FMEAFMEA潜在失效模式

FMEA潜在失效模式分析培训教材主讲:何老师1講授內容一.FMEA基本概念二.FMEA之演變三.國際間採用FMEA之狀況四.設計FMEA表填寫說明五.製程FMEA表填寫說明六.FMEA結果之應用2FMEA的基本概念1.對失效的產品進行分析，找出零組件之失效模式，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。2.失效分析在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。3失效的定義

在失效分析中，首先要明確產品的失效是什麼，否則產品的數據分析和可靠度評估結果將不一樣，一般而言，失效是指：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。4FMEA過程順序系統有那功能，特徵，需要條件？會有那些錯誤？發生錯誤會有多慘？那些錯誤是什麼造成的？發生之頻率？有那些預防和檢測？檢測方法能多好程度？我們能做什麼？－設計變更－過程變更－特殊控制－改變標準程序或指南5FMEA之功用階段功用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之過程製訂必要之製程標準1.不同之環境產生之失效，以FMEA克服2.不同之使用法產生之失效，以FMEA克服４.客戶抱怨階段１.設計階段２.開發階段３製造階段6FMEA之演變1.FMEA之前身為FMECA，係在1950由格魯曼飛機提出，用在战斗飛機主控系統的失效分析。2.波音與馬丁公司在1957年正式編訂FMEA的作業程序，列在其工程手冊中。3.60年代初期，美太空總署將FMECA成功的應用於太空計畫。美軍同時也開始應用FMECA技術，並於1974年出版MIL-STD-1629FMECA作業程序。4.1980修改為MIL-STD-1629A，延用至今。5.1985由國際電工委員會(IEC)出版之FMECA國際標準(IEC812)，即參考MIC-STD-1629A加以部份修改而成。6、1987年，被我国采用，GB7826-1987；7、90年代，引入汽车、电机、电器等行业，（QS，TS）7FMEA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技術。2.用表格方式進行工程分析，使產品在設計與製程規劃時，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因分析對象不同分成“設計FMEA”及“製程FMEA”，而MIC-STD-1629A因分析項目缺少現行管制方法，故適合設計時使用。5.FMEA為歸納法之應用，根據另組件的失效資料，由下而上推斷系統的失效模式及其效應，是一種向前推演的方法。8國際間採用FMEA之狀況1.ISO90048.5節FMEA作為設計審查之要項，另FTA亦是。2.CE標誌，以FMEA作為安全分析方法。3.ISO14000，以FMEA作為重大環境影響面分析與改進方法。4.QS9000以FMEA作為設計與製程失效分析方法。9設計FMEA之目的1.幫助設計需求與設計方案的評估。

2.幫助初始設計對製造和裝配的需求。

3.在設計發展階段，增加失效模式和系統效應分析的次數。

4.提供另一項分析資訊，幫助設計驗證之規劃。

5.根據對顧客需求的影響性，列出失效模式的排序，並按序

改善。6.提供一項改善方案，可以減少矯正與追查的活動。7.提供更好的參考資料，協助現場解決問題，評估設計

變更和發展更進一步的設計。10設計FMEA作業流程程組成DFMEA小組資料蒐集集釐訂DFMEA計畫建立功能能方塊圖圖產品結構構樹設計可靠靠度展開開(DQFD)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矯正預防防填寫矯正正後風險險優先數數FTA分分析DFMEA報告告紀錄保存存設計審查查選擇關鍵鍵失效模模式所有RPN小於規定值值？YYNN11設計FMEA表(2)系統FMEA編編號：(1)(2)子系統頁頁次：：of(2)零組件：：(2)設計責任任：(3)準備者：：(4)車型／年年份：(5)生效日期期：FMEA日期(製訂訂)(7)(修訂)(7)核心小組組：(8)12設計FMEA表（範例例１)系統FMEA編編號：0001子系統頁頁次：：1of1零組件：：冷凝器設計責任任：準備者：：車型／年年份：嘉年華‘‘94生效日期期：85.10.21FMEA日期(製訂訂)85.8.01(修訂)核心小組組：設計二課課成員13系統FMEA編編號：0001子系統頁頁次：：1of1零組件：：22092720設計責任任：準備者：：車型／年年份：運用汽車車‘96生效日期期：85.08FMEA日期(製訂訂)85.7.15(修訂)核心小組組：如附表設計FMEA表（範例例２)14系統FMEA編編號：0001子系統頁頁次：：1of1零組件：：主油壓缸缸設計責任任：準備者：：車型／年年份：生效日期期：85.10.1FMEA日期(製訂訂)85.9.01(修訂)核心小組組：設計系統統開發小小組設計FMEA表（範例例３)15系統FMEA編編號：1350子系統頁頁次：：1of1零組件：：PAPER設計責任任：準備者：：車型／年年份：1350電氣膠膠帶生效日期期：85.10.25FMEA日期(製訂訂)85.10.10(修訂)核心小組組：如附表設計FMEA表（範例例４)16設計FMEA填寫說明明(1)FMEA編號號：填入FMEA文文件編號號，以便便可以追追蹤使用用。(2)系系統、、子系統統及零組組件：指示合適適的分析析等級，，並填入入系統、子系統統或零件件名稱或或零件名名稱和編編號。(3)設設計責責任者：：填入OEM、部部門和小小組，也也包括供供應商名名稱。(4)準準備者者：填入準備備FMEA責任任工程師師的姓名名、電話話號碼、、公司。。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。17設計FMEA填寫說明明(5)型號／年份：：填入想要分析析／製造的型號年份。(6)生效日日期：最初FMEA發佈日期，，不能超過開開始計畫生產產的日期。(7)FMEA日期：填入FMEA最初制訂日日期，和最新新被修訂日期期。(8)核心小小組：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。(建議將所有有小組成員名名字、單位、、電話號號、、地址等另行行列表)。(9)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。。儘可能簡潔地地，填入被分分析項目的功功能使之符合合設計意圖。。包括這個系系統作業相關關環境的資訊訊（如：定溫溫度、壓力、、溼度範圍））。如果項目目包含一個以以上有不同潛潛在失效模式式功能時，則則列出所有個個別功能。18設計FMEA填寫說明(10)潛在在失效模式潛在失效模式式是零件、子子系統、或系系統於符合設設計意圖過程程中可能失效效的種類。潛潛在失效模式式也可能是較較高階子系統統或系統之失失效原因，或或較低階零組組件的失效效效應。列出特別項目目和功能的每每一潛在失效效模式。假設設失效是將發發生的，但不不是必須發生生的。潛在失效模式式僅可能發生生於某些作業業條件下（如如：熱、冷、、乾、多灰塵塵的條件）和和在某些使用用條件下（如如：行駛哩數數在平均數以以上、高濕度環境，，電壓不穩定定狀態下）。。一般的失效模模式包含下列列各項，但不不限於此：破破碎的、變形形、鬆弛、洩洩漏、黏著、、短路、生銹銹氧化、龜裂裂。19設計FMEA填寫說明(11)潛在在失效效應為被客戶查覺覺在功能特性性上失效模式式的效應。也也就是：失效效模式一旦旦發生時，對對系統或設備備以及操作時時使用的人員員所造成的的影響。一般般在討論失效效效應時，先先檢討失效發發生時對於局局部所

產生生的影響，然然後循產品的的組合架構層層次，逐層分分析一直到最最高

層級人人員、裝備所所可能造成的的影響。例如如：由於某個個間歇性的系系

統作業造造成某個零組組件的破碎，，可能造成於於組合過程的的震動。這個個間歇性系系統作業降低低了系統功效效，最後引起起客戶不滿意意。常見的失效效效應包括：須提供非汽車車的案例，如如：電腦當機機、手機電池池燒毀、喇叭叭有雜音等等等．．．。20設計FMEA填寫說明(12)嚴重重度21設計FMEA填寫說明(13)等級級這個欄位用來來區分任何對對零件、子系系統、或系統統將要求附加加於製程管制制的特性（如如：關鍵的、、主要的、重重要的。任何項目被認認為是要求的的特殊製程管管制，將被以以適當的特徵徵或或符號列入設設計FMEA的分等欄位位,並將於建建議行動欄位位被提出。每一個於設計計FMEA列列出的項目，，將在製程FMEA的特特殊製製程管制中中被列出。22設計FMEA填寫說明(14)潛在在原因／設備備失效1.潛在原因2.設備失效錯誤的原物料規格格。不適當的的的設計壽命假假設。

潤潤滑或加油能能力不足。不適當的的維護作業。。

缺之環環境保護。錯誤的算算法。

超超過壓力。生產良率。。

原物料料材質不穩定定。磨損。金屬疲勞。。

裝備欠欠流暢。腐蝕。23設計FMEA填寫說明(15)發生生度參考下列各要要素，決定發生度等等級值(1~10)：1.相似零件件或子系統的的過去服務歷歷史資料和相相關經驗?2.零件、上上一階零件或或分系統是否否滯銷?3.上一階零件件或分系統改改變程度的大大小？4.零零件與上一階階零件，基本本上是否有差差異?5.零零件是否為全全新的產品?6.零件使使用條件是否否改變?7.作業環境是是否改變?8.是否運用用工程分析去去預估，應用用此零件之發發生度?24設計FMEA填寫說明(15)發生生度參考指標標：25設計FMEA填寫說明(16)現行行設計管制列出利用預防防措施、設計計驗證／確認認(DV)、、或其它活動動，而這些活活

動是用來來確認對失效效模式設計適適當，和／或或原因／設備備均被考慮。。目前常用用的管制為一一些已被使用用或正在使用用的相同或類類似的設計。。(如：道路路

測試、設設計審查、數數學研究、可可行性審查、、原型測試、、車隊測試等等)。有三種設計管管制或特徵：：

(1)預防原因因／設備，或或失效模式／／效應發生，，或降低發生生比比率。(2)偵測測原因或設備備，並提出矯矯正措施。(3)偵測失效模模式。可可能的話，最最先使用第(1)種管制制；其次，才才使用第(2)種管制；；最最後，才使用用第(3)種種管制。26設計FMEA填寫說明(17)難檢檢度查出失效標準：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／設備裝置和後面相關的的失效模式；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／設備裝置和後面相關的失效模式。9些微些微的機會可以查出潛在原因／設備裝置和後面相關的失效模式。8非常低的非常低的機會可以查出潛在原因／設備裝置和後面相關的失效模式。7低的較低的機會可以查出潛在原因／設備裝置和後面相關的失效模式。6適中的適中的機會可以查出潛在原因／設備裝置和後面相關的失效模式。5適度高的適度高的機會可以查出潛在原因／設備裝置和後面相關的失效模式。4高的較高的機會可以查出潛在原因／設備裝置和後面相關的失效模式。3非常高的非常高的機會可以查出潛在原因／設備裝置和後面相關的失效模式。2幾乎確定設計管制幾乎可以確定查出潛在原因／設備裝置和後面相關的失效模式。127設計FMEA填寫說明(18)風險險優先數風險優先數是是嚴重度(S)、發生度度(O)、和和

難檢度度(D)的乘乘積。RPN=(S)(O)(D)是是一項項設計風險的的指標。當RPN較高時時，

設計小小組應提出矯矯正措施來降降低RPN數數。一般實實務上，會特特別注意注意意嚴重度較高高之失效模式式，而不理理會RPN之之數值。28設計FMEA填寫說明(19)建議議措施：當當失效效模式依RPN數排列其其風險順序時時，針對最高高等級的影響響和關鍵項目提提出矯正措施施。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／或難難檢度。增加加設計驗證或或確認措施的的結果，只可降低難檢檢度的等級。。透過設計變變更去除或管管制某一或多多個影響失效模式的原原因／設備備，只能降低低發生度的等等級。只有設設計變更能降低嚴重度等等級。可考慮慮下列的採行行措施，但並並不限於此：：實驗設計修改測試計計畫修改設計修改原物料料規格29設計FMEA填寫說明(20)負責責人與日期：：填入建議措施施的負責單位位或個人，和和預定完成日期。(21)採行行措施：完成矯正措施施後，填入簡簡短的執行作作業和生效日期(22)RPN結果：將矯正措施實實施後，經鑑鑑定、評估和和記錄嚴重度、發生度、、和難檢度的的等級結果填填入，進一步步的措施只要重重覆(19)~(22)之步驟即可可。30設計FMEA填寫說明追縱確認設計責任工程程師應負責確確認所有的建建議措施均已已十執行或有有適當的對對策提出。FMEA文件件應適時修正正並能反應最最新的設計計等級，和最最近有關的措措施，包括開開始量產後所所發生的。設計責任工程程師可由下列列方法確認所所有建議措施施已被執行：確認達成設設計要求。審查工程圖圖面和規格。。組裝或製造文文件編訂確認認。審查設計FMEA和管管制計劃。31製程FMEA作業流程組成PFMEA小組資料蒐集釐訂PFMEA計畫解析流程识别过程特特性決定需分析析之製程功功能及需求求進行PFMEA分析析風險優先數數選擇關鍵失失效模式矯正預防PFMEA報告所有RPN小於規定值？？YN32製程程FMEA表項目目：：(2)製程程責責任任者者：：(3)FMEA編編號號：：(1)車型型／／年年份份：：(5)生效效日日期期：：(6)頁次次of核心心小小組組：：(8)準備備者者：：FMEA日日期期(製製訂訂)(7)(修修訂訂)(7)33製程程FMEA表（（範範例例１１)FMEA編編號號：：ADSD001頁次次：：1of1零組組件件：：ADSD設計計責責任任：：準備備者者：：車型型／／年年份份：：BT-57’’97生效效日日期期：：FMEA日日期期(製製訂訂)85.11.04(修修訂訂)核心心小小組組：：如附附表表34製程程FMEA表（（範範例例２２)項目目：：YOKEKINGPIN製程程責責任任者者：：FMEA編編號號：：NO.1車型型／／年年份份：：(5)生效效日日期期：：83.05.18頁次次1of1核心心小小組組：：工程程、、模模具具等等相相關關人人員員準備備者者：：FMEA日日期期(製製訂訂)83.05.18(修修訂訂)85.10.1435製程程FMEA表（（範範例例3)項目目：：鉸孔孔鑽鑽孔孔、、攻攻牙牙作作業業製程程責責任任者者：：FMEA編編號號：：002車型型／／年年份份：：22092720BASEPLATE生效效日日期期：：85.09.01頁次次of核心心小小組組：：加工工課課長長、、工工程程課課長長準備備者者：：FMEA日日期期(製製訂訂)85.08.16(修修訂訂)36製程程FMEA表（（範範例例4)項目目：：壓鑄鑄作作業業製程程責責任任者者：：FMEA編編號號：：001車型型／／年年份份：：22092720BASEPLATE生效效日日期期：：85.09.01頁次次1of1核心心小小組組：：壓鑄鑄課課長長準備備者者：：FMEA日日期期(製製訂訂)85.08.16(修修訂訂)37製程程FMEA填寫寫說說明明(1)FMEA編編號號：：填入入FMEA文文件件編編號號，，以以便便可可以以追追蹤蹤使使用用。。(2)項項目目：：填入入將將被被分分析析製製程程系系統統、、子子系系統統或或零零件件名名稱稱和和編編號號。。(3)製程程責任任者：：填入OEM、部部門和和小組組，也也包括括供應應商名名稱。。(4)準備備者：：填入準準備FMEA責責任工工程師師的姓姓名、、電話話號碼碼、公公司。。(5)型號／年份份：填入想想要分分析設設計／／製造造用的的型號年份。。(6)生效效日期期：最初FMEA發發佈日日期，，不能能超過過開始始計畫畫生產產日期期。(7)FMEA日期期：填入最最初FMEA被被完成成日期期，和和最新新被修修訂日日期。。38製程FMEA填寫說說明(8)核心心小組組：列出有有權限限參與與或執執行這這項工工作的的負責責個人人和單單位。。(建議議將所所有小小組成成員名名字、、單位位、電電話號號碼、、地址等等另行行列表表)。。(9)製程程功能能／：：填入要要被分分析的的製程程或作作業簡簡單的的敘述述(如如：車車床、需需求鑽鑽孔、、焊接接、組組裝)。敘敘述儘儘可能能與被被分析的的製程程或作作業目目的一一致。。當製製程包包含多多種作作業(如如：組組裝)，而而有不不同的的潛在在失效效模式式時，，要將不同同作業業視為為不同同製程程處理理。39製程FMEA填寫說說明(10)潛潛在失失效模模式為製程程可能能不符符合製製程要要求或或設計計意圖圖。敘敘述規規定作作業的的不合合格事項項。它它是一一個原原因成成為下下工程程的潛潛在失失效模模式或或被上上工程程所影影響的潛潛在失失效模模式。。無論論如何何，於於準備備FEMA時，，必須須假設設進料料的零零組件或或原物物料是是好的的。列列出出每一一個特特殊作作業零零件、、分系系統、、系統統或製製程特特性，，所引引起的潛在在失效效模式式。製製程工工程師師或小小組要要提出出和回回答下下列問問題：：製程程或零零組件件為何何不符符合規規格？？不考考慮工工程規規格，，什麼麼是客客戶(最終終使用用者、、下工工程、、或服服務)所不不滿意的的？一般的的失效效模式式包含含下列列各項項：破碎的的、變變形、、彎曲曲、裝裝訂捆捆綁、、短路路、工工具磨磨損、、不正正確的的安裝、、灰塵塵。40製程FMEA填寫說說明(11)潛潛在失失效效效應被定義義為對對客戶戶要求求的功功能失失效模模式。。客戶戶指的的是：：下個個作業業、下工程程或地地點、、經銷銷商、、或車車輛所所有人人。每每一個個潛在在失效效功能能都必必須被考考慮。。對於最最終使使用者者，失失效效效應經經常被被指為為：雜雜音、、不規規律的的動作作、不能操操作的的、不不穩定定的、、通風風不良良、外外觀不不良、、粗糙糙不平平的、、過度度的費力力要求求、令令人不不舒服服的氣氣味、、操控控性減減弱、、車輛輛控制制受損損。對於下下工程程而言言，失失效效效應經經常被被指為為：不不能拴拴緊、、不能能鑽孔孔或攻牙牙、不不能固固定、、不能能磨光光、使使作業業者危危險、、危害害機器器、不不合適適、不連接接、不不相配配。41製程FMEA填寫說說明(12)嚴嚴重度度42製程FMEA填寫說說明(13)等等級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特殊產產品特特性(如：：關關鍵的的、主主要的的、重重要的的)。。如果果在在製程程FMEA被認認定等等級，，通知知設設計負負責工工程師師，這這將影影響工工程文文件件相關關管制制項目目的認認定。。(14)潛潛在原原因／／設備備失效效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。。43設計FMEA填寫說說明(15)發發生度度：44製程FMEA填寫說說明(16)現現行製製程管管制現行製製程管管制是是敘述述管制制方法法，用用來預預防可可能擴擴大的的失效效模式和和偵查查出失失效模模式的的發生生。這這些管管制方方法可可能包包括治治具的的防誤或或SPC或或後製製程評評估。。有三種種製程程管制制可以以考慮慮：(1)預防防失效效原因因或失失效模模式／／效應應的發發生或或降低低發生生比率率。(2)查查出失失效原原因，，並提提出矯矯正措措施。。(3)查出出失效效模式式。可能的的話，，最好好先使使用第第(1)種種管制制；其其次才才使用用第(2)種管制；；最後後，才才使用用第(3)種管管制。。45製程FMEA填寫說說明(17)難難檢度度檢查類類型：：A.防防呆；；B.標準準規格格；C.參參考用用的檢檢查46(18)風風險優優先數數風險優優先數數是嚴嚴重度度(S)、、發生生度(O)、和和難難檢度度(D)的的乘積積。RPN=(S)(O)(D)是一項項製程程風險險的指指標。。當RPN較高高時，，設設計小小組應應提出出矯正正措施施來降降低RPN數。。一般般實實務上上，會會特別別注意意注意意嚴重重度較較高之之失效效模式式，，而不不理會會RPN之之數值值。製程FMEA填寫說說明47(19)建建議措措施：：當失效效模式式依RPN數排排列其其風險險順序序時，，針對對最高高等級級的影影響和關鍵鍵項目目提出出矯正正措施施。任任何建建議措措施的的目的的是要要減少少任何何的發發生度、、嚴重重度、、和／／或難難檢度度。可可考慮慮下列列的採採行措措施，，但並並不限限於此：：為了了降低低發生生機率率，需需要製製程或或設計計變更更。只有有設計計或製製程變變更可可以降降低嚴嚴重等等級。。為了了增加加查出出的機機率，，需要要製程程或設設計變變更。。通常常改進進偵查查管制制方式，，對品品質改改善是是浪費費和無無效的的。增增加品品質管管制檢檢驗頻頻率不不是良好的的矯正正措施施。永永久改改善措措施才才是必必須的的。製程FMEA填寫說說明48(20)負負責人人與日日期：：填入入建議議措施施的負負責單單位或或個人人，和和預定定完成成日期期。(21)採採行措措施：：完成成矯正正措施施後，，填入入簡短短的執執行作作業和和生效效日期期。(22)RPN結果果：將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度、發發生度度、和和難難檢度度的等等級結結果填填入，，進一一步的的措施施只要要重覆覆(19)~(22)之之步驟即可可製程FMEA填寫說說明49追縱確確認製程責責任工工程師師應負負責確確負責責確認認所有有的建建議措措施均已執執行或或有適適當的的對策策提出出。FMEA文文件應應適時時修正正並能反反應最最近的的設計計水準準和最最近有有關的的措施施，包包括開開始量產後後所發發生的的。製程FMEA填寫說說明501.確確認製製程潛潛在的的失效效模式式。2.評評估失失效對對顧客客的影影響。。3.確確認製製造和和裝配配之失失效原原因與與製程程變異異，找找出可可能之之管制制方法法。4.找找出失失效模模式嚴嚴重等等級排排序，，並按按序矯矯正。。5.製製造和和裝配配文件件化。。製程FMEA填