FMEA的讲义

1潛在的失效模式與后果分析(FMEA)PotentialFailureModeandEffectsAnalysis2FMEA定義P:Potential潛在的→意味著失效還沒有發生,只是可能會發生,但不是一定會發生,所以FMEA是一種缺陷預防的技術潛在的方法.3FMEA定義F:Failure失效→定義：1.達不到預期的功能或目的談Failure，先談定義要層別得夠細，否則收集的資料會很混淆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。4FMEA定義F:Failure失效→定義：2.產生了非預期的功能加工製程中使操作者或機器受到了傷害、損害,產生了有害氣體與輻射,過大的噪音與震動，過高的溫度、粉塵與刺眼的光線等談Failure，先談定義要層別得夠細，否則收集的資料會很混淆5M:Mode模式:在所有失效中，出現最多的(眾數)例：2,3,3,3,4,5,5,6,7在組織有限的資源下，從失效最多的狀況、最高的頻率開始著手，此即FailureModeFMEA定義6彎曲毛邊孔偏位破裂孔太淺未打孔搬運損壞髒污孔太深表面太粗糙變形生鏽開放電路短路未貼標籤失效模式通常的的表現形式:FMEA定義7FMEA定義E:Effect後果Effect談三種：1.對本身的立即影響2.對同一水平的影響，也可能對下一工序的影響3.對產品使用者的影響8人身安全手感不良作業過多不舒服的氣味無法操作操作不良不穩定車控不良顧客不滿意作業中斷滲漏外觀不良無法繫緊無法契合無法連接無法安裝無法選配無法裝面板損壞裝備危及作業無法鑽孔FMEA定義後果的通常表現形式:9FMEA定義FMEA是一種利用團隊,找出潛在的失效模式及評估其風險,依其風險提出解決問題的方法.10“早知道……就不會”早知道作好防震设计就不會造成大楼倒塌早知道不滥砍滥伐就不會造成泥石流有些早知道是必需的！有些就不會是不允许發生的FMEA定義11“我先……所以没有”我先看了气象预报所以没有淋成落汤鸡我先設計电脑防火墙所以没有被黑客入侵有些我先是必需的！有些所以没有是可预期避免的核電廠、水庫、衛星、汽車召回事件……有效運用FMEA可減少事後追悔FMEA定義12失效鏈水箱支架断裂水箱后倾水箱与风扇碰撞水箱冷却水管被风扇刮伤水箱冷却液泄漏冷却系统过热发动机气缸损坏汽车停驶FMEAFMA13①水箱支架強度不足而造成的支架斷裂是這個失效鏈的根源。②道路不平引起的車體振動與扭轉是引起支架斷裂的環境條件，但不能視爲失效的內在原因。因爲汽車在不平道路上行駛是正常的輸入條件。③失效鏈中，上一個失效模式是下一個失效模式的起因，下一個失效模式是上一個失效模式的後果。④在沒有任何措施情況下，失效將發展到最終的模式。最有效的措施是不讓支架斷裂這一根源模式發生。在失效鏈中任何環節採取“切斷”措施，如在水箱與發動機（假設風扇安裝在發動機上）之間增加撐杆，保證風扇不與水箱碰撞，可以防止失效鏈的發展。但這種措施是否合理要認真評審。⑤失效鏈的發展常常會有分支，有時分支的鏈也會産生更加嚴重的後果失效模式。以上這些概念對進行FMEA活動時，將十分有幫助。14FMEA之沿革•1、FMEA的前身為FMECA，是在1950由格魯曼飛機提出，用在飛機主控系統的失效分析•2、波音與馬丁公司在1957年正式編訂FMECA的作业程序，列在其工程手冊中•3、60年代初期，美太空总署将FMECA成功的应用于太空计划。美军同时也开始应用FMECA技术，并于1974年出版MIL-STD-1629FMECA作业程序。•4、1985年由国际电工委员会（IEC）出版的FMECA国际标准（IEC812),即参考MIL-STD-1629A加以部分修改而成。15FMEA之適用範圍•1、ISO90048.5節FMEA作為設計審核的要項，另FTA(失效樹分析)風險分析亦是。•2、CE標志，以FMEA作為安全分析方法。•3、ISO14000，以FMEA技術作為重大環境影響因素分析與改進方法。•4、TS16949/QS9000以FMEA作為設計與製程失效分析方法。16FMEA的類型FMEA主要有三種類型，分別是：系統FMEA——SFMEA(System)設計FMEA——DFMEA(Design)製程FMEA——PFMEA(Process)17系統設計製程部件子系統系統部件子系統系統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重點：使設計失效之影響降至最低重點：使製程失效之影響降至最低設備目標：使系統品質、可靠性、成本及維護性提昇至最佳狀態目標：使設計品質、可靠性、成本及維護性提昇至最佳狀態工具、工作站生產線作業員訓練製程及量具目標：使製程品質、可靠性、成本及維護性提昇至最佳狀態FMEA的類型18FMEA的特点•FMEA的特点是：1)失效还未发生，可能发生，但不是一定要发生;2)时机:在设计或过程开发阶段前开始；3)FMEA分析的文件——记录专用表格——作为动态文件使用——按照过程/产品/服务寿命周期期间要求更改4）核心：预防；5）对潜在失效模式的风险和后果进行评定；6）指导贯穿整个过程、产品和服务周期。19FMEA的实施●及时性●它是一个事前的行为，而不是一个事后的行为。●事先花时间很好地进行综合的FMEA分析，能够容易、低成本地对产品或过程进行修改，从而减轻事后修改的危机。●FMEA能够减少或消除因修改而带来更大的机会。适当地应用FMEA是一个相互作用的过程，永无止境。●FMEA是一个动态的文件。●FMA是一种事后行为，是对产品/过程已经发生的失效模式分析其产生的原因，评估其后果采取纠正措施的一种活动。●类似项目的FMA是FMEA的重要的输入参考资料。20FMEA的实施FMA（失效模式分析）FMEA（潜在失效模式及后果分析）失效已经产生失效还未产生，可能发生，但不是一定要发生核心：纠正核心：预防诊断已知的失效评估风险和潜在失效模式的影响开始于产品设计和工艺开发活动之前指引开发和生产指引贯穿整个产品周期FMA:FailureModeAnalysis21項目/功能(要求)潛在失效模式潛在失效后果嚴重度等級潛在原因/失效機制頻度現行設計(製程)管制預防檢測探測度RPN建議措施責任與目標完成日期措施結果採行措施嚴重度頻度探測度RPN潛在失效模式與后果分析作業序列功能,特徵或要求為何?后果為何?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--製程變更--特別管制--標準,程序書或指引變更--導入防呆措施--加強設備保養--加強參數控制--加強工作技能22潛在失效模式與后果分析作業序列標題定義功能:製程或設計要做什麼失效模式:失效的表現形式,如不良現象後果:失效會導致什麼樣的後果嚴重度:後果有多嚴重潛在原因:產生失效的原因頻度:失效起因發生的頻率現行管制:探測或防止失效傳遞到後續顧客的現行控制方法探測度:失效模式或起因一旦發生,能否探測出23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后果和原因3.依據風險順序(嚴重度、頻度及探測度)采取措施4.提供問題改正行動及跟催24•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，製造工程及檢查工程亦可適用FMEA之效益25FMEA的精神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。26FMEA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。2.FMEA的口號為:就你所有,盡全力而為3.經由品質機能展開(QFD),新產品,新制程,新的服務時。4.當現有系統，設計，產品，製程，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，製程，或服務的條件有新的應用時。6.當既有的系統，設計，產品，製程或服務被考慮要改善時。27FMEA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.管制失效〈感覺、外觀〉人機料法環CAUSEMODEEFFECT28FMEA作業展開任務確認決定分析層級列舉失效模式機能方塊圖流程步驟分析表選定失效模式製作FMEA表列舉失效原因提出對策方案RPN評價選定對象B.S失效事例試驗報告不良報告顧客抱怨經驗累積DFMEAPFMEA系統、子系統、部件29機能方塊圖系統車體如果產品機能很複雜，可將其區分為若干子系統，以鑑別其主要及次要機能，予以各個分析子系統部件車門外部車窗內部車門內/外板玻璃車門密封帶門扣/鎖30功能:提供座位支撐穩定的附著潛在失效模式:•座椅支撐結構失效•座椅支撐過度偏斜功能:提供令人愉悅的外觀潛在失效模式:•亮度劣化•塗料碎片系統功能:提供結構的支撐潛在失效模式:•結構的失效•過多的偏斜功能:提供正確完成本架幾何數據的尺寸管制潛在失效模式:•本車架安裝點的長度太長•本車架安裝點的長度太短功能:支撐架總成生產方法(焊接)潛在失效模式:設計目標1.騎乘至少3000小時不需保養,及10000小時的騎乘壽命2.適應99.5%男性成人舒適的騎乘3.其他功能:容易騎用潛在失效模式•駕駛困難•踩踏困難功能:提供可靠的交通潛在失效模式•鏈條經常損壞•輪胎經常需要保養功能:提供舒適的交通潛在失效模式•座椅位置令騎乘者感到不舒服腳踏車子系統部件上架車架總成手把總成前輪總成後輪總成扣鏈齒輪總成座椅總成鏈條總成前下方管下後方管扣鏈齒輪管31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。何謂設計FMEA?32製程的潛在FMEA是一種分析技術，係由負責製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/機理均已納入考量並予以處理。製程潛在FMEA旨在：•鑑別製程的機能和要求•鑑別潛在的產品和製程有關的失效模式•評估失效對顧客的潛在影響•鑑別潛在的製造或組裝製程原因和鑑別製程變數(Variables)，並且據以管制降低頻度或失效情況的探測度。•鑑別製程變數，以著眼於製程管制•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•將製造或組裝製程的結果予以文件化。何謂製程FMEA?33FMEA之展開•“Before-the-event“，not“After-the-fact“減少產品／製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管制來達到顧客滿意。•記錄『全部的製程』《儘可能》34FMEA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后果，並評估其嚴重度、頻度、探測度及目前管制方法，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后果發生於未然。步驟：(一)評定風險＊確認潛在失效模式及評估其后果之嚴重度並評估