失效模式与效应分析课件.ppt
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1、失效模式與效應分析(FMEA)講師:劉海波DELTA POWER ENG.FMEA定義:失效模式與效應分析(Failure Mode&Effect Analysis,FMEA)是一種系統化之工程設計輔助工具,協助工程師進行新產品,新技術開發,工程分析,使其中工程設計時早期發現潛在缺陷及其影響程度,及早謀求解決之道,避免失效之發生或降低其發生時產生之影響,提高系統之可靠度.在e-商業的作業需求下,無論是ISO品質系統,美國汽車界的系統與製程要求(QS9000),都有FMEA的規定,因此了解與推動失效分析技術,是業界進軍國際市場必備的條件之一.根據美國汽車工業小組的調查報告(客戶滿意的品質杠 桿研
2、究)指出,在產品推出到市場的過程中,愈早投入品質預防的努力,愈能令客戶滿意,品質回收的利益亦愈大.產品設計開發階段100製程開發階段10生產組裝階段銷售階段售後服務階段1/2客訴處理階段1/20.FMEAFMEA的發展沿革的發展沿革FMEA是評估設計可靠度之一種方法.在1950年由美國之GRUMMAN公司針對新型噴射戰門機時,為了評估飛機操作系統某一元件之失效分析所采用之解析方法.1957年BOEING飛機公司與MARTIN公司正式將FMEA列入工程指導手冊.在同時期,美國NASA與軍方也開始應用FMEA技術,並于1974年訂定MIL-STD-1629FMEA應用程序.1993年,美國汽車工業
3、為連貫設計,開發和製造的程序,整合各汽車公司FMEA應用程序,三大汽車公司委托ASQC整合SAE-J-1739(潛在失效模式與效應分析參考手冊).FMEAFMEA的要點的要點導入FMEA的要點為(事前)改善措施而不是(事後)矯正行動,在產品設計及製程規劃時成功地應用FMEA可以減少工程變更或容易執行變更,更可將潛在的問題事先預防.FMEA是不良預防的分析工具,是一種有條理的程序系統化的分析技術,可藉由一張包含所有的失效模式的表,說明失效模式失效原因與影響性,並以數據來表示風險的大小,並采取預防改善措施.FMEAFMEA的目的的目的失效模式分析(Failure Mode and Effects
4、Analysis,簡稱FMEA)是一有系統的跨功能小組進行的事先預防活動,其目的為:認識-產品製程的潛在失效模式評估-產品及製程的失效之影響消除或減少潛在失效發生的改善措施,確認其成效.確保新產品開發成功建議導入措施確保新產品開發成功建議導入措施1.做好商品企劃(5W2H)&Design review(6M評估)2.進行好的顧客聲音調查(Custom Voice)3.召集及調查產品相關法規4.召集及調查分析產品相關專利地圖5.好的系統設計訓練&經驗6.應用QFD品質機能展開提高真正需求 產品規格&機能設計 機構設計(Mechanism)零件&材料設計.7.建立設計資料庫(設計sop)&善用技術
5、資料庫8.嚴謹的設計審查(Design review)及設計查驗(Design verification)9.應用實驗設計(DOE or Taguchi)提高實驗效率及Robustness10.進行詳細的預防措施 DFMEA PFMEA11.使用嚴謹的專案管理措施及標示(milestone)之管制點.12.成本管理與預算管制 展開詳細的BOM/周詳的開發費用管製13.善用各項品質改善手法持續改善(SPC/QC手法/VA VE/MSA)14.建立好的資訊交流管理與工作平台(管理系統與資訊化).要如何有效防止品質事件發生要如何有效防止品質事件發生品質系統面-QualitySystem QMS-IS
6、O900 QS9000品質程序面QualityProcedure Quality Function Deployment APQP品質設計面-QualityEngineering 可靠度設計 DOE/TM DFMEA PFMEA品質改善面-QualityImproving ZPSP/8D QIT QCC品質管製面-QualityControl *SPC *防呆措施 *Control plan design *Sensor and monitor.導入導入FMEAFMEA的優點的優點*為建立改善措施的優先順序提供一個原則進行預 防改善.*確保所有想象得到失效模式與影響,在正常的操作 情況下均被考
7、慮到.*提供過去的資料給未來參考,協助分析失效的範圍和考慮設計的變更.*藉由適當管理工具尋找,調查造成失效的原因,予以適當的管制.*在設計審查的管理中,確保工程結構中失效預防的 效果.*技術及經驗累積.FMEAFMEA的適用範圍的適用範圍失效模式分析對產品從設計完成之後,到首次樣品的發展生產製造到品管驗收以至事務流程管理等階段都可適用,可以活用在三個階段.第一階段第一階段:設計階段的設計階段的FMEAFMEA針對已設計的構想作為基礎,逐項檢討系統的構造機能上的問題點及預防策略.對于零件的構造機能上的問題點及預防策略的檢討.對于數個零件組或零件組之間可能存在的問題點作檢討.第二階段第二階段:製程
8、階段的製程階段的FMEAFMEA製程設計階段中,被預防為不良製程及預防策略的檢討.製程設計階段中,為了防止不良品發生,而改須加以管理之特性,或管理重點之檢討.第三階段第三階段:管理系統的管理系統的FME(6 Sigma)FME(6 Sigma)支援性管理流程中,為防止錯誤疏失發生,而必須加以管理或預防.FMEA FMEA 的應用的應用 設計(Design)-DFMEA 製程(Process)-PFMEA.設計的設計的FMEA(DFMEA)FMEA(DFMEA)幫助選擇高可靠度和高安全性零件.徹底了解各階段機構組件零件之功能.設計初期階段了解製造和裝配的需求.改善設計的弱點改善順序的依據.提供分
9、析資訊,進行設計驗證與設計審查.評估設計變更和新設計的必要性.包含:主系統次(子)系統零件/組件/機構.製程的製程的FMEA(PFMEA)FMEA(PFMEA)確認製造和裝配的失效原因與製程變異,找出管制 及改善方法.確認製程潛在的失效模式及影響 改善順序的依據 包含:設備/機器工具工作站生產線製程 治具.誰來作誰來作FMEA?(FMEA?(如何組小組如何組小組)為防止分析時的偏差導致失之毫釐,差之千里的謬誤並能收集思廣益之功,相關人員參與是必要的,質方面也要考量各個層面的代表性,每個功能單位要有,專業技術和管理人員都有則能更具周延性.*設計設計工程師測試與研發的工程師可靠度工 程師材料工程師
10、服務工程師製造/製造工程師.*製程/裝配設計工程師製造/製造工程師品質工 程師可靠度工程師治工具工程師*管理系統管理流程相關人員.應用應用FMEAFMEA的時機的時機?*新設計*新製程或製程轉移*新工法或更改*新的或重新整修的設備*應用環境變動*材料更改.準備階段準備階段應準備下列幾項工具*確認可靠度要求及目標.*掌握系統次系統的構造列出產品所有的機構組 件零件製程事務流程所有的步驟.*決定失效風險分析(RPNRPN)水準.*準備失效模式分析表*時間計劃的整合-絕大部份進行此類分析的人員,都有原本的任務,一方面要能進行日常工作,另一方面要能完成分析工作,因此時間的妥善安排是非常重要的,可以專案
11、性工作組織來進行失效模式分析可以獲得更有利的分工*.*.風險率評估風險率評估 PRA-Probabilistic RiskPRA-Probabilistic Risk用數據來衡量以評估評監失效的模式風險關鍵指數(RPNRisk Priority Number)RPN由下列組成 S=嚴重度 P=發生率 D=偵測度*.*.RPNRPN風險率的構成風險率的構成失效模式(現象)偵測度 D控製發生率 P原因效應(影響)嚴重度S失效模式影響 原因改變製程條件重新設計修改設計改善設計管制管製檢測難易度失效嚴重度發生機率改變製程管制方式設計管制難易度修改後RPN下降RPN(風險關鍵指數)P SD PFMEA
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