失效模式及效果分析.ppt

按一下以編輯母片標題樣式,按一下以編輯母片,第二層,第三層,第四層,第五層,*,失效模式及效果分析,FMEA(Failure Mode&Effects Analysis),FMEA,是一種工程技術及方法，用以定義、確認及消除產品在系統、設計、製程及服務,在顧客還沒有察覺以前“可知的”或“潛在的”失效、問題、錯誤等等。簡而言之，就是用工程方法預防失效或錯誤的發生。,FMEA,的方法是,利用歷史數據,，針對“相似產品”之設計、製程、可靠度、售後使用及其它可取之資訊，加以定義或預測失效，並擬定預防措施並驗證其達到的效果。,什么是,FMEA?,1.1960,年代在阿波羅任務期間首次應用於航天工業,;,2.1974,年海軍用,FMEA,制定了,MIL-STD-1629,軍事標準,;,3.1970,年代早期到中期,汽車行業受債務成本驅動應用了這種方法,;,4.,目前標準是,SAE J-1739,.,FMEA,歷史,可靠性分析技術,系統化工程設計輔助工具,利用表格進行工程分析,在設計階段早期發現問題,及早謀求解決措施,根據以往經驗與教訓對一些環節的分析,FMEA,作用,使用,FMEA,並不意味這種方法比其它手法更好，若歷史數據越充足而準確，,FMEA,才能更有效果。一個良好的,FMEA,必需具備,:,1.,確認已知及潛在失效模式,；,2.,確認每一失效模式的效應和原因,；,3.,風險優先評估,(,嚴重度、發生頻率及難檢度,),；,4.,提供問題跟催及改正行動,；,FMEA,説明,1.,一般的原則,FMEA,之使用要越早越好，如此才能消除或減少設計錯誤的發生,;,2.,當設計新的系統、產品、零件、製程、設備時，在作概念設 計或草圖時即可開始作,FMEA,.,;,3.,當系統、產品、零件、製程、設備有變更時,;,4.,當現有的系統、產品、零件、製程、設備有新的應用時,;,5.,當現有的系統、產品、零件、製程、設備被考慮要改善時,;,使用,FMEA,的,5,個時機,組成,FMEA,團隊,蒐集資料,完成,FMEA,執行方案,系統特性,系統功能,硬體架構,分析失效模式,分析設計管制方法,分析失效原因,分析失效效應,分析嚴重度,計算關鍵指數,分析發生率,分析難檢度,建議改正行動,決定關鍵性,失效模式,設計審查,評估資料,設計改善,參考資料,可靠度分析,參考資料,標準檢驗,程序資料,教育訓練,參考資料,失效報告。分析,與改正作業系統,(FRACAS),設計改善,撰寫報告,維護度分析,參考資料,設計,FMEA,流程,-,(DFMEA),有助於設計測試和開發程序,;,從客戶角度評價失效,;,允許跟蹤和文件化降低風險的措施,;,將來分析和設計的極好參考,;,設計,FMEA,過程的文件化,；,有助於設計測試和開發程序,;,從客戶角度評價失效,;,允許跟蹤和文件化降低風險的措施,;,將來分析和設計的極好參考,;,設計,FMEA,過程的文件化,；,DFMEA,的益處,在規劃設計制造程序時,:,1,）,利用,FMEA,技術分析其,制程中每一步驟,可能的潛在失效模式及其影響程度,2,）,找出每一失效模式的發生原因與發生機率,3,）,尋求各種可能的方法,以避免失效模式發生或減低其發生率,減輕其影響程序,或提高制程之不良之檢出能力,4,）,以便正式進入生產前就能改善其制造或組裝程序,使制造不良品的機會降低,並提升制造品質,.,製程,FMEA,定義,製程,FMEA,流程,-,(PFMEA),組成,FMEA,團隊,蒐集資料,完成,FMEA,執行方案,定義製造流程,分析產品特性,分析製程特性,分析失效模式,分析現行管制方法,分析失效原因,分析失效效應,分析嚴重度,計算關鍵指數,分析發生率,分析難檢度,建議改正行動,決定關鍵性,失效模式,設計審查,評估資料,設計改善,參考資料,新製程設計,參考資料,標準檢驗,程序資料,教育訓練,參考資料,失效報告。分析,與改正作業系統,(FRACAS),製程改善,檢驗程序改善,撰寫報告,有助於確保產品相關過程失效模式及其后果的說明,;,識別相關的原因和機理,;,識別減少或消除失效發生的措施,;,識別潛在生產或裝配過程的失效原因,;,識別過程參數,若該參數受控,則可減少失效情況的發生或增加探測性,;,有助於矯正措施的優先順序安排,;,過程中的極好參考,;,過程,FMEA,文件化,;,PFMEA,的益處,DFMEA,：,在開發或設計概念形成時,DFMEA,在體現設計意圖的同時,還應保證制造或裝配能夠實現設計意圖,.,主要由負責設計的工程師應用,；,PFMEA,：,在開發或可行性階段,在生產制程及工裝的設計之前,主要由負責生產的工程師應用,;,DFMEA,與,PFMEA,之區別,FMEA,總負責人為,PDT/PMT Leader,或,QIT Leader,因為,Leader,要對開發案或改善案成敗負責,;,系統組裝工程師及,TEAM,負責系統組裝,FMEA,並將此給,PDT/PMT/QIT,;,設計工程師及,TEAM,負責設計,FMEA,並將此給,PDT/PMT/QIT,;,制程工程師及,TEAM,負責制程,FMEA,並將此給,PDT/PMT/QIT,;,設備工程師及,TEAM,負責設備,FMEA,並將此給,PDT/PMT/QIT,;,各段制作,FMEA,工程師必定是,PDT/PMT/QIT,成員,；,誰負責,FMEA,PFMEA(Process),Chairperson,Program Manager,(PM),Quality Engineer,(QA),Industry Engineer,(IE),Mechanical Engineer,(MFG ME),Test Engineer,(TE),Manufacture Supervisor,(MFG),Electronic Engineer,(EE),if Need,Mechanical Engineer,(ME),if Need,DFMEA(Design),Chairperson,Program Manager,(PM),Electronic Engineer,(EE),Mechanical Engineer,(ME),Quality Engineer,(QE),Quality Engineer,(QA),Manufacturing,(MES),Support Team,Purchasing(Buyer)if Need,FMEA Team Members,1.,決定,FMEA,對象,；,2.,成立,&,組成,FMEA team members,；,3.,收集,&,準備相似產品之歷史資料,；,4.,列出產品方塊圖或製程流程圖,；,5.,列出,Failure mode,各種可能情況,；,6.,列出,Failure mode,對產品,/,機器之,影響,(Effect),；,7.,魚骨圖分析造成此,Failure mode,之可能原因,(Cause),；,8.,根據相關產品之歷史資料定義出,Severity/Occurrence,Detection,之等級,；,9.,根據,S/O/D,的定義定出每個,Failure mode,之,S/O/D,值,；,10.,列出相似,Model,目前採行之,Action,；,11.,計算出,RPN=S*O*D,值,；,12.,取,RPN,值,100,(,值大小需定義,),or,Top,20%,優先採取對策,；,13.,針對,RPN,值超出上述定之項目提,出,Action,再改善,；,14.,定出,Action item,之,owner,及完成,日期,；,15.,Action,切入後檢視其效果及切入時,間點,；,16.,重新計算,Action,後之,RPN,值,；,17.,若,RPN,值未達定義要求,RPN,100,or Top,20%,回覆到,item,13,重提,Action,；,18.,若,RPN,達到要求完成,FMEA,表格,；,FMEA,實施步驟,導入時機,:,FMEA,團隊必須包括產品設計及其相關工程人員,；,FMEA,分析重在工程分析,；,FMEA,先期規劃應做好,；,FMEA,建義改善措施必須認真執行,並追蹤改善效果,；,FMEA,導入時機貫穿產品設計,制程設計,；,FMEA,是個循環過程,；,FMEA,結果利用,；,實施,FMEA,應注意的問題,避免採用不良率高的設計和制程,;,集中資源,循序改善產品設計和制程,;,循環改善,不斷提升設計和制程可靠度改進設計之參考,;,制程檢驗、測試標準、檢驗程序、檢驗規範等之參考,;,下次,FMEA,分析之參考,;,產品可靠性、制程安全性、環保之評估參考,;,工程師訓練之參考,;,FMEA,結果應用,嚴重度,-S,發生率,-O,難檢度,-D,風險優先數,-RPN=S*O*D,嚴重度、發生率、,難檢度、風險優先數,恒量失效的影響程度,失效影響,:,產品或制程的某一失效對產品外觀,結構,功能,性能穩定性,可靠性影響,.,或對下一個制程,使用者和設備的影響 或對最終客戶,政府法規,安全,環保的違及,.,劃分標準,-,主觀判定,1-,幾乎不會有甚麼影響,10-,會違及安全,法規,嚴重度,(Severity),一,.,危險特性,(Catestrophie),(,無法滿足則不能銷售,),二,.,重大特性,(Significant),(,無法滿足則不能銷售給指定客戶,),三,.,主要的特性,(Major),1.,耐火性,、,自然性,、,UL,、,CSA,2.,工業標准,3.,顧客要求,4.,內部工程需要由關鍵性的量測項目,1.,客戶及供應商共同制定特性,2.,或客戶指定特性,例如,:,規格,/,尺寸,/,速度,/,力,/,溫度等,3.,設計工程師指定的特性,4.,業界標准,1.,信賴性測試,2.,產品制程不良率及分析,嚴重度分類,等級,/,評分,(Rank),劃分標準,(Criteria),1,(Minor),幾乎不會對產品有任何影響,即使有影響,客戶亦不會注意,23,(Low),客戶可能會注意,可能會對客戶造成裝配和使用上的輕微不便,.,可能會使下道工站輕微的重工,46,(Moderate),會造成客戶的不滿意,造成客戶抱怨,甚至會導至重工動作發生,78,(High),可能造成客戶很不滿意,並導致客戶重大抱怨,但不會導致安全事故或違及政府法規,910,(Very High),導致客戶停線或對產品有致命性的功能性影響,或可能導致安全事故,或違及政府法規,嚴重度,(S),劃分標准,某一原因而導致,失效發生的幾率,劃分標準,:,CPK,主觀判定,統計資料,1-,幾乎不會發生,10-,幾乎肯定會發生,發生率,(Occurrence),等級,/,評分,劃分標準,描述,發生率,Cpk,1(Remote),幾乎不可能發生,1/1500K,1.67,2(Very Low),有輕度發生的可能,1/150K,1.50,3(Low),有可能發生,1/15K,1.33,4(Moderate),偶爾發生,但不佔有大的比例,1/2K,1.17,5(Moderate),1/400,1.00,6(Moderate),1/80,0.83,7(High),經常發生,1/20,0.67,8(High),1/8,0.51,9(Very High),幾乎不可避免,1/3,0.33,10(Very High),1/2,0.33,發生率,(O),劃分標準,在現行的控制措施下,偵測失效發生的能力,劃分標準,:,主觀判定 統計資料,1-,有有效手段完全可以檢測出來,10-,無任何手段可以檢測出來,難檢度,(Detection),等級,/,評分,劃分標準,描述,可偵度,12,幾乎可以肯定地檢測出來,99.99%,35,有良好的手段可以檢測,99.80%,68,可能檢測出來,98.00,%,9,很有可能檢測不出,90.00%,10,很可能檢測不出來,90.00%,難檢度,(D),劃分標準,1,）,風險系數,RPN,排出次序后,先對級數最高的和最關鍵項目采取糾正措施,努力持續減少該值,.,我們系統文件規定,RPN,50;,2,）,在一般實踐中,不管,RPN,大小如何,當嚴重度,(S),高時,就應予特別注意,;,3,）,設計,/,驗証工作只能減少可偵度,要減少嚴重度和出現頻率,只能通過修改設計工藝來消除,或控制一個或多個失效模式的起因、機理來,實現,;,4,）,若失效的模式起因不祥,則建議采用統計實驗,設計,(DOE),來確定,.,風險系數,RPN,評估,D,FMEA,標準,表單,FMEA,表單格式,及說明,填入,FMEA,文件的編號,_,系統,FMEA,編號,_,頁碼,:,共,1,頁第,1,頁,_,子系統,_,零件部,_,設計責任,_,編制人,:_,機型,/,料號,_,關鍵日期,_,審核人,:_,FMEA TEAM,成員,_,FMEA,日期,:_,填入所分析的系統、子系統或零件的過程名稱、編號,部門、小組還應包括供方的名稱,填入負責準備,FMEA,工作的工程師姓名、電話及所在公司名稱,填入將使用和正被分析的設計,/,過程影響的預期的機 型和料號,;,填入編制,FMEA,原始稿的日期及最新修訂的日期,列出有權確定和執行任務的責任部門和個人姓名,（,如果對某一特定原因無建議措施,那麼就在該欄中寫“,N/A”,）,填入,FMEA,初次預定完成日期、該日期不應超過計劃開始設計生產發布日期,產,品,要,求,(,功,能,),預,估,失,效,模,式,預,估,失,效,影,響,嚴,重,度,S,級,別,預,估,失,效,原,因,發,生,率,O,現,行,控,制,措,施,難,檢,度,D,R,P,N,建,議,控,制,措,施,責,任,人,完,成,日,期,目,標,狀,態,已,採,取,之,措,施,S,O,D,R,P,N,1,7,6,5,4,3,2,10,11,12,13,14,8,9,FMEA,表單格式,及說明,1,）,項目,/,功能,:,填入被分析項目的名稱和編號,;,如果該項目有多種功能,且有不同的失效模式,應把所有功能都單獨列出,;,2,）,潛在失效模式,:,對一個特定項目及其功能,列出每一個潛在失效模式,前提是這種失效可能發,生,但不一定發生,;,3,）,潛在失效后果,（,潛在失效后果,就是失效模式對系統功能的影響,;,）,4,）,嚴重度,(S),5,）,分級,(,重要程度,),用於對另件、子系統或系統的產品特性分級,:,關鍵、主要、重要、生點等,;,6,）,潛在失效的起因,/,機理,潛在失效起因是指一個設計,/,工藝薄弱部分的跡象,其作用結果就是失效模式,7,）,頻度,(O):,8,）,現行設計,/,工藝控制,;,9,）,探測度,(D),10,）,風險順序數,RPN,11,）,建議措施,（,如果對某一特定原因無建議措施,那麼就在該欄中寫“無”,）,12,）,責任,(,對建議措施,),把負責建議措施執行的組織和個人及預計完成的日期填寫在本欄中,13,）,采取的措施,（,當實施一項措施后,簡要記載一下具體的措施和生效日期,）,14,）,糾正后,RPN,範例,無論設計,FMEA,還是製程,FMEA,一種規劃良好的,FMEA,之作業,均可以使其,分析結果得到很好的應用,使決策者、產品設計人員、工程設計人員、制造工程師、及品保人員都能利用這些,分析結果改善其工作品質,增加其生產力,進而提升製造產品之品質、可靠度與安全化,增加顧客滿意程度,增強產品之競爭力,建立公司形象,降低產品發展時程與經費,.,FMEA,之運用效應,PFMEA,的作業范例,謝謝大家！,