《fmea失效模式及效应分析》讲义

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1、FMEA 失效模式與影響分析,(Failure Mode & Effect Analysis),內容提要,FMEA之歷史 FMEA之應用 FMEA之定義 FMEA使用時機 FMEA分類 FMEA分析流程 失效模式及效應分析表單格式 設計 FMEA之作業程序 制程 FMEA之作業程序,內容提要,嚴重度S 發生率O 難檢度D 風險優先數(關鍵性指數)RPN FMEA的益處 實施FMEA應注意的問題 設計FMEA與制程FMEA之區別 FMEA在FOXCONN FMEA的作業范例,FMEA之歷史,亡羊補牢 ,猶未為晚(出自“戰國策” ) “我聽說過，看見兔子牙想起獵犬，這還不晚羊跑掉了才補羊圈，也還不

2、遲。” “亡羊補牢”這句成語，便是根據上面約兩句話而來的，表達處理事情發生錯誤以后， 如果趕緊去挽救，還不為遲的意思。例如一個事業家，因估計事情的發展犯了錯誤，輕舉冒 進，陷入失敗的境地。但他并不氣餒，耐心地將事情再想了一遍，從這次的錯誤中吸取教 訓，認為“亡羊補牢”，從頭做起，還不算晚呢!,FMEA之歷史,1950由美國格魯曼(Grumman)飛機公司首先提出應用于飛機主操縱系統的失效分析。 1957年波音(Boeing)與馬丁(Martin Marietta)公司在其工程手冊中正式提出FMEA之作業程序。 60年代初期美國航空太空總署(NASA)將FMEA技朮成功應用于太空計划。,FMEA

3、之歷史,同時代初期美國軍方也開始應用FMEA技朮并于1974年出版軍用標准 MIL-STD-1629A沿用至今。目前此標准仍為全世界重要之FMEA參考標准之一。 1970年代，美國汽車工業受到國際間強大的競爭壓力不得不努力導入國防與太空工業之可靠度工程技朮FMEA以提高產品品質可靠度.,FMEA之歷史,1985年由國際電工委員會(IEC)所出版之FMEA國際標准即為參考美軍標准MIL-STD-1629A加以部分修改而成之FMEA作業程序。 除此之外目前的國際品質系統ISO9000及歐洲產品CE標志之需求都將FMEA視為重要的設計管制分析方法。,100$,發現問題,解決問題,預見問題,1000$

4、,10$,1$,設計,開發,制造,用戶端,DFMEA,PFMEA,FMEA之應用 在品質管理應用,FMEA之應用 在品質管理應用,FMEA之應用 美國三大汽車公司之要求,八十年代后許多汽車公司開始開發內部之FMEA手冊并逐步將其分為設計FMEA和制程FMEA并開始要求供應商對其所供應的零件進行設計FMEA和制程FMEA并將其視為供應商的重點考核項目。但由于各公司的要求不同造成供應商的額外負擔和困擾因此為改善這一現象福特克萊斯勒通用汽車等三家汽車公司在美國品管學會和汽車工業行動組的協助下整合各汽車公司之規定與表格在1993年完成失效模式與效應分析參考手冊確立胃FMEA在汽車的必要性并統一了其分析

5、程序與表格。,FMEA之應用 QS9000標准要求,4.2.3.1 產品質量先期策劃(APQP) 供方必須建立和實施產品質量先期策劃程序. 供方應建立內部多功能小組, 為新產品或更改產品進行生產準備. 這些小組應采用產品質量先期策劃和控制計劃參考手冊中適當的技術, 也可采用能達到同樣效果的類似技術. 小組活動應包括: 特殊特性的開發和最終確定(見附錄C) 失效模式及后果分析的開發和評審 制定措施,優先減少高風險順序數的潛在失效模式 控制計劃的制定或評審,4.2.3.4 產品安全性 供方在設計控制(要素4.4)和過程控制(4.9)的方 針及規程中, 必須考慮適當的安全防護和產品安全性,. 供方應

6、促使內部人員了解其產品的安全因素. 4.2.3.5 過程失效模式及后果分析(PFMEA) PFMEA必須考慮所有的特殊特性, 必須努力 改進過程,以防止發生缺陷, 而不是找出缺陷. 某些顧客要求在生產件批準前進行FMEA評審和批準(見第II部分),參見潛在失效模式及後果分析參考手冊.,FMEA之應用 QS9000標准要求,4.4.5.1設計輸出補充 供方的設計輸出必須是如下過程的結果包括 努力簡化優化創新及減少浪費(如QFDDFM/DFAVEDOE公差研究響應面方法或其它適當的替代方法) 需要時使用幾何尺寸和公差 成本/性能/風險的權衡分析 使用試驗生產和現場的反饋信息 使用設計FMEA,FM

7、EA之應用 QS9000標准要求,FMEA之應用 技術發展現狀,目前FMEA已經廣泛應用在航空航天電子機械電力造船和交通運輸等產業根據美國國防部所屬的112個單位進行的調查顯示有87個單位認為FMEA是一種有效的可靠度分析技朮值得推廣。,FMEA之應用 技術發展與應用,可靠性分析技術 系統化工程設計輔助工具 利用表格進行工程分析 在設計階段早期發現問題 及早謀求解決措施,FMEA之定義,FMEA: Failure Mode and Effects Analysis FMEA是一種以失效為討論重點的設計輔助工具系利用表格方式進行工程分析在工程設計時早期發現潛在缺陷及其影響程度以便及早謀求解決之道

8、避免失效之發生或降低其發生時產生之影響。 目的-防患於未然 本質-工程分析,1. 一般的原則, FMEA之使用要越早越好，如此才能消除或減少設計錯誤的發生 2. 當設計新的系統、產品、零件、製程、設備時，在作概念設計或草圖時即可開始作 FMEA 3. 當系統、產品、零件、製程、設備有變更時 4. 當現有的系統、產品、零件、製程、設備有新的應用時 5. 當現有的系統、產品、零件、製程、設備被考慮要改善時,FMEA使用時機,SYSTEM FMEA:主要用于系統方面潛在失效模式分析. DESIGE FMEA:主要用于產品制造前設計階段失效模式分析 PROCESS FMEA:主要用于產品制造及裝配階段

9、失效模式分析 SERVICE FMEA:主要用于產品送到客戶前所有服務失效模式分析,FMEA分類,FMEA分析流程,先期規劃,主流程,結果應用,FMEA分析流程 先期規劃,組成FMEA團隊,資料收集,訂定執行方案,產品設計,制造工藝,使用維修,環境,表格格式,分析層次,失效定義,成果整合,時機,FMEA分析流程 先期規劃,1. 組成FMEA團隊 FMEA為一系統化輔助工具此一失效分析工具必然會牽涉到公司內很多部門人員與各種技朮因此有必要利用團隊方式進行。,FMEA分析流程 先期規劃,2. 資料收集 一般而言在執行FMEA之前應掌握以下几個方面的資料 A.有關產品設計方面的資料。 B.有關制造工

10、藝方面的資料。 C.有關使用維修方面的資料。 D.有關環境方面的資料。,FMEA分析流程 先期規劃,3. 訂定FMEA執行方案 根據FMEA之實際需要或合約的要求擬定FMEA執行方案據以執行FMEA并隨制程之修正而更新FMEA且將分析結果提供作為制程設計參考。通常FMEA執行方案中要規定的項目說明如下,FMEA分析流程 先期規劃,3. 訂定FMEA執行方案 A.表格形式 B.分析硬品或制程之層次 I.分析最低層次以能夠對其功能做完 整描述為准。 II.從高層之分析結果判斷。 III.根據以往經驗決定分析的最低層次。 IV.以剛好高于維修保養的最低層次為主,FMEA分析流程 先期規劃,3. 訂定

11、FMEA執行方案 C.編碼系統 D.失效定義 E.成果整合 F.時程,FMEA分析流程 主流程,分析制程特性,定義製造流程,分析產品特性,分析失效模式,分析失效原因,分析現行控制方法,分析失效效應,分析發生率,分析難檢度,分析嚴重度,計算風險優先數,決定優先改善之失效模式,建議改善措施,改善實施,失效模式及效應分析表單格式,_系統 _子系統 _零件部_設計責任_ 機型/料號_ 關鍵日期_ FMEA TEAM 成員_,FMEA編號_ 頁碼:共1頁第1頁,FMEA日期:_,編制人:_,審核人:_,2,3,5,6,1,4,7,8,10,11,16,15,14,13,12,20,19,18,17,21

12、,22,9,失效模式及效應分析表單格式,1.FMEA編號:填入FMEA文件的編號,以便查詢; 2.項目:填入所分析的系統、子系統或零件的過程名稱、編號; 3.設計/過程責任:部門、小組還應包括供方的名稱; 4.填入負責準備FMEA工作的工程師姓名、電話及所在公司名稱; 5.機型/料號:填入將使用和正被分析的設計過程影響的預期的機型和料號;,失效模式及效應分析表單格式,6.關鍵日期:填入FMEA初次預定完成日期、該日期不應超過計劃開始設計生產發布日期; 7.FMEA日期:填入編制FMEA原始稿的日期及最新修訂的日期; 8.核心小組:列出有權確定和執行任務的責任部門和個人姓名; 如果對某一特定原因

13、無建議措施,那麼就在該欄中寫“N/A” 9.項目/功能:填入被分析項目的名稱和編號; 如果該項目有多種功能,且有不同的失效模式,應把所有功能都單獨列出;,失效模式及效應分析表單格式,10.潛在失效模式: 對一個特定項目及其功能,列出每一個潛在失效模式, 前提是這種失效可能發生,但不一定發生; 11.潛在失效后果: 潛在失效后果,就是失效模式對系統功能的影響; 12.嚴重度(S) 13.分級(重要程度) 用於對另件、子系統或系統的產品特性分級:關鍵、主要、 重要、生點等;,失效模式及效應分析表單格式,14.潛在失效的起因/機理 潛在失效起因是指一個設計/工藝薄弱部分的跡象,其作用結果就是失效模式

14、 15.頻度(0):頻度是指某一特定失效起因或機理(已列於前欄中)出現的可能性. 16.現行設計/工藝控制; 17.探測度(D) 18.風險順序數RPN 19.建議措施: 如果對某一特定原因無建議措施,那麼就在該欄中寫“無”,失效模式及效應分析表單格式,20.責任(對建議措施) 把負責建議措施執行的組織和個人及預計完成的日期填寫在本欄中; 21.采取的措施 當實施一項措施后,簡要記載一下具體的措施和生效日期. 22.糾正后RPN 23.跟蹤:小組成員應保証所有建議措施被實施或已妥善地落實; 24.RPN在的再改進,直RPN50.,失效模式及效應分析表單格式,在完成基本資料的收集且有了執行方案之

15、后就應按照方案中的規定利用收集到的資料進行FMEA的分析工作其分析程序如下 1. 系統定義 2. 功能分析 3. 硬件組合層次分析 4. 可靠度分析 5. 失效模式分析,設計 FMEA之作業程序,6. 失效效應分析與嚴重登記評估(定量和定性) 7. 失效原因分析 8. 失效模式之發生几率分析或評估 9. 失效檢測方法分析 10. 補救預防措施 11. 關鍵性分析(關鍵性指數或風險優先數RPN) 12. 填寫失效模式效應與關鍵性分析表 13. 失效模式效應與關鍵性分析報告,設計 FMEA之作業程序,制程 FMEA與設計FMEA程序類似但因其分析對象為制程而非硬件設計其分析程序還是有所區別主要如下 1. 制造流程定義 2. 制程特性分析 3. 產品特性分析 4. 失效模式 5. 失效效應分析 6. 嚴重度分析 7. 失效原因分析,制程 FMEA之作業程序,8. 發生率分析 9. 現行失效管制方法分析 10. 難檢度分析 11. 關鍵性分析 12. 建議改進措施 13.填寫失效模式效應與關鍵性分析表 14.失效模式效應與關鍵性分析報告,制程 FMEA之作業程序,一般而言執行FMEA大都是因為客戶之要求 因此很多公司花費相當大的工夫所做之FMEA 可能只用于交給客戶的報告這種情形不僅會 使FMEA成為成本與時間的負擔造成