FMEA課程簡(jiǎn)介.ppt

1、FMEA 失效模式與效應(yīng)分析 Failure Mode and Effect Analysis,課程簡(jiǎn)介,什麼是失效 什麼是 FMEA ？ FMEA 的起源 FMEA 之效益 FMEA的精神 FMEA作業(yè)說(shuō)明 PFMEA案例分析 PFMEA成功的作法,FMEA,簡(jiǎn)介,什麼是失效,失效,后果是.,Customer satisfaction means: Never having to say youre sorry ! 顧客滿意意味著： 決不要說(shuō)對(duì)不起 ！,The effect of a too late discovered failure 失效發(fā)現(xiàn)得太遲的后果,”早知道 就不會(huì) ”,早知道

2、作好防震設(shè)計(jì) 就不會(huì) 造成大樓倒塌 早知道 改進(jìn)電力輸配設(shè)計(jì) 就不會(huì) 造成全臺(tái)大停電 早知道 不濫墾濫伐 就不會(huì) 造成土石流 早知道 作好橋樑維護(hù) 就不會(huì) 造成高屏大橋倒塌,有些 早知道 是必需的!有些 就不會(huì) 是不允許發(fā)生的,核能電廠、水庫(kù)、衛(wèi)星、飛機(jī).,有效運(yùn)用 FMEA 可減少事後追悔,所以 FMEA強(qiáng)調(diào)的是“事前的預(yù)防”決不是“事後的追悔”,”我先 所以沒(méi)有 ”,我先 看了氣象預(yù)報(bào) 所以沒(méi)有 淋成落湯雞 我先 評(píng)估金融大樓高度 所以沒(méi)有 影響飛行安全 我先 設(shè)計(jì)電腦防火牆 所以沒(méi)有 被駭客入侵,有些 我先 是必需的!有些 所以沒(méi)有 是預(yù)期可避免的,核能電廠、水庫(kù)、衛(wèi)星、飛機(jī).,有效運(yùn)用

3、 FMEA 可強(qiáng)化事先預(yù)防,美國(guó)重大事故,NASA衛(wèi)星系統(tǒng)，在發(fā)射情況下，由於對(duì)旋轉(zhuǎn)天線匯流環(huán)進(jìn)行失效模式、效應(yīng)與危害分析時(shí)只考慮開(kāi)路失效模式，忽略了短路失效效應(yīng)，結(jié)果因天線匯流環(huán)發(fā)生短路而使發(fā)射失效，損失了九千至一億五千萬(wàn)美元。 美國(guó)DC-10商用飛機(jī)，在變更發(fā)動(dòng)機(jī)維修方法時(shí)，因未進(jìn)行失效模式、效應(yīng)與危害度分析，終於在芝加哥上空墜毀。 1979年3月28日，美國(guó)的三里島2號(hào)回應(yīng)堆發(fā)生的舉世矚目的重大安全事故，也是因未對(duì)控保系統(tǒng)中增壓安全閥及其監(jiān)示電路的失效模式進(jìn)行詳細(xì)分析的結(jié)果,失效的定義,失效,在規(guī)定條件下, (環(huán)境、操作、時(shí)間)不能完成既定功能。,在規(guī)定條件下, 產(chǎn)品參數(shù)值不能維持在規(guī)定

4、的上下限之間,產(chǎn)品在工作範(fàn)圍內(nèi), 導(dǎo)致零元件的破裂、斷裂、卡死、損壞現(xiàn)象,失效應(yīng)考慮的三種效應(yīng),失效造成的後果,3種後果影響： 1，對(duì)最終用戶 2，對(duì)下游流程 3，對(duì)本流程 3種效應(yīng)都要考慮,什麼是 FMEA ？,FMEA - FMEA是一種系統(tǒng)方法，使用制式表格及問(wèn)題解決方法以確認(rèn)潛在失效模式及其效應(yīng)，並評(píng)估其嚴(yán)重度、發(fā)生度、偵測(cè)度及目前管制方法，從而計(jì)算風(fēng)險(xiǎn)優(yōu)先指數(shù)(RPN)，最後採(cǎi)取進(jìn)一步改善方法，如此持續(xù)進(jìn)行，以達(dá)防患失效模式及效應(yīng)發(fā)生於未然。,風(fēng)險(xiǎn)優(yōu)先數(shù)RPN =嚴(yán)重度(S) * 發(fā)生度(O) * 偵測(cè)度 (D),分類(lèi) 系統(tǒng)（SYSTEM FMEA） : 在最初設(shè)計(jì)平臺(tái)上對(duì)系統(tǒng)或次一

5、級(jí)系統(tǒng)的訓(xùn)練是高級(jí)水平的FMEA。 設(shè)計(jì)（DESIGN FMEA） : 為防止和消除相關(guān)製品或設(shè)計(jì)的失敗點(diǎn)。 製程（PROCESS FMEA） : 為防止和消除相關(guān)製品或其他工序的失敗點(diǎn)。,什麼是 FMEA ？,特別注意: FMEA自身並不是問(wèn)題的解決者， 它通常與其他問(wèn)題解決的工具聯(lián)合使用“FMEA提出問(wèn)題解決的時(shí)機(jī)並不是解決問(wèn)題”。,FMEA 種類(lèi),系 統(tǒng),零組件 子系統(tǒng) 主系統(tǒng),設(shè) 計(jì),零組件 子系統(tǒng) 主系統(tǒng),製 程,人力 設(shè)備 方法 材料 量測(cè) 環(huán)境,重點(diǎn)： 使系統(tǒng)失效之影響 降至最低,目標(biāo)： 使系統(tǒng)品質(zhì) 、可靠性、成本 及維護(hù)性 提昇至最佳狀態(tài),重點(diǎn)： 使設(shè)計(jì)失效之影響 降至最低,目

6、標(biāo)： 使設(shè)計(jì)品質(zhì) 、可靠性、成本 及維護(hù)性 提昇至最佳狀態(tài),設(shè) 備,工具、 工作站 生產(chǎn)線 作業(yè)員訓(xùn)練 製程 及量具,重點(diǎn)： 使製程失效之影響 降至最低,目標(biāo)： 使製程品質(zhì) 、可靠性、成本 及維護(hù)性 提昇至最佳狀態(tài),何謂設(shè)計(jì) FMEA ?,設(shè)計(jì)的潛在 FMEA 是一種分析技術(shù)，係由負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)的工程師或小組使用，在儘可能的範(fàn)圍內(nèi)用來(lái)確保所有潛在的失效模式及其原因均已納入考量並予以處理。 最終成品及其所有相關(guān)的系統(tǒng)、子系統(tǒng)及零組件，都應(yīng)納入評(píng)估，F(xiàn)MEA是設(shè)計(jì)小組想法之摘錄(包括依據(jù)經(jīng)驗(yàn)有可能失效事項(xiàng)之分析)。 根據(jù)潛在失效模式對(duì)顧客的影響程度，列出優(yōu)先順序來(lái)，並據(jù)以建立設(shè)計(jì)、改善、開(kāi)發(fā)及驗(yàn)收測(cè)試或

7、分析之優(yōu)先順序系統(tǒng)。,製程的潛在 FMEA 是一種分析技術(shù)，係由負(fù)責(zé)製程的工程師或小組使用，在儘可能的範(fàn)圍內(nèi)用來(lái)確保所有潛在的失效模式及其原因/機(jī)制均已納入考量並予以處理。製程潛在 FMEA旨在： 鑑別製程的機(jī)能和要求 鑑別潛在的產(chǎn)品和製程有關(guān)的失效模式 評(píng)估失效對(duì)顧客的潛在影響 鑑別潛在的製造或組裝過(guò)程原因和鑑別製程變數(shù) ( Variables )，並且據(jù)以管制降低發(fā)生率或失效情況的偵測(cè)度。 鑑別製程變數(shù)，以著眼於製程管制 列出潛在失效模式之排序，並據(jù)以建立考慮採(cǎi)取預(yù)防矯正措施的優(yōu)先順序 將製造或組裝過(guò)程的結(jié)果予以文件化。,何謂製程 FMEA?,FMEA 的起源,FMEA Failure M

8、ode and Effect Analysis 1950s 起源于宇航和美國(guó)軍方 對(duì)關(guān)注的問(wèn)題加以分類(lèi)和排列 將評(píng)定結(jié)果作為預(yù)防的目標(biāo) 堅(jiān)持安全的觀點(diǎn),FMEA 之沿革,1950 美國(guó)格魯曼(Grumman)公司首先提出，用於飛機(jī)主操縱系統(tǒng) 1957 美國(guó)波音(Boeing)與馬丁(Martin Marietta)公司工程手冊(cè) 1960 美國(guó)太空總署(NASA)應(yīng)用於航太計(jì)畫(huà)(APOLO) 1967 美國(guó)SAE ARP-926 1970 美國(guó)NASA NHB-5300.4(1A) 1974 美軍標(biāo)準(zhǔn)MIL-STD-1629 1980 福特(Ford)汽車(chē)公司, Potential failur

9、e mode and effects analysis handbook 1980 美軍標(biāo)準(zhǔn)MIL-STD-1629A 1982 英國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)BS5760-3 1984 福特汽車(chē)公司, Potential failure mode and effects analysis handbook(修訂) 1984 美國(guó)克萊斯勒(Chrysler)公司, FMEA MANUAL,FMEA 之沿革,1985 國(guó)際電工委員會(huì)(IEC), IEC 812 1986 美國(guó)克萊斯勒(Chrysler)公司, FMEA MANUAL(修訂) 1987 英國(guó)車(chē)輛協(xié)會(huì)(SMMT), Guidelines to FME

10、A 1988 福特汽車(chē)公司, Potential failure mode and effects analysis handbook(修訂) 1992 福特汽車(chē)公司, Potential failure mode and effects analysis(修訂) 1993 美國(guó)品管學(xué)會(huì)(ASQC)、車(chē)輛工業(yè)行動(dòng)組(AIAG), Potential failure mode and effects analysis reference manual 1995 美國(guó)品管學(xué)會(huì)(ASQC)、車(chē)輛工業(yè)行動(dòng)組(AIAG), Potential failure mode and effects analy

11、sis reference manual(SAE J-1739),FMEA 之效益,指出設(shè)計(jì)上可靠性的弱點(diǎn)，提出對(duì)策 針對(duì)要求規(guī)格、環(huán)境條件等，利用實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)或模擬分析，對(duì)不適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)，即時(shí)加以改善，節(jié)省無(wú)謂的損失 有效的實(shí)施FMEA，可縮短開(kāi)發(fā)時(shí)程及開(kāi)發(fā)費(fèi)用 褔特、通用、克萊斯勒汽車(chē)公司對(duì)車(chē)輛回收的研究表明，全明實(shí)施FMEA能夠避免許多回收事件的發(fā)生。,FMEA 對(duì)工藝過(guò)程及設(shè)計(jì)改變的影響,事先花時(shí)間很好地進(jìn)行綜合的FMEA分析，能夠容易、低成本地對(duì)產(chǎn)品或過(guò)程進(jìn)行修改，從而減輕事后修改的危機(jī)。,1、它強(qiáng)調(diào)的是“事前的預(yù)防”而不是“事後的追悔” 2、 及時(shí)性是成功實(shí)施FMEA的最重要因素之一。

12、3、 事先花時(shí)間進(jìn)行FMEA分析，能夠容易且低成本 地對(duì)產(chǎn) 品設(shè)計(jì)或製程進(jìn)行修改，從而減輕事後修改的危機(jī)。 4、 FMEA能夠減少或消除因修改而帶來(lái)更大損失的機(jī)會(huì)， 它是一個(gè)相互作用的過(guò)程，永無(wú)止境的改善活動(dòng)。,FMEA的精神,FMEA的口號(hào)為: 就你所能，儘全力而為。,FMEA顧客的定義,DFMEA的顧客 最終使用者：使用產(chǎn)品的人 PFMEA的顧客 後序的操作者 最終使用者：使用產(chǎn)品的人,注意,不要混淆 DFMEA與PFMEA的起因和失效,FMEA作業(yè)說(shuō)明,FMEA,F:,Failure,失效、失敗 定義：,達(dá)不到預(yù)期的功能或目的,Fail to reach Scope. Objective

13、. Purpose.,談Failure，先談定義,要層別得夠細(xì)，否則收集的資料會(huì)很混淆,Failure Mode (cause) Effect Analysis,在規(guī)定條件下不能完成其規(guī)定的功能， 或參數(shù)不能保持在規(guī)定範(fàn)圍內(nèi)， 或操作者失誤，造成產(chǎn)品功能失效， 及因應(yīng)環(huán)境力變化導(dǎo)致功能喪失。,失效的表現(xiàn)形式,物品直接表現(xiàn)失效的形式如下：,1. 實(shí)體破壞：硬式失效 2. 操作功能中止 3. 功能退化 4. 功能不穩(wěn)定,軟式失效,2 4 項(xiàng)物品機(jī)能因老化 ( Aging )、退化( Degradation ) 或不穩(wěn)定(Unstable)而不能滿足原設(shè)定的要求標(biāo)準(zhǔn)， 所以失效現(xiàn)象及研判準(zhǔn)則必須量化

14、。,失效的層別分類(lèi), 將失效依照其應(yīng)用的目的或特性加以分類(lèi)：,1.依失效發(fā)生原因分類(lèi),先天性弱點(diǎn)的失效 誤用失效,2.依失效發(fā)生時(shí)間情況分類(lèi),突發(fā)性失效 漸次性失效,3.依失效範(fàn)圍程度分類(lèi),局部性失效 全面性失效,4.依失效根源分類(lèi),老化、組件、環(huán)境、人員,FMEA 失效分析的種類(lèi),利用表格方式協(xié)助工程師進(jìn)行工程分析，使其在工程設(shè)計(jì)早期發(fā)現(xiàn)潛在缺陷及其影響程度，及早謀求解決之道，以避免失效之發(fā)生或降低其發(fā)生時(shí)產(chǎn)生之影響。,1.失效模式分析(failure mode analysis),由下而上分析，即由元件、組件至系統(tǒng)，確定在系統(tǒng)內(nèi)不同結(jié) 構(gòu)層或功能層次的失效模式。,2.失效效應(yīng)分析(fail

15、ure effect analysis),對(duì)每一個(gè)失效模式，確定其失效對(duì)其上一層模組及最終系統(tǒng)的失 效影響，了解其組件介面失效關(guān)聯(lián)性，做為改進(jìn)行動(dòng)的依據(jù)。,3.關(guān)鍵性分析(critical analysis),對(duì)每一個(gè)失效模式，依其嚴(yán)重等級(jí)和發(fā)生機(jī)率綜合評(píng)估並予 以分類(lèi)，以便確定預(yù)防或改正措施的內(nèi)容和優(yōu)先順序。, FM, EA, CA,M:,Mode,在所有失效中，出現(xiàn)最多的,(眾數(shù)),例：2, 3, 3, 3, 4, 5, 5, 6, 7,在組織有限的資源下，從失效最多的狀況、最高的頻率開(kāi)始著手，此即Failure Mode,FMEA,Failure Mode (cause) Effect

16、Analysis,FMEA,E:,Effect,影響,Effect談三種：,在有限r(nóng)esource的狀況下， 從失效最多的狀況開(kāi)始著手， 此即Failure Mode,Failure Mode (cause) Effect Analysis,1.Local effect,2.Next high level effect,3.End effect,(對(duì)本身的立即影響),(對(duì)同一Level的影響， 也可能對(duì)Next high level effect),(對(duì)產(chǎn)品使用者的影響),(對(duì)end product的user影響,產(chǎn)品跑到user身上，use時(shí)才發(fā)現(xiàn)),Downstream Internal

17、effect,Downstream External effect,FMEA 定義及分析方式,FMEA是一種工程技術(shù)用以定義、確認(rèn)及消除在系統(tǒng)上、設(shè)計(jì)、製程及服務(wù)還沒(méi)有到達(dá)顧客前已知的或潛在的失效、問(wèn)題等。 FMEA包含了兩種分析方式： 第一: 使用歷史數(shù)據(jù)，針對(duì)相似產(chǎn)品、 服務(wù)、 保證數(shù) 據(jù)、 顧客抱怨、 及其他可取得資訊，加以定義 失效。 第二: 使用統(tǒng)計(jì)推論、模擬分析、同步工程及可靠度工 程等以確認(rèn)及定義失效。 如果正確及適當(dāng)?shù)厥褂茫現(xiàn)MEA 方法會(huì)使評(píng)價(jià)行動(dòng)更準(zhǔn)確及更有效率。,FMEA展開(kāi)時(shí)機(jī),依照FMEA定義，它是一種方法，消除或減少已知或潛在問(wèn)題，以強(qiáng)化顧 客滿意至最大極限。因此，

18、為了要達(dá)成此目的，展開(kāi)FMEA的時(shí)機(jī)必須愈 早愈好!縱使相關(guān)數(shù)據(jù)/資訊仍然未知時(shí)。 經(jīng)由品質(zhì)機(jī)能展開(kāi)(QFD)已知某些資料時(shí)，就應(yīng)立刻展開(kāi)FMEA。 當(dāng)設(shè)計(jì)新的系統(tǒng)，新的設(shè)計(jì)，新產(chǎn)品，新製程，新的服務(wù)時(shí)。 當(dāng)現(xiàn)有系統(tǒng)，設(shè)計(jì)，產(chǎn)品，製程，或服務(wù)等不管是何種理由，將要變更時(shí)。 當(dāng)既有的系統(tǒng)，設(shè)計(jì)，產(chǎn)品，製程，或服務(wù)的條件有新的應(yīng)用時(shí)。 當(dāng)既有的系統(tǒng)，設(shè)計(jì)，產(chǎn)品，製程或服務(wù)被考慮要改善時(shí)。,FMEA 的時(shí)間順序,DFMEA 開(kāi)始早於過(guò)程，完成時(shí)間在早期的圖樣完成但任何工具的製造開(kāi)始之前,PFMEA 開(kāi)始於基本的操作方法討論完成時(shí)，完成時(shí)間早於生產(chǎn)計(jì)畫(huà)制定和生產(chǎn)批準(zhǔn)之前,先期產(chǎn)品品質(zhì)規(guī)劃(APQP)時(shí)

19、序圖,概念啟始 認(rèn)可,1.規(guī)劃,計(jì)畫(huà) 認(rèn)可,原型試作,量試,2.產(chǎn)品研發(fā),3.製程研發(fā),製程研發(fā)/ 驗(yàn)證,產(chǎn)品研發(fā)/ 驗(yàn)證,計(jì)畫(huà)/定義 研發(fā)立案,生產(chǎn),生產(chǎn)階段/ 回饋矯正,產(chǎn)品 / 製程 驗(yàn)收,4.產(chǎn)品/製程驗(yàn)收,規(guī)劃,5.回饋與矯正,量產(chǎn),DFMEA,PFMEA,設(shè)計(jì)/開(kāi)發(fā)/試作流程,客戶需求/市場(chǎng)情報(bào),專(zhuān)案組成,產(chǎn)品設(shè)計(jì)規(guī)格輸入,歸檔,設(shè)計(jì)修正,OK,NG,NG,DFMEA,EVT樣品製作,PFMEA,DVT樣品製作,設(shè)計(jì)修正,NG,OK,OK,NG,OK,PVT產(chǎn)品製作,設(shè)計(jì)修正,NG,OK,量產(chǎn)準(zhǔn)備,FMEA 之因果模式,1.設(shè)計(jì)不當(dāng) 2.製造不當(dāng) 3.使用不當(dāng) 4.磨耗 5.安裝不

20、正確 6.逐漸老化,1.實(shí)體破壞 2.操作中失效 3.功能退化 4.功能不穩(wěn)定,1.安全失效 2.機(jī)能失效 3.管制失效 感覺(jué)、外觀,人,機(jī),料,法,環(huán),CAUSE原因,MODE 模式,EFFECT效應(yīng),FMEA 作業(yè)說(shuō)明(FMEA 團(tuán)隊(duì)遴選及流程),FMEA 團(tuán)隊(duì)遴選 *跨部門(mén)團(tuán)隊(duì)之組成 *遴選跨層人員(設(shè)計(jì)工程師、製程工程師、生產(chǎn)管理、品保工程師.等人) *遴選FMEA負(fù)責(zé)工程師 *灌能以執(zhí)行改善動(dòng)作,決定製程或遴選標(biāo)準(zhǔn)製程 *使用方塊圖/流程圖以展示目前或計(jì)劃的製程,詳細(xì)的原因 - 失效 - 效應(yīng) *腦力激盪/確認(rèn)失效模式 *確認(rèn)第一層原因(第二層、第三層、第四層等多層原因) *定義失效

21、模式的效應(yīng),FMEA 作業(yè)說(shuō)明(FMEA 團(tuán)隊(duì)遴選及流程-續(xù)),計(jì)算風(fēng)險(xiǎn) *嚴(yán)重度(每程失效模式取最大值) *針對(duì)每一失效模式，採(cǎi)用最高計(jì)分的嚴(yán)重度乘以最高計(jì)分的發(fā)生率(SxO) *風(fēng)險(xiǎn)優(yōu)先指數(shù)(RPN)為最高計(jì)分的嚴(yán)重度乘以最高計(jì)分的發(fā)生率，再乘以最低計(jì)分的偵測(cè)度 *也可能是較高計(jì)分的偵測(cè)度(完全視目前管制方法的性質(zhì)而定) p.s. 目前AIAG FMEA 手冊(cè)範(fàn)例以最高計(jì)分的偵測(cè)度計(jì)算,建立柏拉圖(可運(yùn)用不同統(tǒng)計(jì)技術(shù)) *針對(duì)嚴(yán)重度、發(fā)生率及風(fēng)險(xiǎn)優(yōu)先指數(shù)逐一建立柏拉圖 *確認(rèn)“重要的少數(shù)失效模式”,展開(kāi)建議行動(dòng) *專(zhuān)注於少數(shù)重要的失效模式,FMEA 作業(yè)說(shuō)明(FMEA展開(kāi)流程),製程FMEA之分析流程圖,列出各製程有關(guān)的品質(zhì)特性或潛在的缺點(diǎn)項(xiàng)目,說(shuō)明該項(xiàng)目的不良模式,分析不良模式的發(fā)生對(duì)客戶的影響