1、,四、製程FMEA填寫說明,(18)風(fēng)險優(yōu)先數(shù) 風(fēng)險優(yōu)先數(shù)是嚴(yán)重度(S)、發(fā)生度(O)、和難檢度(D) 的乘積。 RPN = (S) (O) (D) 是一項(xiàng)製程風(fēng)險的指標(biāo)。當(dāng)RPN較高時，功能小組 應(yīng)提出矯正措施來降低RPN數(shù)。一般實(shí)務(wù)上，會特別 注意嚴(yán)重度較高之失效模式，而不理會RPN之?dāng)?shù)值。, 製程FMEA為集體的努力,1.組成團(tuán)隊(duì)以製程工程師為主體，召集相關(guān)部門共同進(jìn)行。 2.製程FMEA是一份動態(tài)文件，應(yīng)在生產(chǎn)備便，在製程可行 性分析階段或之前開始，而且，要考慮以單個零件到總成 的所有製造程序，在新車型(產(chǎn)品)製造計(jì)畫階段，對新工 藝或修訂過的工藝進(jìn)行早期審查和分析，以使能增進(jìn)預(yù)測 、

2、解決或監(jiān)控潛在的製程問題。 3.製程FMEA假定所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品會滿足設(shè)計(jì)要求，因設(shè)計(jì)缺 陷所產(chǎn)生的失效模式不包含在製程FMEA中。,四、製程FMEA填寫說明,五、FMEA 實(shí)施步驟,1.任務(wù)確立及 實(shí)施對象,2.決定 分析層次,3.建立機(jī)能 方塊圖,4. 建立可靠度 方塊圖,5. 列出潛在 失效模式,6. 列出可能 失效起因/機(jī)理,7. 列出失效造成 之嚴(yán)重等級,8. 完成FMEA表,9. 預(yù)防 與改正,五、 FMEA 實(shí)施步驟,1.產(chǎn)品定義 根據(jù)產(chǎn)品設(shè)定資料，瞭解產(chǎn)品功能、另組件構(gòu)成結(jié)構(gòu)、工作原理、 使用環(huán)境、另組件特點(diǎn)與材質(zhì)，從製程設(shè)計(jì)資料，瞭解生產(chǎn)過程 中之裝配、加工與檢驗(yàn)方法，上述資料若

3、不易蒐集，也可以利用同 類形成或相近產(chǎn)品之資料作某些假設(shè)，在以後的試驗(yàn)或使用過程中 逐步充實(shí)、修改即可。 2.繪製功能方塊圖 描述各組件之間的功能聯(lián)繫，其作用在使分析者了解各組件功能信 號在傳遞時，其輸出與輸入的邏輯關(guān)係。 3.繪製可靠度方塊圖 將所繪製的功能方塊圖，利用可靠度的原理及另組件的失效定義， 會製程串並聯(lián)組合的可靠度方塊圖，以利後續(xù)效應(yīng)分析的探討。,五、 FMEA 實(shí)施步驟,4.FMEA製表 按前三項(xiàng)的資料和先期規(guī)劃的準(zhǔn)備，利用表1或表2的格式，可以列 出產(chǎn)品或製成的失效模式、效應(yīng)分析和失效原因，並根據(jù)現(xiàn)行管制 方法，對產(chǎn)品做關(guān)鍵性評估，找出優(yōu)先待改進(jìn)的失效模式。 5.預(yù)防措施 關(guān)

4、鍵性評估指數(shù)愈大者，其對應(yīng)之失效模式，應(yīng)在FMEA表中填寫防 止失效的措施，在下一次的設(shè)計(jì)驗(yàn)證與生產(chǎn)測試中加以鑑定，以重 新評估關(guān)指數(shù)是否降低。 6.FMECA FMECA是FMEA和FCA(失效關(guān)鍵性分析)的綜合稱作失效模式，效應(yīng)與 關(guān)鍵性分析，因此FMECA比FMEA多一項(xiàng)關(guān)鍵性分析，具有定量性分析 的特點(diǎn)，在實(shí)務(wù)上可以根據(jù)定量分析的大小確定失效模式的重要程 度，以集中力量解決產(chǎn)品重大品質(zhì)問題。,六、FMEA 精義與要項(xiàng)說明, 執(zhí)行FMEA 心態(tài),只為了符合需求而填寫FMEA表格，對於產(chǎn)品之品質(zhì)不見 得有助益，反而會因此浪費(fèi)許多人力與時間，有得不償失 的感覺。這種情況之發(fā)生主要是由於臺灣過

5、去之產(chǎn)業(yè)發(fā)展 背景以生產(chǎn)為主，較少研發(fā)，使得產(chǎn)業(yè)界無法真正瞭解 FMEA之觀念 。 許多可靠度工作執(zhí)行上的困難與疑問，常常是因?yàn)镕MEA 工作不夠落實(shí)或甚致沒有執(zhí)行而引發(fā)。,六、FMEA 精義與要項(xiàng)說明,對於可靠度工作，重點(diǎn)大都在於如何獲得可靠度數(shù)據(jù)(如 可靠度試驗(yàn)、預(yù)估等)，而忽略了工程分析的重要性(如 FMEA、FTA等)，因此常發(fā)生許多無法解釋的問題，或 無法執(zhí)行的困擾。 在引進(jìn)FMEA技術(shù)時，常常會碰到的問題為有很多不同型 式的表格，不知如何遵循;再更進(jìn)一步則會遭遇誰來分析？ 何時分析？分析結(jié)果有何用？如何進(jìn)行？等等問題，這 些問題主要都是因?yàn)樵谝M(jìn)FMEA技術(shù)時，重點(diǎn)都放在 如何填寫

6、FMEA表格，而忽略了許多相關(guān)的觀念與配合。,六、FMEA 精義與要項(xiàng)說明,FMEA技術(shù)主要係利用表格方式協(xié)助工程師進(jìn)行工程分析 ，使其在工程設(shè)計(jì)早期發(fā)現(xiàn)潛在缺陷及其影響程度，及早 謀求解決之道，以避免失效之發(fā)生或降低其發(fā)生時產(chǎn)生 之影響。 在70年代，美國汽車工業(yè)受到國際間強(qiáng)大的競爭壓力， 不得不努力導(dǎo)入國防與太空工業(yè)之可靠度工程技術(shù)，以 提高產(chǎn)品品質(zhì)與可靠度，F(xiàn)MEA即為當(dāng)時所使用的工具之 一。,六、FMEA 精義與要項(xiàng)說明,到80年代以後許多汽車公司開始發(fā)展內(nèi)部之FMEA手冊， 此時所發(fā)展之分析方法與美軍標(biāo)準(zhǔn)漸漸有所區(qū)別，最主要 的差異在於引進(jìn)半定量之評點(diǎn)方式評估失效模式之關(guān)鍵性 ，後來

7、更將此分析法推廣應(yīng)用於製程之潛在失效模式分析 ，從此針對分析對象之不同，將FMEA分成設(shè)計(jì)FMEA“ 與“製程FMEA”，並開始要求零件供應(yīng)商分析其零件之設(shè) 計(jì)與製程。,六、FMEA 精義與要項(xiàng)說明, FMEA 要項(xiàng),FMEA與CA之各項(xiàng)定性分析加以定量評估之研究有很多，其研究重點(diǎn)主要在於失效模式發(fā)生機(jī)率、失效效應(yīng)嚴(yán)重度、失效難檢度之評估、與整體之關(guān)鍵性評估。 1.失效模式之發(fā)生機(jī)率分析或評估針對每一個失效模式，分析其在 產(chǎn)品壽命週期中發(fā)生之機(jī)率，分析方式通常有兩種方式，分別敘 述如下： (1) MIL-STD-1629A 利用MIL-HDBK-217的基本失效率()數(shù)據(jù)為 主要失效率來源，並

8、確定所有的失效率調(diào)整因子，如環(huán)境因子 及品質(zhì)等級因子，需要強(qiáng)大的資料庫才能分析。,六、FMEA 精義與要項(xiàng)說明,(2) SAE J-1739 在一般製造工業(yè)與汽車業(yè)常用的評估方式為以評點(diǎn)的方式評估其發(fā)生機(jī)率，主要以定性的方式評估其相對發(fā)生機(jī)率，亦可利用累積失效發(fā)生機(jī)率或製程能力來輔助其評點(diǎn)，比上述方式較具彈性，應(yīng)用也較廣。 除此之外，Joseph T. Pizzo9提出以機(jī)率設(shè)計(jì)分析評估其發(fā)生機(jī)率，Henry Ohlef10 等提出以條件機(jī)率結(jié)合Markov chain，可分析從零件到系統(tǒng)之失效發(fā)生機(jī)率，這些構(gòu)想都在於要更精確的評估失效發(fā)生機(jī)率，且可結(jié)合設(shè)計(jì)分析，但也因此使問題更複雜，分析不易

9、。,六、FMEA 精義與要項(xiàng)說明,2. 嚴(yán)重度評估 根據(jù)每一個失效模式所可能產(chǎn)生之後果的影響程度，評估其嚴(yán)重等級，評估的方式主要有兩種，分別敘述如下： (1) MIL-STD-1629A與IEC 812 評估失效效應(yīng)對系統(tǒng)之影響，將嚴(yán)重度分成致命失效(Catastrophic)、嚴(yán)重失效 (Critical)、主要失效(Marginal)、次要失效(minor)四個等級。 (2) SAE J-1739 在一般製造工業(yè)與汽車業(yè)常用的評估方式，主要是從安全性、功能、顧客滿意度、環(huán)保等各方面分析，以評點(diǎn)的方式評估其相對嚴(yán)重度。 在評點(diǎn)方式的基礎(chǔ)下，O. P. Gandhi11提出以圖論(graph

10、theory)進(jìn)行系統(tǒng)分析，進(jìn)而評估失效之嚴(yán)重程度，對於單純之評點(diǎn)做一修正，可使系統(tǒng)內(nèi)各層次硬品之失效評點(diǎn)有合理的關(guān)係。,六、FMEA 精義與要項(xiàng)說明,3. 難檢度評估 難檢度評估重點(diǎn)在於評估所使用的管制措施對於失效模式偵測之困難度，也有人以偵測出之時機(jī)來評估，原本只見於評點(diǎn)方式，Zigmund M. Bluvband6 針對MIL-STD-1629A之不足，提出QUALITY ASSURANCE TASK，主要即增加一篩選因子(SCREENING FACTOR，)，則(1-)就相當(dāng)於是難檢度，但目前MIL-STD-1629A尚未採用。,六、FMEA 精義與要項(xiàng)說明,4. 關(guān)鍵性分析之發(fā)展 關(guān)

11、鍵性分析的目的為運(yùn)用失效模式與效應(yīng)分析結(jié)果以及所有的資訊，根據(jù)嚴(yán)重性分類及其發(fā)生機(jī)率的綜合影響，將每一可能發(fā)生失效現(xiàn)象按順序排列，決定該物件的關(guān)鍵程度。常見的關(guān)鍵性分析有兩種，一種是以 MIL STD -1629A為主的分析法，利用關(guān)鍵性矩陣進(jìn)行分析；另一種是以評點(diǎn)的方式，計(jì)算其關(guān)鍵性指數(shù)(CRITICALITY INDEX),六、FMEA 精義與要項(xiàng)說明,(1) 關(guān)鍵性矩陣分析 取零組件之失效率(P)、失效模式比()、所分析硬品在任務(wù)中的操作時間() 等三者相乘，即得到所分析失效模式之發(fā)生機(jī)率 進(jìn)而可得到失效模式關(guān)鍵性值(Cm)為其中失效率可應(yīng)用其他可靠度及維護(hù)度分析所使用的同樣的失效率資料

12、，為失效效應(yīng)機(jī)率。,六、FMEA 精義與要項(xiàng)說明,將失效模式與效應(yīng)分析及關(guān)鍵性分析所獲得每一項(xiàng)失效模式之嚴(yán)重等級及失效機(jī)率按識別編碼描繪在關(guān)鍵性矩陣內(nèi)，各個失效模式在關(guān)鍵性矩陣的相對位置即可判定可靠度關(guān)鍵失效模式，因此決定可靠度關(guān)鍵件，作為管制的重點(diǎn)對象。 若是為評估硬品之關(guān)鍵性時，則其數(shù)值為物件關(guān)鍵性值(Cr)，其計(jì)算方式為取硬品各失效模式中相同之嚴(yán)重等級者，將其Cm值相加即可，假設(shè)所分析的硬品中同一嚴(yán)重等級的失效模式有n個，則其物件關(guān)鍵性值之計(jì)算式如下： 對於這種將不同嚴(yán)重等級之效應(yīng)分開評估的方式，Ajay S. Agarwala12 指出其不合理，因?yàn)橐粋€失效模式若對應(yīng)多個不同嚴(yán)重等級之

13、效應(yīng)時，根據(jù) MIL-STD-1629A的規(guī)定，將會分開評估，造成不合理現(xiàn)象。,六、FMEA 精義與要項(xiàng)說明,失效模式關(guān)鍵性值Cm,Cm = t,：失效效應(yīng)機(jī)率,：失效模式比,t ：任務(wù)時間,物品關(guān)鍵性值Cr,Cr = (Cm)i,六、FMEA 精義與要項(xiàng)說明,(2) 關(guān)鍵性指數(shù)分析 關(guān)鍵性指數(shù)又稱為風(fēng)險優(yōu)先數(shù)(Risk Priority Number)，根據(jù)上述之失效模式發(fā)生機(jī)率、效應(yīng)嚴(yán)重度、及難檢度計(jì)算每一失效模式之關(guān)鍵性指數(shù)，當(dāng)使用評點(diǎn)技術(shù)時，關(guān)鍵性指數(shù)為這三項(xiàng)評點(diǎn)的乘積，根據(jù)此一指數(shù)可以決定所有失效模式的優(yōu)先順序，依此可決定在製程上應(yīng)加強(qiáng)管理的重點(diǎn)項(xiàng)目。一般而言，關(guān)鍵性指數(shù)越高，表示該

14、失效模式越重要，例如某家公司以超過150點(diǎn)為必須消除之缺陷或問題，100至50點(diǎn)為必須加強(qiáng)管制的項(xiàng)目。,七、應(yīng)用FMEA 提升產(chǎn)品可靠度,提昇系統(tǒng)可靠度之作法 （1）事前評估、元件子系統(tǒng)及系統(tǒng)可靠度之指標(biāo)是否可達(dá)到顧客要求，在設(shè) 計(jì)時考慮到完善之維修計(jì)劃，或許較純粹提昇系統(tǒng)可靠度之做法來得容 易且經(jīng)濟(jì)。 （2）盡可能去除步可靠之元件：第一次使用之元件及開關(guān)在 Failing - open 狀 態(tài)下之失效對系統(tǒng)可靠度之影響最大，系統(tǒng)設(shè)計(jì)者應(yīng)考慮去除這些零件。 （3）使用經(jīng)可靠度測試認(rèn)可之標(biāo)準(zhǔn)零組件：以電阻器為例經(jīng)可靠度認(rèn)可之產(chǎn) 品雖然價格較貴，但若該元件影響系統(tǒng)可靠度，吾人不應(yīng)考慮採用價格 便宜

15、之劣質(zhì)貨。 （4）考慮採取減額定（Derating）之概念：選用之零組件必須要能承受規(guī)定 之應(yīng)力水準(zhǔn)。如系統(tǒng)之要求200伏特電壓，則採用能承受300伏特電壓之 元件，使其強(qiáng)度(Strength)能遠(yuǎn)操過所承受之應(yīng)力(Stress)。,七、應(yīng)用FMEA 提升產(chǎn)品可靠度,（5）使用環(huán)境之控制：如前所述，一般產(chǎn)品使用之環(huán)境條件(如溫度、溼度、 高度、衝擊力等)均有限制。因此，吾人對其使用環(huán)境亦須有所控制。 （6）增加備用元件之考量 （7）對可靠度及成本或重量限制等設(shè)計(jì)參數(shù)之間取捨作一權(quán)衡。 （8）以預(yù)防維修(Preventive Maintenance)及矯正維修(Corrective Mainte

16、nance) 兩種方式提昇系統(tǒng)之可維修度(Maintainability)並建立對不可靠零組件置換 維修時間的保守估計(jì)：可維修度是指一個失效系統(tǒng)能在特定的停機(jī)(Downtime) 期限內(nèi)恢復(fù)運(yùn)作之機(jī)率。 此期限包含了行政作業(yè)、修理及後勤支援等時間。,八、如何有效實(shí)施 FMEA,1. 成立 FMEA 作業(yè)小組,最佳設(shè)計(jì)審查方式。 工作範(fàn)圍包含設(shè)計(jì)、製造、檢測及後勤等，需靠各不同專業(yè)人員群 策群力、分工合作，並非單人可獨(dú)力完成。 將易產(chǎn)性、安全性、可靠性、維修甚至環(huán)保等客戶需求或世界潮流 趨勢進(jìn)行設(shè)計(jì)植入。,八、如何有效實(shí)施 FMEA,2. 宣導(dǎo) FMEA 作業(yè)真義,為一逆向思考過程。 設(shè)計(jì)者必須

17、排除我的設(shè)計(jì)最完美或這種失 效不可能等預(yù)設(shè)立場。 由品保人員對成員進(jìn)行 FMEA 作業(yè)訓(xùn)練，並提供範(fàn)例，讓成員充份了解 填寫 FMEA 的目的、內(nèi)容、實(shí)施方式及精神所在。,3. 確立系統(tǒng)層次介面及功能,由下往上解析。 結(jié)構(gòu)及功能層次需劃分清楚。 各層次之結(jié)構(gòu)及功能必需可經(jīng)由檢驗(yàn)或測試進(jìn)行品質(zhì)判定。,八、如何有效實(shí)施 FMEA,4. 繪製功能及可靠度方塊圖,功能方塊圖 以產(chǎn)品組合、結(jié)構(gòu)或功能方式，描述系統(tǒng)為達(dá)成任務(wù)目標(biāo)而操作 之狀況。 可靠度方塊圖 明列系統(tǒng)在生命週期內(nèi)各組件在可靠度計(jì)算模式 之串、並聯(lián)關(guān)係 ，以預(yù)估或評估各組件品質(zhì)對系統(tǒng)可靠度的影響。,八、如何有效實(shí)施 FMEA,5. 建立 F

18、MEA 表,主要由設(shè)計(jì)人員填寫。 再由相關(guān)部門依據(jù) in-put需求進(jìn)行相關(guān)分析 由於正向思考及習(xí)慣領(lǐng)域之影響，設(shè)計(jì)者填寫之失效模式及失效原因， 再發(fā)生機(jī)率都很小且已防範(fàn)效益不大 考慮設(shè)計(jì)者自我審查甚至是自我批判自己的設(shè)計(jì)缺失，有實(shí)務(wù)不周全 (未能完整考量)及執(zhí)行偏差(交差了事)的困擾，需以Team work方式運(yùn)作。 審查意見無法令設(shè)計(jì)者認(rèn)同時，透過試驗(yàn)以排除設(shè)計(jì)疑慮。,八、如何有效實(shí)施 FMEA,6.失效檢測及預(yù)防或補(bǔ)救措施,為本表重點(diǎn)，針對各種不同失效模式，必須發(fā)展出檢驗(yàn)及測試的 方式期能達(dá)到事先預(yù)防，事後補(bǔ)救的目標(biāo)。,7. 關(guān)鍵性分析,很多元件尤其是火工品(以火藥作功之物品)一 次作用

19、件的失效率 很難定量分析，故常以功能相似產(chǎn)品實(shí)測數(shù)據(jù)估算或者以定性方 式分析。,根據(jù)失效嚴(yán)重分類及其發(fā)生機(jī)率的綜合影響，將 每一可能發(fā)生之 失效現(xiàn)象按順序排列，決定該 元件的關(guān)鍵程度。,八、如何有效實(shí)施 FMEA,8.分析結(jié)果,經(jīng)關(guān)鍵性分析準(zhǔn)則，擬定出關(guān)鍵元件，在研發(fā)時程 及預(yù)算分配上即可 做最適宜的安排。,八、如何有效實(shí)施 FMEA,1.在開始新產(chǎn)品或新製程時，參考類似產(chǎn)品設(shè)計(jì)或製程之FMEA分析資料，避 免採用不良率高之設(shè)計(jì)或製程，在適當(dāng)程序加入檢查點(diǎn)，選擇適當(dāng)?shù)臋z查項(xiàng) 目與規(guī)格等，在對新產(chǎn)品設(shè)計(jì)或製程進(jìn)行FMEA時，類似產(chǎn)品設(shè)計(jì)與製程之 FMEA資料更是重要的參考資料之一。 2.FMEA

20、最重要的價值在於協(xié)助改善產(chǎn)品設(shè)計(jì)與製程，但經(jīng)過FMEA之後所發(fā) 現(xiàn)的失效模式必然很多，一時無法立即全部加以改善，應(yīng)從關(guān)鍵性的失效模 式中根據(jù)其關(guān)鍵性，建立改進(jìn)行動之優(yōu)先順序，集中資源，循序改善產(chǎn)品設(shè) 計(jì)或製程。 3.經(jīng)由分析所得失效模式，按其優(yōu)先順序進(jìn)行改善，然後再重覆分析、改善， 如此不斷的循環(huán)，持續(xù)提昇產(chǎn)品設(shè)計(jì)可靠度，降低製程不良率或提高不良品 之檢測能力，提昇設(shè)計(jì)與製造品質(zhì)。 4.將製程FMEA的分析結(jié)果回饋給設(shè)計(jì)工程師，可以讓產(chǎn)品設(shè)計(jì)工程師瞭解現(xiàn) 行的設(shè)計(jì)在實(shí)際進(jìn)入製程時所可能產(chǎn)生的問題，作為改進(jìn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)之參考。,八、如何有效實(shí)施 FMEA,5.當(dāng)實(shí)際發(fā)生失效時，可查看FMEA報告，若

21、找到相同之失效模式、原因 或效應(yīng)時，可立即應(yīng)用已分析過之改進(jìn)建議；若FMEA報告中無類似資 料或與實(shí)際情況不符時，則修改FMEA資料，如此相互配合，可減少失 效處理之時間，並充實(shí)FMEA資料。 6.配合設(shè)計(jì)審查作業(yè)，作為正式生產(chǎn)前產(chǎn)品可靠度、製程安全性、與環(huán)境 污染影響等之評估參考資料。 7.經(jīng)由不斷累積FMEA資料，加以整理編成很好的專業(yè)技術(shù)資料，可作為 工程師訓(xùn)練之參考教材，亦可為公司保存重要之技術(shù)資料。 8.配合資訊系統(tǒng)，將FMEA資料建成資料庫，可提供健全的失效資訊基礎(chǔ) ，作為建立製程檢驗(yàn)、測試標(biāo)準(zhǔn)、檢驗(yàn)程序、檢試規(guī)範(fàn)及其他品質(zhì)管制 措施之參考。,九、學(xué)員演練製程FMEA,1.列出PPTC工作流程圖 2.運(yùn)用BS寫出關(guān)鍵工作道次之失效模式 3.運(yùn)用BS寫出關(guān)鍵工作對下一工作道次之失效 效應(yīng)影響。 4.運(yùn)用BS寫出關(guān)鍵工作工作道次之失效模式之 失效起因或機(jī)理。 5.依序完成FMEA表。,十、如何應(yīng)用 FMEA 與QC工程表, QC工程表 為了使產(chǎn)品品質(zhì)在工程中製造