DFMEA设计潜在失效模式及后果分析

1設計潛在失效模式和影響分析DFMEA2DFMEA是一種分析技術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用以評估整個系統、次系統、零件和組件等是設計人員對於產品的思想總會可以在設計時，將工程師的思考正規化和文件化3減少產品設計失效的風險a.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b.用以評估初步設計評估於製造、裝配及服務等的要求c.在設計確認前已發現並考慮到潛在失效模式及其影響d.提供更多的資訊以助全面的設計試驗和開發計劃4減少產品設計失效的風險（續）e.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、測試及分析f.為減少風險的建議和追蹤行動提供一個開放的空間g.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5DFMEA是動態文件(LivingDocument)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列出設計目的客戶的要求產品要求製造要求裝配要求…8開展DFMEA（續）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表示主要的關係和邏輯順序9FMEA表格–DFMEA___系統__________________DFMEA編號_______________________________________________次系統__________________設計潛在失效模式及效應分析（DFMEA）頁數第______頁，共______頁___零組件__________________設計責任___________________________編制人姓名______部門______職員編號___________產品型號/計劃代號____________關鍵日期___________________________DFMEA日期（初稿）______________（修訂）_______________跨部門小組________________________________________________________________________________________________________現行設計控制行動結果項目功能潛在失效模式潛在失效之效應嚴重性等級潛在原因／失效機制發生頻率預防性探測性難檢度風險優先數建議行動責任與目標完成日期已採取行動嚴重性發生度難檢度風險優先數1234567891011131415121617181920212210FMEA表格1.DFMEA編號文件編號，作為追蹤之用2.系統、次系統、零件的名稱和編號指示分析的等級3.設計責任小組、部門、供應商或OEM的名稱11FMEA表格4.制表人編制FMEA的工程師的姓名和聯絡資料5.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6.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12FMEA表格7.FMEA日期應有FMEA的初稿日期和最近修訂日期8.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13FMEA表格9.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14FMEA表格9.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15FMEA表格10.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16FMEA表格10.潛在失效模式（續）可以借鑒過住經驗17FMEA表格10.潛在失效模式（續）集思廣益?18FMEA表格10.潛在失效模式（續）失效模式可能只在某種條件下發生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?)19FMEA表格10.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20FMEA表格11.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?21FMEA表格11.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失效影響22FMEA表格11.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23FMEA表格12.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24FMEA表格12.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25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。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126FMEA表格13.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27FMEA表格14.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28FMEA表格14.潛在的失效原因／機制（續）尋找原因因果圖(Cause-EffectDiagram)／魚骨圖(FishBoneDiagram)故障樹分析(FaultTreeAnalysisFTA)5Why?–問五次為什麼29FMEA表格14.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30FMEA表格15.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31FMEA表格15.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？是否全新的設計？此零件可否更換？環境有什麼改變？32FMEA表格15.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33發生度(Ｏ)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100/10001050/10009高：反複發生的失效20/1000810/10007中等：偶然發生的失效5/100062/100051/10004低：相對很少發生的失效0.5/100030.1/10002極低：不太可能發生0.010/1000134FMEA表格16.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35FMEA表格16.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“Ｐ”代表預防性控制。“Ｄ”代表探測性控制。為預防性的控制重新評估發生度（Ｏ）36FMEA表格17.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37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。138FMEA表格18.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39FMEA表格19.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=9,1040FMEA表格19.建議行動（續）建議行動的例子：1.更改幾何設計或/及工差2.更改物料規格3.實驗設計(DOE)或其他技巧4.更改測試計劃/標準5.其他…()()()()41FMEA表格19.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100.3mm改為10mm0.4mm42FMEA表格20.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21.已採取的行動包括生效日期22.行動結果的評分如行動未執行，不可填寫結果欄43跟進行動設計工程師負責確保所建議行動均被適當地執行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44