新版本DFMEA-设计潜在失效模式及後果分析

FMEA第四版說明AccordingtoAIAGFMEAManual-4thedition--2011/1/112FMEA--潛在失效模式和後果分析3•什么是失效模式分析(FMEA)•●确定流程或产品失效的方式•●规划预防失效的方法Effect1Effect2FailureMode1FailureMode(cause)EffectAnalysis4•工作中出错的事件及情形？•事后纠错的代价？1：10：100：10005100$发现问题解决问题预见问题1000$10$1$设计开发制造用户端DFMEAPFMEA事后纠错的代价？6FMEA正是帮助我们从第一道防线就将缺陷消灭在摇篮之中的有效工具。在设计和制造产品时，通常有三道控制缺陷的防线：*避免或消除故障起因；*预先确定或检测故障；*减少故障的影响和后果。7跨功能小組(CFT)成員•設計/開發或企劃•生產•品質•製程技術•設施/設備維護•營業/行銷•顧客服務•採購/供應商管理•顧客(必要且可行時)•供應商(必要且可行時)8•功能模式FunctionModel•區塊(界限)圖Block(Boundary)Diagram•因素圖ParameterDiagram•界面圖InterfaceDiagram•製造流程圖ProcessFlowDiagram•相互關聯矩陣InterrelationshipDiagram•體制圖Schematics•材料清單BillofMaterialFMEA-定義範圍-SystemFMEA-SubsystemFMEA-ComponentFMEA910五階段展開之連貫Phase-1計畫階段Phase-2產品設計Phase-3製程設計Phase-4驗證&確認Phase-5回饋&矯正客戶要求:耐候性設計輸入:MIL-STD耐濕測試設計輸出:膠材施膠量外殼間隙施膠均勻製程條件:膠材儲存打膠時間空氣壓力工程測試試生產PPAP客戶端測試量產標準作業監控矯正回饋D-FMEAP-FMEADVP&RControlPlanMassProductionExample:EngineControlModuleD-FMEA:決定產品特性以滿足實現客戶功能要求P-FMEA:決定製程特性以滿足實現產品特性ControlPlan:整個APQP的最終主要輸出以控制量產時的產品與製程特性11APQP-FMEA架構圖客戶要求設計輸入D-FMEA設計輸出設計驗證計劃與執行(DVP&R)P-FMEA管制計劃指導書試生產計劃試生產報告量產PPAP模治具,設備,儀器,物流規劃,生產線,標準化Cpk/Ppk分析,RunatRate,MSA結果,不良率分析與對策,標準工時與成本目標法令/法規,功能要求,可靠度,成本目標,品質目標,客戶特定要求12FMEA脈絡圖耐濕性耐冷性耐熱性膠材施膠量外殼間隙施膠均勻性產品特性-5廠商製程儲存環境儲存期限空氣壓施膠時間製程特性-C製程特性-D製程特性-X耐候性產品特性-6產品特性-7設備環境模具治具人員操作製程執行面再下一層之原因，包括4M1ED-FMEAP-FMEA功能要求失效原因要求失效原因系統/製程功能要求潛在失效模式失效潛在效應/影響嚴重度等級潛在失效原因/機制發生度現行的設計/製程管制預防偵測偵測度RPN推薦措施責任與目標完成日期行動結果採行措施嚴重度發生度偵測度RPN功能,特徵或要求為何?效應/影響為何?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?這些原因及錯誤如何被預防及偵測?偵測這些問題的方法有多好?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14DFMEA&PFMEA的比較D-FMEA:•從QFD展開•考量DFM/DFA,即製程是產品設計的客戶•儘可能從設計弱點來做改善,而不依賴製程管制來解決產品設計問題•失效原因須為設計因素•體現客戶要求P-FMEA•從製造流程圖展開•也可考量DFM/DFA,可和D-FMEA聯結•須假設產品設計是沒問題的•失效原因須為製程因素•體現產品特性15D-FMEA是一個隨時需要更新的文件(Livingdocument)，其作業時機如下：在設計初始概念形成前或形成時，即應展開。應從區塊圖與品質機能展開QFD著手。在整個產品研發階段隨著設計變更或取得新資訊而不斷更新。在生產圖面發行至製造模具前，基本架構已完成。DFMEA作好，PFMEA較不會有問題。D-FMEA鋼板之簡易QFD分析客戶要求之功能關連性產品特性外觀性Hardness沖壓性Strain表面塗裝性Rindicator焊接性Elongation強度支撐性Roughness17QFD展開(汽車天窗案例)功能要求失效模式失效原因玻璃滑動開啟與關閉故障後能手動操作汽車熄火後能自動關閉防水防盜安全防夾傷操作耐久性耐環境低溫啟動無噪音可製造/組裝性服務維修性18QFD展開(汽車天窗案例)功能要求失效模式失效原因安全防夾傷關閉遇阻力則再退回最開狀況遇阻力仍繼續關閉IC程式電路板線路問題阻止規格不適當阻力感應器問題遇阻力則停止IC程式遇阻力則整個電動天窗失效IC程式功能錯亂後能歸零重設resetAA1,A2,A3,A4BB1,B2,B3,B4,B5CC1,C2DD1,D2,D3能耐2000次防夾作動FMEA系統區塊圖(後掀門之系統案例)鎖玻璃螺栓鉸鏈鎖玻璃氣壓減震器後掀門螺栓製造工廠外部環境服務負載後掀門電線束膠條鎖玻璃xxxN客戶鎖玻璃擋塊門閂組立雨刷組立鎖玻璃貼花組立負載負載單方面作用雙方面作用界限關鍵組立D-FMEA範例設計輸入設計輸出設計驗證已實施之預防措施依情況與產品家族可選擇之預防措施此新產品所決定之預防措施項目/功能要求潛在失效模式潛在失效的後果嚴重度S級別潛在失效起因/機理現行設計控制探測度DRPN建議措施責任和目標完成日期措施結果預防頻度O探測採取的措施SODRPN左前車門H8HX-0000-A維持車門內板的完整車門內板下部腐蝕侵蝕車門內板下緣壽命降低導致-因漆面長期生銹，使顧客對外觀不滿意-使車門內附件功能降低5車門內板保護蠟上邊緣規定得太低設計要求#331268與最佳實務BP34553整車耐久性試驗T-1187105增加試驗室加速腐蝕試驗車身工程師A.Tate0X-09-03根據實驗結果1481號上邊緣規範增加125mm0X-09-3052330蠟層厚度規定不足設計要求#331268與最佳實務BP34553整車耐久性試驗T-1187105增加試驗室加速腐蝕試驗車身工程師A.Tate0X-09-03實驗結果1481號顯示厚度是適當的0X-09-3052330對蠟層厚度進行試驗設計（DOE）車身工程師J.Smythe0X-10-18DOE顯示規定的厚度變差在25%範圍內可以接受0X-10-2552330板件之間噴漆頭作業空間不足NA4同上&噴漆頭伸入圖像分析480小組評估使用輔助鞍架噴頭車身工程師與組裝員0X-11-15評估顯示噴頭能進入至適當深度0X-12-1552440可加備注欄以減少家族必須指出對所有層次,內外部客戶的各種影響21項目功能要求潛在失效模式潛在失效影響嚴重度(S)分類潛在失效起因發生率(O)現行設計預防現行設計驗證探測度(D)風險指數耐候性耐濕耐濕失敗功能喪失，引擎功能失常，無法啟動膠材施膠量外殼間隙施膠均勻NA耐濕測試D-FMEA客戶要求，包括使用環境，法令法規，組裝性與維修性(即DFM/DFA)此亦包括製程與供應商的技術極限功能的細部或具體要求的展開。一個功能可能會展開許多要求視產品與其應用面之不同，分數會不同。家族化是會有盲點即特殊特性。和安全，重要功能，法令法規與裝配性有關之特性。和嚴重性相關。此符號會延伸至P-FMEA,C/P和SOP即產品特性。將會全部顯現於工程圖或規格書當中。影響最大的放第一個。餘此類推。包括設計驗證，確認。必須明確清楚顯示所有相關驗證方式與時機。針對失效起因。可填入DOE，田口法(之前實驗之編號)或設計指南/指導之章節編號。沒有就要空白。應列出各層次客戶的影響，嚴重度可取最高值。風險管理予以量化。此欄將轉化成P-FMEA的製程要求。可在同欄內展開第二層起因以簡化D-FMEA。FMEA失效模式分析-層次因果關係傳動系統失效後果失效模式失效原因產品功能/經濟性無法保證汽車無法前進傳動器功能失效傳動器汽車無法前進傳動器功能失效輸入軸功能失效輸入軸傳動器功能失效輸入軸功能失效油封漏油油封輸入軸功能失效油封漏油接觸面磨損油封特性油封漏油接觸面磨損設計直徑不適硬度不足磨削製程不良油封特性(P-FMEA)油封漏油磨削製程不良毛邊直徑不符規格D-FMEAD/PFMEA交界Interface&Interaction23品質機能一條龍展開客戶功能要求:煞車要快煞車要穩沒有噪音機車產品規格:煞車距離煞車動態穩定性噪音值,車重煞車系統規格:煞車機構,BOM煞車力噪音值S-FMEASub-FMEA&D-FMEA來令片規格:摩擦系數磨擦面績材質配方BOM部品D-FMEA製程特性:製造流程物流規劃溫度,壓力…P-FMEAPPAP:工程測試結果試生產結果產品驗證計劃製程驗證計劃量產:QC工程表SOP,W/I檢驗標準風險管理ControlPlanD-FMEA:決定產品特性以滿足實現客戶功能要求P-FMEA:決定製程特性以滿足實現產品特性ControlPlan:整個APQP的最終主要輸出以控制量產時的產品與製程特性Keypoints24項目/功能潛在失效模式潛在失效影響嚴重度(S)分類潛在失效起因頻度(O)現行設計預防現行設計探測探測度(D)RPN玻璃滑動開啟與關閉(System滑動阻力太大馬達易過熱燒毀,客戶抱怨8滑軌變型4滑軌外型尺寸公差參照天窗設計指導23.3.5可靠度測試環境耐久試驗拉力測試264馬達扭力不足4選擇扭力大於5.2N-m之馬達可靠度測試環境耐久試驗拉力測試264馬達Sub-system馬達扭力不足滑動阻力太大8線圈機構設計不良4NAMTBF測試環境耐久試驗拉力測試396線圈Component線圈機構設計不良馬達扭力不足8線徑不適當2NA磁力測試348D-FMEA層次因果關係(汽車天窗系統)25何謂“特殊特性”?OutofControlConditionLCLXUCLXBarChart可靠度:7years可靠度:6years可靠度:10years客戶要求:5years可靠度:3years不符合客戶要求26D-FMEA與設計驗證計劃(汽車天窗系統)線徑/馬達扭力樣本-10.12-0.03樣本-20.12mm樣本-30.12+0.03線圈機構驗證計劃磁力測試結果結果討論扭力測試結果馬達扭力線圈樣本-1A-,B-線圈樣本-2A-,B+線圈樣本-3A+,B-線圈樣本-4A+,B+馬達驗證計劃MTBF測試結果討論環境耐久試驗拉力測試馬達扭力馬達樣本-1P-,Q-馬達樣本-2P-,Q+馬達樣本-3P+,Q-馬達樣本-4P+,Q+天窗系統驗證計劃可靠度測試結果討論環境耐久試驗拉力測試應特別關注:特殊特性的相關因素27項目/功能要求潛在失效模式潛在失效的後果潛在失效起因/機理功率符合客戶規定要求20W功率不足客戶不接受1.PCBA功率問題2.變壓器功率問題項目/功能要求潛在失效模式潛在失效的後果潛在失效起因/機理1.PCBA功率2.變壓器功率功率滿足客戶要求功率不足不能滿足產品規格要求1.電壓不夠2.電流不夠System-DFMEA部品-DFMEA關聯性28PFMEA是一個隨時需要更新的文件(Livingdocument)，其作業時機如下：在量產工模具製造前及量試前。應從製造流程圖著手，包括所有的生產製程，從進料到出貨；從零組件到裝配都應納入考量。在整個製程規劃階段隨著製程變更或取得新資訊而不斷更新。在進入生產階段前，基本架構已完成。*DailyupdatemechanismdeterminethesuccessofAPQPandFMEAPFMEA注意事項P-FMEA範例客戶要求產品設計輸出製程參數決定設計驗證已實施之預防措施