潜在失效模式FMEA实例

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結果之應用第二版2001/11/071FMEA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。第二版2001/11/072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。第二版2001/11/073FMEA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第二版2001/11/074FMEA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製造階段第二版2001/11/075FMEA之演變1.FMECA之前身為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.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MIC-STD-1629FMECA作業程序。4.1980修改為MIC-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。第二版2001/11/076FMEA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.QS9000FMEA因分析對象不同分成“設計FMEA”及“製程FMECA”，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。第二版2001/11/077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。第二版2001/11/078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。第二版2001/11/079設計FMEA作業流流程組成DFMEA小組組資料蒐集釐訂DFMEA計畫畫建立功能方方塊圖產品結構樹樹設計可靠度度展開(DQFD)決定分析之之項目功能能進行DFMEA分析析選擇關鍵失失效模式矯正預防填寫矯正後後風險優先先數FTA分析析DFMEA報告紀錄保存設計審查選擇關鍵失失效模式所有RPN小於規定值？？YYNN第二版2001/11/0710設計FMEA表(2)系統FMEA編號：(1)(2)子系統頁頁次：：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日期期(製訂)(7)(修訂)(7)核心小組：(8)第二版2001/11/0711設計FMEA表（範例１１)系統FMEA編號：0001子系統頁頁次：：1of1零組件：冷凝器設計責任：準備者：車型／年份：：嘉年華‘94生效日期：85.10.21FMEA日期期(製訂)85.8.01(修訂)核心小組：設計二課成員員第二版2001/11/0712系統FMEA編號：0001子系統頁頁次：：1of1零組件：22092720設計責任：準備者：車型／年份：：運用汽車‘96生效日期：85.08FMEA日期期(製訂)85.7.15(修訂)核心小組：如附表設計FMEA表（範例２２)第二版版2001/11/0713系統FMEA編號號：0001子系統統頁頁次：：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表表（範例例３)第二版2001/11/0714系統FMEA編編號：1350子系統統頁頁次：：1of1零組件件：PAPER設計責責任：：準備者者：車型／／年份份：1350電電氣膠膠帶生效日日期：：85.10.25FMEA日日期(製製訂)85.10.10(修訂訂)核心小小組：：如附表表設計FMEA表表（範範例４４)第二版版2001/11/0715設計FMEA填填寫說說明(1)FMEA編號號：填入FMEA文文件編編號，，以便便可以以追蹤蹤使用用。(2)系統統、子子系統統及零零組件件：指示合合適的的分析析等級級，並並填入入系統統、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)設計計責任任者：：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。。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.子系統統FMEA範圍－底盤系統統之前懸吊吊系統C.零件範範圍－〝Strut〞為為前懸吊系系統之零件件。第二版2001/11/0716設計FMEA填寫說說明(5)車型型／年份：：填入想要分分析／製造造的車型年年份。(6)生效效日期：最初FMEA發佈日日期，不能能超過開始始計畫生產產的日期。。(7)FMEA日期期：填入FMEA最初制制訂日期，，和最新被被修訂日期期。(8)核心心小組：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。(建議將所所有小組成成員名字、、單位、電電話號號、、地址等另另行列表)。(9)項目目／功能：：填入要被分分析的名稱稱和編號。。利用專用用名詞和工工程圖面面上上顯顯示示的的設設計計等等級級。。於於首首次次正正式式發發行行之之前前，，可可以以使使用用實實驗驗時時使用的編號。。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。第二版版2001/11/0717設計FMEA填填寫說說明(10)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。。潛在在失效效模式式也可可能是是較高高階子子系統統或系系統之之失效效原因因，或或較低低階零零組件件的失失效效效應。。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。。假設設失效效是將將發生生的，，但不不是必必須發發生的的。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、粗粗糙不不平的的地形形、僅僅在市市區行行駛））。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。。第二版版2001/11/0718設計FMEA填填寫說說明(11)潛潛在失失效效效應為被客客戶查查覺在在功能能特性性上失失效模模式的的效應應。也也就是是：失失效效模式式一旦旦發生生時，，對系系統或或設備備以及及操作作時使使用的的人員員所造造成的的影影響。。一般般在討討論失失效效效應時時，先先檢討討失效效發生生時對對於局局部所所產產生的的影響響，然然後循循產品品的組組合架架構層層次，，逐層層分析析一直直到最最高層層級級人員員、裝裝備所所可能能造成成的影影響。。例如如：由由於某某個間間歇性性的系系統統作業業造成成某個個零組組件的的破碎碎，可可能造造成於於組合合過程程的震震動。。這個個間間歇性性系統統作業業降低低了系系統功功效，，最後後引起起客戶戶不滿滿意。。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

作用用、煞車車不靈、、跳動、、亂檔、、冷卻不不夠、車車輛性能能退化、、產生臭臭氣、、外觀不不良…等等。第二版2001/11/0719設計FMEA填填寫說明明(12)嚴重度度第二版2001/11/0720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加於製程程管制的的特性（（如：關關鍵的、、主要的的、重要要的。任何項目目被認為為是要求求的特殊殊製程管管制，將將被以適適當的特特徵徵或符符號列入入設計FMEA的分等等欄位,並將於於建議行行動欄位位被提出。每一個於於設計FMEA列出的的項目，，將在製製程FMEA的的特殊製製程管制制中被列列出。第二版2001/11/0721設計FMEA填填寫說明明(14)潛在原原因／設設備失效效1.潛在原因因2.設備失效效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。缺之之環境保保護。錯誤誤的算法法。超過壓壓力。生產良良率。原物物料材質質不穩定定。磨損。。

金金屬疲勞勞。裝備欠欠流暢。。

腐腐蝕。第二版2001/11/0722設計FMEA填填寫說明明(15)發生度度參考下列列各要素素，決定發生生度等級級值(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、、上一階階零件或或分系統統是否滯滯銷?3.上上一階零零件或分分系統改改變程度度的大小小？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?6.零件使使用條件件是否改改變?7.作作業環境境是否改改變?8.是是否運用用工程分分析去預預估，應應用此零零件之發發生度?第二版2001/11/0723設計FMEA填填寫說明明(15)發生度度參考指指標：第二版2001/11/0724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

動是是用來確確認對失失效模式式設計適適當，和和／或原原因／設設備均被被考慮。。目前常常

用的的管制為為一些已已被使用用或正在在使用的的相同或或類似的的設計。。(如：：道路測測試、、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率。(2)偵偵測原因或或設備，並並提出矯正正措施。(3)偵測失失效模式。。可可能的話，，最先使用用第(1)種管制；；其次，才才使用第(2)種管管制；最最後後，才使用用第(3)種管制。。第二版2001/11/0725設計FMEA填寫說說明(17)難難檢度第二版2001/11/0726設計FMEA填寫說說明(18)風風險優先數數風險優先數數是嚴重度度(S)、、發生度(O)、和和

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

設計小小組應提出出矯正措施施來降低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。第二版2001/11/0727設計FMEA填寫說說明(19)建建議措施：當當失效模式式依RPN數排列其其風險順序序時，針對對最高等級級的影響和關鍵項目目提出矯正正措施。任任何建議措措施的目的的是要減少少任何的發發生度、嚴重重度、和／／或難檢度度。增加設設計驗證或或確認措施施的結果，，只可降低難難檢度的等等級。透過過設計變更更去除或管管制某一或或多個影響響失效模式的的原因／／設備，只只能降低發發生度的等等級。只有有設計變更更能降低嚴重度度等級。可可考慮下列列的採行措措施，但並並不限於此此：實驗設計計修改測試試計畫修改設計計修改原物物料規格第二版2001/11/0728設計FMEA填寫說說明(20)負負責人與日日期：填入入建議措施施的負責單單位或個人人，和預定定完成日期。。(21)採採行措施：：完成矯正正措施後，，填入簡短短的執行作作業和生效效日期(22)RPN結果果：將矯正正措施實施施後，經鑑鑑定、評估估和記錄嚴嚴重度、發生度度、和難檢檢度的等級級結果填入入，進一步步的措施只要要重覆(19)~(22)之之步驟即可可。第二版版2001/11/0729設計FMEA填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確認所所有的的建議議措施施均已已十執執行或或有有適當當的對對策提提出。。FMEA文件件應適適時修修正並並能反反應最最新的的設計計等等級，，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。設計計責責任任工工程程師師可可由由下下列列方方法法確確認認所所有有建建議議措措施施已已被被執執行：：確確認認達達成成設設計計要要求求。。審審查查工工程程圖圖面面和和規規格格。。組裝裝或或製製造造文文件件編編訂訂確確認認。。審審查查設設計計FMEA和和管管制制計計劃劃。。第二二版版2001/11/0730製程程FMEA作作業業流流程程組成成PFMEA小小組組資料料蒐蒐集集釐訂訂PFMEA計計畫畫建立立功功能能方方塊塊圖圖製程程可可靠靠度度展展開開(PQFD)決定定需需分分析析之之製製程程功功能能及及需需求求進行行PFMEA分分析析風險險優優先先數數選擇關鍵鍵失效模模式矯正預防防PFMEA報告告所有RPN小於規定值值？YN第二版2001/11/0731製程FMEA表表項目：(2)製程責任任者：(3)FMEA編號：：(1)車型／年年份：(5)生效日期期：(6)頁次of核心小組組：(8)準備者：：FMEA日期(製訂)(7)(修訂)(7)第二版2001/11/0732製程FMEA表表（範例例１)ADSD系統FMEA編號：：ADSD001子系統頁頁次：：1of1零組件：：ADSD設計責任任：準備者：：車型／年年份：BT-57’97生效日期期：FMEA日期(製訂訂)85.11.04(修訂)核心小組組：如附表第二版2001/11/0733製程FMEA表表（範例例２)項目：YOKEKINGPIN製程責任任者：FMEA編號：：NO.1車型／年年份：(5)生效日期期：83.05.18頁次1of1核心小組組：工程、模模具等相相關人員員準備者：：FMEA日期(製訂)83.05.18(修訂)85.10.14第二版2001/11/0734製程FMEA表表（範例例3)項目：鉸孔鑽孔孔、攻牙牙作業製程責任任者：FMEA編號：：002車型／年年份：22092720BASEPLATE生效日期期：85.09.01頁次of核心小組組：加工課長長、工程程課長準備者：：FMEA日期(製訂)85.08.16(修訂)第二版2001/11/0735製程FMEA表表（範例例4)項目：壓鑄作業業製程責任任者：FMEA編號：：001車型／年年份：22092720BASEPLATE生效日期期：85.09.01頁次1of1核心小組組：壓鑄課長長準備者：：FMEA日期(製訂)85.08.16(修訂)第二版2001/11/0736製程FMEA填填寫說明明(1)FMEA編號：：填入FMEA文文件編號號，以便便可以追追蹤使用用。(2)項項目：填入將被被分析製製程系統統、子系系統或零零件名稱稱和編號號。(3)製製程責任任者：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：：填入準備備FMEA責任任工程師師的姓名名、電話話號碼、、公司。。(5)車車型／年年份：填入想要要分析設設計／製製造用的的車型年年份。(6)生生效日期期：最初FMEA發發佈日期期，不能能超過開開始計畫畫生產日日期。(7)FMEA日期：：填入最初初FMEA被完完成日期期，和最最新被修修訂日期期。第二版2001/11/0737製程FMEA填填寫說明明(8)核核心小組組：列出有權權限參與與或執行行這項工工作的負負責個人人和單位位。。(建建議將所所有小組組成員名名字、單單位、電電話號碼碼、地址等另另行列表表)。(9)製製程功能能／：填入要被被分析的的製程或或作業簡簡單的敘敘述(如如：車床、需求求鑽孔、、焊接、、組裝)。敘述述儘可能能與被分析的製製程或作作業目的的一致。。當製程程包含多多種作業(如：：組裝)，而有有不同的的潛在失失效模式式時，要要將不同作作業視為為不同製製程處理理。第二版2001/11/0738製程FMEA填填寫說明明(10)潛在失失效模式式為製程可可能不符符合製程程要求或或設計意意圖。敘敘述規定定作業的的不合格事項。它是是一個原因成成為下工程的的潛在失效模模式或被上工工程所影響的潛在失效效模式。無論論如何，於準準備FEMA時，必須假假設進料的零零組件或原物料料是好的。列列出出每一個特殊殊作業零件、、分系統、系系統或製程特特性，所引起起的潛在失效模模式。製程工工程師或小組組要提出和回回答下列問題題：製程或零組組件為何不符符合規格？不考慮工程程規格，什麼麼是客戶(最最終使用者、、下工程、或或服務)所不不滿意的？一般的失效模模式包含下列列各項：破碎的、變形形、彎曲、裝裝訂捆綁、短短路、工具磨磨損、不正確確的安裝、灰塵。。第二版2001/11/0739製程FMEA填寫說明(11)潛在在失效效應被定義為對客客戶要求的功功能失效模式式。客戶指的的是：下個作作業、下工程或地點點、經銷商、、或車輛所有有人。每一個個潛在失效功功能都必須被考慮。對於最終使用用者，失效效效應經常被指指為：雜音、、不規律的動動作、不能操作的、、不穩定的、、通風不良、、外觀不良、、粗糙不平的的、過度的費力要求、、令人不舒服服的氣味、操操控性減弱、、車輛控制受受損。對於下工程程而言，失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。第二版2001/11/0740製程FMEA填寫說說明(12)嚴嚴重度第二版2001/11/0741製程FMEA填寫說說明(13)等等級這個欄位用用來區分任任何對零件件、子系系統、或系系統將要求求附加於於製程管制制的特殊產產品特性(如：關關鍵的、主主要的、重重要的)。。如果在在製程FMEA被認認定等級，，通知設設計負責工工程師，這這將影響工工程

文件件相關管制制項目的認認定。(14)潛潛在原因／／設備失效效在儘可能的的範圍裡，，列出所所有能想像像得到的失失效原因：：不當的扭扭力。不適當的的焊接。不精確的的量具。不當的熱熱處理。不適當的的鑽孔。不適當或或沒有潤滑滑。缺少零件件或放錯。。第二版2001/11/0742設計FMEA填寫說說明(15)發發生度：第二版2001/11/0743製程FMEA填寫說說明(16)現現行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或後製製程評估。。有三種製程程管制可以以考慮：(1)預防防失效原因因或失效模模式／效應應的發生或或降低發生生比率。(2)查查出失效原原因，並提提出矯正措措施。(3)查出出失效模式式。可能的話，，最好先使使用第(1)種管制制；其次才才使用第(2)種管制；最後後，才使用用第(3)種管制。。第二版2001/11/0744製程FMEA填寫說說明(17)難難檢度檢查類型：：A.防呆；；B.標準準規格；C.參考用用的檢查第二版2001/11/0745(18)風風險優先數數風險優先數數是嚴重度度(S)、、發生度(O)、和和

難檢度度(D)的的乘積。RPN=(S)(O)(D)是一項製程程風險的指指標。當RPN較高高時，設設計小組應應提出矯正正措施來降降低RPN數。一般般

實務上上，會特別別注意注意意嚴重度較較高之失效效模

式，，而不理會會RPN之之數值。製程FMEA填寫說說明第二版2001/11/0746(19)建建議措施：：當失效模式式依RPN數排列其其風險順序序時，針對對最高等級級的影響和關鍵項目目提出矯正正措施。任任何建議措措施的目的的是要減少少任何的發發生度、嚴重重度、和／／或難檢度度。可考慮慮下列的採採行措施，，但並不限限於此：為了降低低發生機率率，需要製製程或設計計變更。只有設計計或製程變變更可以降降低嚴重等等級。為了增加加查出的機機率，需要要製程或設設計變更。。通常改進進偵查管制制方式，對品品質改善是是浪費和無無效的。增增加品質管管制檢驗頻頻率不是良好的矯正正措施。永永久改善措措施才是必必須的。製程FMEA填寫說說明第二版2001/11/0747(20)負負責人與日日期：填入入建議措施施的負責單單位或個人人，和預定定完成日期期。(21)採採行措施：：完成矯正正措施後，，填入簡短短的執行作作業和生效效日期。(22)RPN結果果：將矯正正措施實施施後，經鑑鑑定、評估估和記錄嚴嚴重度、發發生度、和和難檢度度的等級結結果填入，，進一步的的措施只要要重覆(19)~(22)之之步驟即可製程FMEA填寫說說明第二版2001/11/0748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文件應應適時修正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填寫說說明第二版2001/11/07491.確認製製程潛在的的失效模式式。2.評估失失效對顧客客的影響。。3.確認製製造和裝配配之失效原原因與製程程變異，找找出可能之之管制方法法。4.找出失失效模式嚴嚴重等級排排序，並按按序矯正。。