搜索
FMEA失效模式與效應分析FailureModeandEffectAnalysisQuality制作：姚彩英【产品开发中心培训教材】PFMEA課程簡介•什麼是失效•什麼是FMEA？•FMEA的起源•FMEA之效益•FMEA的精神•FMEA作業說明•PFMEA案例分析•PFMEA成功的作法簡介什麼是失效失效集體討論??后果是….•Customersatisfactionmeans:Neverhavingtosayyou’resorry!•顾客满意意味着：决不要说对不起！降落傘打不開啊!!!Theeffectofatoolatediscoveredfailure失效发现得太迟的后果”早知道………就不會”早知道作好防震設計就不會造成大樓倒塌早知道改進電力輸配設計就不會造成全台大停電早知道不濫墾濫伐就不會造成土石流早知道作好橋樑維護就不會造成高屏大橋倒塌有些早知道是必需的!有些就不會是不允許發生的核能電廠、水庫、衛星、飛機…….有效運用FMEA可減少事後追悔”我先……所以沒有”我先看了氣象預報所以沒有淋成落湯雞我先評估金融大樓高度所以沒有影響飛行安全我先設計電腦防火牆所以沒有被駭客入侵有些我先是必需的!有些所以沒有是預期可避免的核能電廠、水庫、衛星、飛機…….有效運用FMEA可強化事先預防失效的定義失效在規定條件下,(環境、操作、時間)不能完成既定功能。在規定條件下,產品參數值不能維持在規定的上下限之間產品在工作範圍內,導致零元件的破裂、斷裂、卡死、損壞現象失效應考慮的三種效應失效造成的後果3種後果影響：1.對最終用戶2.對下游流程3.對本流程3種效應都要考慮什麼是FMEA？•FMEA---•FMEA是一種系統方法，使用制式表格及問題解決方法以確認潛在失效模式及其效應，並評估其嚴重度、發生度、偵測度及目前管制方法，從而計算風險優先指數(RPN)，最後採取進一步改善方法，如此持續進行，以達防患失效模式及效應發生於未然。風險優先數RPN=嚴重度(S)*發生度(O)*偵測度(D)•分類–系統（SYSTEMFMEA）:在最初設計平臺上對系統或次一級系統的訓練是高級水平的FMEA。–設計（DESIGNFMEA）:為防止和消除相關製品或設計的失敗點。–过程（PROCESSFMEA）:為防止和消除相關製品或其他工序的失敗點。什麼是FMEA？特別注意:FMEA自身並不是問題的解決者，它通常與其他問題解決的工具聯合使用“FMEA提出問題解決的時機並不是解決問題”。FMEA的起源FMEAFailureModeandEffectAnalysis1950’s起源于宇航和美國軍方•對關注的問題加以分類和排列•將評定結果作為預防的目標•堅持安全的觀點FMEA之发展历史GrummanAircraftCompany1950FMEA飞机主操纵系统失效分析Boeing&MartinMariettaAerospaceCompany1957工程手册中正式列出FMEA程序NationAeronauticsandSpaceAdministration(NASA)1960FMEA成功地应用于航天计划DefenseDepartmentInternationalElectricalCommission(IEC)Chrysler,FordGM,ASQ,AIAG1974出版Mil-STD-1629FMECA1980出版Mil-STD-1629AFMECA1985出版IEC812FMEA1993出版FMEA手册1995出版FMEA手册2008出版FMEA第四版FMEA種類系統零組件子系統主系統設計零組件子系統主系統製程人力設備方法材料量測環境重點：使系統失效之影響降至最低目標：使系統品質、可靠性、成本及維護性提昇至最佳狀態重點：使設計失效之影響降至最低目標：使設計品質、可靠性、成本及維護性提昇至最佳狀態設備工具、工作站生產線作業員訓練製程及量具重點：使製程失效之影響降至最低目標：使製程品質、可靠性、成本及維護性提昇至最佳狀態何謂設計FMEA?設計的潛在FMEA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。最終成品及其所有相關的系統、子系統及零組件，都應納入評估，FMEA是設計小組想法之摘錄(包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。製程的潛在FMEA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潛在的失效模式及其原因/機制均已納入考量並予以處理。製程潛在FMEA旨在：•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•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(Variables)，並且據以管制降低發生率或失效情況的偵測度。•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預防／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。何謂製程FMEA?FMEA之效益•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•有效的實施FMEA，可縮短開發時程及開發費用•褔特、通用、克萊斯勒汽車公司對車輛回收的研究表明，全明實施FMEA能夠避免許多回收事件的發生。FMEA對工藝過程及設計改變的影響設計開始開發生產放行生產時間工程改變的數量傳統方法FMEA方法事先花時間很好地進行綜合的FMEA分析，能夠容易、低成本地對產品或過程進行修改，從而減輕事后修改的危機。1、它強調的是“事前的預防”而不是“事後的追悔”2、及時性是成功實施FMEA的最重要因素之一。3、事先花時間進行FMEA分析,能夠容易且低成本地對產品設計或製程進行修改,從而減輕事後修改的危機。4、FMEA能夠減少或消除因修改而帶來更大損失的機會，它是一個相互作用的過程，永無止境的改善活動。FMEA的精神FMEA的口號為:就你所能,儘全力而為。FMEA顧客的定義DFMEA的顧客•最終使用者:使用產品的人PFMEA的顧客•後序的操作者•最終使用者:使用產品的人注意不要混淆DFMEA與PFMEA的起因和失效DFMEA的失效PFMEA的失效潤滑能力不足潤滑油使用不夠錯誤的原料說明錯誤的原料使用FMEAF:Failure失效、失敗→定義：達不到預期的功能或目的FailtoreachScope.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FailureMode(cause)EffectAnalysis在規定條件下不能完成其規定的功能,或參數不能保持在規定範圍內,或操作者失誤,造成產品功能失效,及因應環境變化導致功能喪失。失效的表現形式物品直接表現失效的形式如下：1.實體破壞：硬式失效2.操作功能中止3.功能退化4.功能不穩定軟式失效2~4項物品機能因老化(Aging)、退化(Degradation)或不穩定(Unstable)而不能滿足原設定的要求標準，所以失效現象及研判準則必須量化。失效的層別分類將失效依照其應用的目的或特性加以分類：1.依失效發生原因分類•先天性弱點的失效•誤用失效2.依失效發生時間情況分類•突發性失效•漸次性失效3.依失效範圍程度分類•局部性失效•全面性失效4.依失效根源分類•老化、組件、環境、人員FMEA失效分析的種類利用表格方式協助工程師進行工程分析，使其在工程設計早期發現潛在缺陷及其影響程度，及早謀求解決之道，以避免失效之發生或降低其發生時產生之影響。1.失效模式分析(failuremodeanalysis)由下而上分析，即由元件、組件至系統，確定在系統內不同結構層或功能層次的失效模式。2.失效效應分析(failureeffectanalysis)對每一個失效模式，確定其失效對其上一層模組及最終系統的失效影響，了解其組件介面失效關聯性，做為改進行動的依據。3.關鍵性分析(criticalanalysis)對每一個失效模式，依其嚴重等級和發生機率綜合評估並予以分類，以便確定預防或改正措施的內容和優先順序。FMEACAM:Mode在所有失效中，出現最多的(眾數)例：2,3,3,3,4,5,5,6,7在組織有限的資源下，從失效最多的狀況、最高的頻率開始著手，此即FailureModeFMEAFailureMode(cause)EffectAnalysisFMEAE: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FailureModeFailureMode(cause)EffectAnalysis1.Localeffect2.Nexthighleveleffect3.Endeffect(對本身的立即影響)(對同一Level的影響，也可能對Nexthighleveleffect)(對產品使用者的影響)(對endproduct的user影響,產品跑到user身上，use時才發現)DownstreamInternaleffectDownstreamExternaleffectFMEA定義及分析方式FMEA是一種工程技術用以定義、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效、問題等。FMEA包含了兩種分析方式：第一:使用歷史數據，針對相似產品、服務、保證數據、顧客抱怨、及其他可取得資訊，加以定義失效。第二: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。如果正確及適當地使用，FMEA方法會使評價行動更準確及更有效率。良好FMEA之具備事項FMEA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。一個良好的FMEA必須具備：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.依據風險優先指數(產品的嚴重度、發生率及偵測度)4.提供問題改正行動及跟催FMEA展開時機依照FMEA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FMEA的時機必須愈早愈好!縱使相關數據/資訊仍然未知時。經由品質機能展開(QFD)已知某些資料時，就應立刻展開FMEA。當設計新的系統，新的設計，新產品，新製程，新的服務時。當現有系統，設計，產品，製程，或服務等不管是何種理由，將要變更時。當既有的系統，設計，產品，製程，或服務的條件有新的應用時。當既有的系統，設計，產品，製程或服務被考慮要改善時。先期产品质量规划(APQP)时序图概念启始认可1.规划计划认可原型试作量试2.产品研发3.制程研发制程研发/验证产品研发/验证计划/定义研发立案生产生产阶段/回馈矫正产品/制程验收4.产品/制程验收规划5.回馈与矫正量产DFMEAPFMEAFMEA的時間順序概念初始設計設計完成樣件製造設計/過程確認生產開始DFMEAPFMEADFMEA開始早於過程，完成時間在早期的圖樣完成但任何工具的製造開始之前PFMEA開始於基本的操作方法討論完成時，完成時間早於生產計畫制定和生產批准之前FMEA的顺序关系顾客要求输入设计FMEA设计验证计划试样控制计划过程流程图过程FMEA量产控制计划作业标准书(按要求)修改过程FMEA量产控制计划FMEA的全面培训应该被执行,包括:管理层的概览;用户培训;供应商培训;过程所有者的培训.FMEA的开发及维持是管理层的责任和义务(ownership)FMEA之因果模式1.設計不當2.製造不當3.使用不當4.磨耗5.安裝不正確6.逐漸老化1.實體破壞2.操作中失效3.功能退化4.功能不穩定1.安全失效2.機能失效3.管制失效〈感覺、外觀〉人機料法環CAUSE原因MODE模式EFFECT效應FMEA與管制特性•持續不斷的改善(消除或減少失效、錯誤、成本、不當等)是改善顧客滿意度最重要指標。FMEA中有三項非常重要指標和產品品質/服務關係密切。第一、