DFMEA失效模式与效应分析

DFMEA失效模式與效應分析PotentialFailureModeEffectsAnalysis 講授內容容一、FMEA基基本概念念二、FMEA之之演變三、國際際間采用用FMEA之狀狀況四、設計計FMEA表填填寫說明明五、制程程FMEA表填填寫說明明六、FMEA結結果之應應用FMEA的基本本概念1.對失失效的產產品進行行分析，，找出零零組件之之失效模模式，鑑鑑定出它它的失效效原因，，研究該該項失效效模式對對系統會會產生什什麼影響響。2.失效效分析在在找出零零組件或或系統的的潛在弱弱點，提提供設計計、製造造、品保保等單位位采取可可行之對對策。失效的定定義在失效分分析中，，首先要要明確產產品的失失效是什什麼，否否則產品品的數據據分析和和可靠度度評估結結果將不不一樣，，一般而而言，失失效是指指:1.在規規定條件件下(環環境、操操作、時時間)不不能完成成即定功功能。2.在規規定條件件下，產產品參數數值不能能維持在在規定的的上下限限之間。。3.產品品在工作作範圍內內，導致致零組件件的破裂裂、斷裂裂、卡死死等損壞壞現象。。FMEA過程順順序系統有那那些功能能，特徵徵，需要要條件??會有哪些些錯誤??發生錯誤誤會有多多慘?那些錯誤誤是什麼麼造成的的?發生之頻頻率?有那些預預防和檢檢測檢測方法法能多好好程度我們能做做什麼??--設計計變更---過過程變更更--特殊殊控制---改改變標準準程序或或指南FMEA之功用用階段段功功用用1.設計計階段1..發掘所所有可能能之失效效模式2.依固固有的技技術進行行設計變變更3.必要要之處采采用可靠靠性高之之零組件件2.開發發階段1..明確把把握失效效原因，，並實施施適當的的改善2.零件件安全之之寬放確確認3.壽命命、性能能、強度度等之確確認3.製造造階段1..活用工工程設計計，進而而改善制制程上之之弱點2.利用用FMEA之過過程制訂訂必要之之制程標標準4.客戶戶抱怨階階段1..不同之之環境產產生之失失效，以以FMEA克服服2.不同同之使用用法產生生之失效效，以FMEA克服FMEA之演變變1.FMECA為FMEA之之前身，，系在1950由格魯魯曼飛機機提出，，用在飛飛機主控控系統的的失效分分析。2.波音音與馬丁丁公司在在1957年正正式編訂訂FMEA的作作業程序序，列在在其工程程手冊中中。3.60年代初初期，美美太空總總署將FMECA成功功的應用用於太控控計劃。。美軍同同時也開開始應用用FMECA技技術，並並於1974年年出版MIL--STD-1629FMECA作作業程序序。4.1980年年修改為為MIL-STD-1629A，延延用至今今5.1985由由國際電電工委員員會(IEC))出版之之FMECA國國際標準準(IEC812)，，即參考考MIL-STD-1629A加以以部份修修改而成成。FMEA之特徵徵1.是一一項以失失效為討討論重點點的支援援性與輔輔助性的的可靠度度技術。。2.用表表格方式式進行工工程分析析，使產產品在設設計與制制程規劃劃時，早早期發現現缺陷及及影響程程度以便便及早提提出解決決之道。。3.是一一種系統統化之工工程設計計輔助工工具。4.QS9000/TS16949FMEA因因分析對對象不同同分成““設計FMEA”及““制程FMEA”，而而MIL-STD-1629A因分分析項目目缺少現現行管制制方法，，故適合合設計時時使用。。5.FMEA為為歸納法法之應用用，根據據另組件件的失效效資料，，由下而而上推斷斷系統的的失效模模式及其其效應，，是一種種向前推推演的方方法。國際間采采用FMEA之之狀況1.ISO90048.5節FMEA作作為設計計審查之之要項。。2.CE標志，，以FMEA作作為安全全分析方方法。3.ISO14000,以FMEA作為重重大環境境影響面面分析與與改進方方法。4.QS9000以FMEA作為為設計與與制程失失效分析析方法。。設計FMEA之之目的1.幫助助設計需需求與設設計方案案的評估估。2.幫助助初始設設計對制制造和裝裝配的需需求。3.在設設計發展展階段，，增加失失效模式式和系統統效應分分析的次次數。4.提供供另一項項分析資資訊，幫幫助設計計驗證之之規劃。。5.根據據對顧客客需求的的影響性性，列出出失效模模式的排排序，並並按序改改善。6.提供供一項改改善方案案，可以以減少矯矯正與追追查的活活動。7.提供供更好的的參考資資料，協協助現場場解決問問題，評評估設計計變更和和發展更更進一步步的設計計。N設計FMEA作作業流程程組成DFMEA小組資料彙集集釐訂FMEA計計劃建立功能能方塊圖圖產品結構構樹設計可靠靠度展開開決定分析析之項目目功能進行DFMEA分析選擇關鍵鍵失效模模式選擇關鍵鍵失效模模式矯正預防防填寫矯正正后風險險優先數數所有RPN小於規定值值FTA分分析DFMEA報告告設計審查查記錄保存存NYY設計FMEA表表(2)系統FMEA編號:

(1)(2)子系統頁次:

of(2)零組件:(2).設計責任:(3).準備者:(4)車型/年份:(5).生效日期:

FMEA日期(制訂)(7)(修訂)(7).核心小組:(8).項目功能潛在失效模式潛在失效效應嚴重度等級潛在原因設備失效發生度現行預防設計管制現行檢測設計管制難檢度風險優先數建議措施負責人與日期執行結果采行措施SODRPN設計FMEA填填寫說明明(1)FMEA編號::填入FMEA文件編編號，以以便可以以追蹤使使用。(2)系系統、子子系統及及零組件件:指示示合適的的分析等等級，並並填入系系統、子子系統或或零件名名稱或零零件名稱稱和編號號。(3)設設計責任任者:填填入OEM、部部門和小小組，也也包括供供應商名名稱。(4)準準備者::填入準準備FMEA責責任工程程師的姓姓名、電電話號碼碼、公司司。A.系統統FMEA範圍圍:-底盤系系統;--點火系系統;--內部系系統B.子系系統FMEA範範圍-底盤系系統之前前懸吊系系統C.零件件範圍-“Strut”為前前懸吊系系統之零零件。設計FMEA填填寫說明明(5)車車型/年年份:填填入想要要分析//製造的的車型年年份。(6)生生效日期期:最初初FMEA發佈佈日期,,不能超超過開始始計劃生生產的日日期(7)FMEA日期::填入FMEA最初制制訂日期期，和最最新被修修訂日期期。(8)核核心小組組:列出出有權限限參與或或執行這這項工作作的負責責個人和和單位。。(建議將將所有小小組成員員名字、、單位、、電話號號碼、地地址等另另行列表表)(9)項項目/功功能:填填入要被被分析的的名稱和和編號。。利用專專用名詞詞和工程程圖面上上顯示的的設計等等級。於於首次正正式發行行之前，，可以使使用實驗驗時使用用的編號號。盡可能簡簡潔地，，填入被被分析項項目的功功能使之之符合設設計意圖圖。包括括這個系系統作業業相關環環境的資資訊(如如:定溫溫度、壓壓力、濕濕度範圍圍)。如如果項目目包含一一個以上上有不同同潛在失失效模式式功能時時，則列列出所有有個別功功能。設計FMEA填填寫說明明(10))潛在失失效模式式潛在失效效模式是是零件、、子系統統、或系系統於符符合設計計意圖過過程中可可能失效效的種類類。潛在在失效模模式也可可能是較較高階子子系統或或系統之之失效原原因，或或較低階階零組件件的失效效效應。。列出特別別項目和和功能的的每一潛潛在失效效模式。。假設失失效是將將發生的的，但不不是必須須發生的的。潛在失效效模式僅僅可能發發生於某某些作業業條件下下(如::熱、冷冷、干、、多灰塵塵的條件件)和在在某些使使用條件件下(如如:行駛駛哩數在在平均數數以上、、粗糙不不平的地地形、僅僅在市區區行駛))。一般的失失效模式式包含下下列各項項，但不不限於此此:破碎碎的、變變形、鬆鬆馳、洩洩漏、黏黏著、短短路、生生銹氧化化、龜裂裂。設計FMEA填填寫說明明(11))潛在失失效效應應為被客戶戶查覺在在功能特特性上失失效模式式的效應應。也就就是:失失效模式式一旦發發生時，，對系統統或設備備以及操操作時使使用的人人員所造造成影響響。一般般在討論論失效效效應時，，先檢討討失效發發生時對對於局部部所產生生的影響響，然后后循產品品的組合合架構層層次，逐逐層分析析一直到到最高層層級人員員、裝備備所可能能造成的的影響。。例如::由於某某個間歇歇性的系系統作業業造成某某個零組組件的破破碎，可可能造成成於組合合過程的的震動。。這個間間歇性系系統作業業降低了了系統功功效，最最后引起起客戶不不滿意。。常見的失失效效應應包括::噪音、、漏氣、、操作費費力、電電動窗不不作用、、煞車不不靈、跳跳動、亂亂檔、冷冷卻不夠夠、車輛輛性能退退化、產產生臭氣氣、外觀觀不良………等。。設計FMEA填填寫說明明(12)嚴重度影響標準影響的嚴重性等級無警告的危險非常高的嚴重等級，當潛在失效模式影響到車輛操作安全和/或牽涉到違反政府法規時，沒有事先警告產生10有警告的危險非常高的嚴重等級，當潛在失效模式影響到車輛操作安全和/或牽涉到違反政府法規時，有事先警告產生9非常高車輛/項目無法操作，喪失原來功能8高車輛/項目可以操作，但降低功能等級，客戶不滿意。7稍有車輛/項目可以操作，但令人舒適或便利的項目無法運作，客戶通常會感受到不舒適。6低車輛/項目可以操作，但令人舒適或便利的項目未達到功能要求，客戶有時會不滿意5非常低裝備修整或各種雜音造成不舒適。這些缺點大部份客戶都會發現。4較小的裝備修整或各種雜音造成不舒適。這些缺點可能會被客戶發現。3非常小裝備修整或各種雜音造成不舒適。這些缺點會被有鑑別能力的客戶發現。2沒有沒有影響。1設計FMEA填填寫說明明(13))等級這個欄位位用來區區分任何何對零件件、子系系統、或或系統將將要求附附加於制制程管制制的特性性(如::關鍵的的、主要要的、重重要的))。任何項目目被認為為是要求求的特殊殊制程管管制，將將被以適適當的特特徵或符符號列入入設計FMEA的分等等欄位，，並將於於建議行行動欄位位被提出出。每一個於於設計FMEA列出的的項目，，將在制制程FMEA的的特殊制制程管制制中被列列出。設計FMEA填填寫說明明(14))潛在原原因/設設備失效效1.潛在在原因2.設備備失效‧錯誤的的原物料料規格。。‧‧生產產良率。。‧不適當當的設計計壽命假假設。‧‧原物物料材質質不穩定定。‧潤滑或或加油能能力不足足。‧‧磨損損。‧不適當當的維護護作業。。‧‧金屬屬疲勞。。‧缺之環環境保護護。‧‧裝備備欠流暢暢。‧錯誤的的算法。。‧‧腐蝕蝕‧超過壓壓力‧設計FMEA填填寫說明明(15))發生度度參考下列列各因素素，決定定發生度度等級值值(1~~10)):1.相似似零件或或子系統統的過去去服務歷歷史資料料和相關關經驗??2.零件件、上一一階零件件或分系系統是否否滯銷??3.上一一階零件件或分系系統改變變程度的的大小??4.零件件與上一一階零件件，基本本上是否否有差異異?5.零件件是否為為全新的的產品??6.零件件使用條條件是否否改變??7.作業業環境是是否改變變?8.是否否運用工工程分析析去預估估，應用用此零件件之發生生度?設計FMEA填填寫說明明(15)發生度之參考指標:失效的機率可能失效的比率等級非常高:持續不斷的失效。≧100(每1000單位)1050(每1000單位)9高:經常失效。20(每1000單位)810(每1000單位)7一般的:失效偶而發生。5(每1000單位)62(每1000單位)51(每1000單位)4低:失效比較少發生。0.5(每1000單位)3極少的:失效未必有發生。0.1(每1000單位)2≦0.01(每1000單位)1設計FMEA填填寫說明明(16))現行設設計管制制列出利用用預防措措施、設設計驗證證/確認認(DV)、或或其它活活動，而而這些活活動是用用來確認認對失效效模式設設計適當當，和//或原因因/設備備均被考考慮，目目前常用用的管制制為一些些已被使使用或正正在使用用的相同同或類似似的設計計。(如如:道路路測試、、設計審審查、數數學研究究、可行行性審查查、原型型測試、、車隊測測試等))。有三種設設計管制制或特徵徵:(1)預預防原因因/設備備，或失失效模式式/效應應發生，，或降低低發生比比率。(2)偵偵測原因因或設備備，並提提出矯正正措施。。(3)偵偵測失效效模式。。可能的話話，最先先使用第第(1))種管制制;其次次，才使使用第((2)種種管制;;最后，才才使用第第(3))種管制制。設計FMEA填填寫說明明(17)難檢度查出失效標準:查出可能會因設計管制的缺失等級完全不確定設計管制無法查出潛在原因/設備裝置和后面相關的失效模式;或根本沒設計管制。10非常些微非常些微機會可以查出在潛在原因/設備裝置和后面相關的失效模式。9些微些微的機會可以查出潛在原因/設備裝置和后面相關的失效模式。8非常低的非常低的機會可以查出潛在原因/設備裝置和后面相關的失效模式。7低的較低的機會可以查出潛在原因/設備裝置和后面相關的失效模式。6適中的適中的機會可以查出潛在原因/設備裝置和后面相關的失效模式。5適度高的適度高的機會可以查出潛在原因/設備裝置和后面相關的失效模式。4高的較高的機會可以查出潛在原因/設備裝置和后面相關的失效模式。3非常高的非常高的機會可以查出潛在原因/設備裝置和后面相關的失效模式。2幾乎確定設計管制幾乎可以確定查出潛在原因/設備裝置和后面相關的失效模式。1設計FMEA填填寫說明明(18))風險優優先數風險優先先數是嚴嚴重度((S)、、發生度度(O))、和難難檢度((D)的的乘積。。RPN==(S))*(O)*((D)是一項設設計風險險的指標標。當RPN較較高時，，設計小小組應提提出矯正正措施來來降低RPN數數。一般般實務上上，會特特別注意意嚴重度度之失效效模式，，而不理理會RPN之數數值。設計FMEA填填寫說明明(19))建議措措施:當失效模模式依RPN數數排列其其風險順順序時，，針對最最高等級級的影響響和關鍵鍵項目提提出矯正正措施。。任何建建議措施施的目的的是要減減少任何何的發生生度、嚴嚴重度、、和/或或難檢度度。增加加設計驗驗證或確確認措施施的結果果，只可可降低難難檢度的的等級。。透過設設計變更更去除或或管制某某一或多多個影響響失效模模式的原原因/設設備，只只能降低低發生度度的等級級。只有有設計變變更能降降低嚴重重度等級級。可考考慮下列列的采行行措施，，但並不不限於此此:‧實驗設設計‧修改測測試計劃劃‧修改設設計‧修改原原物料規規格設計FMEA填填寫說明明(20))負責人人與日期期:填入入建議措措施的負負責單位位或個人人，和預預定完成成日期。。(21))采行措措施:完完成矯正正措施后后，填入入簡短的的執行作作業和生生效日期期。(22))RPN結果::將矯正正措施實實施后，，經鑑定定、評估估和記錄錄嚴重度度、發生生度、和和難檢度度的等級級結果填填入，進進一步的的措施只只要重覆覆(19)~((22))之步驟驟即可。。設計FMEA填填寫說明明設計責任任工程師師應負責責確認所所有的建建議措施施均已執執行或有有適當的的對策提提出。FMEA文件應應適時修修正並能能反應最最新的設設計等級級，和最最近有關關的措施施，包括括開始量量產后所所發生的的。設計責任任工程師師可由下下列方法法確認所所有建議議措施已已被執行行:‧確認達達成設計計要求。。‧審查工工程圖面面和規格格。‧組裝和和製造文文件編訂訂確認。。‧審查設設計FMEA和和管制計計劃追蹤確認認設計FMEA表表(範例例1)

系統FMEA編號:0001.

子系統頁次:1of1.

零組件:冷凝器.設計責任:

.準備者:(4)車型/年份:嘉年華.生效日期:85.10.21FMEA日期(制訂)85.8.01(修訂).核心小組:設計二課成員.項目功能潛在失效模式潛在失效效應嚴重度等級潛在原因設備失效發生度現行預防設計管制現行檢測設計管制難檢度風險優先數建議措施負責人與日期執行結果采行措施SODRPN冷凝器將高溫高壓氣態冷煤,變為高壓中溫液態冷煤冷媒洩漏造成冷氣不冷或AC不動作777材質不當容易腐蝕高溫變形振動接點破損346一般可靠度實驗同上同上875168196210加強耐腐蝕測試加嚴高溫測試加嚴振動測試實驗課依測試報告編號:1212變更材質依測試報告編號:3212容許彎曲2-13mm實結果可接受5%變異以上需作實車作動耐久設計FMEA表表(範例例2)

系統FMEA編號:0001.

子系統頁次:1of1.

零組件:主油壓缸.設計責任:

.準備者:(4)車型/年份:

.生效日期:85.10.1FMEA日期(制訂)85.9.01(修訂).核心小組:設計系統開發小組