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1、2019/8/23,1,失效模式與效應分析(FMEA),2019/8/23,2,我們將學到,如何創建FMEA及相關行動計畫 FMEA流程如何與流程圖相連接 失效模式,起因和後果之間的關係 不同類型FMEA,2019/8/23,3,課程大綱,發展沿革 概述 FMEA 應用 FMEA 準備階段 失效風險分析 RPN 的分級 PFMEA 實施步驟 FMEA 報告標準格式 常見製程失效原因 祝各位同仁今天”旅途”愉快!,2019/8/23,4,FMEA的發展沿革,是評估設計可靠度之一種方法。 在1950年由美國之UM公司針對新型噴射戰鬥機時，為了評估飛機操作系統某一元件之失效分析所採用之解析方法。 1
2、957年Boeing飛機公司與Martin公司正式將FMEA列入工程指導手冊。在同時期，美國NASA與軍方也開始應用FMEA技術，並於1974年訂定MIL-STD-1629 FMEA應用程序。 1993年，美國汽車工業為連貫設計、 開發和製造的程序，整合各汽車公司FMEA應用程序，三大汽車公司委託ASQC整合SAE-J-1739（潛在失效模式與效應分析參考手冊）。 我國在1970年左右引進，用於航空及汽車工業。,2019/8/23,5,三個基本觀念,FMAFEACriticality Analysis Corrective Action 強調事前預防 動態文件,2019/8/23,6,概述,H
3、ow: 認識產品及製程的潛在失效模式。 評估產品及製程的失效之影響。 消除或減少潛在失效發生的改善措施，確認其成效。,失效模式與效應分析(Failure Mode Effect Analysis): What: 是一種系統化之工程設計輔助工具，協助 工程師進行新產品新技術開發及工程分析. Purpose: 在工程設計時早期發現潛在缺陷及其影響 程度, 以及時謀求解決之道. Effect: 避免失效之發生或降低其發生時產生之 影響, 提高系統之可靠度。,2019/8/23,7,根據美國汽車工業小組的調查報告-客戶滿意的品質槓桿研究指出，在產品推出到市場的過程中，愈早投入品質預防的努力，愈能令客戶
4、滿意，品質回收的利益亦愈大。,品質預防-客戶滿意,產品設計開發階段,製程開發階段,生產組裝階段,銷售階段,售後服務階段,客訴處理階段,100,10,1,1/2,1/20,失敗成本,低,高,2019/8/23,8,預防、改善與災害控制,商品企劃,產品設計、試作,準備,生產,銷售、售後服務,市場撤退,預防FMEA D&P,改善-8D QIT&QCC,災害控制,失敗成本,低,高,2019/8/23,9,的要點 是事前改善措施而不是事後矯正行動,在產品設計及製程規劃時成功地應用FMEA可以減少工程變更或容易執行變更，更可將潛在的問題事先預防。 是不良預防的分析工具，是一種有條理的程序、系統化的分析技術
5、,可藉由一張包含所有的失效模式的表，說明失效模式、失效原因與影響性，並以數據來表示風險的大小,並採取預防改善措施。,品質槓桿,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,FMEA,8D,提前發現潛在性問題,事後發生信賴性問題,2019/8/23,10,FMEA的類別,系統 (System) -SFMEA 設計（Design） -DFMEA 製程（Process） -PFMEA 機器 (Machine) -MFMEA 設備 (Equipment) -EFMEA 維護 (Service) -SEFMEA,Types of FMEA,工厂端Focus 在PFMEA和部分產品的DFM
6、EA,2019/8/23,11,製程的FMEA（PFMEA）,確認製造和裝配的失效原因與製程變異，找出管制及改善方法。 確認製程潛在的失效模式及影響。 改善順序的依據。 包含：設備/機器、工具、工作站、生產線、製程、治具。,2019/8/23,12,設計的FMEA（DFMEA）,幫助選擇高可靠度和高安全性零件。 徹底瞭解各階層機構、組件、零件之功能。 設計初期階段了解製造和裝配的需求。 改善設計的弱點、改善順序的依據。 提供分析資訊，進行設計驗證與設計審查。 評估設計變更和新設計的必要性。 包含：主系統、次（子）系統、零件/組件/機構,2019/8/23,13,誰來作FMEA？（如何組小組）,
7、為防止分析時的偏差,各個層面的代表,每個功能單位要有, 專業技術和管理人員都應有,集思廣益. DFMEA:R&D,TE,QE,ME(材料工程師),QA,PE PFMEA:PE,ME,TE,QA,IE,2019/8/23,14,應用FMEA的時機？,新設計或工程更改 新製程或製程變更或製程轉移 新方法導入 新設備導入 應用及生產環境變動 材料更改,2019/8/23,15,準備階段,1. 確認產品的可靠度要求及目標。 2.掌握系統、次系統的構造(列出產品所有的機構組件零件、製程、事務流程所有的步驟) 3.決定失效風險分析（RPN）水準。 4.準備失效模式分析表。,Remark: 時間計劃的整合-
8、絕大部份進行此類分析的人員，都有原本的任務，一方面要能進行日常工作，另一方面要能完成分析工作，因此時間的妥善安排是非常重要的,2019/8/23,16,失效風險分析,以數據評估失效模式風險風險關鍵指數 （RPN:Risk Priority Number） 風險關鍵指數由下列組成 S 嚴重度 P 發生率 D 偵測度,2019/8/23,17,RPN風險率的構成,效應(影響),嚴重度S,發生率P,偵測度D,控制,原因,失效模式(現象),2019/8/23,18,PFMEA風險的評估與改善評估,失效模式,原 因分析,影 響分析,管制方式,制程管制難易度,發生機率,失效嚴重度,RPN(風險關鍵指數),
9、製程條件,D,P,S,改變製程管制方式,改變製程條件,2019/8/23,19,DFMEA風險的評估與改善評估,失效模式,原 因分析,影 響分析,管制方式,設計管制難易度,發生機率,失效嚴重度,RPN(風險關鍵指數),D,P,S,改善設計管制,修改設計,重新設計,2019/8/23,20,RPN的分級（5分級或10分級）,等 級 S P D 極低 沒 有 非常低 易/早發現 低 輕 微 低 低 中 重要的 中 中 高 高 高 高 極高 嚴重/致命 非常高 難/晚發現,1.對SPD每一個項目必須先定義出自己的等級 2.SPD的尺度可以不同 3.SPD的分級比率應用必須持續、一致 4.SPD的分級
10、必須在構成要素展開之前被界定清楚 5.SPD的分級必須隨著 FMEA 的結果一起發表,2019/8/23,21,失效嚴重度(S-Seriousness)： 指失效模式發生時引發其對零件本身或對其他零件、次系統、主系統的特性、功能、可靠度的影響程度，乃至對顧客（內外部）安全性、經濟性及環境的衝擊程度。一般而言，DFMEA小組要降低失效嚴重度只能藉助系統重新設計來改善。PFMEA小組要降低失效嚴重度仍應與DFMEA小組協助改善。,失效發生率(P-Probability)： 指失效模式發生的原因造成失效發生的機率。發生率的判定著重於經驗及歷史數據發生的程度，不在於精確的數值。一般而言，DFMEA小組
11、要降低失效發生率常利用設計修改（eg.材料、零組件），來排除失效的原因；PFMEA小組應針對影響失效控制參數進行改善。,檢測度(D-Detect)： 指零件、組件、機構裝置或系統投產前現行控制方法偵測發生失效 的原因或失效模式的評價指標。DFMEA小組要降低檢測度，常改變設計測試方式、驗證方式、實驗計畫或強化設計審查；PFMEA小組要降低檢測度，改善檢驗對象、方式、方法與頻率。,2019/8/23,22,失效嚴重度(S-Seriousness),2019/8/23,23,失效發生率(P-Probability),2019/8/23,24,檢測度(D-Detect),2019/8/23,25,如
12、何進行FMEA？ -PFMEA,2019/8/23,26,PFMEA實施步驟,列出產品製程所有的步驟 製程展開 要求功能敘述，確認輸入輸出關係 失效模式（現象） 敘述失效的效應（影響） 失效的原因調查與記述 現行的管制方式 風險關鍵指數（RPN）評估 擬定高風險率項目之改善措施 改善與追蹤、修訂FMEA表,2019/8/23,27,腦力激盪法（BS法）,腦力激盪法由美國人奧斯本1939發展出來，對於激勵人們引發思考是一項很有效的方法，它重視的是構想的產生及多樣化，使得各種富有創意的構想都能在自由、開放、相互溝通交流的情形下產生。是美國人最常用的技法，德國人普及率最高的工具 不作任何好壞的評價
13、自由奔放，大膽提出各種奇發突想 愈多愈好 搭便車,2019/8/23,28,Step1 製程展開 (1)製程展開 (2)找出關鍵工程/工序,決定重要管制製程 (3)找出製程與產品品質特性之關係,將各製程之品質保證上之確認重點明化。,表1-2 製程展開表,2019/8/23,29,Step2 功能敘述 必須執行作業、工程的目的，以一種簡明的、精密的和容易了解的方法來敘述，使任何人均能了解。 Step3 失效的模式/現象（功能變異或喪失） O/I、設備、作業不能發揮原先預定功能或意圖的事項。過去之異常、故障情報；列舉因使用、環境條件之不良事件。 可能的製程失效模式例子： 反向、錫裂、錫洞、漏件、O
14、PEN、SHORT、零件破損、CASE刮傷、LABEL歪斜、輸出線材破、高翹、錯件、沾錫渣等.,2019/8/23,30,項目/功能 1.請填寫進行分析中 製程設計之項目名稱及詳細功能. 2.應該力求精確描述製程欲達成的結果。,潛在失效模式(Potential Failure Model) 1.指製造過程有 可能未能達到或完成該 製造過程的設計目的。 2.對於特定項目item及其功能functional， 列出每一個潛在失效模式。它有可能以 前類似情形(類似產品設計或類似製程) ， 因此建議以往錯誤案件(包括研究開發過 程的失敗經驗、製程失敗經驗、市場客 訴)進行研究收集分析整理。 3.也有可
15、能未曾發生，但是評估有可能 發生，也必須要進行評估。 可以透過小組的腦力激盪進行小組 審查。 例如:零件偏移、斷線、短路、線路太細,2019/8/23,31,範例,2019/8/23,32,Step 4 失效的效應填寫（影響S),一個部位產生故障，都可能會連鎖地造成其他影響。因此對在構造、功能上相鄰接之系統的影響要能清析的記錄，才能正確分析失效模式。失效的模式發生的結果在系統、產品、製程或設備上各種影響必須被考慮 局部的 (Local) 零件組件、系統單獨發生失效不會影響其它的組件。例:一些外觀性不良,或LED燈不亮不致影響整套系統操作,故屬局部影響效應 整體的 (Global) 會影響其它零
16、件、組件、次系統、系統功能，甚至系統最終的功能。例:P/S NOP,BRO將使系統之功能無法正常運行、當機或損毀,屬整體影響效應 其他-作業人員、使用者、設備、建築物。,2019/8/23,33,潛在失效效應(Potential Effect(s) of Failure 1.潛在失效效應就是潛在失效模式產生的一項或是多項的影響(Impact) 2.失效模式產生的的影響，其嚴重程度應該是根據顧客在該功能使用下，要求使用功能之重要性或安全性給予不同的嚴重等級或評分. 3.客戶包括內部顧客及下製程對於上製程或設計結構下，造成的生產的不順暢、不穩定或功能上的缺失. 4.這些影響的嚴重情況評點，可以根據以往錯誤案件(包括
