FMEA失效模式及效应说明

潜在失效模式及效應分析FailureModuleandEffectsAnalysis(FMEA)

主讲:劉偉2023/1/41內容提要一.FMEA基本概念二.設計FMEA表填寫說明三.製程FMEA表填寫說明四.FMEA結果之應用2023/1/42FMEA的基本概念1.FMEA:Failuremoduleandeffectsanalysis2.對存在失效可能的產品或過程進行分析，找出零組件

或過程之失效模式，鑑定出它的失效原因，研究該項

失效模式對系統會產生什麼影響。3.找出零組件或系統的潛在弱點，提供設計、製造、品保等單位採取可行之對策。2023/1/43失效(Failure)的定義

1．在規定條件下(環境、操作、時間)不能完成既定功能。2．在規定條件下，產品參數值不能維持在規定的上下限之間。3．產品在工作範圍內，導致零組件的破裂、斷裂、卡死等損壞現象。(產生影響)2023/1/44FMEA過程順序系統有哪些功能，特徵，需要條件？會有那些失效？發生失效危害？失效是什麼造成的？發生之頻率？有那些預防和偵測？偵測方法有效程度？我們能做什麼(對策)？－設計變更－過程變更－特殊控制－改變標準程序或指南2023/1/45FMEA之功用階段功用1.明確把握失效原因，並實施適當的改善

2.零件安全之寬放確認

3.壽命、性能、強度等之確認1.活用工程設計，進而改善製程上之弱點

2.利用FMEA過程製訂必要之製程標準2.設計階段1.開發階段３製造階段1.發掘所有可能之失效模式

2.依固有的技術進行設計變更

3.必要之處採用可靠性高之零組件特性/功能確定特性/功能保證特性/功能實現

3.需在試生產即設計開發確認開始之前完成2023/1/46實施時機FMEA必须在產品或過程失效模式被納入到產品或過程之前進行。DFMEA–

開始於設計方案討論之時，并完成於設計工作開始之前，用於指導產品設計展開。PFMEA–

開始於基本的操作方法討論，完成時間早於過程設計開始

之前，用於指導過程設計展開。DFMEAPFMEA概念初始设计设计完成样件制造设计/过程确认生产开始2023/1/47FMEA之特徵1.是一項以失效為討論重點的支援性與輔助性的可靠度分析技術。2.用表格方式進行工程分析，使產品在研發/設計/製程規劃時，早期發現缺陷及影響程度以便及早提出解決之道。3.是一種系統化之工程設計輔助工具。4.FMEA以分析對象不同分成“設計FMEA--DFMEA”

及“製程FMEA--PFMEA”5.FMEA為歸納法之應用，根據零組件的失效資料，由下（失效模式）

而上推斷系統的偵測及預防管制措施，是一種向前推演的方法。2023/1/48設計FMEA之目的1.幫助對產品設計需求與設計方案進行預評估。

2.協助識別并分析解決潛在的設計問題，提出預防及改善的方案，用於指導產品設計有效展開。

3.根據風險優先度提供產品設計過程管制及設計方案改善的重點，以便節約優勢資源進行有效的預防改善。

2023/1/49設計FMEA作業流程组成DFMEA小组资料搜集制订DFMEA计划建立功能方块图产品结构树设计可靠度分析决定分析之项目/功能进行DFMEA分析选择关键失效模式提出矫正预防重新計算矫正預防后风险优先数分析確認DFMEA报告發佈執行/纪录保存设计审查选择关键失效模式RPN小于规定值？YYNNAA2023/1/410設計FMEA表FMEA編號:頁碼:第頁頁共頁頁項目名稱:ˍ設計責任:編制者:生效日期:FMEA(編制)日期:(修訂)日期_______核心小組:設計二課成員員2022/12/2811設計FMEA填寫說明(1)FMEA編號：填入FMEA文件編號，以以便可以追蹤蹤使用。(2)設計責任者：：填入ODM部門或小組，也包括括供應商名稱稱。(3)準備者/編制者：填入準備FMEA的責任工程師姓姓名、電話號號碼、公司。。(4)生效日期：最初FMEA發佈日期，不不能超過開始設計開始的日期。(5)FMEA(制訂)日期/(修訂)日期：填入FMEA最初制訂日期期，和最新被被修訂日期。(6)核心小組：列出有權限參參與或執行這這項工作的負負責個人和單單位。(建議將所有小小組成員名字字、單位、電電話號碼、地址等另行行列表)。(7)項目／功能：填入要被分析析的名稱和編編號。利用專專用名詞和工工程圖面上顯示的的設計等級。。於首次正式式發行之前，，可以使用實實驗時使用的編號。。2022/12/2812設計FMEA填寫說說明項目／／功能能注意：：儘可能能簡潔潔地，，填入入被分分析的的項目目／功功能並並使其其符合合設計計意圖圖。包包括這這個系系統作作業相相關環環境的的資訊訊（如如：溫溫度、、壓力力、溼溼度範範圍））。如果項項目包包含一一個以以上有有不同同的潛在失失效模模式功功能時時，則則列出出所有有個別別功能能。2022/12/2813設計FMEA填寫說說明(8)潛在失失效模模式潛在失失效模模式是是零件件、子子系統統、或或系統統於滿足設設計意意圖過程中中可能能失效效的種種類。。潛在在失效效模式式也可可能是是較高階階子系統統或系系統之之失效原原因，或較低階階零組件件的失效效效應（（向上上及向向下））。列出特特別項項目和和功能能的每每一潛潛在失失效模模式。。假設失失效是是將發發生的的，但但不是是必須須發生生的。。潛在失失效模模式僅僅可能能發生生於某某些作作業條條件下下（如如：熱熱、冷冷、乾乾、多多灰塵塵的條條件））和在在某些些使用用條件件下（（如：：行駛駛哩數數在平平均數數以上上、高高濕度度環境境，電電壓不不穩定定狀態態下））。一般的的失效效模式式包含下下列各各項，，但不不限於於此：：破碎碎的、、變形形、鬆鬆弛、、洩漏漏、黏黏著、、短路路、生生銹氧氧化、、龜裂裂、無法法使用用、不不能開開機、、功能能達不不到要要求等等，產品本本身發發生的的失效效形式式。2022/12/2814設計FMEA填寫說明明(9)潛在失效效效應A.在功能特特性上失失效模式式的效應應（後果）。B.也就是：：失效模模式一旦旦發生時時，對系系統或設設備以及及操作時時使用的的人員所造成的的影響。。通常稱為為失效產產生的後後果。C.一般在討討論失效效效應時時，先檢檢討失效效發生時時對於局局部所產產生的影影響，然後以產品的組組合架構構層次，，逐層分分析一直直到對最最高層級級人員、、裝備所可能造造成的影影響。D.例如：由由於某個個間歇性性的系統統作業造造成某個個零組件件的破碎碎，可能能造成組合過程程的震動動。這個個間歇性性系統作作業降低低了系統統功效，，最後引引起客戶不滿滿意。E.常見的失失效效應應包括：：如：電腦腦當機、、手機電電池燒毀毀、喇叭叭有雜音音等。2022/12/2815設計FMEA填寫說明明(10)嚴重度失效效應應（後果果）的嚴重程度2022/12/2816設計FMEA填寫說明明11.嚴重度等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加於設計計管制的的特性（（如：關鍵的、、主要的的、次要要的)。任何項目目被認為為是要求求的特殊殊設計管制，將將被以適適當的特特徵徵或符符號列入入設計FMEA的等級欄欄位,並將於“建議行動動”欄位被提提出。每一個於於設計FMEA列出的項項目，將將必須在製程FMEA的特殊製製程管制制中被列列出。2022/12/2817設計FMEA填寫說明明(12)潛在的失失效原因因：錯誤的原物料料規格。。不適當當的的設設計壽命命假設。。

潤潤滑或加加油能力力不足。。

不不適當的的維護作作業。缺少少環境保保護。錯誤誤的算法法。超過壓壓力規格。原物料材材質不穩穩定。磨損。。

金金屬疲勞勞。腐蝕。。針對潛在在失效模模式提出出的失效效原因即：針對對潛在的的不良現現象（失失效模式式）分析析根本原原因2022/12/2818設計FMEA填寫說明明(13)發生度(潛在失效效發生的的可能性)參考下列列各要素素，決定發生生度等級級值(1~10)：1.相似零件件或子系系統的過過去服務務歷史資料料和相關關經驗?2.零件、上上一階零零件或分分系統是是否滯銷銷?3.上一階零零件或分分系統改改變程度度的大小小？4.零件與上上一階零零件，基基本上是是否有差差異?5.零件是否否為全新新的產品品?6.零件使用用條件是是否改變變?7.作業環境境是否改改變?8.運用工程分析析去預估估應用此零零件之發發生度?2022/12/2819設計FMEA填寫說明明(14)發生度參參考指標標：2022/12/2820設計FMEA填寫說明(15)現行預防設設計管制列出利用預預防措施、、設計驗證證／確認(DV)、或其它活活動，而這這些活動動是用來確確認對失效效原因、模式式或失效偵偵測已進行行適當的管管制。目前常用用的管制為為一些已被被使用或正正在使用的的相同或類類似的設計計。(如：通道測測試、設設計審查、、數學研究究、可行性性審查、原原型測試、、車隊測試試等)。有三種設計計管制或特特徵：(1)預防失效的原因，消除失效模式／／效應發生生，或降低低發生生比率。(2)預防失效模式／效應發生，提出矯正措措施，防止失效效發生。(3)偵測失效模模式，及時發覺覺，防止失失效繼續發發生。可能的話，，最先使用用第(1)種管制；其次，才使使用第(2)種管制；最後，才使使用第(3)種管制。2022/12/2821設計FMEA填寫說明(16)偵測測度度：產品品設設計計階階段段探測測到到失失效效的的可可能能性性、、幾幾率率2022/12/2822設計FMEA填寫寫說說明明(17)風險險優優先先數數(RPN)風險險優優先先數數是是嚴嚴重重度度(S)、發生度(O)、和

偵測測度(D)的乘積:RPN(RiskProcessionNumeric)=(S)(O)(D)是一項設計風風險的指標。。當RPN較高時，設計計小組應提出出矯正措施來來降低RPN數。一般實務務上，會特別注意注注意嚴重度較較高（尤其S≧8）之失效模式式，而不理會RPN之數值。當現行設計預防及/或管制措施空空白時，“建議措施”必須執行2022/12/2823設計FMEA填寫說明(18)建議措施：當失效模式依依RPN數排列其風險險順序時，針針對最高等級的影影響和關鍵項目提出矯正措施施。任何建議議措施的目的的是要減少任任何的發生度、嚴重度度、和／或檢檢測度。A.增加設計驗證證或確認措施施的結果，只只可降低偵偵測度的等級級。B.去除或管制某某一或多個影影響失效模式式的原因，，只能降低發發生度的等級級。C.只有設計變更更能降低嚴重重度等級。D.當項目為“關鍵”“重要”特性時，““建議措施”請提出改善善可考慮下列的的採行措施，，但並不限於於此：實驗設計修改測試計計畫修改設計修改原物料料規格2022/12/2824設計FMEA填寫說說明(19)負責人人與日日期：填入建建議措措施的的負責責單位位或個個人，，和預預定完成日日期。。(20)採行措措施：完成矯矯正措措施後後，填填入簡簡短的的執行行作業業和生生效日期(22)RPN結果：將矯正正措施施實施施後，，經鑑鑑定、、評估估和記記錄嚴嚴重度、發發生度度、和和難檢檢度的的等級級結果果填入入，進進一步步的措施施只要要重覆覆(19)~(22)之步驟驟即可可。2022/12/2825設計FMEA填寫說說明追縱確確認設計責責任工工程師師應負負責確認所有的的建議議措施施均已已執行行或有有適適當的的對策策提出出。FMEA文件應應適時時修正正並能能反應應最新新的設設計計等級級和最最近有有關的的措施施，包包括開開始量量產後後所發發生的的。設計責責任工工程師師可由由下列列方法法確認所有建建議措措施已已被執執行：：確認認達成成設計計要求求。審查查工程程圖面面和規規格。。組裝或或製造造文件件編訂訂確認認。審查查設計計FMEA和管制制計劃劃。2022/12/2826零組組件件：：主油油壓壓缸缸設計計責責任任：：準備備者者：：__________生效效日日期期：：2010.10.1FMEA日期期(製訂訂)2010.9.01(修訂訂)_2010.9.28__核心心小小組組：：設計計系系統統開開發發小小組組，如如附附表表設計計FMEA表（（範範例例1)FMEA編號號：：0003頁次次：：1of12022/12/2827零組組件件：：22092720設計計責責任任：：準備備者者：：___________生效效日日期期：：2010.08FMEA日期期(製訂訂)2010.7.15(修訂訂)_______核心心小小組組：：如附附表表設計計FMEA表（（範範例例2)FMEA編號號：：0001頁次次：：1of12022/12/2828製程FMEA之目的1.幫助對制程設計需求與設設計方案進行行評估。2.識別潛在的制程問問題，提出預預防及監視改改善的方案，，用於指導制程設計有效效展開。3.制程設計包括括作業SOP、管制規範、、控制計劃、、檢規、包規規等。4.根據風險優先度提供管制及改改善的重點，，以便節約優優勢資源進行行有效的預防改改善。2022/12/2829製程FMEA作業流程组成PFMEA小组资料搜集制订PFMEA计划解析流程识别过程特性决定需分析之制程功能及需求进行PFMEA分析风险优先数选择关键失效模式矫正预防PFMEA报告RPN小于规定值？YN2022/12/2830製程FMEA表項目名稱:制程責任部部門:編制人:生效日期:FMEA(編制)日期:(修訂)日期______核心小組:_________FMEA編號:頁碼碼:第頁頁共頁頁(制程FMEA)2022/12/2831製程FMEA填寫說明(1)FMEA編號：填入FMEA文件編號，，以便可以以追蹤使用用。(2)項目：填入將被分分析製程系系統、子系系統或零件件名稱和編編號。(3)製程責任者者：填入OEM、部門和小小組，也包包括供應商商名稱。(4)準備者：填入準備FMEA責任工程師師的姓名、、電話號碼碼、公司。。(5)生效日期：：最初FMEA發佈日期，，不能超過過開始計畫畫生產日期期。(6)FMEA日期：填入最初FMEA被完成日期期，和最新新被修訂日日期。2022/12/2832製程FMEA填寫說明(7)核心小組：列出有權限限參與或執執行這項工工作的負責責個人和單單位。。(建議將所有有小組成員員名字、單單位、電話話號碼、地址等另行行列表)。並非個人行行為(8)製程功能：填入要被分分析的製程程或作業簡簡單的敘述述(如：車床、需求鑽鑽孔、焊接接、組裝)。敘述儘可可能與被分析的製程程或作業目目的一致。。a.當製程包含含多種作業業(如：組裝)，而有不同同的潛在失失效模式時，可以將不同作業視視為不同製製程處理。。b.對完全相同同的重複性性制程，不不需要重複複的進行分分析。2022/12/2833製程程FMEA填寫寫說說明明(9)潛在在失失效效模模式式為製製程程可可能能不不符符合合製製程程要要求求或或設設計計意意圖圖。。敘敘述述規規定定作作業業的的不不合合格事事項項。。它它可能能成為為下下工工程程的的潛潛在在失失效效的原原因因或上上工工程程潛在在的的失失效效後果果。無無論論如如何何，，於於準準備備FEMA時，，必必須須保證證該該作作業業站站的的輸輸入入是是好的的。。列列出出每每一一個個特特殊殊作作業業零零件件、、分分系系統統、、系系統統或或製製程程特特性性，，所所引引起起的潛潛在在失失效效模模式式。。製製程程工工程程師師或或小小組組要要提提出出和和回回答答下下列列問問題題：：製製程程或或零零組組件件有哪哪些些不符符合合規規格格？？不不考考慮慮工工程程規規格格，，什什麼麼是是客客戶戶(最終終使使用用者者、、下下工工程程、、或或服服務務)所不不滿意意的的？？一般般的的失失效效模模式式包包含含下下列列各各項項：：破碎碎的的、、變變形形、、彎彎曲曲、、裝裝訂訂捆捆綁綁、、短短路路、、工工具具磨磨損損、、不不正正確確的的安裝裝、、灰灰塵塵等，，製製造造過過程程中中產產品品的的潛潛在在不不合合格格形形式式。2022/12/2834製程程FMEA填寫寫說說明明(10)潛在失效效效應a.被定義為為對客戶要要求的功功能造成的失失效後果果。b.客戶指的的是：下下個作業業、下工工程或地地點、經經銷商、、或車輛輛所有人人。每一個潛潛在失效效功能都都必須被被考慮。。c.對於最終終使用者者，失效效效應經經常被指指為：雜音、不不規律的的動作、、不能操操作、不不穩定、、通風不不良、外外觀不良良、粗糙糙不平的、過過度的費費力要求求、令人人不舒服服的氣味味、操控控性減弱弱、車輛輛控制受受損。d.對於下工工程而言言，失效效效應經經常被指指為：不能鎖緊、不能鑽鑽孔或攻攻牙、不不能固定定、不能能磨光、、使作業業者危險險、危害害機器、不合合適、不不連接、、不相配配。2022/12/2835製程FMEA填寫說說明(11)嚴重度度：失效效效應（（後果果）的的嚴重程度2022/12/2836製程FMEA填寫說說明(12)等級a.這個欄欄位用用來區區分任任何對對零件件、、子系系統、、或系系統將將要求求附加加於於製程程管制制的特殊特特性(如：關關鍵鍵的、、主要要的、、次要要的)。b.如果在在製程程FMEA被認定定等級級，要求進行重重點分分析和和管制制，并并務必體現在在相應的的工程文文件相相關管管制項項目中。c.關鍵、、主要要過程特特性，須在在該欄欄位標標示；；DFMEA及客戶戶要求求的關鍵、、主要要過程特特性，，也要體體現在在該欄欄位(13)潛在失失效原原因在儘可可能的的範圍圍裡，，列出出所所有能能想像像得到到的失失效原原因：：不當當的扭扭力。。不適適當的的焊接接。不精精確的的量具具。不當當的熱熱處理理。不適適當的的鑽孔孔。不適適當或或沒有有潤滑滑。缺少少零件件或放放錯。。2022/12/2837制程FMEA填寫說說明(14)發生度度：(失效發發生的的可能性)2022/12/2838製程FMEA填寫說明(15)現行偵測/預防製程管管制現行製程管管制是敘述述管制方法法，用來預預防可能擴擴大的失效效模式和偵查查出失效模模式的發生生。這些管管制方法可可能包括治治具的防誤或SPC或後製程評評估。有三種製程程管制可以以考慮：(1)預防失效原原因或失效效模式／效效應的發生生或降低發發生比率。。(2)查出失效原原因，並提提出矯正措措施。(3)查出失效模模式。可能的話，，最好先使使用第(1)種管制；其其次才使用用第(2)種管制；最後後，才使用用第(3)種管制。2022/12/2839製程FMEA填寫說明明(17)偵測度檢查類型型：A.防呆；B.標準規格格；C.參考用的的檢查探測到失失效的可可能性、、幾率2022/12/2840製程FMEA填寫說明明(17)偵測度2022/12/2841(17)風險險優優先先數數風險險優優先先數數是是嚴嚴重重度度(S)、發發生生度度(O)、和和偵偵測測度度(D)的乘乘積積。。RPN=(S)(O)(D)是一一項項製製程程風風險險的的指指標標。。當當RPN較高高時時，，設設計計小小組組應應提提出矯矯正正措措施施來來降降低低RPN數。。一一般般實實務務上上，，會會特別別注注意意嚴嚴重重度度較較高高（（尤尤其其≧8時）之之失失效效模模式式，，而而不不理理會會RPN之數數值值。。PFMEA不能能改改變變嚴嚴重重度度（（S）,但可可改改善善發發生生及及偵偵測測度度製程程FMEA填寫寫說說明明2022/12/2842(18)建議議措措施施：：當失失效效模模式式依依RPN數排排列列其其風風險險順順序序時時，，針對對最最高高等等級級的的影影響響和關關鍵鍵項項目目提提出出矯矯正正措措施施。任任何何建建議議措措施施的的目目的的是是要要減減少少任任何何的的發生度度、、和和／／或或偵偵測測度度。可可考考慮慮下下列列的的採採行行措措施施，，但但並並不不限限於此此：：為為了了降降低低發發生生機機率率，，需需要要製製程程或或設設計計變變更更。。只只有有設設計計或或製製程程變變更更可可以以降降低低嚴嚴重重等等級級。。為為了了增增加加查查出出的的機機率率，，需需要要製製程程或或設設計計變變更更。。通通常常改改進進偵偵查查管管制制方式式，，對對品品質質改改善善是是浪浪費費和和無無效效的的。。增增加加品品質質管管制制檢檢驗驗頻頻率率不不是是良好好的的矯矯正正措措施施。。永永久久改改善善措措施施才才是是必必須須的的。。製程程FMEA填寫寫說說明明2022/12/2843(20)負責責人人與與日日期期：：填填入入建建議議措措施施的的負負責責單單位位或或個個人人，，和和預預定定完完成成日日期期。。(21)採行行措措施施：：完完成成矯矯正正措措施施後後，，填填入入簡簡短短的的執執行行作作業業和和生生效效日日期期。。(22)RPN結果：將矯矯正措施實實施後，經經鑑定、評評估和記錄錄嚴重度、、發生度、、和和難檢檢度的等級級結果填入入，進一步步的措施只只要重覆(19)~(22)之步驟即可製程FMEA填寫說明2022/12/2844追縱確認製程責任工工程師應負負責確負責責確認所有有的建議措措施均已執行或或有適當的的對策提出出。FMEA文件應適時時修正並能反應最最近的設計計水準和最最近有關的的措施，包包括開始量產後所發發生的。製程FMEA填寫說明2022/12/2845製程FMEA表（範例2)制程責任任：制工準備者：：______王強_____生效日期期：2010.10.3FMEA日期(製訂)2010.9.04(修訂)核心小組組：如附表(制程FMEA)FMEA編號：ADSD001頁次：1of12022/12/2846製程FMEA表（範例1)製程責任任者：？FMEA編號：NO.1準備者：：？生效日期期：2010.6.18FMEA日期(製訂)2010.05.18(修訂)：2010.10.14核心小組組：工程、模模具等相相關人員員(制程FMEA)FMEA編號：ADSD002頁次：1of12022/12/2847製程FMEA表（範例1)你發現了什麼麼？2022/12/2848製程FMEA（範例3