FMEA失效模式与效应课件

FailureModeand

EffectsAnalysis

(FMEA)

失效模式效應分析及填寫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.FMEA表填寫說明五.FMEA結果之應用2FMEA的基本概念.1.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。2.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。發生源>>流出源>>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.製造階段發掘確認修定回饋6FMEA之演變.1.FMEA係在1950由格魯曼飛機提出，用在飛機主控系統的失效分析。2.60年代初期，美太空總署將FMEA成功的應用於太空計畫。美軍同時也開始應用FMEA技術，並於1974年出版MIC-STD-1629FMEA作業程序。3.1985由國際電工協會(IEC)出版之FMECA國際標準(IEC812)，即參考MIC-STD-1629A加以部份修改而成。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FMECA”。5.FMEA為歸納法之應用，根據零組件的失效資料，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。2.CE標誌認證，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。9FMEA作業流程組成FMEA小組資料蒐集釐訂FMEA計畫建立功能方塊圖產品結構樹可靠度展開(QFD)決定分析之項目功能進行FMEA分析選擇關鍵失效模式矯正預防填寫矯正後風險優先數FMEA報告紀錄保存設計審查選擇關鍵失效模式所有RPN小於規定值？YYNN10FMEA表(2)系統FMEA編號號：(1)(2)子系統統(2)零組件件：(2)設計責責任：：(3)準備者者：(4)車型／／年份份：(5)生效日日期：：FMEA日日期(製製訂)(7)(修訂訂)(7)核心小小組：：(8)11會有什什麼問問題?無功能能部份功功能/功能過過強/功能降降低功能間間歇非預期期功能能功能、、特性性或要要求是什麼麼?後果是是什麼麼?有多糟糟糕?可能起起因是是什麼麼?發生的的頻率率如何何?目前的的管制制方式式為何何?該方法法的檢檢測能能力有有多好好?能做些些什麼麼?設計更更改過程更更改特殊控控制或規格格的更改經由FMEA分分析後後的風風險值值有多多大?RPN=S*O*DFMEA表表各欄欄位關關連性性說明明.12功能方方塊圖圖範例例原子筆筆範例例墨水墨水管管筆蕊頭頭筆蕊筆管尾蓋筆前蓋蓋13原子筆筆功能能方塊塊圖範範例完整功功能範範圍作記號號適合手手指運運用顯示資資訊墨水管管儲存墨墨水輸送墨墨水配合筆筆蕊頭頭墨水作記號號維持順順暢筆蕊頭頭固定墨墨汁管管固定筆筆蕊心心輸送墨墨水配合筆筆管筆管固定筆筆蕊頭頭固定尾尾蓋顯示資資訊適合手手指運運用尾蓋配合筆筆管筆前蓋蓋配合筆筆管配合口口袋筆蕊配合筆筆蕊頭頭輸送墨墨水做記號號14我司開開關圖圖範例例15FMEA初初期分分析表表（範範例).16設計FMEA填填寫說說明(1)FMEA編編號：：填入入FMEA文件件編號號，以以便可可以追追蹤使使用。。(2)系系統、、子系系統及及零組組件：：指示示合適適的分分析等等級，，並填填入系系統、子系系統或或零件件名稱稱或零零件名名稱和和編號號。(3)設設計責責任者者：填填入OEM、部部門和和小組組，也也包括括供應應商名名稱。。(4)準準備者者：填填入準準備FMEA責責任工工程師師的姓姓名、、電話話號碼碼、公公司。。A.系系統FMEA範範圍：：－底盤盤系統統；－－點火火系統統；－－內部部系統統B.子子系統統FMEA範圍圍－底盤盤系統統之前前懸吊吊系統統C.零零件範範圍－〝Strut〞為為前懸懸吊系系統之之零件件。17FMEA填填寫說說明(5)型號／年份份：填填入想想要分分析／／製造造的型號年份。。(6)生效效日期期：最最初FMEA發發佈日日期，，不能能超過過開始始計畫畫生產產的日日期。。(7)FMEA日期期：填填入FMEA最最初制制訂日日期，，和最最新被被修訂訂日期期。(8)核心心小組組：列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、電電話號號號、、地址址等另另行列列表)。(9)項目目／功功能：：填入入要被被分析析的名名稱和和編號號。利利用專專用名名詞和和工程程圖面上上顯示示的設設計等等級。。於首首次正正式發發行之之前，，可以以使用用實驗驗時使用的的編號號。儘可能能簡潔潔地，，填入入被分分析項項目的的功能能使之之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：定定溫度度、壓壓力、、溼度度範圍圍）。。如果果項目目包含含一個個以上上有不不同潛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。18FMEA填填寫說說明(10)DFMEA潛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、或或系統統於符符合設設計意意圖過過程中中可能能失效效的種種類。。潛在失失效模模式也也可能能是較較高階階子系系統或或系統統之失失效原原因，，或較較低階階零組組件的的失效效效應應。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。。一般的的失效效模式式包含含下列列各項項，但但不限限於此此：破破碎的的、變變形、、鬆弛弛、洩洩漏、、黏著著、短短路、、生銹銹氧化化、龜龜裂。。19FMEA填填寫說明.（10）PFMEA失效模式式為製程可能能不符合製製程要求或或設計意圖圖。敘述規定作作業的不合合格事項。它它是一個原原因成為下下工程的潛潛在失效模模式或被上上工程所影影響的潛在失失效模式。。無論如何，，於準備FEMA時時，必須假假設進料的的零組件或原物物料是好的的。列出每一個個特殊作業業零件、分分系統、系系統或製程程特性，所所引起的潛在失效效模式。製製程工程師師或小組要要提出和回回答下列問問題：製程或零零組件為何何不符合規規格？不考慮工工程規格，，什麼是客客戶(最終終使用者、、下工程、、或服務)所不滿意的？【一般的製製程失效模模式包含下下列各項】】：破碎的、變變形、彎曲曲、裝訂捆捆綁、短路路、工具磨磨損、不正正確的安裝、灰塵塵。20FMEA填填寫說明(11)DFMEA潛在失效效效應為被客戶查查覺在功能能特性上失失效模式的的效應。也就是失效效模式一旦旦發生時，，對系統或或設備以及及操作時使使用的人員員所造成的的影響。一一般在討論論失效效應應時，先檢討失效發發生時對於於局部所產產生的影響響，然後循循產品的組組合架構層層次，逐層層分析一直直到最高層層級人員、、裝備所可可能造成的的影響。例例如：由於於某個間歇歇性的系統統作業造成成某個零組組件的破碎碎，可能造造成於組合合過程的震震動。這個個間歇性系系統作業降降低了系統統功效，最最後引起客客戶不滿意意。常見的失效效效應包括括：須提供非汽汽車的案例例，如：電電腦當機、、手機電池池燒毀、喇喇叭有雜音音等等．．．．。21FMEA填填寫說明(11)PFMEA潛在失效效效應被定義為對對客戶要求求的功能失失效模式。。客戶指的是是：下個作業、、下工程或地地點、經銷銷商、或車車輛所有人人。每一個個潛在失效效功能都必必須被考慮。。對於最終使使用者，失效效應經經常被指為為：雜音、、不規律的的動作、不能操作的的、不穩定定的、通風風不良、外外觀不良、、粗糙不平平的、過度度的費力要求求、令人不不舒服的氣氣味、操控控性減弱、、車輛控制制受損。對於下工程程而言，失效效應經經常被指為為：不能拴拴緊、不能能鑽孔或攻牙、不不能固定、、不能磨光光、使作業業者危險、、危害機器器、不合適適、不連接、不不相配。22FMEA填填寫說明.(12)嚴嚴重度23FMEA填填寫說明(13)分分類這個欄位用用來區分任任何對零件件、子系統統、或系統統將要求附附加於製程管制制的特性（（如：關鍵鍵的、重要要的、客戶戶要求的））任何項目被被認為是要要求的特殊殊製程管制制，將被以以適當的特特徵或符號列入入設計FMEA的分分等欄位,並將於建建議行動欄欄位被提出出。每一個於設設計FMEA列出的的項目，將將在製程FMEA的的特殊製程程管制中被列出出。關鍵的—符符號以“▲▲”表示之之；PPK或CPK管制—符符號以“●●”表示之之重要的—符符號以“▓▓”表示之之；客戶要求的的—符號以以“★”表表示之24FMEA填填寫說明.(14)潛潛在原因／／設備失效效1.潛在原原因2.設備失失效錯誤的原物料規規格。不適當的的的設計壽壽命假設。。

潤滑滑或加油能能力不足。。

不適適當的維護護作業。缺乏環環境保護。。

錯誤誤的算法。。

超過過壓力。生產不良良。

原原物料材質質不穩定。。磨損。金屬疲疲勞。裝備欠流流暢。腐蝕。25FMEA填填寫說明(15)發發生度參考下列各各要素，決定發生度度等級值(1~10)：1.相似零零件或子系系統的過去去服務歷史史資料和相相關經驗?2.零件、上上一階零件件或分系統統是否滯銷銷?3.上一階階零件或分分系統改變變程度的大大小？4.零件件與上一階階零件，基基本上是否否有差異?5.零件是否否為全新的的產品?6.零零件使用條條件是否改改變?7.作業業環境是否否改變?8.是是否運用工工程分析去去預估，應應用此零件件之發生度度?26FMEA填填寫說明(15)發發生度參考考指標：27FMEA填填寫說明(16)現現行設計管管制（預防、偵偵測）列出利用預預防措施、、設計驗證證／確認、、或其它活活動，而這這些活動動是用來確確認對失效效模式設計計適當，和和／或原因因／設備均均被考慮。。目前常用用的管制制為一些已已被使用或或正在使用用的相同或或類似的設設計。(如如：道路測測試、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)預防原因因／設備，，或失效模模式／效應應發生，或或降低發生生比率。(2)偵測原原因或設備備，並提出出矯正措施施。(3)偵偵測失效模模式。可可能的的話，最先先使用第(1)種管管制；其次次，才使用用第(2)種管制；；最最後，才才使用第(3)種管管制。28FMEA填填寫說明.(17)難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。129FMEA填填寫說明.(18)風風險順序數數（RPN）風風險順序序數是嚴重重度(S)、發生度度(O)、、和難難檢度(D)的乘積積。RPN=(S)(O)(D)是是一項項設計風險險的指標。。當RPN較較高時，設設計小組組應提出矯矯正措施來來降低RPN數。一般實實務上，會會特別注意意注意嚴重重度較高之之失效模式式，而不不理會RPN之數值值。30FMEA填寫寫說明(19)建議議措施：當失效模式依依RPN數排排列其風險順順序時，針對對最高等級的的影響和關鍵項目提提出矯正措施施。任何建議措施施的目的是要要減少任何的的發生度或難檢度度。增加設計驗證證或確認措施施的結果，只只可降低難檢檢度的等級。透過過設計變更去去除或管制某某一或多個影影響失效模式式的原因／設備，只能能降低發生度度的等級。只只有設計變更更能降低嚴重重度等級。31FMEA填寫寫說明(20)負責責人與日期：：填入建議措措施的負責單單位或個人，，和預定完成日期。(21)採行行措施：完成成矯正措施後後，填入簡短短的執行作業業和生效日期(22)RPN結果：將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。32FMEA填寫寫說明追蹤確認設計、製程責責任工程師應應負責確認所所有的建議措措施均已執行行或

有適當當的對策提出出。FMEA文件應適時時修正並能反反應最新的設設

計等級，，和最近有關關的措施，包包括開始量產產後所發生的的。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。33設計FMEA表（範例)34製程FMEA作業流程組成PFMEA小組資料蒐集釐訂PFMEA計畫建立功能方塊塊圖製程可靠度展展開(PQFD)決定需分析之之製程功能及及需求進行PFMEA分析風險優先數選擇關鍵失效效模式矯正預防PFMEA報報告所有RPN小小於規定值？YN35製程FMEA表（範例)36FMEA結果果之應用1.在開始新產品品或新製程時時，參考類似產品設計計或製程之FMEA分析資料，避避免採用不良良率高之設計計或製程，在適當程序加加入檢查點，