《FMEA失效模式及效应分析》讲义

FMEA分析流程
先期規劃
2. 資料收集 一般而言在執行FMEA之前應掌握以下 几個方面的資料﹕ A.有關產品設計方面的資料。 B.有關制造工藝方面的資料。 C.有關使用維修方面的資料。 D.有關環境方面的資料。
FMEA分析流程
先期規劃
3. 訂定FMEA執行方案 根據FMEA之實際需要或合約的要求擬 定FMEA執行方案﹐據以執行FMEA﹐ 并隨制程之修正而更新FMEA﹐且將分 析結果提供作為制程設計參考。通常 FMEA執行方案中要規定的項目說明如 下﹕
FMEA分類
• SYSTEM FMEA:主要用于系統方面潛在 失效模式分析. • DESIGE FMEA:主要用于產品制造前設 計階段失效模式分析 • PROCESS FMEA:主要用于產品制造及 裝配階段失效模式分析 • SERVICE FMEA:主要用于產品送到客 戶前所有服務失效模式分析
FMEA分析流標准要求
• 4.2.3.4 產品安全性 供方在設計控制(要素4.4)和過程控制(4.9)的方 針及規程中, 必須考慮適當的安全防護和產品 安全性,. 供方應促使內部人員了解其產品的安 全因素. • 4.2.3.5 過程失效模式及后果分析(PFMEA) PFMEA必須考慮所有的特殊特性, 必須努力 改進過程,以防止發生缺陷, 而不是找出缺陷. 某 些顧客要求在生產件批準前進行FMEA評審和 批準(見第II部分),參見潛在失效模式及後果分 析參考手冊.
FMEA使用時機
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
FMEA之應用
QS9000標准要求
• 4.2.3.1 產品質量先期策劃(APQP) • 供方必須建立和實施產品質量先期策劃程 序. 供方應建立內部多功能小組, 為新產品或更 改產品進行生產準備. 這些小組應采用產品質 量先期策劃和控制計劃參考手冊中適當的技術, 也可采用能達到同樣效果的類似技術. • 小組活動應包括: 特殊特性的開發和最終確定(見附錄C) 失效模式及后果分析的開發和評審 制定措施,優先減少高風險順序數的潛在失效 模式 控制計劃的制定或評審
FMEA之歷史
• 同時代初期﹐美國軍方也開始應用FMEA技 朮﹐并于1974年出版軍用標准 MIL-STD1629A﹐沿用至今。目前此標准仍為全世界重 要之FMEA參考標准之一。 • 1970年代，美國汽車工業受到國際間強大的競 爭壓力﹐不得不努力導入國防與太空工業之可 靠度工程技朮FMEA﹐以提高產品品質可靠度.
FMEA之應用
在品質管理應用
預見問題
設計
1$
解決問題
開發 制造
發現問題
用戶端
1000$
10$
100$
DFMEA
PFMEA
FMEA之應用
在品質管理應用
產品設計 DFMEA(ODM) 產品工程評估(OEM) 模具設計(DFMEA) 模具工程評估 制程設計評估(CAE/DOE) PFMEA(持續) TVR 工程量試品質分析改善 生產量試品質分析改善 FAI CPK GRR \SPC\模具可靠性稽核 RMA\FAE\供應商管理
FMEA之歷史
• 1985年由國際電工委員會(IEC)所出版之 FMEA國際標准<<IEC 812>>即為參考美 軍標准MIL-STD-1629A加以部分修改而 成之FMEA作業程序。 • 除此之外﹐目前的國際品質系統ISO9000 及歐洲產品CE標志之需求﹐都將FMEA 視為重要的設計管制分析方法。
先期規劃
FMEA分析流程
分析制程特性 定義製造流程 分析失效模式 分析失效原因 分析發生率 分析現行控制方法 分析難檢度 計算風險優先數
主流程
分析產品特性
分析失效效應 分析嚴重度
決定優先改善之失效模式
建議改善措施
改善實施
失效模式及效應分析表單格式
_______系統
_______子系統
2 3 _______零件部______ 設計責任______ 5 機型/料號________ 6 關鍵日期______ 1 FMEA編號______
( )
9
10
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失效模式及效應分析表單格式
•1.FMEA編號:填入FMEA文件的編號,以便查詢; •2.項目:填入所分析的系統、子系統或零件的過 程名稱、編號; •3.設計/過程責任:部門、小組還應包括供方的名 稱; •4.填入負責準備FMEA工作的工程師姓名、電話 及所在公司名稱; •5.機型/料號: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;
FMEA 失效模式與影響分析
(Failure Mode & Effect Analysis)
內容提要
• FMEA之歷史
• FMEA之應用 • FMEA之定義 • FMEA使用時機 „ FMEA分類 • FMEA分析流程 • 失效模式及效應分析表單格式 • 設計 FMEA之作業程序 • 制程 FMEA之作業程序
內容提要
„嚴重度S • 發生率O • 難檢度D • 風險優先數(關鍵性指數)RPN
• • • • •
FMEA的益處 實施FMEA應注意的問題 設計FMEA與制程FMEA之區別 FMEA在FOXCONN FMEA的作業范例
FMEA之歷史
„亡羊補牢 ,猶未為晚(出自“戰國策” ) “我聽說過，看見兔子牙想起獵犬，這還不 晚﹔羊跑掉了才補羊圈，也還不遲。……” “亡羊補牢”這句成語，便是根據上面約兩句 話而來的，表達處理事情發生錯誤以后， 如果趕緊去挽救，還不為遲的意思。例如一個 事業家，因估計事情的發展犯了錯誤，輕舉冒 進，陷入失敗的境地。但他并不氣餒，耐心地 將事情再想了一遍，從這次的錯誤中吸取教 訓，認為“亡羊補牢”，從頭做起，還不算晚 呢!
FMEA分析流程
先期規劃
3. 訂定FMEA執行方案 A.表格形式 B.分析硬品或制程之層次 I.分析最低層次以能夠對其功能做完 整描述為准。 II.從高層之分析結果判斷。 III.根據以往經驗決定分析的最低層次。 IV.以剛好高于維修保養的最低層次為主
FMEA分析流程
3. 訂定FMEA執行方案 C.編碼系統 D.失效定義 E.成果整合 F.時程
FMEA之應用
QS9000標准要求
4.4.5.1設計輸出補充 供方的設計輸出必須是如下過程的結果﹐包 括﹕ • 努力簡化､優化､創新及減少浪費(如QFD､ DFM/DFA､VE､DOE､公差研究､響應面方法或其 它適當的替代方法) • 需要時﹐使用幾何尺寸和公差 • 成本/性能/風險的權衡分析 • 使用試驗､生產和現場的反饋信息 • 使用設計FMEA
失效模式及效應分析表單格式
•14.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 •15.頻度(0):頻度是指某一特定失效起因或機理(已列於前 欄中)出現的可能性. •16.現行設計/工藝控制; •17.探測度(D) •18.風險順序數RPN •19.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”
FMEA之應用
技術發展現狀
• 目前﹐FMEA已經廣泛應用在航空﹑航 天﹑電子﹑機械﹑電力﹑造船和交通運 輸等產業﹐根據美國國防部所屬的112個 單位進行的調查顯示﹐有87個單位認為 FMEA是一種有效的可靠度分析技朮﹐ 值得推廣。
FMEA之應用
• • • • •
技術發展與應用
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
失效模式及效應分析表單格式
•10.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; •11.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; •12.嚴重度(S) •13.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;
先期規劃
主流程 結果應用
FMEA分析流程
組成FMEA團隊
產品設計 制造工藝 使用維修 環境
先期規劃
資料收集
表格格式 分析層次
訂定執行方案
失效定義
成果整合 時機
FMEA分析流程
先期規劃
1. 組成FMEA團隊 FMEA為一系統化輔助工具﹐此一失效 分析工具必然會牽涉到公司內很多部 門﹑人員與各種技朮﹐因此有必要利用 團隊方式進行。
FMEA之應用
美國三大汽車公司之要求
• 八十年代后﹐許多汽車公司開始開發內部之 FMEA手冊﹐并逐步將其分為設計FMEA和制 程FMEA﹐并開始要求供應商對其所供應的零 件進行設計FMEA和制程FMEA﹐并將其視為 供應商的重點考核項目。但由于各公司的要求 不同﹐造成供應商的額外負擔和困擾﹐因此為 改善這一現象﹐福特﹑克萊斯勒﹑通用汽車等 三家汽車公司在美國品管學會和汽車工業行動 組的協助下﹐整合各汽車公司之規定與表格﹐ 在1993年完成失效模式與效應分析參考手冊﹐ 確立胃FMEA在汽車的必要性﹐并統一了其分 析程序與表格。
FMEA之定義
FMEA: Failure Mode and Effects Analysis
• FMEA是一種以失效為討論重點的設計輔助工 具﹐系利用表格方式進行工程分析﹐在工程設 計時早期發現潛在缺陷及其影響程度﹐以便及 早謀求解決之道﹐避免失效之發生或降低其發 生時產生之影響。 • 目的---防患於未然 • 本質------工程分析