潜在的失效模式与效应分析.ppt
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1、健峰企業管理顧問股份有限公司健峰企業管理顧問股份有限公司講師講師:王子才王子才.潛在的失效模式與效應分析潛在的失效模式與效應分析(FMEA)1華通電腦華通電腦 聯想電腦聯想電腦 毅嘉電子毅嘉電子 台光電子台光電子 宏合電子宏合電子 群鑫電子群鑫電子 大展電路板大展電路板 上聲電子上聲電子 展勝電業展勝電業 毓冠電子毓冠電子 鍵和電子鍵和電子 方志電子方志電子 訊舟電子訊舟電子 賽博電器賽博電器 宏崇化學宏崇化學 正峰工業正峰工業 立輝金屬立輝金屬 全億金屬全億金屬 永成五金永成五金 合冠鞋業合冠鞋業 裕成製鞋廠裕成製鞋廠 福泰塑膠福泰塑膠 寶元數控寶元數控 輪興機械輪興機械 永益印刷永益印刷
2、長益印刷長益印刷 東鵬印刷東鵬印刷 商亮燈飾商亮燈飾 千麗燈飾千麗燈飾 聯盈塑膠聯盈塑膠 順傳五金順傳五金 勛力嬰兒車勛力嬰兒車 泰祥汽車配件泰祥汽車配件 鍾慶汽車配件鍾慶汽車配件 太子汽車工業太子汽車工業.ISO 9000,QS 9000,TS 16949,日常管理,目標管理,生產管理日常管理,目標管理,生產管理統計製程管制,統計製程管制,6 訓練輔導訓練輔導 主要研究領域:主要研究領域:主要輔導或授課廠商:主要輔導或授課廠商:健峰企業管理顧問股份有限公司健峰企業管理顧問股份有限公司 顧問師顧問師 現任職:現任職:歷經生產主管、品管經理、生產廠長、董事長特別助理等職務歷經生產主管、品管經理、
3、生產廠長、董事長特別助理等職務 主要企業經驗:主要企業經驗:2課程安排課程安排第一單元:第一單元:FMEA FMEA 作業全般概念說明作業全般概念說明第二單元:第二單元:FMEA FMEA 作業重點及演練作業重點及演練3第一單元第一單元FMEA 作業全般概念說明作業全般概念說明4FMEAF:Failure失效、失敗 定義:達不到預期的功能或目的Fail to reach Scope.Objective.Purpose.談Failure,先談定義要層別得夠細,否則收集的資料會很混淆Failure Mode(cause)Effect Analysis5M:Mode在所有失效中,出現最多的(眾數)例
4、:2,3,3,3,4,5,5,6,7集中點:xn=xnnn=11.數學平均值=(Math.Average)2.中位數=4(Medium)=4.2 43.眾數=3(Mode)在有限resource的狀況下,從失效最多的狀況開始著手,此即Failure ModeFMEAFailure Mode(cause)Effect Analysis6FMEAE:Effect影響Effect談三種:在有限resource的狀況下,從失效最多的狀況開始著手,此即Failure ModeFailure Mode(cause)Effect Analysis1.Local effect2.Next high level
5、 effect3.End effect(對本身的立即影響)(對同一Level的影響,也可能對Next high level effect)(對產品使用者的影響)(對end product的user影響,產品跑到user身上,use時才發現)Downstream Internal effectDownstream External effect7FMEA 之之沿革沿革GrummanAircraft Company1950 FMEA飛機主飛機主操縱系統失效分析操縱系統失效分析Boeing&Martin MariettaAerospace Company1957 工程手冊中正式工程手冊中正式列出列出
6、FMEA程序程序Nation Aeronautics andSpace Administration(NASA)1960 FMEA成功地成功地應用於航太計劃應用於航太計劃Defense DepartmentInternational ElectricalCommission(IEC)Chrysler,FordGM,ASQ,AIAG1974出版出版Mil-STD-1629 FMECA1980出版出版Mil-STD-1629A FMECA1985出版出版IEC812 FMEA1993出版出版FMEA手冊手冊1995出版出版FMEA手冊手冊2001出版出版FMEA手冊手冊8FMEA 定義及分析方式定
7、義及分析方式FMEA是一種是一種工程技術工程技術用以定義、確認及消除在系統上、用以定義、確認及消除在系統上、設計、製程及服務還沒有到達顧客前已知的或潛在的失設計、製程及服務還沒有到達顧客前已知的或潛在的失效、問題效、問題等。等。FMEA包含了兩種分析方式:包含了兩種分析方式:第一第一:使用歷史數據,針對相似產品使用歷史數據,針對相似產品、服務服務、保證數保證數 據據、顧客抱怨顧客抱怨、及其他可取得資訊,加以定義及其他可取得資訊,加以定義 失效。失效。第二第二:使用統計推論、模擬分析、同步工程及可靠度工使用統計推論、模擬分析、同步工程及可靠度工 程等以確認及定義失效。程等以確認及定義失效。如果正
8、確及適當地使用,如果正確及適當地使用,FMEA 方法會使評價行動更準方法會使評價行動更準確及更有效率。確及更有效率。9良好良好FMEA之之具備事項具備事項FMEA是早期預防失效及錯誤發生的最重要是早期預防失效及錯誤發生的最重要且最有效的方法之一。且最有效的方法之一。一個良好的一個良好的FMEA必須具備:必須具備:1.確認已知及潛在失效模式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確認每一失效模式的效應和原因3.依據依據風險優先指數風險優先指數(產品的嚴重度、發生率產品的嚴重度、發生率及偵測度及偵測度)4.提供問題改正行動及跟催提供問題改正行動及跟催10FMEA 之之效益效益指出設計
9、上可靠性的弱點,提出對策指出設計上可靠性的弱點,提出對策針對要求規格、環境條件等,利用實驗設針對要求規格、環境條件等,利用實驗設計或模擬分析,對不適當的設計,即時加計或模擬分析,對不適當的設計,即時加以改善,節省無謂的損失以改善,節省無謂的損失有效的實施有效的實施FMEA,可可縮短開發時程及開縮短開發時程及開發費用發費用FMEA發展之初期,以設計技術為考量,發展之初期,以設計技術為考量,但後來的發展,除設計階段使用外,製造但後來的發展,除設計階段使用外,製造工程及檢查工程亦可適用工程及檢查工程亦可適用11以設計的以設計的最小構成單位組件最小構成單位組件,假設,假設使用中可能產生的故障,針對此故
10、使用中可能產生的故障,針對此故障,檢討其可能引起對上層組件、障,檢討其可能引起對上層組件、子系統及系統產生的影響,指出可子系統及系統產生的影響,指出可靠性的弱點,提出對策建議,防止靠性的弱點,提出對策建議,防止未然的故障發生。未然的故障發生。FMEA的精神的精神12FMEA展開時機展開時機1.依照依照FMEA定義,它是一種方法,消除或減少已知或潛在問題,定義,它是一種方法,消除或減少已知或潛在問題,以強化顧客滿意至最大極限。因此,為了要達成此目的,展開以強化顧客滿意至最大極限。因此,為了要達成此目的,展開FMEA的時機必須愈早愈好的時機必須愈早愈好!縱使相關數據縱使相關數據/資訊仍然未知時。資
11、訊仍然未知時。FMEA的口號為的口號為:(就你所有,儘全力而為就你所有,儘全力而為)2.經由經由品質機能展開品質機能展開(QFD)已知某些資料時,就應立刻展開已知某些資料時,就應立刻展開FMEA。3.當設計當設計新的系統,新的設計,新產品,新製程,新的服務時新的系統,新的設計,新產品,新製程,新的服務時。4.當現有系統,設計,產品,製程,或服務等不管是何種理由,將要當現有系統,設計,產品,製程,或服務等不管是何種理由,將要變變更時更時。5當既有的系統,設計,產品,製程,或服務的條件有當既有的系統,設計,產品,製程,或服務的條件有新的應用時新的應用時。6當既有的系統,設計,產品,製程或服務被當既
12、有的系統,設計,產品,製程或服務被考慮要改善時考慮要改善時。13FMEA 之因果模式之因果模式1.1.設計不當設計不當設計不當設計不當2.2.製造不當製造不當製造不當製造不當3.3.使用不當使用不當使用不當使用不當4.4.磨耗磨耗磨耗磨耗5.5.安裝不正確安裝不正確安裝不正確安裝不正確6.6.逐漸老化逐漸老化逐漸老化逐漸老化1.1.實體破壞實體破壞實體破壞實體破壞2.2.操作中失效操作中失效操作中失效操作中失效3.3.功能退化功能退化功能退化功能退化4.4.功能不穩定功能不穩定功能不穩定功能不穩定1.1.安全失效安全失效安全失效安全失效2.2.機能失效機能失效機能失效機能失效3.3.管制失效管
13、制失效管制失效管制失效感覺、外觀感覺、外觀感覺、外觀感覺、外觀人人機機料料法法環環CAUSEMODEEFFECT14FMEA作業展開作業展開任務確認任務確認決定決定分析層級分析層級列舉列舉故障模式故障模式機能機能方塊圖方塊圖流程步驟流程步驟分析表分析表選定選定故障模式故障模式製作製作FMEAFMEA表表列舉列舉故障原因故障原因提出提出對策方案對策方案RPNRPN評價評價選定對象選定對象B.SB.S故障事例故障事例試驗報告試驗報告不良報告不良報告顧客抱怨顧客抱怨經驗累積經驗累積DFMEADFMEAPFMEAPFMEA系統、系統、子系統、子系統、零件零件15FMEA 種類種類系系 統統零組件零組件
14、子系統子系統主系統主系統設設 計計零組件零組件子系統子系統主系統主系統製製 程程人力人力設備設備方法方法材料材料量測量測環境環境重點重點:使系統失效之影響使系統失效之影響降至最低降至最低目標目標:使系統品質使系統品質、可靠性、成本、可靠性、成本及維護性及維護性提昇至最佳狀態提昇至最佳狀態重點重點:使設計失效之影響使設計失效之影響降至最低降至最低目標目標:使設計品質使設計品質、可靠性、成本、可靠性、成本及維護性及維護性提昇至最佳狀態提昇至最佳狀態設設 備備工具、工具、工作站工作站生產線生產線作業員訓練作業員訓練製程製程及量具及量具重點重點:使製程失效之影響使製程失效之影響降至最低降至最低目標目標
15、:使製程品質使製程品質、可靠性、成本、可靠性、成本及維護性及維護性提昇至最佳狀態提昇至最佳狀態16何謂系統何謂系統 FMEA?系統系統 FMEA 是在產品設計及開發初期所使用預防失效的一種方法是在產品設計及開發初期所使用預防失效的一種方法其劃分為以下其劃分為以下 五步驟五步驟:1.1.劃分系統單元級系統結構劃分系統單元級系統結構2.2.區分系統機能及機能上的結構區分系統機能及機能上的結構3.3.實施失效分析實施失效分析4.4.風險分析之影響評估風險分析之影響評估5.5.實施實施 RPN RPN 評估之改善評估之改善其效益為其效益為:-增加產品之可靠性增加產品之可靠性-產生成本之支出產生成本之支
16、出-縮短該發時程縮短該發時程-有效整合組立件有效整合組立件SystemSE3SE2SE1SE1.2SE2.1SE2.2SE3.4SE2.2.2SE2.2.1SE1.1SE3.5Interface(系統及系統結構)SE2.317系統系統 FMEA說明說明:系統包括個別的系統單元,以層級的方式展現出完整系統包括個別的系統單元,以層級的方式展現出完整系統齊結構間之相互關係及作用。系統齊結構間之相互關係及作用。在系統中各單元藉由零組件之組合而成子系統,進而形成系在系統中各單元藉由零組件之組合而成子系統,進而形成系統。統。如其中有一個環節故障,均有可能全部系統的故障。如其中有一個環節故障,均有可能全部系
17、統的故障。系統故障系統故障 S E 1 S E 1 故障故障 S E 1 S E 1 故障故障 S E 1.2 S E 1.2 故障故障 S E 1.1 S E 1.1 故障故障 S E 2.1 S E 2.1 故障故障 S E 3.5 S E 3.5 故障故障 S E 2.2 S E 2.2 故障故障潛在失效效應潛在失效效應潛在失效潛在失效潛在失效原因潛在失效原因18車輛系統結構功能失效舉例車輛系統結構功能失效舉例車輛故障車輛故障傳動鏈故障傳動鏈故障傳動箱故障傳動箱故障馬馬 達達離合器離合器齒輪故障齒輪故障排檔桿故障排檔桿故障19系統系統 FMEA 的作業系統注意事項的作業系統注意事項系統系
18、統 FMEA 宜於新產品設計開發之最初期即應開始,宜於新產品設計開發之最初期即應開始,並應將系統的並應將系統的介面介面(Interface)詳細的規劃及區分。詳細的規劃及區分。為了保障某些為了保障某些“Know-how“,其原始之設計及製造其原始之設計及製造 FMEA 的關鍵技術,有可能不會提供給顧客,除非的關鍵技術,有可能不會提供給顧客,除非合約中有規定其關鍵合約中有規定其關鍵 specification 必須提交顧客核准。必須提交顧客核准。20何謂設備何謂設備 FMEA?設備設備 FMEA 為設計階段評估設備及工具之評估工具之標準為設計階段評估設備及工具之評估工具之標準化工具化工具,以改善
19、作業者的安全,以改善作業者的安全,強化設備之可靠性。強化設備之可靠性。其效益為其效益為:-改善設備及工具之安全性,改善設備及工具之安全性,可靠性及壽命。可靠性及壽命。-配合設計變更儘早使設備成本及交期延誤之損失配合設計變更儘早使設備成本及交期延誤之損失 降至最低。降至最低。-使產品設計開發週期延誤之風險降至最低。使產品設計開發週期延誤之風險降至最低。-降低全部研發生命週期之成本。降低全部研發生命週期之成本。21設備設備 FMEA 係著眼是用以分析及改善工廠中係著眼是用以分析及改善工廠中所使用機器設備之可靠度及可維護性。所使用機器設備之可靠度及可維護性。預防保養是控制可靠度的方法之一,預防保養是
20、控制可靠度的方法之一,但是在生產前以極小的生產數量來作大量但是在生產前以極小的生產數量來作大量生產後之維護依據,經常是不準確的,因此生產後之維護依據,經常是不準確的,因此如何對生產零件的設備之選定需要有效的如何對生產零件的設備之選定需要有效的方法來作分析,方法來作分析,設備設備FMEA是極佳的工具。是極佳的工具。設備設備FMEA FMEA 作業注意事項作業注意事項22設備設備 FMEA FMEA 應該在設計早期階段進行應該在設計早期階段進行:-當設備及工模冶具一經指定時當設備及工模冶具一經指定時-當零組件幾何數據及公差以獲得時,當零組件幾何數據及公差以獲得時,以及重要特殊特性已鑑定出時以及重要
21、特殊特性已鑑定出時-一般來說,當一般來說,當 DFMEA DFMEA 已作出,而已作出,而 PFMEA PFMEA 已在進行時。已在進行時。何時執行設備何時執行設備 FMEA?23DFMEA 主要是分析主要是分析 系統系統 子系統子系統 及及零組件,其原型或產品測試主要在驗證設計內容零組件,其原型或產品測試主要在驗證設計內容設備設備 FMEA 是以是以長期的設備使用及週期長期的設備使用及週期,在其,在其主要部分的磨耗、故障考量為主。主要部分的磨耗、故障考量為主。DFMEA 及設備及設備 FMEA 之主要不同處為何之主要不同處為何?24兩者都強調兩者都強調 作業者顧客的作業者顧客的安全安全為首要
22、設計考量為首要設計考量兩者都強調在兩者都強調在設計時設計時就考慮到就考慮到預防預防問題發生問題發生兩者都強調兩者都強調嚴重度嚴重度高者要優先採取矯正措施高者要優先採取矯正措施DFMEA 及設備及設備 FMEA 的相似處為何的相似處為何?25何謂設計何謂設計 FMEA?設計的潛在設計的潛在 FMEA 是一種分析技術,係由負責設是一種分析技術,係由負責設計的工程師或小組使用,在儘可能的範圍內用來確計的工程師或小組使用,在儘可能的範圍內用來確保所有潛在的失效模式及其原因均已納入考量並予保所有潛在的失效模式及其原因均已納入考量並予以處理。以處理。最終成品及其所有相關的系統、子系統及零組件,最終成品及其
23、所有相關的系統、子系統及零組件,都應納入評估,都應納入評估,FMEA是是設計小組想法之摘錄設計小組想法之摘錄(包包括依據經驗有可能失效事項之分析括依據經驗有可能失效事項之分析)。根據潛在失效模式對顧客的影響程度,列出優先根據潛在失效模式對顧客的影響程度,列出優先順序來,並據以建立設計、改善、開發及驗收測試順序來,並據以建立設計、改善、開發及驗收測試或分析之優先順序系統。或分析之優先順序系統。26製程的潛在製程的潛在 FMEA 是一種分析技術,係由負責製程的是一種分析技術,係由負責製程的工程師或小組使用,在儘可能的範圍內用來確保所有工程師或小組使用,在儘可能的範圍內用來確保所有潛在的失效模式及其
24、原因潛在的失效模式及其原因/機制均已納入考量並予以處機制均已納入考量並予以處理。製程潛在理。製程潛在 FMEA旨在:旨在:鑑別製程的機能和要求鑑別製程的機能和要求鑑別潛在的產品和製程有關的失效模式鑑別潛在的產品和製程有關的失效模式評估失效對顧客的潛在影響評估失效對顧客的潛在影響鑑別潛在的製造或組裝過程原因和鑑別製程變數鑑別潛在的製造或組裝過程原因和鑑別製程變數(Variables),並且據以管制降低發生率或失效情況的偵並且據以管制降低發生率或失效情況的偵測度。測度。鑑別製程變數,以著眼於製程管制鑑別製程變數,以著眼於製程管制列出潛在失效模式之排序,並據以建立考慮採取列出潛在失效模式之排序,並據
25、以建立考慮採取預防預防矯正措施的優先順序矯正措施的優先順序將製造或組裝過程的結果予以文件化。將製造或組裝過程的結果予以文件化。何謂製程何謂製程 FMEA?27FMEA 作業說明作業說明(FMEA概念概念)工具工具使用流程圖、特性要因圖、柏拉圖及使用流程圖、特性要因圖、柏拉圖及FMEA表格作為表格作為工具工具/方法方法團隊工作團隊工作跨部門跨部門/多層團隊是多層團隊是FMEA及及APQP成功關鍵。共同的成功關鍵。共同的腦力激盪、思考、決定,可減少發展腦力激盪、思考、決定,可減少發展FMEAFMEA時間及避免時間及避免單獨一人閉門造車。指派團隊領導者可以領導團隊並單獨一人閉門造車。指派團隊領導者可
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