FMEA详细解说与导入步骤培训

失效模式與效應分析(FMEA)2023/1/41我們將學到如何創建FMEA及相關行動計畫FMEA流程如何與流程圖相連接失效模式,起因和後果之間的關係不同類型FMEA2023/1/42課程大綱發展沿革概述FMEA應用FMEA準備階段失效風險分析RPN的分級PFMEA實施步驟FMEA報告標準格式常見製程失效原因祝各位同仁今天”旅途”愉快!!!

2023/1/43FMEA的發展沿革ＦＭＥＡ是評估設計可靠度之一種方法。在1950年由美國之ＧＲUMＭＡＮ公司針對新型噴射戰鬥機時，為了評估飛機操作系統某一元件之失效分析所採用之解析方法。1957年Boeing飛機公司與Martin公司正式將FMEA列入工程指導手冊。在同時期，美國NASA與軍方也開始應用FMEA技術，並於1974年訂定MIL-STD-1629FMEA應用程序。1993年，美國汽車工業為連貫設計、開發和製造的程序，整合各汽車公司FMEA應用程序，三大汽車公司委託ASQC整合SAE-J-1739（潛在失效模式與效應分析參考手冊）。我國在1970年左右引進，用於航空及汽車工業。2023/1/44三個基本觀念FMAFEACriticalityAnalysisCorrectiveAction強調事前預防動態文件2023/1/45概述How:

認識產品及製程的潛在失效模式。評估產品及製程的失效之影響。消除或減少潛在失效發生的改善措施，確認其成效。

失效模式與效應分析(FailureMode＆EffectAnalysis):

What:

是一種系統化之工程設計輔助工具，協助工程師進行新產品新技術開發及工程分析.

Purpose:

在工程設計時早期發現潛在缺陷及其影響程度,以及時謀求解決之道.

Effect:

避免失效之發生或降低其發生時產生之影響,提高系統之可靠度。2023/1/46根據美國汽車工業小組的調查報告-『客戶滿意的品質槓桿研究』指出，在產品推出到市場的過程中，愈早投入品質預防的努力，愈能令客戶滿意，品質回收的利益亦愈大。品質預防-客戶滿意產品設計開發階段製程開發階段生產組裝階段銷售階段售後服務階段客訴處理階段1001011/21/20失敗成本低高2023/1/47預防、改善與災害控制商品企劃產品設計、試作準備生產銷售、售後服務市場撤退預防－FMEAD&P改善-8DQIT&QCC災害控制失敗成本低高2023/1/48ＦＭＥＡ的要點是事前改善措施而不是事後矯正行動,在產品設計及製程規劃時成功地應用FMEA可以減少工程變更或容易執行變更，更可將潛在的問題事先預防。ＦＭＥＡ是不良預防的分析工具，是一種有條理的程序、系統化的分析技術,可藉由一張包含所有的失效模式的表，說明失效模式、失效原因與影響性，並以數據來表示風險的大小,並採取預防改善措施。品質槓桿ＦＭＥＡ產品設計及製程規劃量產及客戶端事前改善措施事後矯正行動FMEA8D提前發現潛在性問題事後發生信賴性問題2023/1/49FMEA的類別系統(System)-SFMEA設計（Design）-DFMEA製程（Process）-PFMEA機器(Machine)-MFMEA設備(Equipment)-EFMEA維護(Service)-SEFMEATypesofFMEA工厂端Focus在PFMEA和部分產品的DFMEA2023/1/410製程的FMEA（PFMEA）確認製造和裝裝配的失效原原因與製程變變異，找出管管制及改善方方法。確認製程潛在在的失效模式式及影響。改善順序的依依據。包含：設備/機器、工具、、工作站、生生產線、製程程、治具。2022/12/2811設計的FMEA（DFMEA）幫助選擇高可可靠度和高安安全性零件。。徹底瞭解各階階層機構、組組件、零件之之功能。設計初期階段段了解製造和和裝配的需求求。改善設計的弱弱點、改善順順序的依據。。提供分析資訊訊，進行設計計驗證與設計計審查。評估設計變更更和新設計的的必要性。包含：主系統統、次（子））系統、零件件/組件/機構2022/12/2812誰來作FMEA？（如何組小小組）為防止分析時時的偏差,各個層面的代代表,每個功能單位位要有,專業技術和管管理人員都應應有,集思廣益.DFMEA:R&D,TE,QE,ME(材料工程師),QA,PEPFMEA:PE,ME,TE,QA,IE……2022/12/2813應用用FMEA的時時機機？？新設設計計或或工工程程更更改改新製製程程或或製製程程變變更更或或製製程程轉轉移移新方方法法導導入入新設設備備導導入入應用用及及生生產產環環境境變變動動材料料更更改改2022/12/2814準備備階階段段1.確認認產產品品的的可可靠靠度度要要求求及及目目標標。。2.掌握握系系統統、、次次系系統統的的構構造造(列出出產產品品所所有有的的機機構構組組件件零零件件、、製製程程、、事事務務流流程程所所有有的的步步驟驟)3.決定定失失效效風風險險分分析析（（RPN）水水準準。。4.準備備失失效效模模式式分分析析表表。。Remark:時間間計計劃劃的的整整合合-絕大大部部份份進進行行此此類類分分析析的的人人員員，，都都有有原原本本的的任任務務，，一一方方面面要要能能進進行行日日常常工工作作，，另另一一方方面面要要能能完完成成分分析析工工作作，，因因此此時時間間的的妥妥善善安安排排是是非非常常重重要要的的2022/12/2815失效效風風險險分分析析以數數據據評評估估失失效效模模式式風風險險－－風風險險關關鍵鍵指指數數（RPN:RiskPriorityNumber）風險險關關鍵鍵指指數數由由下下列列組組成成S＝嚴嚴重重度度P＝發生生率D＝偵測度度2022/12/2816RPN風險率的的構成效應(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)2022/12/2817PFMEA風險的的評估估與改改善評評估失效模模式原因因分分析影響響分析析管制方方式制程管管制難難易度度發生機機率失效嚴嚴重度度××RPN(風險關關鍵指指數)製程條條件DPS改變製程管管制方方式改變製程條條件2022/12/2818DFMEA風險的的評估估與改改善評評估失效模模式原因因分分析影響響分析析管制方方式設計管管制難難易度度發生機機率失效嚴嚴重度度××RPN(風險關關鍵指指數)DPS改善設計管管制修改設計重新設設計2022/12/2819RPN的分級（5分級或10分級）等級SPD極低沒沒有有非非常常低易易/早發現低輕輕微微低低低低中重重要的的中中中中高高高高高高高極高嚴嚴重/致命非非常高難難/晚發現1.對SPD每一個項目目必須先定定義出自己己的等級2.SPD的尺度可以以不同3.SPD的分級比率率應用必須須持續、一一致4.SPD的分級必須須在構成要要素展開之之前被界定定清楚5.SPD的分級必須須隨著FMEA的結果一起起發表2022/12/2820失效嚴重度度(S-Seriousness)：指失效模式式發生時引引發其對零零件本身或或對其他零零件、次系系統、主系系統的特性性、功能、、可靠度的的影響程度度，乃至對對顧客（內內外部）安安全性、經經濟性及環環境的衝擊擊程度。一一般而言，，DFMEA小組要降低低失效嚴重重度只能藉藉助系統重重新設計來來改善。PFMEA小組要降低低失效嚴重重度仍應與與DFMEA小組協助改改善。失效發生率率(P-Probability)：指失效模式式發生的原原因造成失失效發生的的機率。發生率的判判定著重於於經驗及歷歷史數據發發生的程度度，不在於於精確的數數值。一般而言言，DFMEA小組要降低低失效發生生率常利用用設計修改改（eg.材料、零組組件），來來排除失效效的原因；；PFMEA小組應針對對影響失效效控制參數數進行改善善。檢測度(D-Detect)：指零件、組組件、機構構裝置或系系統投產前前現行控制制方法偵測測發生失效效的原因因或失效模模式的評價價指標。DFMEA小組要降低低檢測度，，常改變設設計測試方方式、驗證證方式、實實驗計畫或或強化設計計審查；PFMEA小組要降低低檢測度，，改善檢驗驗對象、方方式、方法法與頻率。。2022/12/2821失效嚴重度度(S-Seriousness)2022/12/2822失效發生率率(P-Probability)2022/12/2823檢測度(D-Detect)2022/12/2824如何進行行FMEA？-PFMEA2022/12/2825PFMEA實施步驟列出產品製程程所有的步驟驟製程展開要求功能敘述述，確認輸入入輸出關係失效模式（現現象）敘述失效的效效應（影響））失效的原因調調查與記述現行的管制方方式風險關鍵指數數（RPN）評估擬定高風險率率項目之改善善措施改善與追蹤、、修訂FMEA表2022/12/2826腦力激盪法（（BS法）腦力激盪法由由美國人奧斯斯本1939發展出來，對對於激勵人們們引發思考是是一項很有效效的方法，它它重視的是構構想的產生及及多樣化，使使得各種富有有創意的構想想都能在自由由、開放、相相互溝通交流流的情形下產產生。是美國國人最常用的的技法，德國國人普及率最最高的工具不作任何好壞壞的評價自由奔放，大大膽提出各種種奇發突想愈多愈好搭便車2022/12/2827Step1製程展展開(1)製程展展開(2)找出關關鍵工工程/工序,決定重重要管管制製製程(3)找出製製程與與產品品品質質特性性之關關係,將各製製程之之品質質保證證上之之確認認重點點明化化。表1-2製程展展開表表2022/12/2828Step2功能敘敘述必須執執行作作業、、工程程的目目的，，以一一種簡簡明的的、精精密的的和容容易了了解的的方法法來敘敘述，，使任任何人人均能能了解解。Step3失效的的模式式/現象（（功能能變異異或喪喪失））O/I、設備備、作作業不不能發發揮原原先預預定功功能或或意圖圖的事事項。。過去去之異異常、、故障障情報報；列列舉因因使用用、環環境條條件之之不良良事件件。可可能能的製製程失失效模模式例例子：：反反向、、錫裂裂、錫錫洞、、漏件件、OPEN、SHORT、零件件破損損、CASE刮傷、、LABEL歪斜、、輸出出線材材破、、高翹翹、錯錯件、、沾錫錫渣等等.2022/12/2829項目/功能1.請填寫寫進行行分析析中製製程程設計計之項項目名名稱及及詳細細功能能.2.應該力力求精精確描描述製製程欲欲達成成的結結果。。潛在失失效模模式(PotentialFailureModel)1.指製造造過程程有可能未未能達達到或或完成成該製造過過程的的設計計目的的。2.對於特特定項項目item及其功功能functional，列出每每一個個潛在在失效效模式式。它它有可可能以以前類似似情形形(類似產產品設設計或或類似似製程程)，因此建建議以以往錯錯誤案案件(包括研研究開開發過過程的失失敗經經驗、、製程程失敗敗經驗驗、市市場客客訴)進行研研究收收集分分析整整理。。3.也有可可能未未曾發發生，，但是是評估估有可可能發生，，也必必須要要進行行評估估。可以透透過小小組的的『腦力激激盪』進行小小組審查。。例如:零件偏偏移、、斷線線、短短路、、線路路太細細……2022/12/2830範例例2022/12/2831Step4失效效的的效效應應填填寫寫（（影影響響S)一個個部部位位產產生生故故障障，，都都可可能能會會連連鎖鎖地地造造成成其其他他影影響響。。因因此此對對在在構構造造、、功功能能上上相相鄰鄰接接之之系系統統的的影影響響要要能能清清析析的的記記錄錄，，才才能能正正確確分分析析失失效效模模式式。。失失效效的的模模式式發發生生的的結結果果在在系系統統、、產產品品、、製製程程或或設設備備上上各各種種影影響響必必須須被被考考慮慮局部部的的(Local)––零件件組組件件、、系系統統單單獨獨發發生生失失效效不不會會影影響響其其它它的的組組件件。。例例:一些些外外觀觀性性不不良良,或LED燈不不亮亮不不致致影影響響整整套套系系統統操操作作,故屬屬局局部部影影響響效效應應整體體的的(Global)––會影影響響其其它它零零件件、、組組件件、、次次系系統統、、系系統統功功能能，，甚甚至至系系統統最最終終的的功功能能。。例例:P/SNOP,BRO將使使系系統統之之功功能能無無法法正正常常運運行行、、當當機機或或損損毀毀,屬整整體體影影響響效效應應其他他-作業業人人員員、、使使用用者者、、設設備備、、建建築築物物。。2022/12/2832潛在失效效效應(PotentialEffect(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.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)issue2022/12/2833範例2022/12/2834Step5失效原因分析析將故障發生的的原因記錄在在表中。這些些原因的剖析析必須由小組組來討論確定定，集思廣益益獲得最適當當的原因。質問為何發生生失效的真正正原因狀況描述（4W1H）、原因分析析（可能、重重要、主因））設計的原因零件選擇不當當導致匹配性性不良、設計計margin、電壓/電流stress的計算錯誤、、材料規格錯錯誤、Layout安規距離不夠夠等。製程的原因IE排程不良、作作業不良,TE治具誤測………等。管理的原因標示不當………等。使用的原因操作錯誤、環環境差異、干干擾………等。保養的原因保養作業不當當、保養不落落實………等。2022/12/2835潛在原因/失效機制(PotentialCause(s)/Mechanism(s)ofFailure1.潛在原因/失效機制即發生潛在失失效模式的原原因。2.一個失效模式式可以有多數數個潛在原因因/失效機制，必必須儘可能的的進行探討及及原因分析3.發生度(率)則是指造成潛潛在失效模式式的發生的原原因機會(率)例如:CASE組裝設計上有有過度干涉現現象例如:作業員未戴靜靜電環作業致致材料被靜電電打死.材料過期例如:設備未定時保保養和校正線路變更未作作Verify.2022/12/2836範例2022/12/2837失效原因-魚骨圖分析找找真因設計的原因零件選擇不當當導致匹配性性不良、設計計margin,、電壓/電流stress的計算錯誤、、材料規格錯錯誤、Layout安規距離不夠夠等。未考慮物理&化學變化。未考慮使用環環境影響。製程的原因4M1EMachine例:設備、模具具、線上偵偵測sensor故障Men例:新手認知與學學習不足Material例:供應零件及原原物料暇庛Method例:組合扭力不當當Environment例:生產線振動、、灰塵、潮濕濕、電磁場干干擾2022/12/2838原因分析—FishBone必要時以簡簡單案例演演練2022/12/2839Step6原因發生度度填寫１﹒將故障發生生的原因記記錄在表中中２﹒根据歷史資資料或成成員的經經驗﹐通過多數表表決方法決定發生度度﹒2022/12/2840Step7現行行的的設設計計//製程程管管制制(CurrentProcess/DesignControls)1.PFMEA:列出出現現行行製製程程分分析析中中之之預預防防措措施施(一般般指指製製程程檢檢驗驗、、工工程程檢檢查查、、…)。DFMEA現行行設設計計分分析析中中，，有有關關DFMEA在此此處處為為設設計計確確認認、、設設計計驗驗證證或或其其他他活活動動(安全全係係數數考考量量、、數數學學模模擬擬分分析析、、2.預防防：：預預防防潛潛在在失失效效之之起起因因/或降降低低失失效效機機制制，，所所採採行行之之預預防防性性措措施施。。3.偵測測：：在在(設計計階階段段)正式式量量產產前前，，DFMEA分析析以以任任何何解解析析方方式式或或物物理理方方法法，，查查出出失失效效或或失失效效模模式式之之起起因因。。而而針針對對PFMEA，應應該該以以任任何何4M1E解析析方方式式及及量量測測方方面面的的合合理理分分析析。。4.偵測測度度:設計計階階段段之之分分析析及及驗驗證證出出設設計計錯錯誤誤的的能能力力﹔製程程階階段段則則利利用用檢檢查查、、抽抽樣樣、、保保養養…可以以檢檢查查出出錯錯誤誤的的能能力力例如如:FQC抽驗驗,U-chart,進料料檢檢查查,1PC外觀觀尺尺寸寸檢檢查查加嚴嚴抽抽驗驗,增加加測測試試ITEM進行行sorting,加BURN-IN等2022/12/2841範例2022/12/2842現行的管制方方式現存管制發生生失效的原因因或企圖發現現失效的原因因的方法（包包括制度面和和手法面）。。製程面相關規格的指指導書SPC管制圖製程能力研究究（Ca，CP，CPK）外觀檢查進料的抽樣計計劃SQA承認生產驗證（QCChart＆Audit）治具的再現性性與再生性研研究（MSA）管理面作業員教育訓訓練2022/12/2843Step8製程偵偵測度度填寫寫１﹒三現主主義（（現場場﹐現物﹐現況））暸解解製程程偵測測能力力.２﹒對應已已經定定義的的打分分原則則定義義偵測測度﹒2022/12/2844Step9風險率率的衡衡量－－風險險關鍵鍵指數數RPNRPN=SxPxD1.五分級級當P或D是4或5時，矯矯正措措施必必須能能降到到3或更低低2.當S是5時，P或D必須是是2或更低低擬定高高風險險率項項目之之改善善措施施實施改改善措措施改改善與與追蹤蹤、修修訂FMEA表2022/12/2845Step10建議措施,責任人﹐完成日前1.當相對較高高的RPN，應該列為為要求進行行改善之優優先考慮2.任何建議措措(施矯正措施施）的意圖圖是要減少少RPN中的嚴重度度(S)、發生率(P)、和提升升偵測度(D)3.建議修改方方向:製程:防呆措施檢驗水準及及驗收水準準設備模具保保養週期線上檢查設設計設計:材料選定公差設計考慮零件間間搭配問題題(交叉料)線路或Layout修改(可藉由模擬擬)進行環境應應力實驗DesignverificationTaguchi-Noisedesign2022/12/2846範例2022/12/2847Step10措施實際執執行Step11對策措施執執行后﹐經過followup,嚴重度﹐發生度﹐偵測度的填填寫Step12.RPN的計算﹒Step13.沒有達標部部分重新提提出對策﹒2022/12/2848範例2022/12/2849FMEA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2022/12/2850FMEA報告標準準格式RPN評分等級級標準2022/12/2851FMEA報告標準格格式IE流程圖2022/12/28522022/12/2853範例例2022/12/2854常見見製製程程失失效效的的原原因因-4M1E電壓壓不不穩穩髒污污不適適當當之之組組裝裝扭力力不不當當、、條條件件設設定定不不正正確確工具具損損壞壞軸承承磨磨耗耗搬運運不不當當防護護措措施施不不當當冷卻卻不不足足、、熱熱處處理理收收縮縮不當當量量測測、、人人員員疏疏失失2022/12/2855PFMEA常犯的錯誤一般在PFMEA嚴重度是不能能改變的,卻在PFMEA中改善除非DFMEA中,其失效潛在效效應已經透過過機構設計,使嚴重度改變變無有效措施(非Teamswork，或僅僅QA人員做資料)只有做出一張張PFMEA表，未隨著設設計變更而變變更產品已經設計計完成量產，，才補PFMEA僅提出一項對對策『D』『P』『S』』全得到改善2022/12/2856如何進進行FMEA？-DFMEA2022/12/2857列出產產品所所有的的機構構組件件零件件構成要要素<表1-1>要求功功能敘敘述，，確認認輸入入輸出出關係係失效模模式（（現象象）<表2>敘述失失效的的效應應（影影響））失效的的原因因調查查與