新FMEA

FMEA技術的應用失效模式與影響分析一.起源:FMEA:失效模式、效應與關鍵性分析是一種系統化工程設計輔助工具,利用表格方式協助工程師進行工程分析,使其發現潛在缺陷及影響程度,以避免失效發生或降低其發生時產生之影響.美國格魯曼飛機公司於1950年首先提出,作為一種可靠度分析技術.六十年代初期,美國航空太空總暑將FMEA技術運用於太空計劃,1974年出版軍用標準MIL—STD—1629A.1985年,IEC發布國際標準IEC812將之標準化.1二.FMEA的技術發展與應用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三.FMEA之必要性目的------防患於未然本質------工程分析分類------設計FMEA制程FMEA控制措施一般應從以下方面著手:A.操作方法改進、調整,必要時文件化、標準化.B.增加輔助治工具.C.制程條件改善(機台、設備、模具等).D.增加測試手段.E.設計方案改變等.提升工程師工程分析能力.列出所有可能的原因,按優先順序予以解決,提出所有對應措施改善,避免遺漏,避免抓不到重點,避免作不必要的責任追查.(尤其是處理客訴)國際知名公司成功的經驗(美國汽車業、航空業等).提升制程品質可靠度.是一種預防手段,提前預估問題的發生.下一次工程分析之參考.IEC國際電工委員會發布的“IEC812”已將FMEA作業程序標準化.4制程失效定義:產品在經過一制造程序時,因制程而造成其特性無法滿足產品規格或甚至損壞者,即為制程失效.失效效應的嚴重等級分為四級:(A).I級:致命失效此類失效模式發生可能會導致整個系統喪失或造成人員傷亡.(B).II級:嚴重失效此類失效模式發生可能會造成嚴重傷害,主要性能受損,或主要系統受損而導致功能失效.2(C).III級:主要失效此類失效模式發生可能會造成輕微傷害,次要性能受損或次要系統受損而導致系統可靠度降低.(D).IV級:次要失效此類失效模式發生不足以造成傷害,性能受損或系統受損,惟將導致非預期之維護或修理需求.3四.FMEA分析方法的流程先期規劃主流程結果應用五.先期規劃組成FMEA團隊資料收集訂定執行方案產品設計制造工藝使用維修環境表格格式分析層次失效定義成果整合時機六.主流程8分析制程特性定義製造流程分析產品特性分析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ODSRPN=S×O×D七.兩類FMEAa.設計FMEA:工標主導.各處QE、工程及模具設計單位配合.目的:發現系統設計中的疑點與盲點.b.制程FMEA:QE主導.工標、工程、製造單位配合.目的:分析現有制程中可能的失效,改善制造/組裝程序,使製造不良品的機會降低,提升制程品質.1.后工程抱怨.2.制程之重大異常.3.重復發生的異常.4.客戶投訴等.制程FMEA應用時機5制程FMEA範例制程名稱/目的預估失效模式預估失效影響嚴重度S預估失效原因發生率O現行控制措施難檢度DRPN建議控制措施責任人完成日期狀態已採取之措施SODRPN裝上蓋卡鉤卡不到位影響外觀和功能6人工操作3無6108使用夾具----OK使用夾具和增加檢驗工站62224裝FDDFDD錯位FDD磁片彈不出8人工操作3無8192使用夾具----OK使用夾具和增加檢驗工站82116八.作制程FMEA須具備的方法和工具:1.品管七大手法:運用柏拉圖、分層法、直方圖等方法進行數據匯總分析.2.腦力激蕩法:挖掘可能的原因.(失效原因分析)3.對比分析法:進行等級界定與優先順序劃分.(控制措施確定)4.愚巧法:利用輔助方法去“防呆”也是措施之一.5.樹圖、KJ法等:由各因素之間的關係、關聯,來確定采取的控制措施.6.精密量測:通過高度規、三次元、二次元、投影儀等獲取所需的數據.7九.幾個重要的分析指標:嚴重度,發生率,難檢度,風險優先數嚴重度------S發生率------O難檢度------D風險優先數------RPN=S*O*DRPN------RiskPriorityNumber9十.嚴重度(Severity)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,使用者和設備的影響或對最終客戶,政府法規,安全,環保的違及.劃分標準-----主觀判定1-----幾乎不會有甚麼影響10---會違及安全,法規嚴重度(S)劃分標準等級/評分(Rank)劃分標準(Criteria)1(Minor)幾乎不會對產品有任何影響,即使有影響,客戶亦不會注意.2~3(Low)客戶可能會注意,可能會對客戶造成裝配和使用上的輕微不便.可能會使下道工站輕微的重工.4~6(Moderate)會造成客戶的不滿意,造成客戶抱怨,甚至會導至重工動作發生.7~8(High)可能造成客戶很不滿意,並導致客戶重大抱怨,但不會導致安全事故或違及政府法規.9~10(VeryHigh)導致客戶停線或對產品有致命性的功能性影響,或可能導致安全事故,或違及政府法規.十一.發生率(Occurrence)某一原因而導致失效發生的幾率劃分標準:Cpk主觀判定統計資料1----幾乎不會發生10---幾乎肯定會發生舉例﹕攻牙無限位發生率(O)劃分標準等級/評分劃分標準描述發生率Cpk1(Remote)幾乎不可能發生1/1500K≧1.672(VeryLow)有輕度發生的可能1/150K≧1.503(Low)有可能發生1/15K≧1.334(Moderate)偶爾發生,但不佔有大的比例1/2K≧1.175(Moderate)1/400≧1.006(Moderate)1/80≧0.837(High)經常發生1/20≧0.678(High)1/8≧0.519(VeryHigh)幾乎不可避免1/3≧0.3310(VeryHigh)1/20.3313十二.難檢度(Detection)在現行的控制措施下,偵測失效發生的能力劃分標準主觀判定統計資料1----有有效手段完全可以檢測出來10----無任何手段可以檢測出來難檢度(D)劃分標準等級/評分劃分標準描述可偵度1~2幾乎可以肯定地檢測出來≧99.99%3~5有良好的手段可以檢測≧99.80%6~8可能檢測出來≧98.00%9很有可能檢測不出≧90.00%10很可能檢測不出來≦90.00%15十三.實施FMEA應注意的問題導入時機:FMEA團隊必須包括產品設計及其相關工程人員FMEA分析重在工程分析FMEA先期規劃應做好FMEA建義改善措施必須認真執行,並追蹤改善效果FMEA導入時機貫穿產品設計,制程設計FMEA是個循環過程FMEA結果利用十四.幾個原則:原則一:一般情況下,制程FMEA之嚴重度S因為設計方案已經決定了S的大小,因此S不可降低,應主要從降低發生率O及難檢度D入手,當降低了二者,RPN仍無法滿足要求時,須制作DFMEA,改變設計方案,降低嚴重度S.17原則二:所有人的因素均須設定為完全可靠,因此除非牽涉到方法的調整不可將“提高人員素質”、“加強人員熟練程度”、“提升個人能力”等模糊字眼作為“控制措施”.18原則三:當同樣的失效重復發生時,必然有某些失效原因未被分析出來,必須在原有制程FMEA基礎上補充被遺漏的“失效原因”.原則四:在S、O、D三者參數的選定時,小組成員如有不同意見,則取其平均值,而非取最小值.19十五.設計FMEA定義:預測產品設計中某些設計目標值可能產生的失效及分析這些失效會對個產品外觀,結構,功能,及必能穩定性,可靠性及對制程造成的影響,並針對之從產品設計和制程設計等方面提出改善措施設計FMEA表單格式產品要求預估失效模式預估失效影響嚴重度S預估失效原因發生率O現行控制措施難檢度DRPN建議控制措施責任人完成日期狀態已採取之措施SODRPN設計FMEA範例之一產品要求預估失效模式預估失效影響嚴重度S預估失效原因發生率O現行控制措施難檢度DRPN建議控制措施責任人完成日期狀態已採取之措施SODRPN凸包式的主機板架平面翹曲損壞主板7凸包過高7治具298降低高度----OK降低高度73242凸包破裂裝配困難6凸包過高5治具260降低高度----OK降低高度62224凸包形狀不良2無672更改凸包形狀----正在進行設計FMEA範例之二產品要求預估失效模式預估失效影響嚴重度S預估失效原因發生率O現行控制措施難檢度DRPN建議控制措施責任人完成日期狀態已採取之措施SODRPN采用抽芽孔以螺絲固定FDD抽芽破裂裝配不良7抽芽過高7治具298降低高度----OK降低高度72228材質不良3無484更換材質----OK更換材質71428十六.結果應用誤解----滿足客戶要求工作負擔實際----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