flash-FMEA

失效模式与效应分析(FMEA)FailureModeandEffectAnalysis--JackQuan失效模式与效应分析(FailureMode＆EffectAnalysis,FMEA)是一种系统化之工程设计辅助工具，协助工程师进行新产品、新技术开发、工程分析，使其在工程设计时早期发现潜在缺陷及其影响程度，及早谋求解决之道，避免失效发生或降低其发生时产生之影响，提高系统之可靠度。在e-商业的作业需求下，无论是ISO品质系统、美国汽车界的系统与制程要求(QS9000)，都有FMEA的规定，因此了解与推动失效分析技术，是业界进军国际市场必备的条件之一。失效模式分析(FailureModeandEffectAnalysis,简称FMEA)是一个有系统的跨功能小组进行的事先预防活动,其目的主要有:•认识-产品及制程的潜在失效模式;•评估-产品及制程的失效影响;•消除或减少潜在的失效发生的预防改善措施,并确认其成效.三个基本概念•FMAFEACriticalityAnalysisCorrectiveAction•强调事前预防•动态【观念篇-建立正确观念】FMEA的沿革发展•ＦＭＥＡ是评估设计可靠度的一种方法。在1950年由美国之GRUMMA公司针对新型喷射战斗机时,为了评估飞机操作系统某一元件之失效分析所采用之解析方法.1957年Boeing飞机公司与Martin公司正式将FMEA列入工程指导手册.在同时期,美国NASA与军方也开始应用FMEA技术,并于1974定订MIL-STD-1629FMEA应用程序.1993年,美国汽车工业为连贯设计、开发和制造的程序,整合各汽车公司FMEA应用程序,三大汽车公司委托ASQC整合SAE-J-1739(潜在失效模式与效应分析参考手册).我国在1970年左右引进,用于航空及汽车工业.全球企业普遍认识到,未来将面临的共同挑战已日益明显!1.科技进步与变化迅速2.企业竞争全球化,白热化,微利时代已经来临3.市场商机稍纵即逝,产品寿命周期缩短4.顾客对品质要求大幅提高5.产品责任加倍重视现代企业面临的挑战根据美国汽车工业小组的调查报告-『客户满意的品质杠杆研究』指出,在产品退出到市场的过程中,越早投入品质预防的努力,越能另客户满意,品质回收的利益亦越大.销售阶段售后服务阶段客诉处理阶段1001011/21/20产品设计开发阶段制程开发阶段品质预防-客户满意失败成本低高预防、改善与灾害控制商品企化产品设计、试做准备生产销售、售后服务市场撤退预防－FMEAD&P改善-8DQIT&QCC灾害控制失败成本低高ＦＭＥＡ的要點是事前改善措施而不是事后矫正行动,在产品设计及制程规划时成功的应用FMEA可以减少工程变更或容易执行变更,更可将潜在的问题事先预防.•ＦＭＥＡ是不良预防的分析工具,是一种有条理的程序,系统化的分析技术,可籍由一张包含所有失效模式的表,说明失效模式,失效原因与影响性,并以数据来表示风险的大小,并采取预防改善措施.品质杠杆ＦＭＥＡ產品設計及製程規劃量產及客戶端事前改善措施事後矯正行動FMEA8D提前發現潛在性問題事後發生信賴性問題FMEAModelGoalofFMEAEffectPreventFailureMode(Defect)CausesWhy？潜在严重实效现象→主要原因分析与验证（FB/DOE/ANOVA/SCATTER）→管制与侦测→预防问题出现DetectEliminate8DModel紧急处置PROBLEMCauses问题出现→原因分析与验证(数据搜集分析)→对策拟定分析→对策实施→问题消失Why？EliminateGoalofPSPFMEA是将未来会发生的问题现在先来解决,避免或降低失败成本的发生!FMEA的好处•为建立改善措施的优先顺序提供一个原则进行改善.•确保所有想像得到的失效模式和影响，在正常的操作情况下均被考虑到.•提供过去的资料给未来参考,协助分析失效的范围和考虑设计的变更。•籍由适当管理工具寻找,调查造成失效的原因,并予以管制.•在设计审查的管理中，确保工程结构中失效预防的结果.•技术及经验积累（PDM）。FMEA的應用系統(System)-SFMEA設計（Design）-DFMEA製程（Process）-PFMEA機器(Machine)-MFMEA設備(Equipment)-EFMEA維護(Service)-SEFMEATypesofFMEA工厂端主要在PFMEA和部分產品的DFMEA•确认制造和装配的失效原因与制程变异,找出管制及改善方法.•确认制程潜在的失效模式及影响•改善顺序的依据.•包含:设备/机器、工具、工作站、生产线、制程、治具.制程的FMEA（PFMEA）-设计阶段预防制造的不良应用FMEA的时机？•新设计或工程变更•新制程或制程变更或制程转移•新方法导入•新设备导入•应用及生产环境变动•材料更改谁来做FMEA？（如何组小组）为防止分析时的偏差,各个层面的代表,每个功能单位要有,专业技术和管理人员都应有,集思广议.DFMEA:R&D,TE,QE,ME(材料工程师),QA,PEPFMEA:PE,ME,TE,QA,IE…准备阶段1.确认产品的可靠度要求及目标。2.掌握系统、次系统的构造(列出产品所有的机构组件零件、制程、事物流程所有的步骤)3.决定失效风险分析（RPN）水准。4.准备失效模式分析表。Remark:时间计划的整合-绝大部分进行次类分析的人员，都有原本的任务，一方面要能进行日常工作，另一方面要能完成分析工作，因此时间的妥善按排是非常重要的.如何进行FMEA？-PFMEA組成小組蒐集資料定義流程分析各工程功能分析產品特性分析失效模式分析失效影響分析失效原因現行管制方式故障嚴重度S發生機率P檢測難易度D計算風險率(PRA)決定高風險率項目之改善措施改善行動修訂FMEA表設計審查流程設計流程改善檢驗程序教育訓練PFMEA实施步骤STEP1.RPN值定义STEP2.品质展开表1STEP3.产品的制程分析(PROCESSMAP)表2STEP4.制程分析表表34.1工序及功能敘述4.2失效模式（现象）4.3叙述失效的效应（影响）4.4失效的原因调查与记述4.5现行的管制方式4.6风险关键指数（RPN）评估STEP5.制程展开表,找出关键制程表4PFMEA实施步骤STEP6.PFMEA分析表66.1拟定高风险项目之改善措施6.2效果追踪STEP7.水平展开标准化失效风险分析以数据评估失效模式风险－风险关键指数（RPN:RiskPriorityNumber）风险关键指数有下列组成S＝严重度(Seriousness)P＝发生率(Probability)D＝侦测度(Detection)RPN风险率的构成效应(影响)严重度S发生率P侦测度D控制原因失效模式(现象)PFMEA风险的评估与改善评估失效模式原因分析影响分析管制方式制程管制难易度发生几率失效严重度××RPN(风险关键指数)制程条件DPS改变制程管制方式改变制程条件修改后RPN下降RPN的分级（5分级&10分级）1.对SPD每一个项目必须先定义出自己的等级2.SPD的尺度可以不相同3.SPD的分级比率应用必须持续一致4.SPD的分级必须在构成要素展开之前被界定清楚5.SPD的分级必须随着FMEA的结果一起发表等级SPD极低没有非常低易/早发现低轻微低低中重要的中中高高高高极高严重/致命非常高难/晚发现等級設計製程1非常低或沒有沒有衝擊沒有衝擊2很輕微缺陷輕微，極少部分重工，很少顧客發現生產線有輕微缺陷，極少部分重工，很少顧客發現3輕微缺陷輕微，少部分重工，一半顧客發現生產線輕微缺陷，少部分重工，一半顧客發現4很低缺陷不嚴重，部分重工，多數顧客發現生產線不嚴重缺陷，部分重工，多數顧客發現5低缺陷不嚴重，100﹪重工，顧客有些不滿意生產線不嚴重缺陷，100﹪重工，顧客有些不滿意6中等缺陷不嚴重，部分報廢，顧客感覺不好生產線不嚴重缺陷，部分報廢，顧客感覺不好7高缺陷不嚴重，部分報廢，顧客不滿意生產線不嚴重缺陷，部分報廢，顧客不滿意8很高缺陷嚴重，100﹪報廢，顧客非常不滿意生產線嚴重缺陷，100﹪報廢，顧客非常不滿意9有危害危害作業者及使用者安全，不符法規，有發生警告危害作業者及使用者安全，不符法規，有發生警告10嚴重危害嚴重危害作業者及使用者安全，不符法規，無發生警告嚴重危害作業者及使用者安全，不符法規，無發生警告10分级失效严重度(S-Seriousness)：指失效模式发生时引发其对零件本身或对其他零件、次系统、主系统的特性、功能、可靠度的影响程度，乃至对顾客的（內外部）安全性、经济性及环境的冲击程度。一般而言,DFMEA小组要降低失效严重度只能籍助系统重新设计来改善。PFMEA小组要降低失效严重度仍应与DFMEA小组协助改善。1None无2VeryMinor不影响FUNCTION,少数产品重工,少数客户会注意3Minor不影响FUNCTION,少数产品重工,一般客户会注意4VeryLow不影响FUNCTION,少数产品重工,多数户会注意5Low100%产品须重工,客户感到些许不满意6Moderate部分产品需报废,客户感到不安7High部分产品需报废,产品功能偏低,客户感到不满意8VeryHigh100%產品需報廢,產品無法動作,主功能喪失,客戶非常不滿意9Hazardouswithwarnig可能危及仪器及作业员,危险可预警10Hazardouswithoutwarnig可能危机仪器及作业员,危险无法预警严重度(SEVERITY)PFMEA失效嚴重度Definition失效发生率(P，Probability)：指失效模式发生的原因造成失效发生的几率.发生率的判定着重于经验及历史数据发生的程度，不在于精确的数值。一般而言，DFMEA小组要降低失效发生率常利用设计修改（eg.材料、零组件），来排除失效的原因；PFMEA小组应针对影响实效控制参数进行改善。PFMEA发生几率的Definition1Remote:Failureunlikely2VeryLow3Low4Moderate:Occasionalfailures567High:Repeatedfailures89VeryHigh:Failureisalmost10Inevitable发生率(Occurrence)检测度(D，Detection)：指零组件、机构装置或系统投产前现行控制方法侦测发生失效的原因或失效模式的评价指标。DFMEA小组要降低检测度，常改变设计测试方式、验证方式、试验计划或强化设计审查；PFMEA小组要降低检测度，改善检验对象、方式、方法与频率。設計制程1幾乎肯定設計控制時肯定檢測出失效原因及潛在失效模式現行控制方法能找出潛在失效模式,已知相似控制方法2很多,很高設計控制時很多機會檢測出失效原因及潛在失效模式現行控制方法極可能找出潛在失效模式3較多,較高設計控制時較多機會檢測出失效原因及潛在失效模式現行控制方法有可能找出潛在失效模式4中上設計控制時中上機會檢測出失效原因及潛在失效模式現行控制方法可能找出潛在失效模式5中等設計控制時中等機會檢測出失效原因及潛在失效模式現行控制方法找出潛在失效模式可能性中等6少,小設計控制時較少機會檢測出失效原因及潛在失效模式現行控制方法找出潛在失效模式可能性小7很少,很小設計控制時很少機會檢測出失效原因及潛在失效模式現行控制方法找出潛在失效模式可能性很小8極少,微小設計控制時極少機會檢測出失效原因及潛在失效模式現行控制方法找出潛在失效模式可能性微小9非常少,很微小設計控制時非常少機會檢測出失效原因及潛在失效模式現行控制方法找出潛在失效模式可能性很微小10幾乎不可能設計控制時不可能檢測出失效原因及潛在失效模式沒有已知的控制方法能找出潛在失效模式等級PFMEA的检测度(Detection)要求品质企化54321绝对权重相对权重%重要项目(ABCS)品质特性(VOE)矩阵中◎表示强相关○表示中相关△表示弱相关顾客重要度品质展开表要求品质