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1、,FMEA失效模式與效應分析,0,一、FMEA基本概念 二、設計FMEA表填寫說明 (一) 失效的定義 (二) 嚴重度、難檢度與發現率的制定 (三) 如何制定風險指標RPN 三、製程FMEA表填寫說明 四、如何有效施行FMEA 五、如何成功的導入FMEA 六、如何應用FMEA與QFD及管制計畫,FMEA失效模式與效應分析,1,對FMEA的認知,產品合格才能出廠 what is Impossible？ find a better way 只要你相信，就會看得到，不要等看到了，才去 相信它，到時候必須付費去相信別人的成果。,有無退貨 有無抱怨,一、產品風險與可靠度,止於至善,Im possible
2、,2,一、FMEA 的基本概念,”早知道 就不會 ”, 早知道 作好機場安檢 就不會 造成 911美國國難 早知道 改進防洪排水設計 就不會 造成全台大淹水 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,3,一、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
3、免的, 核能電廠、水庫、衛星、飛機.,有效運用 FMEA 可強化事先預防,4,一、FMEA 的基本概念,1.對產品設計與製程進行失效分析， 找出元 / 組件的失效模 式，鑑定出它的失效原因，並評估該項失效模式對系統會 產生什麼影響。 2.找出元 / 組件或系統的潛在弱點，提供設計、製造、品保 等單位採取可行之對策，及早進行設計與製程研改，強化 產品品質。 3.書面描述上述分析過程，確保產品品質符合顧客需求。,5,一、FMEA 的基本概念,1. 及時性是成功實施FMEA的最重要因素之一。 2. 它是“事前的預防”而不是“事後的追悔”。 3. 事先花時間進行FMEA分析，能夠容易且低成本 地對產品
4、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。,6,一、FMEA 的基本概念,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(failure mode analysis),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(failure effect analysis),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
5、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(critical analysis),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。, FM, EA, CA,7,一、FMEA 的基本概念,失 效 的 定 義 根據Collins (1981) 的定義失效為一件裝備，裝備的組件或一件結構發任何形狀、尺度或材料性質的變化，造成這些物品處於無法充分地執行其特定的功能的狀態。,規格：對於系統或裝備的性能或功能範圍， 必須驗証時可以量測。,GO / NO GO 計數型：較易研判 計量型：功能與規格界限不易確定,8,一、FMEA
6、 的基本概念,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。,9,一、FMEA 的基本概念,想想看 光碟機及遙控滑鼠 有沒有 思考看看為什麼？ ？,有失效 是客戶看到 而我們卻沒見到嗎？,客戶看的 失效 和我們相同嗎？,客戶對 失效的看法 和我們相同嗎？,10,一、FMEA 的基本概念,典型車輛工業開發三步驟,APQP Timeline,過程流程圖 (
7、包含所有流程),設計FMEA (包含所有流程),製程FMEA 關鍵特性與失效影響議題 (在所有流程),有些要素可能含在,過程管制計畫,關鍵特性與特性管制議題,過程/流程管制計畫 (所有主要流程),由APQP程序啟動過程,11,一、FMEA 的基本概念,12,一、FMEA 的基本概念,車輛文件發展,發展作業流程清單,檢查並確認顧客需求,將流程清單主要的道次 填入FMEA,仔細考量什麼是 主要關鍵的過程,運用FMEA思索 每一個過程的要素,使用RPN指標及相關資訊 決定關鍵特性,針對關鍵特性 發展管制計畫,對關鍵特性 發展合適的管制機制,仔細考量 每一階段之管制計畫 prototype pre-l
8、aunch production,13, FMEA 之 功 用,階 段 功 用 1.設計階段 1.發掘所有可能之失效模式 2.依固有的技術進行設計變更 3.必要之處，採用可靠性高之零組件 2.開發階段 1.明確把握失效原因，並實施適當的改善 2.零件安全之寬放確認 3.壽命、性能、強度等之確認 3.製造階段 1.活用工程設計，進而改善製程上之弱點 2.利用FMEA之過程製定必要之製程標準 4.客戶抱怨階段 1.不同環境產生之失效，以FMEA克服 2.不同使用法產生之失效，以FMEA克服,一、FMEA 的基本概念,14, FMEA 之 特 徵,1.是一項以失效為討論重點的支援性與輔助性的可靠度技
9、術。 2.用表格方式進行工程分析,使產品在設計與製程規劃時,早期 發現缺陷及影響程度以便及早提出解決之道。 3.是一種系統化之工程設計輔助工具。 4.QS 9000 FMEA因分析對象不同分成 “設計 FMEA ” 及 “製程 FMEA” ，而 MIL- STD -1629A因分析項目缺少現行管制方法 故適合設計時使用。 5.FMEA為歸納法之應用，根據零組件的失效資料,由下而上推斷 系統的失效模式及其效應，是一種向前推演的方法。,一、FMEA 的基本概念,15, QS 9000 設計/製程 FMEA 表,一、FMEA 的基本概念,設計/製程,失效模式,原因,發生機率,影響,嚴重性,管制,難檢
10、度,16,腦力激盪法,禁止批評 自由奔放 求量 搭別人創意便車,三菱式 腦力激盪法,理性過濾，擇取組合，表達具體明確 刪除意見要獲得成員大多數同意 表達以名詞+形容詞方式 創意評價 E (期待值) = X (目的達成度) * P (實現可行性) 創意佳X = 100 實現可行性低 P=50% = E = 50 % 創意可X = 80 實現可行性高 P=90% = E = 72 %,成品合格出廠 卻被顧客抱怨 的原因可能有,6 3 5 原則 6人、3構想、看5次,一、FMEA 的基本概念,17,二、設計 FMEA 填寫說明,(1) FMEA 編號 : 填入 FMEA 文件編號,以便可以追蹤使用。
11、 (2) 系統、子系統及零組件: 指示合適的分析等級，並填入系統、子 系統或零組件名稱和編號。 (3) 設計責任者 : 填入OEM、部門和小組,也包括供應廠商名稱。 (4) 準備者 : 填入準備 FMEA 責任工程師的姓名、電話號碼、公司。 (5) 車型/年份 : 填入想要分析/製造的車型年份。 (6) 生效日期 : 最初 FMEA 發佈日期,不能超過開始計畫生產的日期。 (7) FMEA日期 : 填入 FMEA 最初制定日期，和最新被修訂日期。 (8) 核心小組 : 列出有權限參與或執行這項工作的負責個人和單位。,1. 通常於藍圖完成時開始實施,18,二、設計 FMEA 填寫說明,9) 項目
12、/功能 填入要被分析的名稱和編號，利用專用名詞和工程圖面上顯示的設 計等級。於首次正式發行之前，可以使用實驗時使用的編號。 填入被分析項目的功能使之符合設計意圖。包括這個系統作業相關 環境的資訊 (如:溫度、壓力、濕度範圍) 。 如果項目包含一個以上有不同潛在失效模式功能時 ，則列出所有個 別功能。,1. 設計內容 : 列出清單(確認何項設計是期望的，何項設計是不想要的),2. 顧客需求 : 可被規範及被量測,3. 產品需求 :,4. 製造組裝的需求,思考所需的工具及必備的技術文件 : QFD、顧客面談、可靠度需求 比較分析、產品品質資訊 製程需求,19,20,二、設計 FMEA 填寫說明,運
13、用QFD將產品系統架構展開 或設計流程展開並列出功能方塊圖,系統,車身,次系統,門,窗,內裝,外裝,組件,門內板,玻璃窗,密封條,門閂,21,光碟機伺服晶片和訊號處理晶片,Spindle Motor,Mecha/Loader,4-wire Type DVD Multi Pickup Head,CD-RW光學頭,列出功能方塊圖,22,Example of the Functional Approach (Top-down),23,24,25,26,二、設計 FMEA 填寫說明,(10) 潛在失效模式(失效的樣子) 是零件、子系統或系統，功能不符合設計需求時，失效的種類。 潛在失效模式也可能是較高
14、階子系統或系統之失效原因，或較低階 零組件的失效效應。 列出特別項目和功能的每一潛在失效模式。 假設失效是將發生的，但不是必須發生的。 潛在失效模式僅可能發生於某些操作條件下 ( 如:站在顧客的操作條件去想像) 和在某些使用條件下( 如:站在顧客的使用條件去想像) 。,問題是看得到嗎？,根據設計流程思考一下,光碟機及遙控滑鼠一般的設計失效模式有那些？,27,28,29,30,二、設計 FMEA 填寫說明,(11)潛在失效效應(需知己知彼) 為被客戶查覺在功能特性上失效模式的效應。也就是: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影 響。 一般在討論失效效應時，先檢討失效發生時
15、對於局部所產生的 影響，然後循產品的組合架構層次，逐層分析一直到最高層級 人員、裝備所可能造成的影響。,請思考公司產品失效時對 系統有何影響,31,二、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。,32,二、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,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,可由內外部顧客抱怨去評判,33,二、設計
