失效模式与效应分析

失效模式與效應分析(FMEA)1FMEA的意義失效的定義定義「失效為一件裝備，裝備的組件或一件結構發生任何形狀、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。」FailureMode失效模式Effect效應Analysis分析2失效乃指出物品的功能失去原先設定的運用效果，而失效的原因可能來自：＊錯誤＊遺漏＊沒有或僅有部份動作＊產生危險＊有障礙FMEA的意義3FMEA型式設計FMEA(DFMEA)1.零件2.次系統3.系統將系統之失敗效應減至最低將系統之品質與可靠度提昇之最高製程FMEA(PFMEA)1.機器設備2.工具3.作業站4.生產線5.各種流程(製程)6.量具7.工作人員訓練將生產製程對系統之失敗效應減至最低將系統之品質,可靠度及產能提昇至最高4FMEA的基本概念將失效依照其應用的目的或特性加以分類：1.依失效發生原因分類•先天性弱點的失效•誤用失效2.依失效發生時間情況分類•突發性失效•漸次性失效3.依失效範圍程度分類•局部性失效•全面性失效4.依失效根源分類•老化、組件、環境、人員5表格內容介紹及說明-失效模式6失效模式(FailureMode)說明：即指系統、子系統或零件、材料等之功能失效時，相對應的故障型式，此為D-FMEA解析最重要階段(因FMEA為根據失效模式來進行影響解析)。型式：TYPEI:為主要功能失效時所產生之故障模式(主要考量)。TYPEII:為伴隨主功能而來且令人意外之故障模式(噪音、振動、溫度)。7表格內容介紹及說明-失效效應8說明：失效效應就是失效模式對功能的影響，如同顧客的感受。即指在產品構造最下階的組件或元件、材料等之功能失效後，對產品各階所產生的相關影響。型式：最終影響：對最終產品使用者所產生的影響。本身影響：對當下原件所產生的影響。下階影響：對當下元件依序至最終產品使用者間之較高層級原組件所產生的影響。失效效應9表格內容介紹及說明-嚴重度10嚴重度(Severity)定義：依最終影響(EndEffect)、本身影響(LocalEffect)、下階影響(NextHigherLevelEffect)之順序評估各影響之嚴重程度，並以1~10定義其不同程度之嚴重程度。說明：因嚴重度依序有E/L/N三種不同評估數據，故風險評估係數(RPN)依序對應亦有三種評估數據。若三組RPN數據逐一分析，可能造成解析資料過於龐大，可考量在現有實際正常情況下，找出最壞的狀況來執行後續改善工作。11D-FMEA嚴重度(S)評分標準分數形容詞功性能外觀例如12~34~56~78910毫無感覺小事一件不滿意尚可接受已感到不耐煩大事不妙幾乎要發生災難(有預警)已發生災難(無預警)不安全且違反政府法規系統已不能用不影響無法查覺1.當不良發生才注意2.部份功性能已漸老化外觀差操作不順噪音環保法規安全認證產品損壞1.功能暫失效無安全顧慮仍可使用2.功能時有時無但無老化現像輕微刮痕輕微凹痕12表格內容介紹及說明-失效原因13失效原因說明：即造成各項失效模式的產品設計本身的原因。探討方向：材料面：材料的耐久性、穩定性、相容性、強度等相關材料物性規格適當程度。設計面：對產品設計上的元件結構配置、功能承受的強度範圍、標準件規格選用、易製性、尺寸及公差配置、產品組配及外觀等之設計適當程度。14表格內容介紹及說明-發生率15發生率(Occurrence)定義：失效模式是因為這個原因而產生，且在現有管制方法下仍會發生之頻率度，以1~10定義其不同程度之發生頻率。說明：失效模式是因為這個原因而產生，但現有管制方法極為完美，產品會因此原因發生此失效模式之頻率極低，故可定義其發生率為1。數種不同原因產生相同失效模式，在相同的效應及管制方法下，其發生率皆不高(O～5)，可回頭將數種不同原因合併考量，減化不必要考量。16D-FMEA發生率(O)評分標準形容”發生”可能性分數可能發生機率CPK值=============================================================不太會發生(Remote)11PPM≧1.67-------------------------------------------------------------------------------------------------------------很低(Low)250PPM≧1.503250PPM≧1.33-------------------------------------------------------------------------------------------------------------偶而會發生(Moderate)40.1%≧1.1750.25%≧1.0061.25%≧0.83-------------------------------------------------------------------------------------------------------------經常發生(High)72.5%≧0.6785.0%≧0.51-------------------------------------------------------------------------------------------------------------不可避免(Extreme)912.5%≧0.331012.5%0.3317表格內容介紹及說明-現行管制方法18現行設計管制方法說明：即用來避免、降低、檢出因功能失效所造成對產品不同程度影響的管控規劃。規劃方向：第一道防線：可避免、消除產生失效的管制方法。第二道防線：可檢出失效並把它改善的管制方法。第三道防線：無法檢出失效，但可減少損失程度或彌補損失的管制方法。19表格內容介紹及說明-難檢度20難檢度(Detection)定義：從產品設計開始到最終客戶使用後的這段期間，在現有設計管制方法下可於產品開發階段之何處查覺失效，並以1~10定義其不同程度之偵測能力。說明：偵測能力可在初期樣品階段時查覺失效，即定義為1(最佳防範力)。偵測能力在客戶最後使用階段(無預警)時才被查覺失效，即定義為10(最差防範力)。21D-FMEA難檢度(D)評分標準檢出能力分數公司流程=======================================================幾乎可以檢出1開發設計階段(設計手冊/原物料規格)----------------------------------------------------------------------------------------------------------------非常高2規格審議前高3規格審議後----------------------------------------------------------------------------------------------------------------中高4試產前中度5試產後----------------------------------------------------------------------------------------------------------------低6出貨前----------------------------------------------------------------------------------------------------------------非常低7客戶尚未收到貨----------------------------------------------------------------------------------------------------------------微小機會8客戶尚未運轉----------------------------------------------------------------------------------------------------------------非常微小機會9不良發生前有預警(噪音)----------------------------------------------------------------------------------------------------------------幾乎無法檢出10不良發生後知道22表格內容介紹及說明-風險優先指數23風險優先指數(RiskPriorityNumber)定義：相等於發生率(O)、嚴重度(S)、難檢度(D)三項數據之乘積，可做為關鍵要因及產品特性之優先評估依據。說明：RPN為較高數據之項目代表較高風險，需優先加以處理，反之則異。RPN數據較低時亦有特殊狀況需優先處理之。24風險(Risk)組合極端案例說明風險組合OSD狀況說明行動採取111恭喜您!!這可是世上難得一見的上帝完美傑作，該記大功一件N/A(慶功宴)1110幾乎不可能發生，但可被客戶接受的小毛病N/A(再努力)1101幾乎不可能發生，假如發生了，亦會在產品開發初期被檢出改善N/A(該注意)11010幾乎不可能發生，但在客戶使用產品時產生嚴重失效(重大客訴)YES1011發生失效的頻率極高，小毛病很容易被檢出，但重修成本極高YES10110在客戶使用產品時，常發生些小毛病(客訴頻繁)YES10101發生頻率極高且嚴重影響的失效，可在產品開發初期被檢出改善YES101010事態極嚴重，得回收產品及賠款了!!(極重大客訴)需採取大動作25風險指數分析嚴重度難檢度發生度RPN資源需優先投入的工作站高高26表格內容介紹及說明-特性分類27特性分類(Classification)定義：對於需要附加設計或過程管制的零材料、子系統或系統的任何特殊產品特性等級加以分類，特殊特性的符號由公司自行訂定。28表格內容介紹及說明-改善行動結果29製程FMEA填寫說明列出製造流程圖與製程條件思考不符合製程條件時之產品現象30製程FMEA填寫說明(1)為製程可能不符合製程要求或設計意圖。(2)敘述規定作業的不合格事項。它可能是引起下一工作站的潛在失效模式，也可能是上一工作站潛在失效的結果。(3)準備FMEA時，必須假設進料的零組件或原物料是好的。(4)根據零件、分系統、系統的工藝特性，對應特定的工作站次列出每一個潛在的失效模式。製程工程師或小組要提出和回答下列問題：製程或零組件為何不符合規格？不考慮工程規格，什麼是客戶(最終使用者、下工程、或服務)所不滿意的？(5)一般的失效模式包含下列各項：斷裂的、變形、彎曲、裝訂捆綁、短路、工具磨損、不正確安裝、灰塵。31製程FMEA為集體的努力1.組成團隊以製程工程師為主體，召集相關部門共同進行。2.製程FMEA是一份動態文件，應該起始於:製程可行性分析階段或之前開始在為量產的準備之前而且，要考慮以單個零件到總成的所有製造程序，在新產品製造計畫階段，對新工藝或修訂過的工藝進行早期審查和分析，以使能增進預測、解決或監控潛在的製程問題。3.製程FMEA假定所設計的產品會滿足設計要求，因設計缺陷所產生的失效模式不包含在製程FMEA中。製程FMEA填寫說明32腦力激盪法禁止批評自由奔放求量搭別人創意便車理性過濾，表達具體明確刪除意見要獲得大多數成員同意表達以《名詞+形容詞》方式創意評價6–3–5原則6人、3構想、看5次如何有效施行FMEA331.產品定義根據產品設定資料，瞭解產品功能、另組件構成結構、工作原理、使用環境、另組件特點與材質，從製程設計資料，瞭解生產過程中之裝配、加工與檢驗方法，上述資料若不易蒐集，也可以利用同類形或相近產品之資料作某些假設，在以後的試驗或使用過程中逐步充實、修改即可。2.繪製流程方塊