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1、潜在失效模式分析 3 5 2009 失效案例 二 FMEA的基本概念 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 二 FMEA的基本概念 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安 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
2、先預防 FMEA观念 FMEA着重于思考做前预防动作并纳入产品设计 制造之前执行 及时性是其实施的最重要因素 避免或消除故障起因 预先确定或检测故障 减少故障的影响和后果 FMEA正是帮助我们从第一道防线就将缺陷消灭在摇篮之中的有效工具 针对产品本身因设计不当后可能产生之失效进行FMEA针对产品因制造流程不当后可能产生之失效进行FMEA 或制造工艺不当后可能产生之失效进行FMEA针对制程中设备之设计或使用不当后可能产生之失效进行FMEA针对产品开发或生产管理 非工程问题 不当后可能产生之失效进行FMEA 设计FMEA 制程FMEA 设备FMEA 管理FMEA FMEA种类 一 FMEA的开发与
3、发展 20世纪50年代 美国格鲁曼公司开发了FMEA 用以飞机制造业的发动机故障预防 取得较好成果 20世纪60年代 美国宇航界实施阿波罗计划时 要求实施FMEA 1974年 美国海军建立了第一个FMEA标准 20世纪70年代后期 美国汽车工业开始运用FMEA 20世纪80年代中期 美国汽车工业将FMEA运用于生产过程中 90年代 美国汽车工业将FMEA纳入QS9000标准 二 FMEA的特点及作用 1 FMEA的特点 FMEA的特点是将失效的严重性 失效发生的可能性 失效检测的可能性三个方面进行量化 通过量化 可将影响功能及质量的可能问题提前进行预防 防患于未然 它是一个 事前的行为 而不是
4、 事后行为 减轻事后修改的危机 二 FMEA的特点及作用 2 FMEA的作用 FMEA首先是一种统计分析工具 它可在设计 生产 交付的各阶段开始之前即进行有效控制 FMEA可帮助我们确认 1 哪一种缺陷可能发生 2 这种缺陷会造成什么影响 3 这种影响的严重性有多大 4 是哪种原因导致失效 5 失效发生的概率有多大 6 当前的过程控制方法 7 检测失效的能力 8 风险优先数为多少 9 有何改善方案 简而言之 就是用工程方法预防失效或错误的发生 防患于未然 五 影响程度评估及风险优先数计算 严重性S 对应于某潜在缺陷影响的严重程度发生概率O 对应于原因与缺陷模式比例的评估可检测性D 在客户处发生
5、缺陷的可能等级 即在本公司可发现此缺陷的可能性RPN表示风险优先数 RiskPriorityNumberRPN S O D 三 設計FMEA填寫說明 12 嚴重度 S 失效模式一旦發生時 對系統或設備以及操作使用的人員所造成的嚴重程度的評估指標 嚴重度僅適用於結果 要減少失效的嚴重度等級數字 別無他法 只能透過修改設計才能達成 三 設計FMEA填寫說明 12 嚴重度 S 影響標準 影響的嚴重性等級 危險發生無預警 影響操作的安全性 或不符合政府法規 10 危險發生有預警 影響操作的安全性 或不符合政府法規 9 非常高 無法操作以及短暫失去功能 8 高 可操作但減低功能層次 造成客戶不滿意 7
6、中等 可操作但方便舒適的功能無法執行 以客戶的經驗認為不適合 6 低 可操作但減低方便舒適的功能 以客戶的經驗認為些許不滿意 5 非常低 無法操作以及短暫失去功能 4 輕微 不符合的項目的裝配表面處理及異音 不良資訊來自一般客戶 3 非常輕微 不符合的項目的裝配表面處理及異音 不良資訊來自特定客戶 2 無 無影響 1 三 設計FMEA填寫說明 13 等級這個欄位用來區分任何對零件 子系統或系統將要求附加於製程管制的特性 如 關鍵的 主要的 重要的 任何項目被認為是要求的特殊製程管制 將被以適當的特徵或符號列入設計FMEA的分等欄位內 並將於建議行動欄位被提出 每一個於設計FMEA列出的項目 將
7、在製程FMEA的特殊製程管制中被列出 三 設計FMEA填寫說明 14 潛在失效起因 機理這個欄位是指一個設計薄弱部份 其作用結果就是失效模式 在儘可能的範圍內 完整且簡要的列出每個失效模式所有可以想得到的失效起因或機理 以利針對相對應的失效起因採取改正措施 典型的失效起因 規定的材料不對 設計壽命估計不當 應力過大 潤滑不足 維修保養說明不當 環境保護不足 計算錯誤 假設錯誤等典型的失效機理 降伏 疲勞 材料不穩定性 蠕變 磨損 腐蝕等 三 設計FMEA填寫說明 15 發生率 O 參考下列各要素 決定發生率等級值 1 10 1 相似零件或子系統的過去服務歷史資料和相關經驗 2 零件 上一階零件
8、或分系統是否滯銷 3 上一階零件或分系統改變程度的大小 4 零件與上一階零件 基本上是否有差異 5 零件是否為全新的產品 6 零件使用條件是否改變 7 作業環境是否改變 8 是否運用工程分析去預估 應用此零件之發生率 三 設計FMEA填寫說明 15 發生率 O 失效可能性失效可能發生比例等級 非常高 失效無法避免 1 2 10 高 重複失效 1 8 8 一般 非經常性的失效 1 20 7 低 比較少的失效 1 80 6 輕微 未必會發生的失效 1 400 5 1 2000 1 15000 1 150000 1 1500000 4 3 2 1 四 製程FMEA填寫說明 17 偵檢度 D 是指零組
9、件離開製作道次或裝配之前 用前述第 2 種現行製程管制方法 查出起因或機理 並提出矯正措施 來偵檢潛在失效起因 機理 製程缺陷部份 能力的評估指標或者用第 3 種製程管制方法 查明失效模式 偵檢可發展為後續的失效模式能力的評估指標 評估指標分成1 10級 作業時以假設失效己發生 考量現行所有製程管制方法 阻止有該失效模式或缺陷的組件流出的能力 以統計原理為基礎的抽樣檢驗是一種有效的偵檢度評估方法 四 製程FMEA填寫說明 17 偵檢度 D 發現標準 製造或組裝時發現的可能性等級 完全不確定 不能發現潛在原因 機理以及併發的失效模式 10 非常低 現行的管制可能會發現潛在原因以及併發的失效模式
10、9 低 管制缺乏機會發現潛在原因以及併發的失效模式 8 一般 管制將會發現潛在原因以及併發的失效模式 7 高 管制很有機會發現潛在原因以及併發的失效模式 6 非常高 可確定管制將會發現潛在原因以及併發的失效模式 5 4 3 2 1 二 风险优先数RPN 3 风险优先数RPN RPN风险率的构成 效应 影响 严重度S 发生率O 难检度D 控制 原因 失效模式 現象 三 FMEA实施步骤 先做部件FMEA 再做子系統FMEA 再做系統FMEA 四 FMEA实施5个时机 1 一般的原则 FMEA之使用要越早越好 如此才能消除或减少设计错误之发生 2 当设计新的系统 产品 零件 制程 设备时 在作概念
11、设计或草图时即可开始FMEA 3 当系统 产品 零件 制程 设备有变更时 4 当现有的系统 产品 零件 制程 设备有新的应用时 5 当现有系统 产品 零件 制程 设备被考虑要改善时 APQP过程中D FMEA所处的阶段 六 FMEA的计分标准如下表 典型缺陷原因 缺陷模式和影响如下表所示 设计分析表 七 過程FMEA應用實例 现以波峰焊接过程各因素对首次通过率的影响为例进行PFMEA 1 确定工序流程及风险性评估 对风险高的工序作 标记 表示将对此工序进行PFMEA 从步骤1来看 须对浸锡工序进行PFMEA 七 过程FMEA应用实例 2 确定分析水平 本例以波峰焊焊机为分析水平 3 焊接过程内
12、容 1 炉前检查 印刷线路板及电子组件装配检查 项目如下 表面氧化程度 弯脚角度及方向 异物 损伤 2 浸松香助焊剂 对助焊剂比重 液面高度 发泡程度 浸助焊剂时间进行检讨 3 预热 对预热温度 时间进行检查 4 浸锡 锡液温度 锡面高度 锡的成分 浸渍角度 时间对焊接有影响 七 過程FMEA應用實例 4 焊接浸焊流程图 七 过程FMEA应用实例 5 各过程不良模式如下表 七 过程FMEA应用实例 6各过程重要不良模式及分析原因如下表 七 过程FMEA应用实例 五 FMEA實施步驟 1 任務確立及實施對象 2 決定分析層次 3 建立機能方塊圖 4 建立可靠度方塊圖 5 列出潛在失效模式 6 列出可能失效起因 機理 7 列出失效造成之嚴重等級 8 完成FMEA表 9 預防與改正 THANKS
