FMEA-詳細(xì)解說與導(dǎo)入步驟

2024/3/151失效模式與效應(yīng)分析(FMEA)2024/3/152我們將學(xué)到如何創(chuàng)建FMEA及相關(guān)行動計畫FMEA流程如何與流程圖相連接失效模式,起因和後果之間的關(guān)係不同類型FMEA2024/3/153課程大綱發(fā)展沿革概述FMEA應(yīng)用FMEA準(zhǔn)備階段失效風(fēng)險分析RPN的分級PFMEA實施步驟FMEA報告標(biāo)準(zhǔn)格式常見製程失效原因祝各位同仁今天”旅途”愉快!!!

FMEA的發(fā)展沿革ＦＭＥＡ是評估設(shè)計可靠度之一種方法。在1950年由美國之ＧＲUMＭＡＮ公司針對新型噴射戰(zhàn)鬥機時，為了評估飛機操作系統(tǒng)某一元件之失效分析所採用之解析方法。1957年Boeing飛機公司與Martin公司正式將FMEA列入工程指導(dǎo)手冊。在同時期，美國NASA與軍方也開始應(yīng)用FMEA技術(shù)，並於1974年訂定MIL-STD-1629FMEA應(yīng)用程序。1993年，美國汽車工業(yè)為連貫設(shè)計、開發(fā)和製造的程序，整合各汽車公司FMEA應(yīng)用程序，三大汽車公司委託ASQC整合SAE-J-1739〔潛在失效模式與效應(yīng)分析參考手冊〕。我國在1970年左右引進(jìn)，用於航空及汽車工業(yè)。2024/3/154三個根本觀念FMAFEACriticalityAnalysisCorrectiveAction強調(diào)事前預(yù)防動態(tài)文件2024/3/155概述2024/3/156How:

認(rèn)識產(chǎn)品及製程的潛在失效模式。評估產(chǎn)品及製程的失效之影響。消除或減少潛在失效發(fā)生的改善措施，確認(rèn)其成效。失效模式與效應(yīng)分析(FailureMode＆EffectAnalysis):What:是一種系統(tǒng)化之工程設(shè)計輔助工具，協(xié)助工程師進(jìn)行新產(chǎn)品新技術(shù)開發(fā)及工程分析.Purpose:在工程設(shè)計時早期發(fā)現(xiàn)潛在缺陷及其影響程度,以及時謀求解決之道.Effect:防止失效之發(fā)生或降低其發(fā)生時產(chǎn)生之影響,提高系統(tǒng)之可靠度。根據(jù)美國汽車工業(yè)小組的調(diào)查報告-『客戶滿意的品質(zhì)槓桿研究』指出，在產(chǎn)品推出到市場的過程中，愈早投入品質(zhì)預(yù)防的努力，愈能令客戶滿意，品質(zhì)回收的利益亦愈大。2024/3/157品質(zhì)預(yù)防-客戶滿意產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)階段製程開發(fā)階段生產(chǎn)組裝階段銷售階段售後服務(wù)階段客訴處理階段1001011/21/20失敗本錢低高預(yù)防、改善與災(zāi)害控制2024/3/158商品企劃產(chǎn)品設(shè)計、試作準(zhǔn)備生產(chǎn)銷售、售後服務(wù)市場撤退預(yù)防－FMEAD&P改善-8DQIT&QCC災(zāi)害控制失敗本錢低高ＦＭＥＡ的要點是事前改善措施而不是事後矯正行動,在產(chǎn)品設(shè)計及製程規(guī)劃時成功地應(yīng)用FMEA可以減少工程變更或容易執(zhí)行變更，更可將潛在的問題事先預(yù)防。ＦＭＥＡ是不良預(yù)防的分析工具，是一種有條理的程序、系統(tǒng)化的分析技術(shù),可藉由一張包含所有的失效模式的表，說明失效模式、失效原因與影響性，並以數(shù)據(jù)來表示風(fēng)險的大小,並採取預(yù)防改善措施。2024/3/159品質(zhì)槓桿ＦＭＥＡ產(chǎn)品設(shè)計及製程規(guī)劃量產(chǎn)及客戶端事前改善措施事後矯正行動FMEA8D提前發(fā)現(xiàn)潛在性問題事後發(fā)生信賴性問題FMEA的類別2024/3/1510系統(tǒng)(System)-SFMEA設(shè)計〔Design〕-DFMEA製程〔Process〕-PFMEA機器(Machine)-MFMEA設(shè)備(Equipment)-EFMEA維護(hù)(Service)-SEFMEATypesofFMEA工廠端Focus在PFMEA和局部產(chǎn)品的DFMEA製程的FMEA〔PFMEA〕確認(rèn)製造和裝配的失效原因與製程變異，找出管制及改善方法。確認(rèn)製程潛在的失效模式及影響。

改善順序的依據(jù)。包含：設(shè)備/機器、工具、工作站、生產(chǎn)線、製程、治具。2024/3/1511設(shè)計的FMEA〔DFMEA〕幫助選擇高可靠度和高平安性零件。徹底瞭解各階層機構(gòu)、組件、零件之功能。設(shè)計初期階段了解製造和裝配的需求。改善設(shè)計的弱點、改善順序的依據(jù)。提供分析資訊，進(jìn)行設(shè)計驗證與設(shè)計審查。評估設(shè)計變更和新設(shè)計的必要性。包含：主系統(tǒng)、次〔子〕系統(tǒng)、零件/組件/機構(gòu)2024/3/1512誰來作FMEA？〔如何組小組〕為防止分析時的偏差,各個層面的代表,每個功能單位要有,專業(yè)技術(shù)和管理人員都應(yīng)有,集思廣益.DFMEA:R&D,TE,QE,ME(材料工程師),QA,PE

PFMEA:PE,ME,TE,QA,IE…2024/3/1513應(yīng)用FMEA的時機？新設(shè)計或工程更改新製程或製程變更或製程轉(zhuǎn)移新方法導(dǎo)入新設(shè)備導(dǎo)入應(yīng)用及生產(chǎn)環(huán)境變動材料更改2024/3/1514準(zhǔn)備階段1.確認(rèn)產(chǎn)品的可靠度要求及目標(biāo)。2.掌握系統(tǒng)、次系統(tǒng)的構(gòu)造(列出產(chǎn)品所有的機構(gòu)組件零件、製程、事務(wù)流程所有的步驟)3.決定失效風(fēng)險分析〔RPN〕水準(zhǔn)。4.準(zhǔn)備失效模式分析表。2024/3/1515Remark:

時間計劃的整合-絕大部份進(jìn)行此類分析的人員，都有原本的任務(wù)，一方面要能進(jìn)行日常工作，另一方面要能完成分析工作，因此時間的妥善安排是非常重要的失效風(fēng)險分析以數(shù)據(jù)評估失效模式風(fēng)險－風(fēng)險關(guān)鍵指數(shù)〔RPN:RiskPriorityNumber〕

風(fēng)險關(guān)鍵指數(shù)由以下組成S＝嚴(yán)重度P＝發(fā)生率D＝偵測度

2024/3/1516RPN風(fēng)險率的構(gòu)成2024/3/1517效應(yīng)(影響)嚴(yán)重度S發(fā)生率P偵測度D控制原因失效模式(現(xiàn)象)2024/3/1518PFMEA風(fēng)險的評估與改善評估失效模式原因分析影響分析管制方式制程管制難易度發(fā)生機率失效嚴(yán)重度××RPN(風(fēng)險關(guān)鍵指數(shù))製程條件DPS改變製程管制方式改變製程條件2024/3/1519DFMEA風(fēng)險的評估與改善評估失效模式原因分析影響分析管制方式設(shè)計管制難易度發(fā)生機率失效嚴(yán)重度××RPN(風(fēng)險關(guān)鍵指數(shù))DPS改善設(shè)計管制修改設(shè)計重新設(shè)計RPN的分級〔5分級或10分級〕

等級SPD

極低沒有非常低易/早發(fā)現(xiàn)低輕微低低中重要的中中高高高高極高嚴(yán)重/致命非常高難/晚發(fā)現(xiàn)2024/3/15201.對SPD每一個項目必須先定義出自己的等級2.SPD的尺度可以不同3.SPD的分級比率應(yīng)用必須持續(xù)、一致4.SPD的分級必須在構(gòu)成要素展開之前被界定清楚5.SPD的分級必須隨著FMEA的結(jié)果一起發(fā)表失效嚴(yán)重度(S-Seriousness)：

指失效模式發(fā)生時引發(fā)其對零件本身或?qū)ζ渌慵?、次系統(tǒng)、主系統(tǒng)的特性、功能、可靠度的影響程度，乃至對顧客〔內(nèi)外部〕平安性、經(jīng)濟(jì)性及環(huán)境的衝擊程度。一般而言，DFMEA小組要降低失效嚴(yán)重度只能藉助系統(tǒng)重新設(shè)計來改善。PFMEA小組要降低失效嚴(yán)重度仍應(yīng)與DFMEA小組協(xié)助改善。2024/3/1521失效發(fā)生率(P-Probability)：

指失效模式發(fā)生的原因造成失效發(fā)生的機率。發(fā)生率的判定著重於經(jīng)驗及歷史數(shù)據(jù)發(fā)生的程度，不在於精確的數(shù)值。一般而言，DFMEA小組要降低失效發(fā)生率常利用設(shè)計修改〔eg.材料、零組件〕，來排除失效的原因；PFMEA小組應(yīng)針對影響失效控制參數(shù)進(jìn)行改善。檢測度(D-Detect)：

指零件、組件、機構(gòu)裝置或系統(tǒng)投產(chǎn)前現(xiàn)行控制方法偵測發(fā)生失效的原因或失效模式的評價指標(biāo)。DFMEA小組要降低檢測度，常改變設(shè)計測試方式、驗證方式、實驗計畫或強化設(shè)計審查；PFMEA小組要降低檢測度，改善檢驗對象、方式、方法與頻率。

2024/3/1522失效嚴(yán)重度(S-Seriousness)2024/3/1523失效發(fā)生率(P-Probability)

2024/3/1524檢測度(D-Detect)如何進(jìn)行FMEA？

-PFMEA2024/3/1525PFMEA實施步驟列出產(chǎn)品製程所有的步驟製程展開要求功能敘述，確認(rèn)輸入輸出關(guān)係失效模式〔現(xiàn)象〕敘述失效的效應(yīng)〔影響〕失效的原因調(diào)查與記述現(xiàn)行的管制方式風(fēng)險關(guān)鍵指數(shù)〔RPN〕評估擬定高風(fēng)險率項目之改善措施改善與追蹤、修訂FMEA表2024/3/1526腦力激盪法〔BS法〕腦力激盪法由美國人奧斯本1939發(fā)展出來，對於激勵人們引發(fā)思考是一項很有效的方法，它重視的是構(gòu)想的產(chǎn)生及多樣化，使得各種富有創(chuàng)意的構(gòu)想都能在自由、開放、相互溝通交流的情形下產(chǎn)生。是美國人最常用的技法，德國人普及率最高的工具

不作任何好壞的評價

自由奔放，大膽提出各種奇發(fā)突想

愈多愈好

搭便車2024/3/1527Step1製程展開

(1)製程展開

(2)找出關(guān)鍵工程/工序,決定重要管制製程

(3)找出製程與產(chǎn)品品質(zhì)特性之關(guān)係,將各製程之品質(zhì)保證上之確認(rèn)重點明化。

表1-2製程展開表2024/3/15282024/3/1529Step2功能敘述

必須執(zhí)行作業(yè)、工程的目的，以一種簡明的、精密的和容易了解的方法來敘述，使任何人均能了解。

Step3失效的模式/現(xiàn)象〔功能變異或喪失〕

O/I、設(shè)備、作業(yè)不能發(fā)揮原先預(yù)定功能或意圖的事項。過去之異常、故障情報；列舉因使用、環(huán)境條件之不良事件。

可能的製程失效模式例子：

反向、錫裂、錫洞、漏件、OPEN、SHORT、零件破損、CASE刮傷、LABEL歪斜、輸出線材破、高翹、錯件、沾錫渣等.

2024/3/1530項目/功能1.請?zhí)顚戇M(jìn)行分析中製程設(shè)計之項目名稱及詳細(xì)功能.2.應(yīng)該力求精確描述製程欲達(dá)成的結(jié)果。潛在失效模式(PotentialFailureModel)1.指製造過程有可能未能達(dá)到或完成該製造過程的設(shè)計目的。2.對於特定項目item及其功能functional，列出每一個潛在失效模式。它有可能以前類似情形(類似產(chǎn)品設(shè)計或類似製程)，因此建議以往錯誤案件(包括研究開發(fā)過程的失敗經(jīng)驗、製程失敗經(jīng)驗、市場客訴)進(jìn)行研究收集分析整理。3.也有可能未曾發(fā)生，但是評估有可能發(fā)生，也必須要進(jìn)行評估?？梢酝高^小組的『腦力激盪』進(jìn)行小組審查。例如:零件偏移、斷線、短路、線路太細(xì)……2024/3/1531範(fàn)例Step4失效的效應(yīng)填寫〔影響S)一個部位產(chǎn)生故障，都可能會連鎖地造成其他影響。因此對在構(gòu)造、功能上相鄰接之系統(tǒng)的影響要能清析的記錄，才能正確分析失效模式。失效的模式發(fā)生的結(jié)果在系統(tǒng)、產(chǎn)品、製程或設(shè)備上各種影響必須被考慮局部的

(Local)–零件組件、系統(tǒng)單獨發(fā)生失效不會影響其它的組件。例:一些外觀性不良,或LED燈不亮不致影響整套系統(tǒng)操作,故屬局部影響效應(yīng)整體的

(Global)–會影響其它零件、組件、次系統(tǒng)、系統(tǒng)功能，甚至系統(tǒng)最終的功能。例:P/SNOP,BRO將使系統(tǒng)之功能無法正常運行、當(dāng)機或損毀,屬整體影響效應(yīng)其他-作業(yè)人員、使用者、設(shè)備、建築物。2024/3/15322024/3/1533潛在失效效應(yīng)(PotentialEffect(s)ofFailure1.潛在失效效應(yīng)就是潛在失效模式產(chǎn)生的一項或是多項的影響(Impact)2.失效模式產(chǎn)生的的影響，其嚴(yán)重程度應(yīng)該是根據(jù)顧客在該功能使用下，要求使用功能之重要性或平安性給予不同的嚴(yán)重等級或評分.3.客戶包括內(nèi)部顧客及下製程對於上製程或設(shè)計結(jié)構(gòu)下，造成的生產(chǎn)的不順暢、不穩(wěn)定或功能上的缺失.4.這些影響的嚴(yán)重情況評點，可以根據(jù)以往錯誤案件(包括研究開發(fā)過程的失敗經(jīng)驗、製程失敗經(jīng)驗、客訴)造成損失或傷害的情況(QFD也是資料提供之一)，加以收集進(jìn)行分析，給予失效評分。例如:ORT實驗中NOP,或Vibration實驗過程中螺絲鬆脫,DPS-450DB系列,DPS-500EB系列機種客訴D2(D802)issue2024/3/1534範(fàn)例Step5失效原因分析將故障發(fā)生的原因記錄在表中。這些原因的剖析必須由小組來討論確定，集思廣益獲得最適當(dāng)?shù)脑?。質(zhì)問為何發(fā)生失效的真正原因狀況描述〔4W1H〕、原因分析〔可能、重要、主因〕設(shè)計的原因零件選擇不當(dāng)導(dǎo)致匹配性不良、設(shè)計margin、電壓/電流stress的計算錯誤、材料規(guī)格錯誤、Layout安規(guī)距離不夠等。

製程的原因IE排程不良、作業(yè)不良,TE治具誤測………等。

管理的原因標(biāo)示不當(dāng)………等。

使用的原因操作錯誤、環(huán)境差異、干擾………等。

保養(yǎng)的原因保養(yǎng)作業(yè)不當(dāng)、保養(yǎng)不落實………等。2024/3/15352024/3/1536潛在原因/失效機制(PotentialCause(s)/Mechanism(s)ofFailure1.潛在原因/失效機制即發(fā)生潛在失效模式的原因。2.一個失效模式可以有多數(shù)個潛在原因/失效機制，必須儘可能的進(jìn)行探討及原因分析3.發(fā)生度(率)則是指造成潛在失效模式的發(fā)生的原因機會(率)例如:CASE組裝設(shè)計上有過度干預(yù)現(xiàn)象例如:作業(yè)員未戴靜電環(huán)作業(yè)致材料被靜電打死.材料過期例如:設(shè)備未定時保養(yǎng)和校正線路變更未作Verify.

2024/3/1537範(fàn)例失效原因-魚骨圖分析找真因設(shè)計的原因零件選擇不當(dāng)導(dǎo)致匹配性不良、設(shè)計margin,、電壓/電流stress的計算錯誤、材料規(guī)格錯誤、Layout安規(guī)距離不夠等。未考慮物理&化學(xué)變化。未考慮使用環(huán)境影響。製程的原因4M1EMachine例:設(shè)備、模具、線上偵測sensor故障Men例:新手認(rèn)知與學(xué)習(xí)缺乏Material例:供應(yīng)零件及原物料暇庛Method例:組合扭力不當(dāng)Environment例:生產(chǎn)線振動、灰塵、潮濕、電磁場干擾2024/3/15382024/3/1539原因分析—FishBone必要時以簡單案例演練Step6原因發(fā)生度填寫１﹒將故障發(fā)生的原因記錄在表中２﹒根據(jù)歷史資料或成員的經(jīng)驗﹐通過多數(shù)表決方法決定發(fā)生度﹒2024/3/15402024/3/1541Step7現(xiàn)行的設(shè)計//製程管制(CurrentProcess/DesignControls)1.PFMEA:列出現(xiàn)行製程分析中之預(yù)防措施(一般指製程檢驗、工程檢查、…)。DFMEA現(xiàn)行設(shè)計分析中，有關(guān)DFMEA在此處為設(shè)計確認(rèn)、設(shè)計驗證或其他活動(平安係數(shù)考量、數(shù)學(xué)模擬分析、2.預(yù)防：預(yù)防潛在失效之起因/或降低失效機制，所採行之預(yù)防性措施。3.偵測：在(設(shè)計階段)正式量產(chǎn)前，DFMEA分析以任何解析方式或物理方法，查出失效或失效模式之起因。而針對PFMEA，應(yīng)該以任何4M1E解析方式及量測方面的合理分析。4.偵測度:設(shè)計階段之分析及驗證出設(shè)計錯誤的能力﹔製程階段則利用檢查、抽樣、保養(yǎng)…可以檢查出錯誤的能力

例如:FQC抽驗,U-chart,進(jìn)料檢查,1PC外觀尺寸檢查加嚴(yán)抽驗,增加測試ITEM進(jìn)行sorting,加BURN-IN等2024/3/1542範(fàn)例現(xiàn)行的管制方式現(xiàn)存管制發(fā)生失效的原因或企圖發(fā)現(xiàn)失效的原因的方法〔包括制度面和手法面〕。製程面相關(guān)規(guī)格的指導(dǎo)書SPC管制圖製程能力研究〔Ca，CP，CPK〕外觀檢查進(jìn)料的抽樣計劃SQA承認(rèn)生產(chǎn)驗證〔QCChart＆Audit〕治具的再現(xiàn)性與再生性研究〔MSA〕管理面作業(yè)員教育訓(xùn)練2024/3/1543Step8製程偵測度填寫１﹒三現(xiàn)主義〔現(xiàn)場﹐現(xiàn)物﹐現(xiàn)況〕暸解製程偵測能力.２﹒對應(yīng)已經(jīng)定義的打分原則定義偵測度﹒2024/3/1544Step9風(fēng)險率的衡量－風(fēng)險關(guān)鍵指數(shù)RPN

RPN=SxPxD1.五分級當(dāng)P或D是4或5時，矯正措施必須能降到3或更低2.當(dāng)S是5時，P或D必須是2或更低2024/3/1545擬定高風(fēng)險率項目之改善措施實施改善措施

改善與追蹤、修訂FMEA表2024/3/1546Step10建議措施,責(zé)任人﹐完成日前1.當(dāng)相對較高的RPN，應(yīng)該列為要求進(jìn)行改善之優(yōu)先考慮2.任何建議措(施矯正措施〕的意圖是要減少RPN中的嚴(yán)重度(S)、發(fā)生率(P)、和提升偵測度(D)3.建議修改方向:

製程:

防呆措施檢驗水準(zhǔn)及驗收水準(zhǔn)設(shè)備模具保養(yǎng)週期線上檢查設(shè)計設(shè)計:

材料選定公差設(shè)計考慮零件間搭配問題(交叉料)

線路或Layout修改(可藉由模擬)

進(jìn)行環(huán)境應(yīng)力實驗

DesignverificationTaguchi-Noisedesign2024/3/1547範(fàn)例2024/3/1548Step10措施實際執(zhí)行Step11對策措施執(zhí)行后﹐經(jīng)過followup,嚴(yán)重度﹐發(fā)生度﹐偵測度的填寫Step12.RPN的計算﹒Step13.沒有達(dá)標(biāo)局部重新提出對策﹒2024/3/1549範(fàn)例FMEA報告標(biāo)準(zhǔn)格式RPN評分等級標(biāo)準(zhǔn)IE流程圖FMEA分析過程2024/3/1550FMEA報告標(biāo)準(zhǔn)格式RPN評分等級標(biāo)準(zhǔn)2024/3/1551FMEA報告標(biāo)準(zhǔn)格式IE流程圖2024/3/15522024/3/15532024/3/1554範(fàn)例常見製程失效的原因-4M1E電壓不穩(wěn)髒污不適當(dāng)之組裝扭力不當(dāng)、條件設(shè)定不正確工具損壞軸承磨耗搬運不當(dāng)防護(hù)措施不當(dāng)冷卻缺乏、熱處理收縮不當(dāng)量測、人員疏失2024/3/1555PFMEA常犯的錯誤一般在PFMEA嚴(yán)重度是不能改變的,卻在PFMEA中改善除非DFMEA中,其失效潛在效應(yīng)已經(jīng)透過機構(gòu)設(shè)計,使嚴(yán)重度改變無有效措施(非Teamswor