FMEA-Introduction

1、Hard Skill Training-FMEASQE/Jack SuRelease Date: 2009/03/05QS 9000 Reference Manual國 際 標 準ISO 9000顧客的要求QS 9000生產性零組件核准程序(PPAP)公司特定的要求程 序 書工 作 說 明 書工 作 說 明 書其 他 文 件手冊定義國際的要求定義顧客的要求顧客參考手冊先期產品品質規劃與管制計劃(APQP)失效模式與效應分析(FMEA)量測系統分析(MSA)基本的統計製程管制(SPC)第一階定義用法&責任第二階定義何人,何事,何時第三階回答,如何作第四階用以紀錄資料之格式,例如表單、掛牌、標籤。

2、一旦這些填上紀錄,即可能成為一個品質紀錄(4.16)個別供應商FMEA?22.0 Product Design & Development(產品設計和開發驗証)FMEA?APQP 33.0 Process Design & Development(過程設計和開發驗証)FMEA?APQP 4Why is FMEA設計過程更完善,滿足顧客的需要發現和評價產品/過程中潛在失效及其失效效應找到能夠防止或減少這些潛在失效發生的措施整個過程文件化SAE J1739 DFMEAPFMEAMachinery FMEAQS-9000 FMEA manualDFMEAPFMEA5FMEA 實行及成功的關鍵適時性是

3、“事發前“的行為,而不是“後見之明“的活動FMEA必須在設計或過程失效模式被無意納入產品或過程之前進行FMEA能夠防止或減少因進行預防/矯正而帶來更大損失的機會FMEA小組應有充分的溝通和整合FMEA是“永無止境“的活動所有的FMEAs(DFMEA,PFMEA.)可能在同一時間開始執行FMEAs越早執行越佳DFMEA開始於:設計概念最終形成之時或之前DFMEA完成於:產品加工圖樣完成之前PFMEA開始於:可行性審查之前或同時進行生產工具準備之前TimingDFMEADR-C 1st VerDFMEADR-B 119DFMEADR-APFMEADR-B 119PFMEAQAT 1st Ver可行

4、性審查之前-StarPPAP之前-1st Cycle治具/設備/設施採購之前-1st Cycle6FMEA 製作的時机與範圍 Case 1: 新設計,新技術,或新製程 FMEA的範圍 : 完整的設計,技術,或製程.Case 2: 舊設計或舊製程的修改 (假設己有舊設計或舊製程的FMEA). FMEA的範圍 : 應針對修改部份,及可能的交互影響Case 3:有一個在新環境,地點或應用上,利用現有的設計或過程(假設現有的設計或过程已經FMEA)對現有的設計或過程在新環境或地點上的影響分析FMEA7First Step-FMEA小組FMEA小組組員需包含 FMEA專家-Mr. FMEA (FMEA

5、facilitator)-除非組員對FMEA工具的使用己有相當經驗.否則FMEA專家的參予是很有幫助的.Right person受過 FMEA的訓練8First Step-FMEA小組跨功能小組設計/分析/測試/製造/裝配/服務/回收/品質/可靠度供應商/分包商職責:制定FMEA審查FMEA建議審查FMEA品質目標(包括管理者審查)確認FMEA執行成效FMEA會有個別評價評價是主觀,獨一無二9FMEA小組成員Almost MUSTNice to Have Project Leader QA Engineer (Customer Complaint handling) Design Engine

6、er Testing Engineer Product Engineer Reliability Engineer Application Engineer Planner/ Marketing Subcontractor Engineer ? Software designer ? Process development person ? Sales ?Customer representativeSubcontractor representative10DFMEA品質目標(註:特定的專案要求優先)1) 設計改進FMEA主要的目標是驅使設計改進。2) 高風險失效模式FMEA針對所有由FME

7、A小組所鑑定的高風險失效模式給予可實行的措施行動。所有其他的失效模式也要被考慮。3) A/D/V或DVP&R計劃在FMEA中要考慮到分析/開發/確認(A/D/V, Analysis/Development/Validation),及/或設計驗證計劃和報告(DVP&R, Design Verification Plan and Report)的失效模式。4) 介面FMEA範圍包括整合與介面兩者的方塊示意圖和分析。5) 經驗學習FMEA要考慮到所有主要的經驗學習(如高的理賠、收回等),做為失效模式鑑別的輸入。使用FMEA的好處與目的- DFMEA 116) 特殊或關鍵特性如由於公司政策,FMEA鑑

8、別適當候選的關鍵特性,可應用其為關鍵特性選擇過程的輸入。7) 時程FMEA在機會當下(Window of Opportunity)中被完成,對影響產品設計可能是最有效的。8) 小組在整個分析中,適切的人員參與為FMEA小組的一份子,並適當的接受FMEA方法培訓。適當時,應採用專家。9) 文件化按常規(by the book)的填寫、包含措施行動和新的RPN值來完成FMEA文件。10) 時間花費對具附加價值的結果而言,FMEA小組儘可能提早所花費的時間,是對時間最有效和有效率的利用。此假設是建議措施已依需求被鑑別且措施都已實施。使用FMEA的好處與目的- DFMEA12製程FMEA品質目標(註:

9、特定的專案要求優先)1) 製程改進FMEA主要的目標是驅使過程改進,並強調以防錯法解決。2) 高風險失效模式FMEA針對所有由FMEA小組所鑑定的高風險失效模式,給予可實行的措施行動。所有其他的失效模式也要被考慮。3) 管制計劃在製程FMEA中要考慮到投產前和量產管制計劃的失效模式。4) 整合FMEA整合並貫徹了製造流程圖和製程管制計劃。5) 經驗學習FMEA要考慮到所有主要的經驗學習(如高的理賠、收回、不符合產品、顧客抱怨等),做為失效模式鑑別的輸入。使用FMEA的好處與目的- PFMEA136) 特殊或關鍵特性如由於公司政策,FMEA鑑別適當候選的關鍵特性,可應用其為關鍵特性選擇過程的輸入

10、。7) 時程FMEA在機會當下(Window of Opportunity)中被完成,對影響產品或製程設計可能是最有效的。8) 小組在整個分析中,適切的人員參與為FMEA小組的一份子,並適當的接受FMEA方法培訓。適當時,應採用專家。9) 文件化按常規(by the book)的填寫、包含措施行動和新的RPN值來完成FMEA文件。10) 時間花費對具附加價值的結果而言,FMEA小組儘可能提早所花費的時間,是對時間最有效和有效率的利用。此假設是建議措施已依需求被鑑別且措施都已實施。 使用FMEA的好處與目的- PFMEA14系統FMEA介面和互相影響子系統 B子系統 A子系統 C子系統 D環境介

11、面:子系統直接經由介面連接互相影響:一個在子系統中的變更可能導致其他子系統的改變系統15潛在失效模式與效應分析順序16開始執行FMEA?項目/子系統功能要求DFMEA從系統/子系統/零件方塊圖開始分析(設計意圖)明確對於方塊圖的(輸入),方塊圖中過程的執行(功能),來自方塊圖的(輸出)分析應包括各項目間的主要關係分析的邏輯順序功能、特徵或要求是什麼？功能方塊圖、可靠度方塊圖17範例18範例19範例20開始執行FMEA?項目/子系統功能要求PFMEA從流程圖開始分析(Flow Chart)流程圖應鑑定作業相關產品/過程特性從相應DFMEA中確定某些產品效應影響流程圖附件應隨附於FMEA功能、特徵

12、或要求是什麼？21潛在失效模式 (Potential Failure Mode)DFMEA指系統,子系統或零件有可能未達到或未完成在項目/功能欄中所描述設計意圖的種類可能是更高一級系統,子系統之失效模式的起因或低一級零件之失效模式的效應對一個特定項目及其功能,列出每一個潛在失效模式失效可能發生,但是不一定發生-TGW;腦力激盪可能發生在特定運行環境條件下-熱,冷,乾燥,灰塵可能發生在特定使用條件下-使用超過某一里程*輸出電壓不穩;尺寸控制不佳;電路EMI過大;接地不良可能有什麼錯誤？-功能喪失-局部/全部功能的降低-功能間歇性中斷-非預期的功能22潛在失效模式 (Potential Failu

13、re Mode)PFMEA過程可能潛在不滿足過程要求和/或設計意圖的種類是對某具體作業不符合要求的描述可能是引起下一道作業(下游)之潛在失效模式的起因可能是上一道作業(上游)之潛在失效模式的效應對一個特定作業,列出每一個潛在失效模式失效可能發生,但是不一定發生-TGW;腦力激盪過程/零件怎麼不能滿足要求?假设不考慮工程規範,顧客會提出什麼樣的建議?*Pin hole PI mur;TAB搭載異常; ACF貼付不良; TAB壓著異常可能有什麼錯誤？-功能喪失-局部/全部功能的降低-功能間歇性中斷-非預期的功能23潛在失效模式 (Potential Failure Mode)Q1 : 列舉工作範圍

14、內之失效模式24潛在失效模式 (Potential Failure Mode)機能上的故障模式:不動作;不停止;提早動作;延遲動作;時間上動作不安定;間歇性動作;無法停在規定位置;值過大;值過小;錯誤操作時粗心大意機械類故障模式:磨耗;腐蝕;變形;龜裂;破損;脫落;燒損;洩漏;彎曲;凝固;變色;異常音;振動;動作不良;鬆動;咬住;位置偏離;傷;機械性的過熱;機械方面的性能壽命.電氣類故障模式:開路;短路;接觸不良;電氣性過熱;漂移;異常音;燒損;斷路;絕緣性降低;開路;異物;污損;雜訊;壽命終結化學類故障模式:退化;剝落;腐蝕;變色;固化;污染;化學性過熱;沸騰25潛在失效效應 (Potent

15、ial Failure Effect)就是失效模式對功能的影響,如同客戶的感受要根據客戶可能發現或經歷的情況來描述失效的效應是否衝擊到平安性,或與法規不符(最終使用者)失效效應應該一律用產品或系統的性能來描述(下一作業)失效效應應該以過程/作業性能來描述影響是什麼？26Q2 : 列舉Q1失效模式之失效效應潛在失效效應 (Potential Failure Effect)27潛在失效效應 (Potential Failure Effect)對最終使用者來說,失效的效應通常以使用產品或系統的性能來描述,例如：噪音(noise);粗糙(rough);運行不穩(erratic operation過度(

16、excessive);費力(effort);無法運作(inoperative);不適的異味(unpleasant odor);不穩定(unstable);運行減損(operation impaired);阻力(draft);間歇運行(intermittent operation);外觀不良(poor appearance);洩漏(leaks);車輛控制減弱(vehicle control impaired);重工/修理(rework/repairs);顧客不滿意(customer dissatisfaction);廢棄(scrap)28潛在失效效應 (Potential Failure Eff

17、ect)如果顧客是下一作業/後續作業/地點,該效應應以製程/作業性能來描述。例如：無法緊固(cannot fasten);無法安裝(does not fit)無法鑽孔/攻牙(cannot bore/tap);無法接合(does not connect)無法設置(cannot mount);無法配合(does not match)無法正對(cannot face);引起過度工具磨損(causes excessive tool wear)損壞設備(damages equipment);危害操作者(endangers operator)29嚴重度(S)對一個已假定失效模式的最嚴重影響的評價等級嚴重度

18、是在多個FMEA範圍內的一個比較級別要減少失效嚴重度級別數值,只能透過設計變更或過程重新設計來實現有多嚴重？30分類對需要附加設計或過程控制的零件/子系統/系統的任何特殊產品/過程特性等級加以分類(關鍵,主要.)可用來為工程評審強調其高優先(風險)的失效模式特殊產品或過程特殊特性符號及其使用是由特定的公司政策所指示如果PFMEA中鑑定了某一分類,要通知負責設計的工程師,因為它可能會影響有關控制項目標識的工程文件31OSD 分類(範例)SC：Minor,影響產品品質較輕微之製程管制特性；其管制仍需符合規格要求。S：Safety item,該製程會影響到操作人員或產品使用者平安之管制特性,必須嚴格

19、控管；假设管制特性為數值則需建立管制圖控管,假设為連續性之數值則需計算Cpk並持續改善其製程能力。A：Critical Mode,對產品品質特性具有決定性影響之製程管制特性,必須嚴格控管；假设管制特性為數值則需建立管制圖控管,假设為連續性之數值則需計算Cpk並持續改善其製程能力。B：Major,影響產品品質之重要製程管制特性,必須加以控管；假设管制特性為數值則需建立管制圖控管。ABC32嚴重度(S)評價準則(範例)33嚴重度(S)評價準則(P 製造/組裝) (範例)34嚴重度(S)評價準則(P 製造/組裝) (範例)35嚴重度(S)評價準則(範例)36潛在失效起因/機理 (Potential

20、Failure Cause/Machine)所謂失效起因是指一個設計弱點的跡象,其結果就是失效模式.在可能發生的(或延伸)範圍內,列出對每個失效模式的所有可以想到的潛在失效起因/機理應該儘可能簡明扼要,完整地將起因/機理列出來,使得對相應的起因能採取適當的矯正措施.列表時應明確記錄具體的錯誤或操作情況原因是什麼？37Q3 : 列舉Q1失效模式之失效起因/機理潛在失效起因/機理 (Potential Failure Cause/Machine)38潛在失效起因/機理 (Potential Failure Cause/Machine)典型的失效原因可包括,但不侷限於以下情況：規定的材料不正確(in

21、correct material specified)設計壽命估計缺乏(inadequate design life assumption)壓力過大(over-stressing)潤滑能力缺乏(insufficient lubrication capability)維修保養說明不適當(inadequate maintenance instruction)演算法不適當(incorrect algorithm)維修保養說明錯誤(improper maintenance instruction)軟體規格錯誤(improper software specification)外表最終規格錯誤(impro

22、per surface finish specification)流程規格錯誤(inadequate travel specification)材料磨擦規格錯誤(improper friction material specified)過熱(excessive heat)公差規格錯誤(improper tolerance specified)39潛在失效起因/機理 (Potential Failure Cause/Machine)典型的失效機制可包括,但不侷限於：降伏(yield)化學性氧化(chemical oxidation)疲勞(fatigue)電位移(electromigration)

23、 材料不穩定(material instability) 蛻變(creep)磨損(wear)腐蝕(corrosion)40潛在失效起因/機理 (Potential Failure Cause/Machine)典型的(Process)失效原因包括,但不侷限於:扭力不正確-過大、過小 (improper torque - over, under)焊接不正確-電流、時間、電壓 (improper weld - current, time, pressure)量具不精確(inaccurate gauging)熱處理不正確-時間、溫度 (improper heat treat - time, tempe

24、rature)澆口/通氣口不適當(inadequate gating/venting)潤滑不當或無潤滑(inadequate or no lubrication)零件漏裝或錯裝(part missing or mislocated)定位器磨損(worn locator)工具磨損(worn tool)定位器有缺口(chip on locator)破孔(broken tool)機器設定不正確(improper machine setup)不正確的程式設計(improper programming)41潛在失效起因/機理 (Potential Failure Cause/Machine)發生率(O)

25、發生率是指在設計的壽命中某一特定失效起因/機理發生的可能性透過設計更改或設計過程更改來預防或控制該失效起因/機理是降低發生率級別數的唯一途徑一個一致的發生率級別系統應該確保其能持續地被使用可能的失效率是根據在過程實施中預計發生的失效來確定的發生頻率如何？42發生度(O)評價準則(範例)43現行設計控制列出預防措施,設計確認/驗證或其它活動這些活動的完成或承諾將確保該設計對於所考慮的失效模式和/或機理來說是充分的現行控制方法指的是那些用於或正在用於相同或相似設計中的方法小組應該把重點放在設計控制的改進上兩種類型的設計控制特性預防:預防失效起因/機理或失效模式的出現,或減少它們的出現率偵測:在該項

26、目發放量產之前,以任何解析的或物理的方法,查出失效或失效模式的起因/機理如有可能,運用預防控制方法作為設計意圖的一局部;因為其將影響最初的發生率假设設計控制被鑑別,當發生率等級被更改時,要審查所有的預防控制以供確認偵測度(D)偵測度是結合了列在設計控制中最正确的偵測控制等級為取得較低的偵測度數值,計劃的設計控制須不斷地改進(確認,驗證.)如何來預防及偵測此種情況？此偵測方法有多好？44現行製程控制製程控制是對失效模式和失效的起因/機理出現時,控制兩者可能的範圍的預防描述;或控制將發生的失效模式的偵測描述兩種類型的過程控制特性預防:預防失效起因/機理或失效模式的出現,或減少它們的出現率偵測:偵測

27、失效或失效模式的起因/機理,並引導至矯正措施如有可能,運用預防控制方法作為設計意圖的一局部;因為其將影響最初的發生率假设過程控制被鑑別,當發生率等級被更改時,要審查所有的預防控制以供確認偵測度(D)偵測度是結合了列在過程控制中最正确的偵測控制等級為取得較低的偵測度數值,計劃的過程控制須不斷地改進(確認,驗證.)隨機品質抽樣不大可能去偵測某一孤立存在的缺陷,也不應該影響偵測度等級以統計原理為基礎的抽樣檢查是一種有效的偵測度控制如何來預防及偵測此種情況？此偵測方法有多好？45現行控制評價準則DFMEA (範例)46現行控制評價準則PFMEA(範例)47現行控制評價準則(範例)48建議措施風險順序數(RPN):風險順序數是產品嚴重度(S),發生率(O)和偵測度(D)的乘積等級(S) x (O) x (D) = RPN建議措施矯正措施順序:高嚴重度;高RPN矯正措施意圖減少以下級別嚴重度;發生率;偵測度建議措施主要目的是經由設計改進來增加客戶滿意度要降低發生率級別只能透過設計修改來消除或控制一個或多個失效模 式的起因/機理來實現; 增加設計確認/驗證措施只能減小偵測度級別只有修改設計和/或過程才能使嚴重度級別減小;使用防錯法來減小偵測度的級別是最優先的實現方法 可以做什麼？-設計變更-製程變更-特殊管制-使變更標準化、程序化或作為指引49FM