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1、,潛在的失效模式與效應分析(FMEA),培训师：李果,FMEA,F:,Failure,失效、失敗 定義：,達不到預期的功能或目的,Fail to reach Scope. Objective. Purpose.,談Failure，先談定義,要層別得夠細，否則收集的資料會很混淆,Failure Mode (cause) Effect Analysis,在規定條件下不能完成其規定的功能， 或參數不能保持在規定範圍內， 或操作者失誤，造成產品功能失效， 及因應環境力變化導致功能喪失。,M:,Mode,在所有失效中，出現最多的,(眾數),例：2, 3, 3, 3, 4, 5, 5, 6, 7,在組織有
2、限的資源下，從失效最多的狀況、最高的頻率開始著手，此即Failure Mode,FMEA,Failure Mode (cause) Effect Analysis,FMEA,E:,Effect,影響,Effect談三種：,在有限resource的狀況下， 從失效最多的狀況開始著手， 此即Failure Mode,Failure Mode (cause) Effect Analysis,1.Local effect,2.Next high level effect,3.End effect,(對本身的立即影響),(對同一Level的影響， 也可能對Next high level effect),
3、(對產品使用者的影響),(對end product的user影響,產品跑到user身上，use時才發現),Downstream Internal effect,Downstream External effect,FMEA 之沿革,FMEA 定義及分析方式,FMEA是一種工程技術用以定義、確認及消除在系統上、設計、过程及服務還沒有到達顧客前已知的或潛在的失效、問題等。 FMEA包含了兩種分析方式： 第一: 使用歷史數據，針對相似產品、 服務、 保證數 據、 顧客抱怨、 及其他可取得資訊，加以定義 失效。 第二: 使用統計推論、模擬分析、同步工程及可靠度工 程等以確認及定義失效。 如果正確及適當
4、地使用，FMEA 方法會使評價行動更準確及更有效率。,良好FMEA之具備事項,FMEA是早期預防失效及錯誤發生的最重要 且最有效的方法之一。 一個良好的FMEA必須具備： 1. 確認已知及潛在失效模式 2. 確認每一失效模式的效應和原因 3. 依據風險優先指數(產品的嚴重度、發生率 及偵測度) 4. 提供問題改正行動及跟催,FMEA 之效益,指出設計上可靠性的弱點，提出對策 針對要求規格、環境條件等，利用實驗設計或模擬分析，對不適當的設計，即時加以改善，節省無謂的損失 有效的實施FMEA，可縮短開發時程及開發費用 FMEA發展之初期，以設計技術為考量，但後來的發展，除設計階段使用外，製造工程及
5、檢查工程亦可適用,以設計的最小構成單位組件，假設使用中可能產生的故障，針對此故障，檢討其可能引起對上層組件、子系統及系統產生的影響，指出可靠性的弱點，提出對策建議，防止未然的故障發生。,FMEA的精神,FMEA展開時機,1. 依照FMEA定義，它是一種方法，消除或減少已知或潛在問題， 以強化顧客滿意至最大極限。因此，為了要達成此目的，展開FMEA 的時機必須愈早愈好!縱使相關數據/資訊仍然未知時。 FMEA的口號為:(就你所有，儘全力而為) 2. 經由品質機能展開(QFD)已知某些資料時，就應立刻展開FMEA。 3. 當設計新的系統，新的設計，新產品，新过程，新的服務時。 4. 當現有系統，設
6、計，產品，过程，或服務等不管是何種理由，將要變 更時。 5 當既有的系統，設計，產品，过程，或服務的條件有新的應用時。 6 當既有的系統，設計，產品，过程或服務被考慮要改善時。,FMEA 之因果模式,1.設計不當 2.製造不當 3.使用不當 4.磨耗 5.安裝不正確 6.逐漸老化,1.實體破壞 2.操作中失效 3.功能退化 4.功能不穩定,1.安全失效 2.機能失效 3.控制失效 感覺、外觀,人,機,料,法,環,CAUSE,MODE,EFFECT,FMEA作業展開,任務確認,決定 分析層級,列舉 故障模式,機能 方塊圖,流程步驟 分析表,選定 故障模式,製作 FMEA表,列舉 故障原因,提出
7、對策方案,RPN評價 選定對象,B.S 故障事例,試驗報告 不良報告 顧客抱怨,經驗累積,DFMEA,PFMEA,系統、 子系統、 零件,FMEA 種類,系 統,零組件 子系統 主系統,設 計,零組件 子系統 主系統,製 程,人力 設備 方法 材料 量測 環境,重點： 使系統失效之影響 降至最低,目標： 使系統品質 、可靠性、成本 及維護性 提昇至最佳狀態,重點： 使設計失效之影響 降至最低,目標： 使設計品質 、可靠性、成本 及維護性 提昇至最佳狀態,設 備,工具、 工作站 生產線 作業員訓練 过程 及量具,重點： 使过程失效之影響 降至最低,目標： 使过程品質 、可靠性、成本 及維護性 提
8、昇至最佳狀態,何謂設計 FMEA ?,設計的潛在 FMEA 是一種分析技術，係由負責設計的工程師或小組使用，在儘可能的範圍內用來確保所有潛在的失效模式及其原因均已納入考量並予以處理。 最終成品及其所有相關的系統、子系統及零組件，都應納入評估，FMEA是設計小組想法之摘錄(包括依據經驗有可能失效事項之分析)。 根據潛在失效模式對顧客的影響程度，列出優先順序來，並據以建立設計、改善、開發及驗收測試或分析之優先順序系統。,过程的潛在 FMEA 是一種分析技術，係由負責过程的工程師或小組使用，在儘可能的範圍內用來確保所有潛在的失效模式及其原因/機制均已納入考量並予以處理。过程潛在 FMEA旨在： 鑑別
9、过程的機能和要求 鑑別潛在的產品和过程有關的失效模式 評估失效對顧客的潛在影響 鑑別潛在的製造或組裝過程原因和鑑別过程變數 ( Variables )，並且據以控制降低發生率或失效情況的偵測度。 鑑別过程變數，以著眼於过程控制 列出潛在失效模式之排序，並據以建立考慮採取預防矯正措施的優先順序 將製造或組裝過程的結果予以文件化。,何謂过程 FMEA?,FMEA與控制特性,持續不斷的改善(消除或減少失效、錯誤、成本、不當等)是改善顧客滿意度最重要指標。FMEA中有三項非常重要指標和產品品質/服務關係密切。,第一、危險的(Critical)特性：,這些特性會影響生產的產品/服務是否符合政府法規和安全
10、規定。譬如： 正式法律/規章 工業標準 顧客需要 內部工程需要或主要量測指標（諸如：尺寸、溫度、 壓力、等等）,第二、顯著的(Significant)特性：,顧客及供應商共同制定或顧客指定或設計/过程工程師制定。 諸如：尺寸、速度、溫度、壓力、等等 設計FMEA及过程FMEA的內容必須用於確認重大的產品、过程或服務特性，作為說明最佳設計的方法。所有的重要特性應於可行性研究中就設計好。,第三、主要的（Major）特性：,為量測指標，提供迅速回饋到过程，因此可立即地正確更正品質問題。這種量測指標也提供問題來源及關於品質方面，顧客不滿意的定性及定量量測。這些量測指標諸如下列結果： 1.長期信賴性測試
11、 6.外部檢驗檢討及分析 2.內部檢驗及稽核 7.保證（里程、壽命）資料分析 3.过程不良品檢討及分析 8.供應商審核分析 4.顧客滿意度調查 9.顧客抱怨分析 5.產品驗收測試,先期產品品質規劃(APQP)時序圖,概念啟始 認可,1.規劃,計畫 認可,原型試作,量試,2.產品研發,3.过程研發,过程研發/ 驗證,產品研發/ 驗證,計畫/定義 研發立案,生產,生產階段/ 回饋矯正,產品 / 过程 驗收,4.產品/过程驗收,規劃,5.回饋與矯正,量產,DFMEA,PFMEA,FMEA 之展開,“ Before - the - event “，not “ After - the - fact “
12、減少產品过程設計開發後期的變更。 FMEA 不僅是簡單的填表工作，而是藉由對 FMEA 之瞭解以消除風險及計劃適當的控制來達到顧客滿意。 記錄全部的過程儘可能,FMEA 作業說明(FMEA分析目的及步驟),目的：FMEA是一種系統方法，使用制式表格及問題解決方 法以確認潛在失效模式及其效應，並評估其嚴重度、發 生度、偵測度及目前控制方法，從而計算風險優先指數 (RPN)，最後採取進一步改善方法，如此持續進行，以 達防患失效模式及效應發生於未然。 步驟 ：(一)評定風險 確認潛在失效模式及評估其效應之嚴重度並評估其發生度及偵測度 確認關鍵特性 (二)使用柏拉圖，展開優先順序評估 評估潛在过程設計
13、不良大小 (三)依優先次序採取改善措施 幫助根除（設計變更）產品服務及減少（控制）有問題之產生服務到達顧客之要求 控制含 - P型（預防型）及D型（偵測型）,FMEA 作業說明(FMEA 團隊遴選及流程),FMEA 團隊遴選 *跨部門團隊之組成 *遴選跨層人員(設計工程師、过程工程師、生產管理、品保工程師.等人) *遴選FMEA負責工程師 *灌能以執行改善動作,決定过程或遴選標準过程 *使用方塊圖/流程圖以展示目前或計劃的过程,詳細的原因 - 失效 - 效應 *腦力激盪/確認失效模式 *確認第一層原因(第二層、第三層、第四層等多層原因) *定義失效模式的效應,FMEA 作業說明(FMEA 團隊
14、遴選及流程-續),計算風險 *嚴重度(每程失效模式取最大值) *針對每一失效模式，採用最高計分的嚴重度乘以最高計分的發生率(SxO) *風險優先指數(RPN)為最高計分的嚴重度乘以最高計分的發生率，再乘以最低計分的偵測度 *也可能是較高計分的偵測度(完全視目前控制方法的性質而定) p.s. 目前AIAG FMEA 手冊範例以最高計分的偵測度計算,建立柏拉圖(可運用不同統計技術) *針對嚴重度、發生率及風險優先指數逐一建立柏拉圖 *確認“重要的少數失效模式”,展開建議行動 *專注於少數重要的失效模式,項目 /功能(要求),潛在 失效模式,潛在 失效效應,嚴 重 度,等 級,潛在原因/ 失效機制,
15、發 生 度,現行設計 (过程)控制,預防,檢測,偵 測 度,R P N,建議措施,責任與 目標 完成日期,措施結果,採行措施,嚴 重 度,難 檢 度,偵 測 度,R P N,潛在失效模式與效應分析作業序列,功能, 特徵 或要求為何?,效應為何?,什麼會錯誤? - 無功能 - 部分/過多/ 降低功能 - 間歇功能 - 不預期功能,有多不好?,原因為何?,其發生 頻率為何?,如何能 預防及發現 這種 原因及錯誤?,這種方法 發現這種問題 有多好?,改善風險程度 能夠做什麼? - 設計變更 - 过程變更 - 特別控制 - 標準, 程序書 或指引變更 - 導入防呆措施 - 加強設備保養 - 加強參數控
16、制 - 加強工作技能,FMEA 作業說明(FMEA展開流程),編制过程流程,決定过程功能,決定失效模式,三種評價完成？, （S * O * D ),確認效應,評價嚴重度,確認原因,評價發生度,確認目前控制,評價偵測度,輕重緩急 柏拉圖分析,遴選最重要失效模式,知道如何影響 嚴重度？發生度？偵測度？,收集數據 進行變更 確認改變 執行改變,收集數據 原因順序 影響要因 確認改變,否,是,是,否,更新文件 重訂優先順序,範例 - FMEA展開,範例 - FMEA展開,4,5,7,8,控制計劃為一活的(live)文件，描述與規範如何控制制程。 控制計劃是过程的肇建者，創立过程控制，由反應計劃(Reaction plan)來執行異常管理。控制計劃是構成整體先期品質規劃中最重要的一部份。 在實務運作中，控制計劃敘述在流程中每一階段，如何製造及保證过程及產品可以被控制。應用控制計劃，过程中的作業員能加以觀察並量化任何过程改變，同時也能收集數據導引任何良好过程改變及消除任何不好过程改變。換言之，一種控制計劃，假如適當和廣泛準備得當，應該產生更穩定过程條件並使顧客風險降至最低。,
