FMEA失效模式与效应分析(1)

0FMEA失效模式與效應分析1一、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2對FMEA的認知產品合格才能出廠whatisImpossible？findabetterway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I’mpossible3一、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4一、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免的核能電廠、水庫、衛星、飛機…….有效運用FMEA可強化事先預防5一、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。6一、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。7一、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(failuremodeanalysis)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(failureeffectanalysis)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(criticalanalysis)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CA8一、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/NOGO計數型：較易研判計量型：功能與規格界限不易確定9一、FMEA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。10一、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？11一、FMEA的基本概念典型車輛工業開發三步驟APQPTimeline過程流程圖(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12一、FMEA的基本概念13一、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prototypepre-launchproduction14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15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.QS9000FMEA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16QS9000設計/製程FMEA表失效模式效應分析表零件或製程名稱：　　　　　　　　　外界製造商：　　　　　　　　負責分析人員：設計/製造負責單位：　　　　　　　工程提出時間：　　　　　　　　分析日期：相關單位：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　製造關鍵日期：改善結果說明／目的失效模式失效效應關鍵特性嚴重度失控原因發生度現行管制措施難檢度風險優先數建議改正措施負責部門與完成日期已採行動嚴重度發生度難檢度風險優先數　　　　　　　　　　　　　　　　　　　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度17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18二、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。(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19二、設計FMEA填寫說明9)項目/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2021二、設計FMEA填寫說明運用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22光碟機伺服晶片和訊號處理晶片SpindleMotorMecha/Loader4-wireTypeDVDMultiPickupHeadCD-RW光學頭列出功能方塊圖231.1Intakeair1.2Compressairto100psig1.3Containair1.4Distributeair1.Providecompressedairat100psig2.RemovemoistureandcontaminantsfromtheairCompressedAirSystem2.1Removemoisture2.2Removecontaminants2.1.1Removemoistureindryers2.1.2Removemoistureinairreceiver2.1.3RemovemoistureinknockoutpotsExampleoftheFunctionalApproach(Top-down)24Compressionstartsprematurely–beforethesystemisreadyforoperation–beforethepressuredecreasestothedemandpointforthecompressorPrematureoperationFunctionalFailuresofInterestFunction:Compressairto100psigTypicalFailureConditionSpecificFunctionalFailurestoConsiderFailuretooperateataprescribedtimeCompressionfailstostartondemandIntermittentoperationCompressiondoesnotalwaysstartondemandFailuretoceaseoperationataprescribedtimeCompressionfailstostopwhentherequiredpressureisachievedLossofoutputorfailureduringoperationCompressiondoesnotproducecompressedairDegradedoutputoroperationalcapabilityCompressiondoesnotproduceproperairpressureorvolumeOtheruniquefailureconditionsSomeoneisinjuredduringcompressionoperationOilintothesewerduringcompressionoperation252627二、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？28293031二、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，先檢討失效發生時對於局部所產生的影響，然後循產品的組合架構層次，逐層