FMEA基础篇(喻跃华)----

1、 F M E A_基礎篇FMEA定義FF - failure失效MM - mode模式EE- effect影響AA- analysis分析失效模式與效應分析是一種以失效為討重點的設計輔助工具,係用表格方式進工程分析,在工程設計時早期發現潛在缺陷及其 影響程,以及早尋求解決方法,避免失效或低其發生時產生的影 響.FMEA發展史:1.1950: 美國格曼飛機公司首先提出應用飛機主操縱系統的失效分析;2.1957: 波音公司在工程手冊中正式出FMEA之作業程序;3.60代初,FMEA廣泛應用於美國太空及其軍事域.4.1974出版MIL-STD-1629 FMEA軍標.5.1985出版IEC812有關

2、 FMEA國際標準6.1993美國三大汽公司制定FMEA考手冊7.目前:納入ISO-9000及CE認証重要之設計管制與安全分析方法。FMEA目的:1.提早建各項防范及消除發生原因之措施,減少日后的設計變及開發成本/ 時間.2.協助設計需求與設計方案之評估.3.協助初始設計對製造單位之需求.4.提供分析資訊,幫助設計驗證及製程管制之規劃.5.根據對顧客需求的影響性,出失效模式的排序,並按序改善.6.提供健全的失效資訊基礎,作為建製程檢驗,測試標準,檢驗 程序,檢試規範及其他品質管制措施之考.設計FMEA:DFMEA(Design FMEA):用於設計發展過程中定義: 預測產品設計中某些設計目標值

3、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,及功能穩定性,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是屬於在概定義到設計定型整個研究發展過程中的一項實質的設計機能,為求達到其效益,設計FMEA須配合設計發展程 序反覆進.在執FMEA過程中要充分考慮設計發展方式的可性 與完整性.製程FMEA:PFMEA(Process FMEA): 用於制造/組裝過程中定義:在制程規劃和制程設計中,預測制程中可能出現的常及這些 常所帶的對產品品質,設備,工具,人員之影響和效應, 並針對之進 分析評估采取預防和改善措施.將FMEA技術運用於製程及組裝過程稱

4、為製程FMEA或過程FMEA. 製程FMEA是在規劃設計製造程序時用FMEA技術分析製程中每 一步驟可能潛在的失效模式及其影響程,並找出原因,尋求改善方 法. FMEA 表單介紹:Process Desc r i pt i on Process PurposePot ent i al Fa i I ure CodeePot ent i al e Ef f ect (s) r 0fFa i I ure ty0CPot ent i a IuCause (s)rCur rent of Fa i I u rerCont ro Ie n CeDeeR.P.N. CLASS0nRecommendedOct

5、 i on ( s)A reali nd i v i dua I Responsib I eAct i ons&TakenCong I et ion DateD0e5cecererrc R.P. N.etncen潛在失效模式及效應分析<<製程FMEA>>文件編號: ECN NO: 版次: PAGE: OF製 品 名 稱 / 編號 :供 應 商 及 製 造 工 廠 :負 責 人 :主 管 : 製 程 責 任 單 位 :產品 名 稱 /編號 :FMEA 定稿日期 :相 關 責 任 單 位 :設計 定 稿日期 :開始產日期 :制品名稱/編號:被分析的制程.制品名稱及編

6、號.制程責任單位:負責此制品的單位名稱.相關責任單位:與此制品有關之各單位及組織名稱(客戶亦須納入) 供應商及制造工廠:自制或外包的廠商.工廠名稱產品名稱/編號:產品之名稱及編號(編號應包括產品編號及客戶使 用號)設計定稿日期:填入產品設計定稿之預計日期負責人:負責制作FMEA表格的人員姓名.職稱及分機號製程名稱潛在潛在嚴失 效 模 式失 效 效 應重失制程FMEA表格 填寫明功能12345被分析作業之工站名稱及制程機能之描述,分析的製程按順序記,如1果制程會有多种同的失效模式發生,制程應分別明2預測制程可能無法達到工程或特定制程要求機能的失效方式.3預測失效模式發生可能造成對客戶之影響效應(

7、客戶可為產品使用者 或後續作業者)4對失效模式所造成的影響或效應之嚴重程的評估,以110表示重要產品特性,如某特性之嚴重為9或10且發生及檢出皆大5於1時,應判定是否歸為重要產品特性而予以標示.潛在發現 製 程檢R. 失 效 原 因生管 制 方 式出P. N.12345制程FMEA表格 填寫明運用過去的經驗或傳統技術,推測失效的原因,此時應意是在何種1條件下會引起該失效模式.2指某一特定失效原因而導致失效模式產生之可能性大小加以評估.防範失效原因發生及檢出的各項現管制方法,這些方法可以是防3呆治具或統計制程管制,也可以是制程後檢驗及測試.4件開生產線前,失效原因能被檢出的管制方法及檢出之機.風

8、險優先指(RPN),嚴重/發生及檢出三者之乘積,字本身5具任何意義.(Risk Priority Number)建 議 改 善 方 案處 置 結 果及 優先順序等級執單位嚴 發 檢 R. 優先建 議/ 負 責 人實 際重 生 出 P. 改善改 善改 善 措 施 N. 等級方 案完成日期123制程FMEA表格 填寫明經由嚴重/發生及檢出之指分析,針對重要的設計或製程進改正.低嚴重指-惟有靠設計變1低發生指-制程或設計須加以變改善檢出指-制程或設計須加以變2改正措施做些麼,完成的日期及效果處置結果RPN:重新評估各項指,如須進一步改善,則重覆以上各3項內容,無改善措施的項目需計算.FMEA分析時機

9、:( FMEA分析對象主要為新產品及修改之現有產品為主.)新產品概設計段即開始進.修改之產品修改前分析制程段FMEA模具及裝配机尚未執前分析.確保達成事先充分防范之目的. FMEA制作程:設計段 專案成收集資討FMEA Team組成 FMEA 制作 收集資討 FMEA審查 FMEA制作NO FMEA審查FMEAFMEA檔案管初稿成制程段設計圖面 執/完成FMEA制作重點明(設計段):專案負責人1.指定與人員.2.分派各階段負責制作人員.3.負責協調管制工作.設計工程師審查相關之FMEA資,并判定失效模式后,由 Team共同決定失效效應/原因/各項指及 多可能失效模式.根据分析結果與相關人員訂出

10、改善措施/責任歸屬 及完成日期,追蹤確認改善成效.獲得改善時,初步設計FMEA暫告一段. 未改善時,則必須再擬訂改善措施進改善. (持續改善)FMEA制作重點明(製程段):1.制程段FMEA由制程工程師比照設計FMEA之分析方式進,完成初步的制程FMEA.2.完成之設計及制程FMEA文件,初步定稿后即交FMEA 管單位管文件存檔/修改/新之工作,將FMEA納 入開發專案正式管制文件的一部分.設計失效模式分析:1.用似產品的失效記或市場回饋資 整出產品及其相關介面所有可能的失效模 式.2.依工程經驗從中選出適用的失效模式.討 腦激盪設計失效效應分析:對每一個失效模式,分析其可能發生的後果.A.對

11、部件產品本身的影響. B.對組裝半成品模組的影響.C.對總成(系統)品的影響.描 述嚴重評估:1.定性分析法:A.(級) 致命失效(Catastrophic)系統喪失或人員傷亡.B.(級) 嚴重失效(Critical) 可能造成嚴重傷害或主要性 能,主要系統受損導致任務失敗.C.(級) 主要失效(Major)可能造成輕微傷害或次要性能,次要系統受損導致任務延誤.D.(級) 次要失效(Minor)足以造成傷害及性能,系統受 損,只可能導致非預期維修.2.定分析法:一般製造業以評點方式進嚴重評估失效效應失效效應機系統完全喪失1.00(100%)极可能喪失0.20(20%)可能喪失0.10(10%)

12、几乎可能喪失0.01(1%)對系統無影響0.001(0.1%,1000PPM)設計失效原因分析:結合工程經驗與失效物的,分析每個失 效模式發生的可能原因,可能每一個失效模式 發生的原因會很多,盡可能都分析出.討 腦激盪設計失效管制方法分析:分析每一個失效模式發生時的偵測可能性及 應用的檢測方法.如: 目視檢驗; 目視警告方式; 自動感應器; 偵測儀器;或無法偵測等.設設失效補救/預防措施:針對每一個失效模式分析其有效的預防措施, 宜從以下個方面著手.A.從設計著手 B.從作業方式著手製程失效模式分析製程之失效模式定義為程序失效而能達到 預期目的或功能.分析方向如下:A.製造: 如尺寸外觀常.

13、B組裝: 如位置, 方向, 裝. C.接收: 采購, 進檢驗.D.測試: 錯判, 誤判.製程失效效應分析製程之失效效應指失效發生對下一個製程或 使用者及後續製程或使用者以及最終使用者 所可能造成的影響.分析方向如下: A.後面的使用者. B.系統運轉及安全.C.政府法規之符合性.製程失效原因分析製程之失效原因可歸納為以下個方面: A.製程B.材 在分析任何一個方面時,要假設另一方面正常, 並避免以作業或設定錯誤作為失效原因.製程現失效管制方式:分析時要從低難檢或低發生等評估 所應採取的管制方式,通常有:稽核;檢查;檢驗; 及其它工程處方式.嚴重,發生,難檢,風險優先嚴重度-S:severity

14、發生率-O: occurrence 難檢度-D: detection風險優先數-R.P.N.: riskpriority numberR.P.N.= S*O*D嚴重評估標準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RankingCriteria1可忽的對產品的績效太可能產生影響,使用者可能會發覺任 何缺失,對后續作業可能沒有任何影響.2.3輕 的造成使用者一些輕的使用順,但一般會感到任何績 效的變化,

15、后續工作可能要做一些輕的重工.4.5.6中 的使用者使用之順仍可忍受,但已可感覺到一些績效及外 觀上的變化,后續工作可能會有定的重工及修,机台可 能會受損.7.8高 的使用者使用之順已達到可忍受的地步,無法達成績 效之問題可能會發生,后續作業可能會有主要的重工或 傷到机台.9.10极高的績效已完全失去或未達到安規之要求后續無法作業.發生評估標準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RankingCriteria1微乎 其微失效原因造成失效模式產生的机會微乎其微.Cpk 1.672非常 低失效原因造成失效模式產生的机會非常低.Cpk 1.

16、333低失效原因造成失效模式產生的机會較低.Cpk1.04.5.6較高失效原因造成失效模式產生的机會較高.Cpk<1.07.8很高失效原因造成失效模式產生的机會很高.制程未在統計管 制下. Cpk0.679.10非常 高失效原因造成失效模式產生的机會非常高,几乎一定 發生. Cpk0.33檢出評估標準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RankingCriteria1.2非常 高管制方法几乎一定能找出失效原因.3.4很高管制方法能找出失效原因之可能性很高.5.6高管制方法可能可以找出失效原因.7.8低管制

17、方法容找出失效原因.9非常 低管制方法可能沒辦法找出失效原因.10Non- Detection管制方法無法找出失效原因,或根本沒有管制 方法.風險優先系RPN: Risk priority number風險優先系數即關鍵性指數(Criticality index CI)是是根根據據嚴嚴重重性性分分顃及其發生機率 的綜合影響, 將每一可能失效的現象按順序 排, 以決定該產品的關鍵程度.RPN=嚴重度*發生率*難檢度 FMEA結果之應用為達到好的設計製造管效果,需妥善應 用FMEA結果.A.避免採用較高設計或製程. B.根據關鍵性優先順序,集中資源,循序改善. C.PDCAD.回饋供設計及系統改善依據.E.資訊標準化管.制作FMEA注意重點1.