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1、設計潛在失效模式和影響分析 DFMEA 1 DFMEA c 是一種分析技術 c 設計工程師小組將此技術用作分析潛在失 效模式的原因和機制 c 用以評估整個系統、次系統、零件和組件等 c 是設計人員對於產品的思想總會 c 可以在設計時，將工程師的思考正規化和文 件化 2 減少產品設計失效的風險 可作為客觀評估設計的工具 包括評估功能求和各個設計選擇 用以評估初步設計 評估於製造、裝配及服務等的要求 在設計確認前已發現並考慮到潛在失效模式及其影 響 提供更多的資訊以助全面的設計試驗和開發計劃 3 減少產品設計失效的風險（續） 可為失效模式發展一個等級表，從而建立一 個排序系統以助產品設計改良、發展
2、、測試 及分析 為減少風險的建議和追蹤行動提供一個開放 的空間 可作為一個參考，有助於未來產品設計改良 和發展更先進的設計 4 DFMEA c 是動態文件(Living Document) 在設計概念定案前就開始 在產品及生產圖定案前應完成 在產品發展的過程中，不斷地更新或入 新的元素 5 開展DFMEA 6 開展DFMEA c 列出設計目的 c 客戶的要求 產品要求 製造要求 裝配要求 7 開展DFMEA （續） c 使用流程圖和方塊圖建立： 輸入訊息 過程（功能） 可交付產品或輸出 c 表示主要的關係和邏輯順序 8 FMEA表格 DFMEA 1 2 3 4 567 8 9101113141
3、51216171819202122 9 FMEA表格 DFMEA 編號 文件編號，作為追蹤之用 系統、次系統、零件的名稱和編號 指示分析的等級 設計責任 小組、部門、供應商或OEM的名稱 10 FMEA表格 制表人 編制FMEA的工程師的姓名和聯絡資料 產品型號計劃代號 正在分析的零件所屬的產品型號或計劃 代號 關鍵日期 預計FMEA的完成日期 此日期不應超過產品設計完成日 11 FMEA表格 FMEA日期 應有FMEA的 初稿日期 和 最近修訂日期 FMEA小組 釐訂和或執行任務的負責人、個人和 部門 最好為工作小組成員製作一份分發清單 ，列出他們的姓名、部門和聯絡方法等 12 FMEA表格
4、 項目功能 分析項目的名稱編號 如工程圖紙所示的名稱及術語 在最初的發放之前，可使用實驗性的號 碼 簡潔地描述該項的功能 13 FMEA表格 項目功能 （續） 記錄可測量的操作環境資料，例如溫度 、壓力等 如有多個功能，請分別記錄 14 FMEA表格 潛在失效模式 在此項目上可能出現的潛在失效問題 可能會影響到上一層次的系統或由下一 層次的元件造成 個別列出每一種潛在的失效模式 15 FMEA表格 潛在失效模式（續） 可以借鑒過住經驗 4 4 4 16 FMEA表格 潛在失效模式（續） J 集思廣益 ? ? ? ? 缺點 分析 報告 17 FMEA表格 潛在失效模式（續） 失效模式可能只在某種
5、條件下發生 在某種 運作條件下發生 不正常的環境溫度、低溫、潮濕、 乾燥 在某種 使用狀態下發生 高於平均負荷、錯誤搬運 不規則使用 不同的使用者(年齡、性別?) 18 FMEA表格 潛在失效模式（續） 失效模式是具體的現象，不是徵兆 一些常見的失效模式的例子 裂紋 破裂 19 FMEA表格 潛在失效效應（續） 失效模式對客戶造成的影響 客戶一詞可以是 內部客戶- 該有關項目的製造 者部門 最終客戶- 最終產品的使用者 應考慮 客戶見到了什麼? 客戶是如何發現或注意到失效的? 這對客戶做成什麼影響? 20 FMEA表格 潛在失效效應（續） 注意此項失效是否影響安全或違反法規 以小組的知識去預期
6、失效影響 21 FMEA表格 潛在失效效應（續） 一些常見的失效效應的例子 噪音 操作受損 22 FMEA表格 嚴重程度(S) 評估潛在的失效效應的嚴重性 發生的話，對客戶做成影響的程度 對下個零件組、次系統或系統的影響 23 FMEA表格 嚴重程度(S) （續） 應訂立公司的一套指標 設計小組對 評定準則和分級規則應意見 一致，即使因為個別產品分析作了修改 也應一致 只有進行設計更改，才可以降低嚴重程 度的排序指指標 24 嚴重程度(S)的提議指標 後果評定準則：後果的嚴重度嚴重度 無警告的 嚴重效應 嚴重性級別非常高，在沒有警告的情況下，潛在失效 模式可能影響汽車安全或違反政府安全條例。
7、10 有警告的 嚴重效應 嚴重性級別非常高，在有警告的情況下，潛在失效模 式可能影響汽車安全或違反政府安全條例。 9 非常高汽車零組件不能操作，失去基本功能。8 高汽車零組件照常操作，但性能表現降低。客戶非常 不滿意。 7 中等汽車零組件照常操作，但舒服及方便性零組件不能 操作。客戶不滿意。 6 低汽車零組件照常操作，但舒服及方便性零組件的操 作表現降低。客戶感覺不舒服。 5 非常低產品零組件裝配配合、表面處理或尖聲部分不符合 規格。大部分客戶能發現缺陷。(75%) 4 輕微產品零組件裝配配合、表面處理或尖聲部分不符合 規格。一半客戶能發現缺陷。 3 非常輕微產品零組件裝配配合、表面處理或尖聲
8、部分不符合 規格。很少客戶能發現缺陷。(25%) 2 無並無可見效應1 25 FMEA表格 特性分類 為該項目的特性分類，方便為系統、次 系統或零件作加強控制 其特性可根據客戶要求分為致命、 嚴重或輕微等 特性分類可用作突顯該項目的失效模式 優先處理次序 公司可視乎須要，為各特性制作易明的 特性符號 26 FMEA表格 潛在的失效原因機制 造成失效模式的設計弱點 必須準確地列出，造成每個失效模式的 所有潛在原因和或機制 如嚴重度為9或10時，建議為該項找尋最 根本原因然後詳細記錄於此欄內 27 FMEA表格 潛在的失效原因機制（續） 尋找原因 C因果圖(Cause-Effect Diagram
9、)魚骨圖(Fish Bone Diagram) C故障樹分析(Fault Tree Analysis FTA) C5 Why? 問五次為什麼 28 FMEA表格 潛在的失效原因機制（續） 一些常見的失效原因機制 使用不正確的材 料 材料疲勞 29 FMEA表格 發生頻度(O) 評估該失效原因機制的發生可能性 這是一個比較性的分數 只有通過設計更改消除原因或控制原因 後，才可以改變分數 應參考過住類似問題發生的頻次 30 FMEA表格 發生頻度(O) （續） 參考以下的問題 類似項目的過住的表現？ 該項目有否受到其他部份的牽連？ 其他部份的改變對此項目的影響有 多大？ 此項目是否有根本的不同之處
10、？ 是否全新的設計？ 此零件可否更換？ 環境有什麼改變？ 31 FMEA表格 發生頻度(O) （續） 參考以下的問題 有否可靠性或其他分析數據支 持? 有否預防性的控制部份加入？ 應根據公司過住的記錄，自行訂立指標 設計小組對 評定準則和分級規則應意見 一致，即使因為個別產品分析作了修改 也應一致 32 發生度()的提議指標 失效發生的可能性可能的失效率發生度 很高： 持續的失效 100 / 100010 50 / 10009 高： 反複發生的失效 20 / 10008 10 / 10007 中等： 偶然發生的失效 5 / 10006 2 / 10005 1 / 10004 低： 相對很少發生
11、的失效 0.5 / 10003 0.1 / 10002 極低：不太可能發生 0.010 / 10001 33 FMEA表格 現行設計控制 現有的設計控制可以預防或驗證出該失效模式 及/或失效原因 一般可分為下 2 種設計控制 1. 的控制2. 的控制 預防該失效模式 效應原因機制 出現或減低出現頻 次 用分析或測試方式 ，可以失效模式 效應原因機制 出現前偵查出來 * 第 1種為優先採用之設計控制 34 FMEA表格 現行設計控制（續） 建議使用雙欄表格（預防性及探測性控制） 如使用設計控制單欄表格，應於控制描述前加 上註明。例如“”代表預防性控制。“”代表 探測性控制。 為預防性的控制重新評
12、估發生度（） 35 FMEA表格 難檢度(D) 於須要使用第 2 種設計控制時訂定 評估檢測時的難度或檢測的能力 應在設計發展過程前盡早完成控制 要先改良原有設計控制，才可降低難檢 度數 36 難檢度(D)的提議指標 檢測性設計控制的探測度等 級 非常不肯 定 設計控制不會不可能探測潛在失效成因及其隨後失效模式 ；或根本沒有控制。 10 非常少設計控制能探測潛在失效原因及其隨後失效模式機會非常少 。 9 極少設計控制能探測潛在失效原因及其隨後失效模式機會極少。8 非常低設計控制能探測潛在失效原因及其隨後失效模式機會非常低 。 7 低設計控制能探測潛在失效原因及其隨後失效模式機會很低。6 中等設
13、計控制能探測潛在失效原因及其隨後失效模式機會中等。5 中高設計控制能探測潛在失效原因及其隨後失效模式機會中高。4 高設計控制能探測潛在失效原因及其隨後失效模式機會比較高 。 3 非常高設計控制能探測潛在失效原因及其隨後失效模式機會非常高 。 2 幾乎肯定設計控制幾乎必定能探測潛在失效原因及其隨後失效模式。137 FMEA表格 風險優先數(RPN) = 嚴重性(S) 發生度(O) 難檢度(D) 是量度失效的風險指數 數值愈高，代表風失效風險愈高 應在設計發展過程前盡早完成控制 38 FMEA表格 建議行動 RPN排序完成後，應該對排序最高的、 極為重要的項目首先採取行動 建議先處理高於 100分
14、風險度的項目 不論RPN指數為多少，應對一些高嚴重 性(S)的項目多加留意，例如S=9, 10 39 FMEA表格 建議行動 （續） 建議行動的例子： 更改幾何設計或/及工差 更改物料規格 實驗設計(DOE)或其他技巧 更改測試計劃/標準 其他 () () () () 40 FMEA表格 建議行動 （續） 如無任何建議行動，亦應在此欄填上 “NONE” 或 “無” 等字樣 建議行動必須具列明內容，例如由 100.3mm 改為10mm0.4mm 41 FMEA表格 責任與目標完成日期 負責採取建議行的人員和組織以及目標 完成日期 已採取的行動 包括生效日期 行動結果的評分 如行動未執行，不可填寫結果欄 42 跟進行動 c 設計工程師負責確保所建議行動均被適 當地執行 c 跟進行動可包括： 確保已達到設計要求 評估工程圖紙及規格 確認生產文件 評估製程FMEA 及控制計劃 43 44
