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PFMEA1潜在失效模式及后果分析Failuremodeandeffectanalysis(FMEA)PFMEA2课程大纲•FMEA的定义•FMEA的发展•FMEA的种类•FMEA的作用•FMEA作业流程•PFMEA制作讲解PFMEA37.3.3.2制造过程设计输出制造过程输出必须以能针对制造过程设计输入要求进行验证和确认的方式表达。制造过程设计输出必须包含：—规范和图纸；—制造过程流程图／场地平面布置图；—过程FMEA；—控制计划；—作业指导书；PFMEA47.3.1.1多方论证组织必须使用多方论证的方法来进行产品实现的准备工作，包括如下：—开发／决定特殊特性以及对其监视。—开发和评审FMEA，包括为降低潜在风险而采取的措施。—开发和评审控制计划。注：典型的多方论证包括组织的设计、制造、工程、质量、生产和其它适当的人员。PFMEA5FMEA定义FMEA是一种工程技术（一种工具），用以定义、确认及消除在系统上、设计、制程及服务还没有到达顾客前已知的或潜在的失效、问题等。PFMEA6FMEA的演变GrummanAircraftCompany1950FMEA飛機主操縱系統失效分析Boeing&MartinMariettaAerospaceCompany1957工程手冊中正式列出FMEA程序NationAeronauticsandSpaceAdministration(NASA)1960FMEA成功地應用於航太計劃DefenseDepartmentInternationalElectricalCommission(IEC)Chrysler,FordGM,ASQ,AIAG1974出版Mil-STD-1629FMECA1980出版Mil-STD-1629AFMECA1985出版IEC812FMEA1993出版FMEA手冊1995出版FMEA手冊2001出版FMEA手冊PFMEA7FMEA的演变•FMEA的前身为FMECA，是在1950由格鲁曼飞机提出，用在飞机主控系统的失效分析•波音与马丁公司在1957年正式编订FMEA的作业程序，列在其工程手册中•60年代初期，美太空总署将FMECA成功地应用于太空计划。美军同时也开始应用FMECA技术，并于1974年出版MIL-STD-1629FMECA作业程序。•1985由国际电工委员会（IEC）出版的FMECA国际标准（IEC812),即参考MIL-STD-1629A修改而成。•FMEA是QS9000五大工具之一，最新版为第四版。PFMEA8FMEA种类系统管理系统（质量、安全、环境管理）设计零组件子系统主系统过程人/设备/方法材料/量测/环境重点：使系统失效的影响降至最低目标：使系统品质、可靠性、成本及维护性提升至最佳状态重点：使设计失效的影响降至最低目标：使设计品质、可靠性、成本及维护性提升至最佳状态设备工具、工作站生产线操作员训练制程及量具重点：使过程失效的影响降至最低目标：使制程品质、可靠性、成本及维护性提升至最佳状态PFMEA9•累积经验，早期发现失效原因及采取因应之道•促进设计改良。•改善作业方法。•帮助作业人员训练，使其能学到正确找出失效原因的方法及采取有效的措施。•公司对经验的累积及技术能制度化的保存。实施FMEA的目的及意义PFMEA10FMEA的时机•新设计、新技术或新制程，这时的FMEA是完整的设计、技术、或制程。•修改现有的设计或制程(假设其设计或制程FMEA已存在)这时的FMEA的焦点在修改的设计、制程，以及由于修改设计、制程而导致的相互作用。•使用现有的设计或过程于新的环境、地点(假设其设计或制程FMEA已存在)，这时的FMEA范围是针对环境、地点对现有的设计、过程的影响。PFMEA11预防观念问题总数项目策划项目实施验收使用问题总数项目策划项目实施验收使用优质企业劣质企业PFMEA12质量先期策划(APQP)流程图概念启始认可1.规划计划认可原型试作量试2.产品设计3.过程设计过程设计/验证产品设计/验证计划/定义研发立案生产生产阶段/回馈纠正产品/过程确认4.产品/过程确认规划5.回馈与纠正量产DFMEAPFMEAPFMEA13FMEA作业流程任务确认决定分析层级列举故障模式机能方块图流程步骤分析表选定故障模式制作FMEA表提出对策方案试验报告不良报告顾客抱怨DFMEAPFMEA系统、子系统、零件列举故障原因RPN评价选定对象试验报告不良报告顾客抱怨经验累积PFMEA14FMEA制作说明(FMEA团队选择及流程)FMEA团队选择（多功能小组）*跨部门团队的组成*选部门人员(设计工程师、制程工程师、生产管理、品质工程师...等人)*选FMEA负责工程师决定过程或选标准过程/收集资料*使用方块图/流程图以展示目前或计划的制程/类似产品的信息详细的原因-失效–后果*脑筋激荡/确认失效模式*确认第一层原因(第二层、第三层、第四层等多层原因)*定义失效模式的后果PFMEA15计算风险*严重度(每种失效模式取最大值)*风险顺序数(RPN)为最大值的严重度乘以最大值的频度，再乘以最大值的探测度建立柏拉图(可运用不同统计技术)*针对严重度、频度及风险优先指数逐一建立柏拉图*确认“重要的少数失效模式”展开建议行动*专注于少数重要的失效模式FMEA作业说明(FMEA团队选择及流程-续)PFMEA16项目/功能(要求)潜在失效模式潜在失效后果严重度等级潜在原因/失效机制频度现行设计(制程)管制预防检测探测度RPN建议措施责任与目标完成日期措施结果采行措施严重度频度探测度RPN潜在失效模式与后果分析功能,特征或要求为何?后果为何?什么会错误?--无功能--部分/过多/降低功能--间歇功能--不预期功能有多不好?原因为何?其发生频率为何?如何能预防及发现这种原因及错误?这种方法发现这种问题有多好?改善风险程度能够做什么?--设计变更--过程变更--特别管制--标准,工艺文件或指引变更--导入防呆措施--加强设备保养--加强参数控制--加强工作技能PFMEA17PFMEA（过程）制作PFMEA187人工插入喷头不够深入8每小时或每班进行一次目测检查，察看喷膜厚度（深度仪）和范围5280给喷蜡器加装深度限位使喷蜡自动化制造工程部98/10/15增加限位器，在线上检查喷机725707喷头堵塞。黏度太高。温度太低。压力太低5在开始和停机后试验喷雾形状，按照预防维护程序清洗喷头每小时或每班进行一次目测检查，察看喷膜厚度（深度仪）和范围5175对黏度、温度和压力进行试验设计（DOE）制造工程部98/10/25确定温度和压力限值，安装了限值控制器，控制图显示构成受控CPk=1.8571535现行过程控制项目/功能潜在失效模式潜在失效的后果严重度S措施结果预防探测采取的措施SORPNDRPN建议措施潜在失效模式及后果分析（PFMEA）核心小组：车型年/车辆类型：199X/狮牌4门/旅行车项目：左前门/H8HX-0000-A过程责任：车身工程部关键日期：99年03/01FMEA编号：1450共3页第1页责任和目标完成日期编制人：XXX工程师-总装厂FMEA日期（编制）：97/03/22（修订）98/07/14车门内部人工涂蜡。为覆盖车门内侧，车门下层表面涂以最小厚度的蜡，以延缓腐蚀规定表面涂蜡不足车门寿命降低，导致。因漆面长期生锈，使顾客对外观不满。使车门内附件功能降低级别潜在失效的起因/机理频度O探测度DPFMEA19过程FMEA中对「顾客」的定义过程FMEA中，对「顾客」的定义通常是指「最终使用者」，但也可能是后续或下游制造或组装作业、服务作业、或政府法规。PFMEA20过程FMEA的制定过程FMEA会假定产品符合所设计的要求。潜在失效模式有可能是因为设计弱点造成，其后果及避免方法应包含于DFMEA。PFMEA21过程FMEA的制定过程FMEA的输入：PFMEA的制定首先将过程流程图完成，并将产品／过程特性鉴别出；特性矩阵图，识别产品特性与过程特性的关系；如果有的话，则应包括相关的DFMEA准备PFMEA所使用的流程图应附于该PFMEA文件中。PFMEA22流程图制定PFMEA23主要日期此日期不应超过预定的产品开始量产日期附注：以供货商而言，初次FMEA之预定日期不应该超过顾客所要求的生产零件及核准过程(PPAP)提交日期。PFMEA24过程功能／要求小组应针对性能、材料、制程、环境以及安全标准等。并尽可能精确地指出此制程或操作程序的目的。如果特定制程包含多项的操作程序(如：组装)且有不同的潜在失效模式，最好是把这些操作程序列为单独的项目分析。PFMEA25潜在失效模式在准备PFMEA作业中，会假定进料／零件均为合格，除非FMEA小组依据历来的数据显示进料的品质有缺点，则可纳入分析。弯曲毛边孔偏位破裂孔太浅未打孔搬运损坏脏污孔太深表面太粗糙变形表面太光滑开放电路短路未贴卷标PFMEA26潜在失效模式PFMEA27潜在失效后果对于顾客的定义，可以是下一个制程，后续的作业或地点，经销商和／或汽车车主。当评估失效潜在效应后果时，每一个对象均应考虑到。＊对于最终使用者而言，其后果以产品或系统性能的感受，如：噪音粗糙操作不规律作业过多不舒服的气味无法操作操作不良不稳定作业中断渗漏外观不良重工／修理报废顾客不满意＊对于下一个制程或后续的作业／地点，其后果以制程／操作性能的感受，如：无法系紧无法配合无法钻孔无法连接无法安装无法选配无法装面板造成过多的工具磨耗损坏装备危及作业PFMEA28潜在失效后果案例PFMEA29严重度严重度是针对失效模式中最严重的效应等级。严重度等级指数可对系统、子系统或零部件的设计变更，或制程之重新设计来降低。附记：失效模式后果的严重度为1分者，则不需要作进一步分析。PFMEA30等级本栏亦可用以区分任何特殊产品或过程特性（如：安全特性、关键特性）PFMEA31潜在失效原因／机制扭力不当–过度或不足定位装置磨损焊接不当–电流、时间或压力工具磨损量测不精确定位装置有碎屑热处理不当–时间或温度工具损坏不当的浇注／空气流通机器设定不当润滑不足或未润滑程序运作不当零组件遗失或误置使用明确的错误或功能失效用语(如：操作员未安装封口)；不可使用不明确的用语(如：操作员失误，机器失效)。PFMEA32潜在失效原因／机制案例PFMEA33频度频度是特定原因／机制可能发生的机率。频度的评价等级分数是相对值，而非绝对值。可由设计变更或过程变更预防或控制失效原因/机制，是降低频度的唯一方法。频度评价等级分数为FMEA制定时的相对评分，并不一定是反映实际可能的发生率。PFMEA34现行的过程管制过程控制的方式，有以下两种类型：1)预防：预防失效的原因／机制，或降低发生的机率。2)检测：检测失效的原因／机制，或失效模式据以采取纠正措施。如果可能的话，第一种方式(预防管制)是较好的方式。本手册PFMEA的过程控制有两栏(意即：分开预防控制及检测控制)，以协助小组能迅速以目视区分两种类型控制方式。PFMEA35探测度探测度的评价等级是与所列的过程控制有关。为了降低侦测度评价等级，一般来说所规划的制程控制必须改善。PFMEA36风险顺序(RPN)•RPN=(S)x(O)x(D)•风险顺序数是严重度数(S)、频率数(O)和不易探测数(D)三者的乘积。•风险顺序数RPN是对设计风险性的度量。PFMEA37PFMEA严重度评级表PFMEA38PFMEA频度评级表失效发生的可能性可能失效率Cpk频度数=100/千辆/项0.3310很高：失效几乎是不可避免的50/千辆/项0.33920/千辆/项0.518高：一般与以前经常发生失效的过程相似的工艺有关10/千辆/项0.6775/千辆/项0.8362/千辆/项1.005中等：一般与以前时有失效发生，但不占主要比例的过程相类似的工艺有关1/千辆/项1.174低：很少几次与相似过程有关的失效0.5/千辆/项1.333很低：很少几次与几乎完全相同的过程有关的失效0.1/千辆/项1.52极低：失效不大可能发生。几乎完全相同的过程也未有过失效。=0.010