失效模式分析-FMEA教育训练

1乙盛機械ESONPrecisionEngineeringCO.,LTDPreparedby:MichaelPrepareddate:2012.6.252FMEAF:Failure失效、失敗→定義：達不到預期的功能或目的FailtoreachScope.Objective.Purpose.談Failure，先談定義要層別得夠細，否則收集的資料會很混淆FailureMode(cause)EffectAnalysis3M:Mode在所有失效中，出現最多的(眾數)例：2,3,3,3,4,5,5,6,7集中點：xn=xnnn=11.數學平均值=(Math.Average)2.中位數=4(Medium)=4.243.眾數=3(Mode)在有限resource的狀況下，從失效最多的狀況開始著手，此即FailureModeFMEAFailureMode(cause)EffectAnalysis4FMEAE:Effect影響Effect談三種：在有限resource的狀況下，從失效最多的狀況開始著手，此即FailureModeFailureMode(cause)EffectAnalysis1.Localeffect2.Nexthighleveleffect3.Endeffect(對本身的立即影響)(對同一Level的影響，也可能對Nexthighleveleffect)(對產品使用者的影響)(對endproduct的user影響,產品跑到user身上，use時才發現)DownstreamInternaleffectDownstreamExternaleffect5FMEA之沿革GrummanAircraftCompany1950FMEA飛機主操縱系統失效分析Boeing&MartinMariettaAerospaceCompany1957工程手冊中正式列出FMEA程序NationAeronauticsandSpaceAdministration(NASA)1960FMEA成功地應用於航太計劃DefenseDepartmentInternationalElectricalCommission(IEC)Chrysler,FordGM,ASQ,AIAG1974出版Mil-STD-1629FMECA1980出版Mil-STD-1629AFMECA1985出版IEC812FMEA1993出版FMEA手冊1995出版FMEA手冊2001出版FMEA手冊6FMEA定義及分析方式FMEA是一種工程技術用以定義、確認及消除在系統上、設計、製程及服務還沒有到達顧客前已知的或潛在的失效、問題等。FMEA包含了兩種分析方式：第一:使用歷史數據，針對相似產品、服務、保證數據、顧客抱怨、及其他可取得資訊，加以定義失效。第二:使用統計推論、模擬分析、同步工程及可靠度工程等以確認及定義失效。如果正確及適當地使用，FMEA方法會使評價行動更準確及更有效率。7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效應和原因3.依據風險優先指數(產品的嚴重度、發生率及偵測度)4.提供問題改正行動及跟催8FMEA之效益•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9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。FMEA的精神10FMEA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。FMEA的口號為:(就你所有，儘全力而為)2.經由品質機能展開(QFD)已知某些資料時，就應立刻展開FMEA。3.當設計新的系統，新的設計，新產品，新製程，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。11EsonPrecisionEngineeringCo.,Ltd1.一般的原則:FMEA之使用要越早越好,如此才能消除或減少設計錯誤之發生;2.當設計新的系統、產品、零件、制程、設備時,在作概念設計或草圖時即可開始FMEA;3.當系統、產品、零件、制程、設備有變更時;4.當現有的系統、產品、零件、制程、設備有新的應用時;5.當現有系統、產品、零件、制程、設備被考慮要改善時.使用FMEA的5個時機12FMEA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CAUSEMODEEFFECT13FMEA作業展開任務確認決定分析層級列舉故障模式機能方塊圖流程步驟分析表選定故障模式製作FMEA表列舉故障原因提出對策方案RPN評價選定對象B.S故障事例試驗報告不良報告顧客抱怨經驗累積DFMEAPFMEA系統、子系統、零件14FMEA種類系統零組件子系統主系統設計零組件子系統主系統製程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目標：使系統品質、可靠性、成本及維護性提昇至最佳狀態重點：使設計失效之影響降至最低目標：使設計品質、可靠性、成本及維護性提昇至最佳狀態設備工具、工作站生產線作業員訓練製程及量具重點：使製程失效之影響降至最低目標：使製程品質、可靠性、成本及維護性提昇至最佳狀態15EsonPrecisionEngineeringCo.,Ltd針對產品內子系統互相組合搭配后,可能產生之失效進行FMEA針對產品本身因設計不當后可能產生之失效進行FMEA針對產品因制造流程不當后可能產生之失效進行FMEA;或制造工藝不當后可能產生之失效進行FMEA針對制程中設備之設計或使用不當后可能產生之失效進行FMEA針對產品開發或生產管理(非工程問題)不當后可能產生之失效進行FMEA設計FMEA:制程FMEA設備FMEA:管理FMEA:系統組裝FMEA:FMEA種類16EsonPrecisionEngineeringCo.,LtdFMEA是一種工程技術及方法,用以定義、確認及消除產品在系統、設計、制程及服務還沒有達到顧客以前已知的或潛在的失效、問題、錯誤等等.,它是:簡而言之:就是用工程方法預防失效或錯誤的發生,防患於未然.可靠性分析技術系統化工程設計輔助工具利用表格進行工程分析在設計階段早期發現問題及早謀求解決措施根據以往經驗與教訓對一些環節的分析FMEA作用17EsonPrecisionEngineeringCo.,Ltd它是一個“事前的行為”而不是“事后行為”-------減輕事后修改的危機FMEA及時性18EsonPrecisionEngineeringCo.,Ltd(設計、制造、裝配、售后服務、質量及可靠性等)工程分析專業工程師FMEA之本質19EsonPrecisionEngineeringCo.,Ltd1.確認已知及潛在失效模式2.確認每一失效模式的效應和原因3.風險優先評估(嚴重性、發生頻率及難檢度)4.提供問題跟催及改正行動完善之FMEA必需具備20EsonPrecisionEngineeringCo.,Ltd------FMEA總負責人為PDT/PMTLeader或QITLeader,因為Leader要對開發案或改善案成敗負責;------系統組裝工程師及TEAM負責系統組裝FMEA,並將此給PDT/PMT/QIT;------設計工程師及TEAM負責設計FMEA,並將此給PDT/PMT/QIT;------制程工程師及TEAM負責制程FMEA,並將此給PDT/PMT/QIT;------設備工程師及TEAM負責設備FMEA,並將此給PDT/PMT/QIT;------各段制作FMEA工程師必定是PDT/PMT/QIT成員.誰負責FMEA21EsonPrecisionEngineeringCo.,LtdDFMEA:----有助於潛在失效模式及其結果的說明;-----識別相關的原因和機理;-----識別減少或消除失效發生的措施;-----有助於設計要求及其替代要求的客觀評價;-----有助於生產和裝配要求的最初設計;-----增加設計過程中失效模式及后果被考慮的可能性;FMEA的益處22EsonPrecisionEngineeringCo.,LtdDFMEA:------有助於設計測試和開發程序;-----從顧客角度評價失效;-----允許跟蹤和文件化降低風險的措施;-----將來分析和設計的極好參考;-----設計FMEA過程的文件化.FMEA的益處23EsonPrecisionEngineeringCo.,LtdPFMEA:------有助於確保產品相關過程失效模式及其后果的說明;-----識別相關的原因和機理;-----識別減少或消除失效發生的措施;-----識別潛在生產或裝配過程的失效原因;-----識別過程參數,若該參數受控,則可減少失效情況的發生或增加探測性;-----有助於糾正措施的優先順序安排;----過程中的極好參考;----過程FMEA文件化;FMEA的益處24EsonPrecisionEngineeringCo.,Ltd在開發或設計概念形成時,DFMEA在體現設計意圖的同時,還應保證制造或裝配能夠實現設計意圖.主要由負責設計的工程師應用.在開發或可行性階段,在生產制程及工裝的設計之前,主要由負責生產的工程師應用;FMEA是一種隨著新問題和信息的出現而不斷更新的方法,是動態的永無止境的方法.DFMEAPFMEAFMEADFMEA與PFMEA實施之區別EsonPrecisionEngineeringCo.,Ltd表格格式分析層次失效定義成果整合時機1.產品設計及類似產品之設計問題及原因2.制造工藝及類似產品之制程異常及不良原因7.使用維修8.環境3.類似產品之制程能力及原因4.類似產品之客訴及原因5.類似產品之依賴性失效及原因6.類似產品之管理性問題注:開發案為PDT,改善案為QIT,團隊一定要有負責人組成FMEA團隊資料收集訂定執行方案確認目標使團隊清楚新產品或改善品為目標,並需了望客戶需求.1.使用方式2.客戶要求之工程SPEC3.產品信賴性要求4.制程、生產、裝配要求5.品質目標等FMEA主流程26EsonPrecisionEngineeringCo.,Ltd分析制程特性定義製造流程分析產品特性分析預估失效模式分析失效原因分析現行控制方法分析失效效應分析發生率分析難檢度分析嚴重度計算風險優先數決定優先改善之失效模式建議改善措施改善實施結果確認有效27EsonPrecisionEngineeringCo.,Ltd避免採用不良率高的設計和制程;集中資源,循序改善產品設計和制程;循環改善,不斷提升設計和制程可靠度改進設計之參考;制程檢驗、測試標準、檢驗程序、檢驗規範等之參考;下次FMEA分析之參考;產品可靠性、制程安全性、環保之評估參考;工程師訓練之參考;實際------FMEA結果應用28EsonPrecisionEngineeringCo.,Ltd嚴重度------S發生率------O難檢度------D風險優先數------RPN=S*O*D嚴重度、發生率、難檢度、風險優先數29EsonPrecisionEngineeringCo.,Ltd恒量失效的影響程度失效影響:產品或制程的某一失效對產品外觀,結構,功能,性能穩定性,可靠性影響.或對下一個制程,使用者和設