析項目的名稱和編號填入被分析項目的名稱和編號;如果該項目有多種功能如果該項目有多種功能,且有不同的失效模式且有不同的失效模式,應把所有功能都單獨列出應把所有功能都單獨列出;2）潛在失效模式潛在失效模式:對一個特定項目及其功能對一個特定項目及其功能,列出每一個潛在失效模式列出每一個潛在失效模式,前提是這種失效可能發前提是這種失效可能發 生生,但不一定發生但不一定發生;3）潛在失效后果潛在失效后果（潛在失效后果潛在失效后果,就是失效模式對系統功能的影響就是失效模式對系統功能的影響;）4）嚴重度嚴重度(S)5）分級

21、分級(重要程度重要程度)用於對另件、子系統或系統的產品特性分級用於對另件、子系統或系統的產品特性分級:關鍵、主要、關鍵、主要、重要、生點等重要、生點等;6）潛在失效的起因潛在失效的起因/機理機理 潛在失效起因是指一個設計潛在失效起因是指一個設計/工藝薄弱部分的跡象工藝薄弱部分的跡象,其作用結果就是失效模式其作用結果就是失效模式7）頻度頻度(O):8）現行設計現行設計/工藝控制工藝控制;9）探測度探測度(D)10）風險順序數風險順序數RPN11）建議措施建議措施（如果對某一特定原因無建議措施如果對某一特定原因無建議措施,那麼就在該欄中寫那麼就在該欄中寫“無無”）12）責任責任(對建議措施對建議措

22、施)把負責建議措施執行的組織和個人及預計完成的日期填寫在本欄中把負責建議措施執行的組織和個人及預計完成的日期填寫在本欄中13）采取的措施采取的措施（當實施一項措施后當實施一項措施后,簡要記載一下具體的措施和生效日期簡要記載一下具體的措施和生效日期）14）糾正后糾正后RPN範例範例 無論設計無論設計FMEA,還是製程還是製程FMEA,一種規一種規劃良好的劃良好的FMEA之作業之作業,均可以使其均可以使其分析結果分析結果得到很好的應用得到很好的應用,使決策者、產品設計人員、使決策者、產品設計人員、工程設計人員、制造工程師、及品保人員都能工程設計人員、制造工程師、及品保人員都能利用這些利用這些分析結果改善其工作品質分析結果改善其工作品質,增加其生增加其生產力產力,進而提升製造產品之品質、可靠度與安進而提升製造產品之品質、可靠度與安全化全化,增加顧客滿意程度增加顧客滿意程度,增強產品之競爭力增強產品之競爭力,建立公司形象建立公司形象,降低產品發展時程與經費降低產品發展時程與經費.FMEA之運用效應之運用效應PFMEA的作業范例的作業范例