FMEA失效模式與影響分析概述

失效模式與影響分析FMEA

FailureModeandEffectAnalysis第一頁，共四十四頁。課程大綱一.可靠度概念1.何謂品質(zhì)2.可靠性發(fā)展3.何謂可靠度4.產(chǎn)品開發(fā)與可靠性5.實施可靠性解析二.FMEA概念1.何謂失效模式與影響分析FMEA2.實施FMEA手法的概念3.實施FMEA目的與效果4.實施FMEA相關(guān)部門三.設(shè)計FMEA實施法四.製程FMEA實施法五.FMEA實施表單第二頁，共四十四頁。1.何謂品質(zhì)

(1).ISO對品質(zhì)定義(CNSZ4038)

產(chǎn)品或服務(wù)的綜合性特徵與特性,而具有滿足顧客明訂的,或潛在的需求的能力.

(2).品質(zhì)的內(nèi)涵隨著時代潮流變遷有使用性有安全性可靠性社會的品質(zhì)

(3).工業(yè)產(chǎn)品的價值觀念是要求產(chǎn)品具有達成使用目的之能力

精密性可靠性保全性第三頁，共四十四頁。2.可靠性的發(fā)展

(1)產(chǎn)品複雜與高科技化

(2)事前做好故障防止的工作

(3)1940年代雷達故障,而1950開始為能徹底解決問題而開始可靠性研究

(4)美國國防部設(shè)立AGREE(AdvisoryGrouponReliabilityofElectronicEquipments)開發(fā)可靠性統(tǒng)計手法

(5)常用可靠性統(tǒng)計手法

a.FMEA失效模式與影響分析(FailureModeandEffectAnalysis)b.FTA失效數(shù)分析(FaultTreeAnalysis)第四頁，共四十四頁。3.何謂可靠度

(1).工業(yè)產(chǎn)品要求公能性與適用性

a.功能性指使用該產(chǎn)品能精密地達成發(fā)揮其特定功能與性能

b.實用性指在正確地使用該產(chǎn)品下該產(chǎn)品能正確地發(fā)揮該產(chǎn)品應(yīng)有功能而不故障,萬一故障發(fā)生也能迅速修護,前者屬產(chǎn)品可靠性,後者屬保全性

(2)可靠性的定義是某條件下該產(chǎn)品或零件或系統(tǒng)於規(guī)定期限內(nèi)能無故障地發(fā)揮其功能的性質(zhì)稱之為可靠性,若以概率表示可靠性的尺度稱可靠度第五頁，共四十四頁。4.產(chǎn)品開發(fā)與可靠度

(1).高性能化而產(chǎn)品構(gòu)造,製造流程複雜化

(2).一般產(chǎn)品是組合與利用幾種不同的專門技術(shù),利用系統(tǒng)工程學(xué)加以綜合與統(tǒng)一,此專門技術(shù)一般包括如機械,電機,電子等技術(shù)產(chǎn)品

單純→複雜高性能構(gòu)造複雜→易故障系統(tǒng)大型化製造

單純→複雜故障即發(fā)性→遲發(fā)性第六頁，共四十四頁。(3).系統(tǒng)可靠性概念

a.系統(tǒng)工程學(xué)將複雜產(chǎn)品吾人常冠以系統(tǒng),如飛機產(chǎn)品中分電子系統(tǒng),機械系統(tǒng)等以方便分析設(shè)計其產(chǎn)品功能,反之也用來分析可靠性

b.系統(tǒng)之構(gòu)成

c.系統(tǒng)提供其應(yīng)有機能,若不能提供即為故障,因此所謂故障是指構(gòu)成產(chǎn)品中的系統(tǒng)的某項目(如構(gòu)成零件)失去其應(yīng)有全部或局部機能

d.故障發(fā)生原因所指系統(tǒng)的某項目可能為構(gòu)成品聯(lián)繫不同構(gòu)成品或系統(tǒng)的連結(jié)處系統(tǒng)副系統(tǒng)1副系統(tǒng)2副系統(tǒng)3構(gòu)成品機能品準(zhǔn)配品零件第七頁，共四十四頁。(4)一般故障都呈現(xiàn)一定模式如變形,破裂,短路等,設(shè)計人員可進行物理性分析,診斷與改善(5)設(shè)計研發(fā)人員常致力於機能與性能而忽視於故障防止第八頁，共四十四頁。5.實施可靠性解析

(1).為實施FMEA與FTA所需開發(fā)上文件

a.可靠性目標(biāo)文件有四個重點項目環(huán)境與操作之使用條件規(guī)定時間要求任務(wù)機能可靠性水準(zhǔn)

b.設(shè)計文件

c.可靠性方塊圖或邏輯圖第九頁，共四十四頁。可靠度概念教練飛機集體推進起落燃料操控電機通訊螺旋槳引擎啟動器氣化器排氣器主翼機身駕駛室尾翼輔助翼前主翼後主翼支架外板全系統(tǒng)副系統(tǒng)購成品裝配品第十頁，共四十四頁。(2).可靠度解析應(yīng)有技術(shù)

a.固有技術(shù)

b.故障經(jīng)驗與教訓(xùn)

c.統(tǒng)計概率理論

d.可靠度數(shù)據(jù)收集與活動(3).設(shè)計審查(DesignReview)的重點項目實施可靠度解析第十一頁，共四十四頁。二.FMEA概念1.何謂失效模型與影響分析FMEA(1)FMEA定義為能發(fā)現(xiàn)設(shè)計的不周全,潛在的缺點,探討構(gòu)成產(chǎn)品要素的故障模式及其對系統(tǒng)的

影響,此種解析技法稱為FMEAa.是品質(zhì)的事前管理工具

b.讓顧客安心信賴本公司產(chǎn)品

c.品質(zhì)技能展開中之一重要步驟

d.電子業(yè),汽車業(yè)零組件採購前審查要項之一第十二頁，共四十四頁。(2).FMEA實施種類

a.設(shè)計FMEA

產(chǎn)品設(shè)計完成後作出圖面,為防止設(shè)計欠陷而實施設(shè)計審查,此時以FMEA檢討該產(chǎn)品之可靠性,而事前發(fā)現(xiàn)設(shè)計上可靠性方面缺點,以提出補救改正措施或變更設(shè)計b.製程FMEA

製程設(shè)計完成後作出文件,以防止製程設(shè)計欠陷而產(chǎn)生不良品,故應(yīng)實施設(shè)計審查,此時以FMEA檢討該製程生產(chǎn)該產(chǎn)品之製程能力與可能發(fā)生不良或安全性問題,而事前發(fā)現(xiàn)設(shè)計上缺失,以提出補救改正措施或變更設(shè)計第十三頁，共四十四頁。2.實施FMEA手法的概念設(shè)計產(chǎn)生製程圖面潛在故障副系統(tǒng)的故障影響故障等級問題對策案全系統(tǒng)的故障影響指出可靠性問題固有技術(shù)故障經(jīng)驗第十四頁，共四十四頁。3.實施FMEA目的與效果

(1).實施目的與效果

a.產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計階段或製程設(shè)計階段,籍由FMEA手法事前發(fā)現(xiàn)可靠性欠陷,並給予有效對策,做好事前管理

b.縮短開發(fā)時間與削減開發(fā)費用,減少日後浪費時間於設(shè)計變更,降低失效成本

c.使新產(chǎn)品新製程順利開發(fā),並第一次就把事情做好

d.讓顧客使用者產(chǎn)生安心感,滿足感而對產(chǎn)品或製程產(chǎn)生信賴,並嚴(yán)深對公司所有產(chǎn)品製程的信任與喜愛第十五頁，共四十四頁。(2).實施FMEA功能

a.預(yù)測機能達成度與安全性

b.作為品質(zhì)保證的一環(huán)而做好產(chǎn)品責(zé)任預(yù)防

c.提供應(yīng)注意重點以作為檢查與試驗計劃

d.當(dāng)使用時發(fā)生不良故障時提供解析情報

e.次期產(chǎn)品設(shè)計參考

f.作為產(chǎn)品點檢整備的要點

g.作為設(shè)計審查依據(jù)

h.作為估計保全費的依據(jù)第十六頁，共四十四頁。(3).實施FMEA對象

a.產(chǎn)品設(shè)計產(chǎn)品系統(tǒng)機器設(shè)備零件,材料

b.製程設(shè)計製程不良預(yù)防製程安全第十七頁，共四十四頁。(4).實施FMEA相關(guān)部門

a.進行FMEA活動部門通常以小組活動進行開發(fā)部門設(shè)計部門生產(chǎn)技術(shù)部門

b.協(xié)助參與的部門製造部門采購部門業(yè)務(wù)部門品管部門協(xié)力廠第十八頁，共四十四頁。三.設(shè)計FMEA實施法1.實施FMEA事前掌握基本事項:有效實施設(shè)計的FMEA必須充分掌握以下基本事項與準(zhǔn)備:(1)明確系統(tǒng)構(gòu)成與其連接

(2)明確各系統(tǒng)的機能

(3)決定解析水準(zhǔn)

(4)準(zhǔn)備FMEA用紙第十九頁，共四十四頁。2.實施設(shè)計階段FMEA步驟明確任務(wù)決定解析水準(zhǔn)製作可靠性方塊圖列舉故障模式選定重要故障分析列舉推定故障原因評價故障等級進行必要設(shè)計變更檢討第二十頁，共四十四頁。3.實施設(shè)計階段FMEA各步驟要點:(1)明確產(chǎn)品對象任務(wù)或機能

a.明確產(chǎn)品對象所欲達成任務(wù)或機能

b.產(chǎn)品的購成品之所欲達成任務(wù)或機能也需明確

c.可運用設(shè)計時的任務(wù)描述書第二十一頁，共四十四頁。(2)決定解析時分解水準(zhǔn)

a.適切分析,通常以副系統(tǒng).購成品為之

b.當(dāng)對象是系統(tǒng)時可分解至副系統(tǒng).構(gòu)成品

c.當(dāng)對象是構(gòu)成品時可分解至裝配品.零組件(3)製作可靠性方塊圖(或稱機能方塊圖)

a.可靠性方塊圖可表示系統(tǒng).構(gòu)成品機能間關(guān)係,若設(shè)計階段有使用機能系統(tǒng)圖,作為可靠性方塊

b.有效實施FMEA作可靠性方圖時必要的,基本上是以機能別構(gòu)成,也有以購成品零組件,此時為第一層方塊稱機能方塊,其次按每一方塊討論其機能之構(gòu)成,此時之隻方塊稱子機能方塊第二十二頁，共四十四頁。機能別構(gòu)成A機能B機能C機能構(gòu)成品零組件A機能B機能C機能第二十三頁，共四十四頁。c.可靠性方塊圖中每一方塊只限一種機能上層方塊數(shù)以3~6為宜,過多不以解析運用串聯(lián)與並連各機能方塊電冰箱冷氣副系統(tǒng)送風(fēng)副系統(tǒng)控溫副系統(tǒng)儲室副系統(tǒng)第二十四頁，共四十四頁。(4)各方塊圖上列舉故障模式

a.每一機能方塊列舉可能故障模式檢討試驗中故障事例客戶使用故障事例類似產(chǎn)品故障事例

b.實施例第二十五頁，共四十四頁。(5)選定重要故障模式

a.從列舉故障模式中找出實施FMEA對象

b.參考技術(shù)情報與過去品質(zhì)反應(yīng)

c.重視品管與實驗人員意見

d.從故障項目說明對系統(tǒng)的具體影響而決定

第二十六頁，共四十四頁。(6)對選定重要故障模式列舉推定其原因

a.參考抱怨.不良.試驗及相關(guān)技術(shù)資料

b.此處為技術(shù)的發(fā)揮,會影響後頭的故障的你評價與FMEA對策

c.列舉推定其原因例

d.記入FMEA用紙第二十七頁，共四十四頁。(7)評價故障等級

a.故障評分法

Cs=(C1*C2*C3*……Cλ)

1

λCs可稱為風(fēng)險優(yōu)先數(shù),依據(jù)此時決定故障等級,參考例第二十八頁，共四十四頁。b.致命度評分法CE=F1*F2*F3*F4*F5C.致命度解析適合於電子業(yè),故障評分法評價等級高的再進行詳細(xì)定量評價,但因致度指數(shù)

Cr=

其中Ka與KE是系數(shù),此些待收集第二十九頁，共四十四頁。C.致命度解析適合於電子業(yè),故障評分法評價等級高的再進行詳細(xì)定量評價,但因致度指數(shù)

jCr=

Σ(α*β*Ka*KE*λG*t*106)nn=1

其中Ka與KE是系數(shù),此些待收集第三十頁，共四十四頁。(8)故障等級高者進行必要設(shè)計變更檢討

a.綜合整理

b.必要時做致命性品目一覽表

c.設(shè)計變更檢討

d.呈報FMEA結(jié)果第三十一頁，共四十四頁。四.製程FMEA實施法1.製程FMEA使用功能與事前準(zhǔn)備

在製程上實施FMEA有二大目的

(1)新製程設(shè)計弱點挖掘與對策

(2)現(xiàn)有製程不良率降低

是事前管理的重要作法,為使FMEA實施有效而事前充分掌握

(1)製造流程

(2)明確個工程的機能

(3)明確個工程操作標(biāo)準(zhǔn)預(yù)期材料與成品規(guī)範(fàn)第三十二頁，共四十四頁。2.實施製程FMEA步驟明確製程任務(wù)或應(yīng)改善點決定解析水準(zhǔn)做製作流程可靠性方塊圖列舉故障模式選定重要故障模式列舉推定故障原因評價故障等級進行必要設(shè)計變更檢討第三十三頁，共四十四頁。3.實施製程階段FMEA各步驟要點

(1)明確製程任務(wù)或應(yīng)改善點

a.明確產(chǎn)品對象及其製程所欲達成任務(wù)或機能

b.明確本製程的個工程內(nèi)容並了解其所欲達成任務(wù)或機能

c.可運用QC工程圖

d.有關(guān)搬運.保管.熟成等特殊工程

(2)決定解析時分解水準(zhǔn)

a.適切分解,識分解對象決定

b.可應(yīng)用現(xiàn)有流程分析圖之水準(zhǔn)

(3)做製程流程可靠性方塊圖

a.以用現(xiàn)有流程分析圖作為方塊圖基礎(chǔ),若有搬運,保管,熟成等作業(yè)也應(yīng)以快表示

b.每一方塊的機能,工程參數(shù),成品規(guī)格與公差應(yīng)明確第三十四頁，共四十四頁。(4)各方塊圖上列舉故障模式每一機能方塊列舉可能故障模式a.參照類式工程,機器,設(shè)備之不良模式b.檢討因環(huán)境因素所造成不良模式c.檢討運送,儲存等所造成不良模式d.檢討人為因素所造成不良模式(5)選定重要故障模式a.從列舉故障模式中找出實施FMEA對象b.參考技術(shù)情報與過去品質(zhì)反應(yīng)c.重視作業(yè)者與品管與試驗人員意見d.從故障項目說明對系統(tǒng)的具體影響而決定(6)對選定重要故障模式列舉推定其原因,記入FMEA用紙第三十五頁，共四十四頁。(7)評價故障等級

A.采用故障評分法Cm=(C1*C2*C3*……Cλ)

B.其評定基準(zhǔn)可采用不良重要度不良發(fā)生頻度不良發(fā)生難易度工程設(shè)備熟悉度

C.Cm可稱為風(fēng)險優(yōu)先數(shù),依據(jù)此時決定故障等級參考例1

λ第三十六頁，共四十四頁。(8)故障等級高者進行必要設(shè)計變更檢討a.綜合整理b.在生產(chǎn)準(zhǔn)備階段實施c.設(shè)計變更檢討d.呈報FMEA結(jié)果第三十七頁，共四十四頁。五.FMEA實施表單參見“參考表單”第三十八頁，共四十四頁。TheEnd!

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