FMEA基础与应用

1、 1 qmsshow.pptFMEA介紹介紹 Failure Mode & Effect Analysis FMEAFMEA介紹介紹( (Failure Mode & Effect Analysis)Failure Mode & Effect Analysis) 失效模式與影響分析失效模式與影響分析 2 qmsshow.pptFMEA介紹介紹 Failure Mode & Effect AnalysisFMEA歷史歷史1.1960年代在阿波羅任務期間首次應用於航天工業;2.1974年海軍用FMEA制定了M1L-STD-1629軍事標準;3.1970年代早期到中期

2、,汽車行業受債務成本驅動應用 了這種方法;4.目前標準是SAE J-1739. 3 qmsshow.pptFMEA介紹介紹 Failure Mode & Effect AnalysisFMEA是一種工程技術及方法,用以定義、確認及消除產品在系統、設計、制程及服務還沒有達到顧客以前已知的或潛在的失效、問題、錯誤等等.,它是:FMEA作用作用簡而言之:就是用工程方法預防失效或錯誤的發生,防患於未然. 可靠性分析技術 系統化工程設計輔助工具 利用表格進行工程分析 在設計階段早期發現問題 及早謀求解決措施根據以往經驗與教訓對一些環節的分析 4 qmsshow.pptFMEA介紹介紹 Failu

3、re Mode & Effect Analysis它是一它是一個個“事前的行為事前的行為”而不是而不是“事后行事后行為為” -減輕事后修改的危機減輕事后修改的危機FMEA及時性及時性 5 qmsshow.pptFMEA介紹介紹 Failure Mode & Effect Analysis(設計、制造、裝配、售后服務、質量及可靠性等)工程分析工程分析 專專業工程師業工程師FMEA之之本質本質 6 qmsshow.pptFMEA介紹介紹 Failure Mode & Effect Analysis1.確認已知及潛在失效模式2.確認每一失效模式的效應和原因3.風險優先評估(嚴

4、重性、發生頻率及難檢度)4.提供問題跟催及改正行動完善之完善之FMEA必需具備必需具備 7 qmsshow.pptFMEA介紹介紹 Failure Mode & Effect Analysis針對產品內子系統互相組合搭配后,可能產生之失效進行FMEA針對產品本身因設計不當后可能產生之失效進行FMEA針對產品因制造流程不當后可能產生之失效進行FMEA;或制造工藝不當后可能產生之失效進行FMEA針對制程中設備之設計或使用不當后可能產生之失效進行FMEA針對產品開發或生產管理(非工程問題)不當后可能產生之失效進行FMEA設計FMEA:制程FMEA設備FMEA:管理FMEA:系統組裝FMEA:

5、FMEA種類種類 8 qmsshow.pptFMEA介紹介紹 Failure Mode & Effect Analysis1.一般的原則:FMEA之使用要越早越好,如此才能消除或減少設計錯誤之發生;2.當設計新的系統、產品、零件、制程、設備時,在作概念設計或草圖時即可開始FMEA;3.當系統、產品、零件、制程、設備有變更時;4.當現有的系統、產品、零件、制程、設備有新的應用時;5.當現有系統、產品、零件、制程、設備被考慮要改善時.使用使用FMEA的的5個時機個時機 9 qmsshow.pptFMEA介紹介紹 Failure Mode & Effect Analysis誰誰負責負

6、責FMEA-FMEA總負責人為PDT/PMT Leader或QIT Leader, 因為Leader要對開發案或改善案成敗負責;-系統組裝工程師及TEAM負責系統組裝FMEA, 並將此給PDT/PMT/QIT;-設計工程師及TEAM負責設計FMEA,並將此給PDT/PMT/QIT;-制程工程師及TEAM負責制程FMEA,並將此給PDT/PMT/QIT;-設備工程師及TEAM負責設備FMEA,並將此給PDT/PMT/QIT;-各段制作FMEA工程師必定是PDT/PMT/QIT成員. 10 qmsshow.pptFMEA介紹介紹 Failure Mode & Effect Analysis

7、DFMEA: -有助於潛在失效模式及其結果的說明; -識別相關的原因和機理; -識別減少或消除失效發生的措施; -有助於設計要求及其替代要求的客觀評價; -有助於生產和裝配要求的最初設計; -增加設計過程中失效模式及后果被考慮的可能性; FMEA的的益處益處 11 qmsshow.pptFMEA介紹介紹 Failure Mode & Effect AnalysisDFMEA: -有助於設計測試和開發程序; -從顧客角度評價失效; -允許跟蹤和文件化降低風險的措施; -將來分析和設計的極好參考; -設計FMEA過程的文件化.FMEA的的益處益處 12 qmsshow.pptFMEA介紹介

8、紹 Failure Mode & Effect AnalysisFMEA的的益處益處PFMEA: -有助於確保產品相關過程失效模式及其后果的說明; -識別相關的原因和機理; -識別減少或消除失效發生的措施; -識別潛在生產或裝配過程的失效原因; -識別過程參數,若該參數受控,則可減少失效情況的發生或 增加探測性; -有助於糾正措施的優先順序安排; -過程中的極好參考; -過程FMEA文件化; 13 qmsshow.pptFMEA介紹介紹 Failure Mode & Effect Analysis在開發或設計概念形成時,DFMEA在體現設計意圖的同時,還應保證制造或裝配能夠實現

9、設計意圖.主要由負責設計的工程師應用.在開發或可行性階段,在生產制程及工裝的設計之前,主要由負責生產的工程師應用;FMEA 是一種隨著新問題和信息的出現而不斷更新的方法,是動態的永無止境的方法.DFMEA與與PFMEA實施之區別實施之區別DFMEAPFMEAFMEA FMEA 主流程主流程表格格式表格格式分析層次分析層次失效定義失效定義成果整合成果整合時時 機機1.產品設計及類似產品之設計問題及原因產品設計及類似產品之設計問題及原因2.制制造造工藝工藝及類似產品之制程異常及不良原因及類似產品之制程異常及不良原因7.使用維修使用維修8.環境環境3.類似產品之制程能力及原因類似產品之制程能力及原因

10、4.類似產品之客訴及原因類似產品之客訴及原因5.類似產品之依賴性失效及原因類似產品之依賴性失效及原因6.類似產品之管理性問題類似產品之管理性問題 注注:開發案為開發案為PDT,改善案為改善案為QIT,團隊一定要有負責人團隊一定要有負責人組成組成FMEA團隊團隊資料收集資料收集訂定執行方案訂定執行方案確認目標確認目標使團隊清楚新產品或改善品為目標使團隊清楚新產品或改善品為目標,並需了望客戶需求並需了望客戶需求.1.使用方式使用方式 2.客戶要求之工程客戶要求之工程SPEC 3.產品信賴性要求產品信賴性要求 4.制程、生產、裝配要求制程、生產、裝配要求 5.品質目標等品質目標等 15 qmssho

11、w.pptFMEA介紹介紹 Failure Mode & Effect Analysis分析制程特性分析制程特性定義製造流程定義製造流程分析產品特性分析產品特性分析預估失效模式分析預估失效模式分析失效原因分析失效原因分析現行控制方法分析現行控制方法分析失效效應分析失效效應分析發生率分析發生率分析難檢度分析難檢度分析嚴重度分析嚴重度計算風險優先數計算風險優先數決定優先改善之失效模式決定優先改善之失效模式建議改善措施建議改善措施改善實施改善實施結果確認有效結果確認有效 16 qmsshow.pptFMEA介紹介紹 Failure Mode & Effect Analysis 避免採

12、用不良率高的設計和制程; 集中資源,循序改善產品設計和制程; 循環改善,不斷提升設計和制程可靠度改進設計之參考; 制程檢驗、測試標準、檢驗程序、檢驗規範等之參考; 下次FMEA分析之參考; 產品可靠性、制程安全性、環保之評估參考; 工程師訓練之參考;FMEA 結果應用結果應用實際實際- 17 qmsshow.pptFMEA介紹介紹 Failure Mode & Effect Analysis 嚴重度嚴重度-S 發生率發生率-O 難檢度難檢度-D 風險優先數風險優先數-RPN=S*O*D嚴重度、發生率、難檢度、風險優先數嚴重度、發生率、難檢度、風險優先數 18 qmsshow.pptFM

13、EA介紹介紹 Failure Mode & Effect Analysis嚴重度定義嚴重度定義 恒量失效的影響程度恒量失效的影響程度 失效影響失效影響: 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 19 qmsshow.pptFMEA介紹介紹 Failure Mode & Effect Analysis嚴重度分類嚴重度分類一一. 危險特性危險特性(Catestrophie) (無法滿足則不能銷售無法

14、滿足則不能銷售)1.耐火性、自然性、UL 、CAS2.工業標准3.顧客要求4.內部工程需要由Critical量測項目二二. 重大特性重大特性(Significant)(無法滿足則不能銷售給指定客戶無法滿足則不能銷售給指定客戶)1.客戶及供應商共同制定特性2.或客戶指定特性,例如:規格/尺寸 /速度/力/溫度等.3.設計工程師指定的特性4.業界標准三三. 主要的特性主要的特性(Major)1.信賴性測試2.產品制程不良率及分析 20 qmsshow.pptFMEA介紹介紹 Failure Mode & Effect Analysis等級/評分(Rank)劃分標準(Criteria)1 (

15、Minor)幾乎不會對產品有任何影響,即使有影響,客戶亦不會注意.23(Low)客戶可能會注意,可能會對客戶造成裝配和使用上的輕微不便.可能會使下道工站輕微的重工.46(Moderate)會造成客戶的不滿意,造成客戶抱怨,甚至會導至重工動作發生.78(High)可能造成客戶很不滿意,並導致客戶重大抱怨,但不會導致安全事故或違及政府法規.910(Very High)導致客戶停線或對產品有致命性的功能性影響,或可能導致安全事故,或違及政府法規.嚴重度嚴重度(S)劃分標准劃分標准 21 qmsshow.pptFMEA介紹介紹 Failure Mode & Effect Analysis發生率

16、發生率(Occurrence) 某一原因而導致某一原因而導致失效發生的幾率失效發生的幾率 劃分標準劃分標準: CPK 主觀判定 統計資料 1-幾乎不會發生 10-幾乎肯定會發生 22 qmsshow.pptFMEA介紹介紹 Failure Mode & Effect Analysis等級等級/評分評分劃分標準劃分標準描述描述發生率發生率Cpk1(Remote)幾乎不可能發生幾乎不可能發生1/1500K1.672(Very Low)有輕度發生的可有輕度發生的可能能1/150K1.503(Low)有可能發生有可能發生1/15K1.334(Moderate)偶爾發生偶爾發生,但不佔但不佔有大

17、的比例有大的比例1/2K1.175(Moderate)1/4001.006(Moderate)1/800.837(High)經常發生經常發生1/200.678(High)1/80.519(Very High)幾乎不可避免幾乎不可避免1/30.3310(Very High)1/20.33發生率發生率(O)劃分標準劃分標準 23 qmsshow.pptFMEA介紹介紹 Failure Mode & Effect Analysis 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難檢度難檢度(Detectio

18、n) 24 qmsshow.pptFMEA介紹介紹 Failure Mode & Effect Analysis難檢度(D)劃分標準等級等級/評分評分劃分標準劃分標準描述描述可偵度可偵度12 幾乎可以肯定地檢測幾乎可以肯定地檢測出來出來99.99%35有良好的手段可以檢有良好的手段可以檢測測99.80%68可能檢測出來可能檢測出來98.00%9很有可能檢測不出很有可能檢測不出90.00%10很可能檢測不出來很可能檢測不出來90.00% 25 qmsshow.pptFMEA介紹介紹 Failure Mode & Effect Analysis實施實施FMEA應注意的問題應注意的問

19、題 導入時機:FMEA團隊必須包括產品設計及其相關工程人員 FMEA分析 重在工程分析 FMEA先期規劃應做好 FMEA建義改善措施必須認真執行,並追蹤改善效果 FMEA導入時機 貫穿產品設計,制程設計 FMEA是個循環過程 FMEA結果利用 26 qmsshow.pptFMEA介紹介紹 Failure Mode & Effect Analysis設計FMEA定義定義: 設計失效模式、效應與關鍵性分析是屬于在概念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必須配合設計發展之程序反復執行. 在設計FMEA中, 預估產品在設計上可能發生的缺點; 衡

20、量該項缺點可能造成的影響, 並擬定為防止或檢測該項目缺點應改善的設計控制, 並推動其標準化作業.設計FMEA涵蓋內容包括: 產品設計FMEA、制造設計 即開模或SOP等設計FMEA. 27 qmsshow.pptFMEA介紹介紹 Failure Mode & Effect Analysis設計FMEA表單 28 qmsshow.pptFMEA介紹介紹 Failure Mode & Effect Analysis潛在失效模式及后果分析表單格式_系統_子系統_零件部_設計責任_機型/料號_ 關鍵日期_FMEA TEAM 成員_2356FMEA編號_頁碼:共1頁第1頁1編制人:_4審

21、核人:_FMEA日期:_78設計制程FMEA表單格式9產產品品要要求求( (功功能能) )預預估估失失效效模模式式預預估估失失效效影影響響嚴嚴重重度度 S S級級 別別預預估估失失效效原原因因發發生生率率O O現現行行控控制制措措施施難難檢檢度度D DR RP PN N建建議議控控制制措措施施責責任任人人完完成成日日期期目目標標狀狀態態已已採採取取之之措措施施S SO OD DR RP PN N10111615141312201918172122 30 qmsshow.pptFMEA介紹介紹 Failure Mode & Effect AnalysisFMEA表單說明(1/5)1.FM

22、EA編號編號:填入FMEA文件的編號,以便查詢;2.項目項目:填入所分析的系統、子系統或零件的過程名稱、編號;3.設計設計/過程責任過程責任:部門、小組還應包括供方的名稱;4.填入負責準備FMEA工作的工程師姓名、電話及所在公司名稱;5.機型機型/料號料號:填入將使用和正被分析的設計過程影響的預期的機型和料號; 31 qmsshow.pptFMEA介紹介紹 Failure Mode & Effect AnalysisFMEA表單說明(2/5)6.關鍵日期關鍵日期:填入FMEA初次預定完成日期、該日期不應超過計劃開始設計生產發布日期;7.FMEA日期日期:填入編制FMEA原始稿的日期及最

23、新修訂的日期;8.核心小組核心小組:列出有權確定和執行任務的責任部門和個人姓名; 如果對某一特定原因無建議措施,那麼就在該欄中寫“N/A”9.項目項目/功能功能:填入被分析項目的名稱和編號;如果該項目有多種功能,且有不同的失效模式,應把所有功能都單獨列出; 32 qmsshow.pptFMEA介紹介紹 Failure Mode & Effect Analysis10.潛在失效模式潛在失效模式: 對一個特定項目及其功能,列出每一個潛在失效模式, 前提是這種失效可能發生,但不一定發生;11.潛在失效后果潛在失效后果: 潛在失效后果,就是失效模式對系統功能的影響;12.嚴重度嚴重度(S)13

24、.分級分級(重要程度重要程度) 用於對另件、子系統或系統的產品特性分級:關鍵、主要、 重要、生點等;FMEA表單說明(3/5) 33 qmsshow.pptFMEA介紹介紹 Failure Mode & Effect Analysis14.潛在失效的起因潛在失效的起因/機理機理潛在失效起因是指一個設計/工藝薄弱部分的跡象,其作用結果就是失效模式15.頻度頻度(0):頻度是指某一特定失效起因或機理(已列於前欄中)出現的可能性.16.現行設計現行設計/工藝控制工藝控制;17.探測度探測度(D)18.風險順序數風險順序數RPN19.建議措施建議措施: 如果對某一特定原因無建議措施,那麼就在該

25、欄中寫“無”FMEA表單說明(4/5) 34 qmsshow.pptFMEA介紹介紹 Failure Mode & Effect Analysis20.責任責任(對建議措施對建議措施)把負責建議措施執行的組織和個人及預計完成的日期填寫在本欄中;21.采取的措施采取的措施當實施一項措施后,簡要記載一下具體的措施和生效日期.22.糾正后糾正后RPN23.跟蹤跟蹤:小組成員應保証所有建議措施被實施或已妥善地落實;24.RPN在的再改進在的再改進,直直RPN50.FMEA表單說明(5/5) 35 qmsshow.pptFMEA介紹介紹 Failure Mode & Effect Ana

26、lysis設計FMEA范例之一產品要求預估失效模式預估失效影響嚴重度S預估失效原因發生率O現行控制措施難檢度DRPN建議控制措施責任人完成日期狀態已採取之措施SO DRPN凸包式的主機板架平面翹曲損壞主板7凸包過高7治具298降低高度-OK降低高度73242凸包破裂裝配困難6凸包過高5治具260降低高度-OK降低高度62224凸包形狀不良2無672更改凸包形狀-正在進行設計FMEA范例之二產品要求預估失效模式預估失效影響嚴重度S預估失效原因發生率O現行控制措施難檢度DR P N建議控制措施責任人完成日期狀態已採取之措施SODRPN采用抽芽孔以螺絲固定FDD抽芽破裂裝配不良7抽芽過高7治具298

27、降低高度-OK降低高度72228材質不良3無484更換材質-OK更換材質71428 37 qmsshow.pptFMEA介紹介紹 Failure Mode & Effect Analysis制程FMEA 在規劃設計制造程序時, 利用FMEA技術分析其制程中每一步驟可能的潛在失敗模式及其影響程度, 並找出每一失效模式的發生原因與發生機率, 尋求各種可能的方法, 以避免失效模式發生或低其發生率, 減輕其影響程序, 或提高制程之不良之檢出能力, 以便正式進入生產前就能改善其制造或組裝程序, 使制造不良品的機會降低, 並提升制造品質.PFMEA的作業范例:以MPE產品舉例說明 1.超音波熔焊2

28、.粘保護膜1.超音波熔焊ActionActionTakenTakenS SO OD DRPNRPN1.超音波熔接.a.刮傷痕.外觀不良.6操作不當, 治具不能保護產品的外觀. a -cover及w i n dow不 良.包裝不良6work carefully,operator 100%self-check, IPQC check, traceback/ PDCS.3108Z.F.LIU J.X.TUD.H.WEI2001/4/20OKtrained64372b.發白.外觀不良.5熔接參數不當, 如: 機臺壓力, 速度,熔接時間及凝固時間.3operator 100% self-check, I

29、PQCcheck, traceback/PDCS.控制熔接機的參數. 如機臺壓力 , 速度, 熔 接及凝固時間.230OKSOPCMKA-000453230c.強度不夠.功能不良.8熔接參數不當, 如: 機臺壓力, 速度,熔接時間及凝固時間.2 gauge (9W-009-U02-G1)spec:Fmin=100N, V=10mm/min.控制熔接參數. 如機臺壓力,速度, 熔 接時間及凝固時間.348OKSOPCMKA-000482348d.產品變形功能不良造成產品段差7治具不當, 熔接參數不當5治具維護, 控制機臺 壓力, 速度, 熔 接時間3105Z.F.LIU J.X.TU2001/4

30、/28OKSOPCMKA-000472342RPNRPN增加定位治具, 加強檢驗使用GoNoGo (9W-009-U03-G1)Action ResultsAction Results使用軟質材料做治具, 培訓,用t ray裝 零件. a - c o ver成 型 按CMKM-0011.window-baton成型按C MKM- 0 015.RecommendedRecommendedAction(s)Action(s)ResponsibleResponsiblePersonPersonCompletionCompletionDateDateStatusStatusProductProduct

31、RequirementRequirementPotentialPotentialFailure ModeFailure ModePotential Effect ofPotential Effect ofFailureFailureS SPROCESS FMEAPROCESS FMEAProcess Name:Process Name:a-cover assemblya-cover assemblyFMEA Team:FMEA Team: Ranking guidelines: Ranking guidelines:Document No:CQKO-0001Document No:CQKO-0

32、001H.H.P/N: 2U009-001H.H.P/N: 2U009-001FMEA Leader:FMEA Leader:Yong-hui NingYong-hui Ning F.G.YANG F.G.YANG Detection of failure cause:1 = very high/almost certainly 10 = very Detection of failure cause:1 = very high/almost certainly 10 = verylow/unlikelylow/unlikely Risk Priority Number (RPN) = Sev

33、erity(S) * Occurrence(O) * Risk Priority Number (RPN) = Severity(S) * Occurrence(O) *Detection(D)Detection(D)PotentialPotentialCause(s) ofCause(s) ofFailureFailureO OCurrent ProcessCurrent ProcessControl(s)Control(s)D DData(Orig.): 2000/12/25Data(Orig.): 2000/12/25 G.W.YANG G.W.YANGREV:AREV:A Severi

34、ty of failure effect:1=minor/noeffect 10 = very high/hazardous Severity of failure effect:1=minor/noeffect 10 = very high/hazardous Occurrence of failure cause:1 = roomette/unlikely 10 =very high/almost Occurrence of failure cause:1 = roomette/unlikely 10 =very high/almostinevitableinevitableDate (r

35、ev.):2001/04/25Date (rev.):2001/04/25QEQEResponsible:G.S.WangResponsible:G.S.Wang X.J.JING X.J.JINGToolToolResponsible:J.H.HEResponsible:J.H.HE F.Q.LIU F.Q.LIUPage: 1 of 1Page: 1 of 12.粘保護膜ActionActionTakenTakenS SO OD DRPNRPNa.保護膜下有灰塵.外觀不良.61.制程中灰塵太多.2.來料不良.3.作業不良71.保持環境清洁.2.來料檢驗加嚴, 供應商品質改善( V D C

36、S )3.作業者培訓3126G.S.WangJ.X.TU X.J.JIN2001/4/16OKSOPCMKA-000464372b.保護膜下有氣泡.外觀不良.61.粘貼不當.2.治具不良.51.作業者培訓2.operator 100% self-check, IPQC check,traceback/PDCS.390G.S.WangJ.X.TU X.J.JIN2001/4/16OKSOPCMKA-000462336c. 保護膜划傷.外觀不良.61.制程中灰塵太多.2.來料不良.3.作業不良7operator 100% self-check, IPQC check,traceback/PDCS.

37、4168G.S.WangJ.X.TU X.J.JIN2001/4/16OKSOPCMKA-000464496d.粘貼不到位.外觀不良.61.定位治具不良.2.作業不良5 1.來料檢驗加嚴, 供應商品質改善( V D C S )2.IPQC check, traceback / PDCS.390G.S.WangJ.X.TU X.J.JIN2001/4/16OKSOPCMKA-000462336Date (rev.):2001/04/25Date (rev.):2001/04/25QEQEResponsible:G.S.WangResponsible:G.S.Wang X.J.JING X.J.J

38、INGToolToolResponsible:J.H.HEResponsible:J.H.HE F.Q.LIU F.Q.LIUPage: 1 of 1Page: 1 of 1 Risk Priority Number (RPN) = Severity(S) * Occurrence(O) * Risk Priority Number (RPN) = Severity(S) * Occurrence(O) *Detection(D)Detection(D)Data(Orig.): 2000/12/25Data(Orig.): 2000/12/25 G.W.YANG G.W.YANGREV:ARE

39、V:A Severity of failure effect:1=minor/noeffect 10 = very Severity of failure effect:1=minor/noeffect 10 = veryhigh/hazardoushigh/hazardous Occurrence of failure cause:1 = roomette/unlikely 10 =very Occurrence of failure cause:1 = roomette/unlikely 10 =veryhigh/almost inevitablehigh/almost inevitabl

40、ePotentialPotentialCause(s) ofCause(s) ofFailureFailureO OCurrent ProcessCurrent ProcessControl(s)Control(s)D DH.H.P/N: 2U009-001H.H.P/N: 2U009-001FMEA Leader:FMEA Leader:Yong-hui NingYong-hui Ning F.G.YANG F.G.YANG Detection of failure cause:1 = very high/almost certainly 10 = very Detection of failure cause:1 = very high/almost certainly 10 = verylow/unlikelylow/unlikelyPROCESS FMEAPROCESS FMEAProcess Name:Process Name:a-cover assemblya-cover assemblyFMEA Team:FMEA Team: Ranking guidelines: Ranking guidelines:Document No:CQKO-0001Docume