FMEA详细解说与导入步骤

1、2022/10/151失效模式與效應分析(FMEA)2020/2/82我們將學學到如何創建建FMEA及相關行行動計畫畫FMEA流程如何何與流程程圖相連連接失效模式式,起因和後後果之間間的關係係不同類型型FMEA2020/2/83課程大綱綱發展沿革革概述FMEA應用FMEA準備階段段失效風險險分析RPN的分級PFMEA實施步驟驟FMEA報告標準準格式常見製程程失效原原因祝各位同同仁今天天”旅途途”愉快快!FMEA的發展沿沿革是評估估設計可可靠度之之一種方方法。在1950年由美國國之UM公司針對對新型噴噴射戰鬥鬥機時，為了評評估飛機機操作系系統某一一元件之之失效分分析所採採用之解解析方法法。195

2、7年Boeing飛機公司司與Martin公司正式式將FMEA列入工程程指導手手冊。在在同時期期，美國國NASA與軍方也也開始應應用FMEA技術，並並於1974年訂定MIL-STD-1629FMEA應用程序序。1993年，美國國汽車工工業為連連貫設計計、開開發和製製造的程程序，整整合各汽汽車公司司FMEA應用程序序，三大大汽車公公司委託託ASQC整合SAE-J-1739（潛在失失效模式式與效應應分析參參考手冊冊）。我國在1970年左右引引進，用用於航空空及汽車車工業。2020/2/84三個基本本觀念FMAFEACriticality Analysis Corrective Action強調事前前

3、預防動態文件件2020/2/85概述2020/2/86How:認識產品品及製程程的潛在在失效模模式。評估產品品及製程程的失效效之影響響。消除或減減少潛在在失效發發生的改改善措施施，確認認其成效效。失效模式式與效應應分析(FailureModeEffectAnalysis):What:是一種系系統化之之工程設設計輔助助工具，協助工程師進進行新產產品新技技術開發發及工程程分析.Purpose:在工程設設計時早早期發現現潛在缺缺陷及其其影響程度,以及時謀謀求解決決之道.Effect:避免失效效之發生生或降低低其發生生時產生生之影響,提高系統統之可靠靠度。根據美國國汽車工工業小組組的調查查報告-客戶滿

4、意意的品質質槓桿研研究指出，在在產品推推出到市市場的過過程中，愈早投投入品質質預防的的努力，愈能令令客戶滿滿意，品品質回收收的利益益亦愈大大。2020/2/87品質預防防-客戶滿意意產品設計計開發階階段製程開發發階段生產組裝裝階段銷售階段段售後服務務階段客訴處理理階段1001011/21/20失敗成本本低高預防、改改善與災災害控制制2020/2/88商品企劃劃產品設計計、試作作準備生產銷售、售售後服務務市場撤退退預防FMEAD&P改善-8DQIT&QCC災害控制制失敗成本本低高的要點點是事前改改善措施施而不是是事後矯矯正行動動,在產品設設計及製製程規劃劃時成功功地應用用FMEA可以減少少工程變

5、變更或容容易執行行變更，更可將將潛在的的問題事事先預防防。是不良良預防的分分析工具具，是一種種有條理理的程序序、系統統化的分析技術術,可藉由一一張包含含所有的的失效模模式的表表，說明明失效模模式、失失效原因因與影響響性，並並以數據據來表示示風險的的大小,並採取預預防改善善措施。2020/2/89品質槓桿桿產品設計計及製程程規劃量產及客客戶端事前改善善措施事後矯正正行動FMEA8D提前發現現潛在性性問題事後發生生信賴性性問題FMEA的類別2020/2/810系統(System)-SFMEA設計（Design）-DFMEA製程（Process）-PFMEA機器(Machine)-MFMEA設備(E

6、quipment)-EFMEA維護(Service)-SEFMEATypesofFMEA工厂端Focus在PFMEA和部分產產品的DFMEA製程的FMEA（PFMEA）確認製造造和裝配配的失效效原因與與製程變變異，找找出管制制及改善善方法。確認製程程潛在的的失效模模式及影影響。改善順序序的依據據。包含：設設備/機器、工工具、工工作站、生產線線、製程程、治具具。2020/2/811設計的FMEA（DFMEA）幫助選擇擇高可靠靠度和高高安全性性零件。徹底瞭解解各階層層機構、組件、零件之之功能。設計初期期階段了了解製造造和裝配配的需求求。改善設計計的弱點點、改善善順序的的依據。提供分析析資訊，進行設

7、設計驗證證與設計計審查。評估設計計變更和和新設計計的必要要性。包含：主主系統、次（子子）系統統、零件件/組件/機構2020/2/812誰來作FMEA？（如何何組小組組）為防止分分析時的的偏差,各個層面面的代表表,每個功能能單位要要有,專業技術術和管理理人員都都應有,集思廣益益.DFMEA:R&D,TE,QE,ME(材料工程程師),QA,PEPFMEA:PE,ME,TE,QA,IE2020/2/813應用FMEA的時機？新設計或或工程更更改新製程或或製程變變更或製製程轉移移新方法導導入新設備導導入應用及生生產環境境變動材料更改改2020/2/814準備階段段1.確認產品品的可靠靠度要求求及目標標

8、。2.掌握系統統、次系系統的構構造(列出產品品所有的的機構組組件零件件、製程程、事務務流程所所有的步步驟)3.決定失效效風險分分析（RPN）水準。4.準備失效效模式分分析表。2020/2/815Remark:時間計劃劃的整合合-絕大部份份進行此此類分析析的人員員，都有有原本的的任務，一方面面要能進進行日常常工作，另一方方面要能能完成分分析工作作，因此此時間的的妥善安安排是非非常重要要的失效風險險分析以數據評評估失效效模式風風險風風險關鍵鍵指數（RPN:RiskPriorityNumber）風險關鍵鍵指數由由下列組組成S 嚴重重度P 發生生率D偵測度度 2020/2/816RPN風險率的的構成2

9、020/2/817效應(影響)嚴重度S發生率P偵測度D控制原因失效模式式(現象)2020/2/818PFMEA風險的評評估與改改善評估估失效模式式原因因分析影 響分分析管制方式式制程管制制難易度度發生機率率失效嚴重重度RPN(風險關鍵鍵指數)製程條件件DPS改變製程管制制方式改變製程條件件2020/2/819DFMEA風險的評評估與改改善評估估失效模式式原因因分析影 響分分析管制方式式設計管制制難易度度發生機率率失效嚴重重度RPN(風險關鍵鍵指數)DPS改善設計管制制修改設計重新設計計RPN的分級（5分級或10分級）等級級SPD極低沒沒有有非非常低低易易/早發現低輕輕微微低低低低中重重要的的中

10、中中中高高高高高高高極高嚴嚴重/致命非非常高高難難/晚發現2020/2/8201.對SPD每一個項項目必須須先定義義出自己己的等級級2.SPD的尺度可可以不同同3.SPD的分級比比率應用用必須持持續、一一致4.SPD的分級必必須在構構成要素素展開之之前被界界定清楚楚5.SPD的分級必必須隨著著FMEA的結果一一起發表表失效嚴重重度(S-Seriousness)：指失效模模式發生生時引發發其對零零件本身身或對其其他零件件、次系系統、主主系統的的特性、功能、可靠度度的影響響程度，乃至對對顧客（內外部部）安全全性、經經濟性及及環境的的衝擊程程度。一一般而言言，DFMEA小組要降降低失效效嚴重度度只能

11、藉藉助系統統重新設設計來改改善。PFMEA小組要降降低失效效嚴重度度仍應與與DFMEA小組協助助改善。2020/2/821失效發生生率(P-Probability)：指失效模模式發生生的原因因造成失失效發生生的機率率。發生率的的判定著著重於經經驗及歷歷史數據據發生的的程度，不在於於精確的的數值。一般而而言，DFMEA小組要降降低失效效發生率率常利用用設計修修改（eg.材料、零零組件），來排排除失效效的原因因；PFMEA小組應針針對影響響失效控控制參數數進行改改善。檢測度(D-Detect)：指零件、組件、機構裝裝置或系系統投產產前現行行控制方方法偵測測發生失失效的的原因或或失效模模式的評評價指

12、標標。DFMEA小組要降降低檢測測度，常常改變設設計測試試方式、驗證方方式、實實驗計畫畫或強化化設計審審查；PFMEA小組要降降低檢測測度，改改善檢驗驗對象、方式、方法與與頻率。2020/2/822失效嚴重重度(S-Seriousness)2020/2/823失效發生生率(P-Probability)2020/2/824檢測度(D-Detect)如何進行行FMEA？-PFMEA2020/2/825PFMEA實施步驟驟列出產品品製程所所有的步步驟製程展開開要求功能能敘述，確認輸輸入輸出出關係失效模式式（現象象）敘述失效效的效應應（影響響）失效的原原因調查查與記述述現行的管管制方式式風險關鍵鍵指數

13、（RPN）評估擬定高風風險率項項目之改改善措施施改善與追追蹤、修修訂FMEA表2020/2/826腦力激盪盪法（BS法）腦力激盪盪法由美美國人奧奧斯本1939發展出來來，對於於激勵人人們引發發思考是是一項很很有效的的方法，它重視視的是構構想的產產生及多多樣化，使得各各種富有有創意的的構想都都能在自自由、開開放、相相互溝通通交流的的情形下下產生。是美國國人最常常用的技技法，德德國人普普及率最最高的工工具不作任何何好壞的的評價自由奔放放，大膽膽提出各各種奇發發突想愈多愈好好搭便車2020/2/827Step1製程展開開(1)製程展開開(2)找出關鍵鍵工程/工序,決定重要要管制製製程(3)找出製程程

14、與產品品品質特特性之關關係,將各製程程之品質質保證上上之確認認重點明明化。表1-2製程展開開表2020/2/8282020/2/829Step2功能敘述述必須執行行作業、工程的的目的，以一種種簡明的的、精密密的和容容易了解解的方法法來敘述述，使任任何人均均能了解解。Step3失效的模模式/現象（功功能變異異或喪失失）O/I、設備、作業不不能發揮揮原先預預定功能能或意圖圖的事項項。過去去之異常常、故障障情報；列舉因因使用、環境條條件之不不良事件件。可能的製製程失效效模式例例子：反向、錫錫裂、錫錫洞、漏漏件、OPEN、SHORT、零件破破損、CASE刮傷、LABEL歪斜、輸輸出線材材破、高高翹、錯

15、錯件、沾沾錫渣等等.2020/2/830項目/功能1.請填寫進進行分析析中製製程設計計之項目目名稱及及詳細功功能.2.應該力求求精確描描述製程程欲達成成的結果果。潛在失效效模式(Potential FailureModel)1.指製造過過程有可能未能能達到或或完成該該製造過程程的設計計目的。2.對於特定定項目item及其功能能functional，列出每一一個潛在在失效模模式。它它有可能能以前類似情情形(類似產品品設計或或類似製製程)，因此建議議以往錯錯誤案件件(包括研究究開發過過程的失敗敗經驗、製程失失敗經驗驗、市場場客訴)進行研究究收集分分析整理理。3.也有可能能未曾發發生，但但是評估估有

16、可能能發生，也也必須要要進行評評估。可以透過過小組的的腦力激盪盪進行小組組審查。例如:零件偏移移、斷線線、短路路、線路路太細2020/2/831範例Step 4失效的效效應填寫寫（影響響S)一個部位位產生故故障，都都可能會會連鎖地地造成其其他影響響。因此此對在構構造、功功能上相相鄰接之之系統的的影響要要能清析析的記錄錄，才能能正確分分析失效效模式。失效的的模式發發生的結結果在系系統、產產品、製製程或設設備上各各種影響響必須被被考慮局部的(Local)零件組件件、系統統單獨發發生失效效不會影影響其它它的組件件。例:一些外觀觀性不良良,或LED燈不亮不不致影響響整套系系統操作作,故屬局部部影響效效

17、應整體的(Global)會影響其其它零件件、組件件、次系系統、系系統功能能，甚至至系統最最終的功功能。例例:P/S NOP,BRO將使系統統之功能能無法正正常運行行、當機機或損毀毀,屬整體影影響效應應其他-作業人員員、使用用者、設設備、建建築物。2020/2/8322020/2/833潛在失效效效應(Potential Effect(s)ofFailure1.潛在失效效效應就就是潛在在失效模模式產生生的一項項或是多多項的影影響(Impact)2.失效模式式產生的的的影響響，其嚴嚴重程度度應該是是根據顧顧客在該該功能使使用下，要求使使用功能能之重要要性或安安全性給給予不同同的嚴重重等級或或評分.

18、3.客戶包括括內部顧顧客及下下製程對對於上製製程或設設計結構構下，造造成的生生產的不不順暢、不穩定定或功能能上的缺缺失.4.這些影響響的嚴重重情況評評點，可可以根據據以往錯錯誤案件件(包括研究究開發過過程的失失敗經驗驗、製程程失敗經經驗、客客訴)造成損失失或傷害害的情況況(QFD也是資料料提供之之一)，加以收收集進行行分析，給予失失效評分分。例如: ORT實驗中NOP,或Vibration實驗過程程中螺絲絲鬆脫, DPS-450DB系列, DPS-500EB系列機種種客訴D2(D802)issue2020/2/834範例Step 5失效原因因分析將故障發發生的原原因記錄錄在表中中。這些些原因的

19、的剖析必必須由小小組來討討論確定定，集思思廣益獲獲得最適適當的原原因。質問為何何發生失失效的真真正原因因狀況描述述（4W1H）、原因因分析（可能、重要、主因）設計的原原因零件選擇擇不當導導致匹配配性不良良、設計計margin、電壓/電流stress的計算錯錯誤、材材料規格格錯誤、Layout安規距離離不夠等等。製程的原原因IE排程不良良、作業業不良, TE治具誤測測等。管理的原原因標示不當當等。使用的原原因操作錯誤誤、環境境差異、干擾等。保養的原原因保養作業業不當、保養不不落實等。2020/2/8352020/2/836潛在原因因/失效機制制(Potential Cause(s)/Mechan

20、ism(s)ofFailure1.潛在原因因/失效機制制即發生潛潛在失效效模式的的原因。2.一個失效效模式可可以有多多數個潛潛在原因因/失效機制制，必須須儘可能能的進行行探討及及原因分分析3.發生度(率)則是指造造成潛在在失效模模式的發發生的原原因機會會(率)例如:CASE組裝設計計上有過過度干涉涉現象例如:作業員未未戴靜電電環作業業致材料料被靜電電打死.材料過期期例如:設備未定定時保養養和校正正線路變更更未作Verify.2020/2/837範例失效原因因-魚骨圖分分析找真真因設計的原原因零件選擇擇不當導導致匹配配性不良良、設計計margin,、電壓/電流stress的計算錯錯誤、材材料規格

21、格錯誤、Layout安規距離離不夠等等。未考慮物物理&化學變化化。未考慮使使用環境境影響。製程的原原因4M1EMachine例:設備、模模具、 線上上偵測sensor故障Men例:新手認知知與學習習不足Material例:供應零件件及原物物料暇庛庛Method例:組合扭力力不當Environment例:生產線振振動、灰灰塵、潮潮濕、電電磁場干干擾2020/2/8382020/2/839原因分析析FishBone必要時以以簡單案案例演練練Step 6原因發生生度填寫寫將故障發發生的原原因記錄錄在表中中根据歷史史資料或或成成員的經經驗通過多數數表決方方法決定發生生度2020/2/8402020/2

22、/841Step 7現行的設設計/製程管制制(CurrentProcess /Design Controls)1.PFMEA:列出現行行製程分分析中之之預防措措施(一般指製製程檢驗驗、工程程檢查、)。DFMEA現行設計計分析中中，有關關DFMEA在此處為為設計確確認、設設計驗證證或其他他活動(安全係數數考量、數學模模擬分析析、2.預防：預預防潛在在失效之之起因/或降低失失效機制制，所採採行之預預防性措措施。3.偵測：在在(設計階段段)正式量產產前，DFMEA分析以任任何解析析方式或或物理方方法，查查出失效效或失效效模式之之起因。而針對對PFMEA，應該以以任何4M1E解析方式式及量測測方面的的

23、合理分分析。4.偵測度:設計階段段之分析析及驗證證出設計計錯誤的的能力製程階段段則利用用檢查、抽樣、保養可以檢查查出錯誤誤的能力力 例如:FQC抽驗,U-chart,進料檢查查,1PC外觀尺寸寸檢查加嚴抽驗驗,增加測試試ITEM進行sorting,加BURN-IN等2020/2/842範例現行的管管制方式式現存管制制發生失失效的原原因或企企圖發現現失效的的原因的的方法（包括制制度面和和手法面面）。製程面相關規格格的指導導書SPC管制圖製程能力力研究（Ca，CP，CPK）外觀檢查查進料的抽抽樣計劃劃SQA承認生產驗證證（QCChartAudit）治具的再再現性與與再生性性研究（MSA）管理面作業

24、員教教育訓練練2020/2/843Step 8製程偵測測度填寫寫三現主義義（現場場現物現況）暸暸解製程程偵測能能力.對應已經經定義的的打分原原則定義義偵測度度2020/2/844Step 9風險率的的衡量風險關關鍵指數數RPNRPN= SxP xD1.五分級當當P或D是4或5時，矯正正措施必必須能降降到3或更低2.當S是5時，P或D必須是2或更低2020/2/845擬定高風風險率項項目之改改善措施施實施改善善措施改善與追追蹤、修修訂FMEA表2020/2/846Step 10建議措施施,責任人完成日前前1.當相對較較高的RPN，應該列列為要求求進行改改善之優優先考慮慮2.任何建議議措(施矯正措

25、措施）的的意圖是是要減少少RPN中的嚴重重度(S)、發生率率(P)、 和提提升偵測測度(D)3.建議修改改方向: 製程:防呆措施施檢驗水準準及驗收收水準設備模具具保養週週期線上檢查查設計設計:材料選定定公差設計計考慮零件件間搭配配問題(交叉料)線路或Layout修改(可藉由模模擬)進行環境境應力實實驗DesignverificationTaguchi-Noise design2020/2/847範例2020/2/848Step 10措施實際際執行Step 11對策措施施執行后后經過followup,嚴重度發生度偵測度的的填寫Step 12 .RPN的計算Step 13.沒有達標標部分重重新提出出對策2020/2/849範例FMEA報告標準準格式RPN評分等級級標準IE流程圖FMEA分析過程程2020/2/850FMEA報告標準準格式RPN評分等級級標準2020/2/851FMEA報告標準準格式IE流程圖2020/2/8522020/2/8532020/2/854範例常見製程程失效的的原因-4M1E電壓不穩穩髒污 不適當之之組裝扭力不當當、條件件設定不不正確工具損壞壞軸承磨耗耗搬運不當當防護措施施不當冷卻不足足、熱處處理收縮縮不當量測測、人員員疏失2020/2/855PFMEA常犯的錯錯誤一般在PFMEA嚴重度是是不能改改變的,卻在PFMEA中改善除非