1、FMEA失效模式與影響分析教材,內(nèi)容提要,FMEA之歷史 FMEA之應(yīng)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(yīng)分析表單格式 設(shè)計 FMEA之作業(yè)程序 制程 FMEA之作業(yè)程序,內(nèi)容提要,嚴(yán)重度S 發(fā)生率O 難檢度D 風(fēng)險優(yōu)先數(shù)(關(guān)鍵性指數(shù))RPN FMEA的益處 實施FMEA應(yīng)注意的問題 設(shè)計FMEA與制程FMEA之區(qū)別 FMEA在FOXCONN FMEA的作業(yè)范例,FMEA之歷史,亡羊補牢 ,猶未為晚(出自“戰(zhàn)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(jù)上面約兩句話而來的，表達處

2、理事情發(fā)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(yè)家，因估計事情的發(fā)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(xùn)，認(rèn)為“亡羊補牢”，從頭做起，還不算晚呢!,FMEA之歷史,1950由美國格魯曼(Grumman)飛機公司首先提出應(yīng)用于飛機主操縱系統(tǒng)的失效分析。 1957年波音(Boeing)與馬丁(Martin Marietta)公司在其工程手冊中正式提出FMEA之作業(yè)程序。 60年代初期美國航空太空總署(NASA)將FMEA技朮成功應(yīng)用于太空計劃。,FMEA之歷史,同時代初期美國軍方也開始應(yīng)用FMEA技朮并于1974年出版軍用

3、標(biāo)準(zhǔn) MIL-STD-1629A沿用至今。目前此標(biāo)準(zhǔn)仍為全世界重要之FMEA參考標(biāo)準(zhǔn)之一。 1970年代，美國汽車工業(yè)受到國際間強大的競爭壓力不得不努力導(dǎo)入國防與太空工業(yè)之可靠度工程技朮FMEA以提高產(chǎn)品品質(zhì)可靠度.,FMEA之歷史,1985年由國際電工委員會(IEC)所出版之FMEA國際標(biāo)準(zhǔn)即為參考美軍標(biāo)準(zhǔn)MIL-STD-1629A加以部分修改而成之FMEA作業(yè)程序。 除此之外目前的國際品質(zhì)系統(tǒng)ISO9000及歐洲產(chǎn)品CE標(biāo)志之需求都將FMEA視為重要的設(shè)計管制分析方法。,100$,發(fā)現(xiàn)問題,解決問題,預(yù)見問題,1000$,10$,1$,設(shè)計,開發(fā),制造,用戶端,DFMEA,PFMEA,FM

4、EA之應(yīng)用- 在品質(zhì)管理應(yīng)用,FMEA之應(yīng)用 - 在品質(zhì)管理應(yīng)用,FMEA之應(yīng)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(fā)內(nèi)部之FMEA手冊并逐步將其分為設(shè)計FMEA和制程FMEA并開始要求供應(yīng)商對其所供應(yīng)的零件進行設(shè)計FMEA和制程FMEA并將其視為供應(yīng)商的重點考核項目。但由于各公司的要求不同造成供應(yīng)商的額外負(fù)擔(dān)和困擾因此為改善這一現(xiàn)象福特克萊斯勒通用汽車等三家汽車公司在美國品管學(xué)會和汽車工業(yè)行動組的協(xié)助下整合各汽車公司之規(guī)定與表格在1993年完成失效模式與效應(yīng)分析參考手冊確立胃FMEA在汽車的必要性并統(tǒng)一了其分析程序與表格。,FMEA之應(yīng)用 - QS9000標(biāo)準(zhǔn)要求,4.

5、2.3.1 產(chǎn)品質(zhì)量先期策劃(APQP) 供方必須建立和實施產(chǎn)品質(zhì)量先期策劃程序. 供方應(yīng)建立內(nèi)部多功能小組, 為新產(chǎn)品或更改產(chǎn)品進行生產(chǎn)準(zhǔn)備. 這些小組應(yīng)采用產(chǎn)品質(zhì)量先期策劃和控制計劃參考手冊中適當(dāng)?shù)募夹g(shù), 也可采用能達到同樣效果的類似技術(shù). 小組活動應(yīng)包括: 特殊特性的開發(fā)和最終確定(見附錄C) 失效模式及后果分析的開發(fā)和評審 制定措施,優(yōu)先減少高風(fēng)險順序數(shù)的潛在失效模式 控制計劃的制定或評審,4.2.3.4 產(chǎn)品安全性 供方在設(shè)計控制(要素4.4)和過程控制(4.9)的方 針及規(guī)程中, 必須考慮適當(dāng)?shù)陌踩雷o和產(chǎn)品安全性,. 供方應(yīng)促使內(nèi)部人員了解其產(chǎn)品的安全因素. 4.2.3.5 過程

6、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(fā)生缺陷, 而不是找出缺陷. 某些顧客要求在生產(chǎn)件批準(zhǔn)前進行FMEA評審和批準(zhǔn)(見第II部分),參見潛在失效模式及後果分析參考手冊.,FMEA之應(yīng)用 - QS9000標(biāo)準(zhǔn)要求,4.4.5.1設(shè)計輸出補充 供方的設(shè)計輸出必須是如下過程的結(jié)果包括 努力簡化優(yōu)化創(chuàng)新及減少浪費(如QFDDFM/DFAVEDOE公差研究響應(yīng)面方法或其它適當(dāng)?shù)奶娲椒? 需要時使用幾何尺寸和公差 成本/性能/風(fēng)險的權(quán)衡分析 使用試驗生產(chǎn)和現(xiàn)場的反饋信息 使用設(shè)計FMEA,FMEA之應(yīng)用 - QS9000標(biāo)準(zhǔn)要求,FMEA之應(yīng)用

7、 - 技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀,目前FMEA已經(jīng)廣泛應(yīng)用在航空航天電子機械電力造船和交通運輸?shù)犬a(chǎn)業(yè)根據(jù)美國國防部所屬的112個單位進行的調(diào)查顯示有87個單位認(rèn)為FMEA是一種有效的可靠度分析技朮值得推廣。,FMEA之應(yīng)用 - 技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用,可靠性分析技術(shù) 系統(tǒng)化工程設(shè)計輔助工具 利用表格進行工程分析 在設(shè)計階段早期發(fā)現(xiàn)問題 及早謀求解決措施,FMEA之定義,FMEA: Failure Mode and Effects Analysis FMEA是一種以失效為討論重點的設(shè)計輔助工具系利用表格方式進行工程分析在工程設(shè)計時早期發(fā)現(xiàn)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(fā)生或降低其發(fā)生時產(chǎn)生之影響。

8、 目的-防患於未然 本質(zhì)-工程分析,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(shè)計錯誤的發(fā)生 2. 當(dāng)設(shè)計新的系統(tǒng)、產(chǎn)品、零件、製程、設(shè)備時，在作概念設(shè)計或草圖時即可開始作 FMEA 3.當(dāng)系統(tǒng)、產(chǎn)品、零件、製程、設(shè)備有變更時 4.當(dāng)現(xiàn)有的系統(tǒng)、產(chǎn)品、零件、製程、設(shè)備有新的應(yīng)用時 5. 當(dāng)現(xiàn)有的系統(tǒng)、產(chǎn)品、零件、製程、設(shè)備被考慮要改善時,FMEA使用時機,SYSTEM FMEA:主要用于系統(tǒng)方面潛在失效模式分析. DESIGE FMEA:主要用于產(chǎn)品制造前設(shè)計階段失效模式分析 PROCESS FMEA:主要用于產(chǎn)品制造及裝配階段失效模式分析 SERVICE FMEA:主要

9、用于產(chǎn)品送到客戶前所有服務(wù)失效模式分析,FMEA分類,FMEA分析流程,先期規(guī)劃,主流程,結(jié)果應(yīng)用,FMEA分析流程 - 先期規(guī)劃,組成FMEA團隊,資料收集,訂定執(zhí)行方案,產(chǎn)品設(shè)計,制造工藝,使用維修,環(huán)境,表格格式,分析層次,失效定義,成果整合,時機,FMEA分析流程 - 先期規(guī)劃,1. 組成FMEA團隊 FMEA為一系統(tǒng)化輔助工具此一失效分析工具必然會牽涉到公司內(nèi)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分析流程 - 先期規(guī)劃,2. 資料收集 一般而言在執(zhí)行FMEA之前應(yīng)掌握以下幾個方面的資料 A.有關(guān)產(chǎn)品設(shè)計方面的資料。 B.有關(guān)制造工藝方面的資料。 C.有關(guān)使用維修

10、方面的資料。 D.有關(guān)環(huán)境方面的資料。,FMEA分析流程 - 先期規(guī)劃,3. 訂定FMEA執(zhí)行方案 根據(jù)FMEA之實際需要或合約的要求擬定FMEA執(zhí)行方案據(jù)以執(zhí)行FMEA并隨制程之修正而更新FMEA且將分析結(jié)果提供作為制程設(shè)計參考。通常FMEA執(zhí)行方案中要規(guī)定的項目說明如下,FMEA分析流程 - 先期規(guī)劃,3. 訂定FMEA執(zhí)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?qū)ζ涔δ茏鐾?整描述為準(zhǔn)。 II.從高層之分析結(jié)果判斷。 III.根據(jù)以往經(jīng)驗決定分析的最低層次。 IV.以剛好高于維修保養(yǎng)的最低層次為主,FMEA分析流程 - 先期規(guī)劃,3. 訂定FMEA執(zhí)行方案 C

11、.編碼系統(tǒng) D.失效定義 E.成果整合 F.時程,FMEA分析流程 - 主流程,分析制程特性,定義製造流程,分析產(chǎn)品特性,分析失效模式,分析失效原因,分析現(xiàn)行控制方法,分析失效效應(yīng),分析發(fā)生率,分析難檢度,分析嚴(yán)重度,計算風(fēng)險優(yōu)先數(shù),決定優(yōu)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(yīng)分析表單格式,_系統(tǒng) _子系統(tǒng) _零件部_設(shè)計責(zé)任_ 機型/料號_ 關(guān)鍵日期_ FMEA TEAM 成員_,FMEA編號_ 頁碼:共1頁第1頁,FMEA日期:_,編制人:_,審核人:_,2,3,5,6,1,4,7,8,10,11,16,15,14,13,12,20,19,18,17,21,22,9,失效

12、模式及效應(yīng)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(tǒng)、子系統(tǒng)或零件的過程名稱、編號; 3.設(shè)計/過程責(zé)任:部門、小組還應(yīng)包括供方的名稱; 4.填入負(fù)責(zé)準(zhǔn)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(shè)計過程影響的預(yù)期的機型和料號;,失效模式及效應(yīng)分析表單格式,6.關(guān)鍵日期:填入FMEA初次預(yù)定完成日期、該日期不應(yīng)超過計劃開始設(shè)計生產(chǎn)發(fā)布日期; 7.FMEA日期:填入編制FMEA原始稿的日期及最新修訂的日期; 8.核心小組:列出有權(quán)確定和執(zhí)行任務(wù)的責(zé)任部門和個人姓名; 如果對某一特定原因無建議措施,那麼

13、就在該欄中寫“N/A” 9.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(yīng)把所有功能都單獨列出;,失效模式及效應(yīng)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(fā)生,但不一定發(fā)生; 11.潛在失效后果: 潛在失效后果,就是失效模式對系統(tǒng)功能的影響; 12.嚴(yán)重度(S) 13.分級(重要程度) 用於對另件、子系統(tǒng)或系統(tǒng)的產(chǎn)品特性分級:關(guān)鍵、主要、 重要、生點等;,失效模式及效應(yīng)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(shè)計/工藝薄弱部分的跡象,其作用結(jié)果就是失效模式 15.頻度(0

14、):頻度是指某一特定失效起因或機理(已列於前欄中)出現(xiàn)的可能性. 16.現(xiàn)行設(shè)計/工藝控制; 17.探測度(D) 18.風(fēng)險順序數(shù)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”,失效模式及效應(yīng)分析表單格式,20.責(zé)任(對建議措施) 把負(fù)責(zé)建議措施執(zhí)行的組織和個人及預(yù)計完成的日期填寫在本欄中; 21.采取的措施 當(dāng)實施一項措施后,簡要記載一下具體的措施和生效日期. 22.糾正后RPN 23.跟蹤:小組成員應(yīng)保証所有建議措施被實施或已妥善地落實; 24.RPN在的再改進,直RPN50.,失效模式及效應(yīng)分析表單格式,在完成基本資料的收集且有了執(zhí)行方案之后就應(yīng)按照方案中

15、的規(guī)定利用收集到的資料進行FMEA的分析工作其分析程序如下 1. 系統(tǒng)定義 2. 功能分析 3. 硬件組合層次分析 4. 可靠度分析 5. 失效模式分析,設(shè)計 FMEA之作業(yè)程序,6. 失效效應(yīng)分析與嚴(yán)重登記評估(定量和定性) 7. 失效原因分析 8. 失效模式之發(fā)生幾率分析或評估 9. 失效檢測方法分析 10. 補救預(yù)防措施 11. 關(guān)鍵性分析(關(guān)鍵性指數(shù)或風(fēng)險優(yōu)先數(shù)RPN) 12. 填寫失效模式效應(yīng)與關(guān)鍵性分析表 13. 失效模式效應(yīng)與關(guān)鍵性分析報告,設(shè)計 FMEA之作業(yè)程序,制程 FMEA與設(shè)計FMEA程序類似但因其分析對象為制程而非硬件設(shè)計其分析程序還是有所區(qū)別主要如下 1. 制造流程

16、定義 2. 制程特性分析 3. 產(chǎn)品特性分析 4. 失效模式 5. 失效效應(yīng)分析 6. 嚴(yán)重度分析 7. 失效原因分析,制程 FMEA之作業(yè)程序,8. 發(fā)生率分析 9. 現(xiàn)行失效管制方法分析 10. 難檢度分析 11. 關(guān)鍵性分析 12. 建議改進措施 13.填寫失效模式效應(yīng)與關(guān)鍵性分析表 14.失效模式效應(yīng)與關(guān)鍵性分析報告,制程 FMEA之作業(yè)程序,一般而言執(zhí)行FMEA大都是因為客戶之要求 因此很多公司花費相當(dāng)大的工夫所做之FMEA 可能只用于交給客戶的報告這種情形不僅會 使FMEA成為成本與時間的負(fù)擔(dān)造成負(fù)面效 果而且就FMEA工作而言也很可能流于形 式使FMEA分析結(jié)果變成廢物這種情形應(yīng)

17、 盡量避免。,FMEA結(jié)果之應(yīng)用,事實上一個規(guī)劃良好的FMEA作業(yè)可以使其結(jié)果得到很好的應(yīng)用使決策者產(chǎn)品設(shè)計人員工程設(shè)計人員制造工程師及品保人員都能夠利用這些分析結(jié)果改善其工作品質(zhì)增加其生產(chǎn)力而提升制造產(chǎn)品之品質(zhì)可靠度與安全性增加顧客滿意度增強產(chǎn)品之競爭力建立公司形象降低產(chǎn)品開發(fā)時間與成本。 為達到以上之效益需經(jīng)以下方式妥善應(yīng)用FMEA之結(jié)果 1. 參考類似產(chǎn)品設(shè)計或制程之FMEA,FMEA結(jié)果之應(yīng)用,2. 應(yīng)根據(jù)失效之關(guān)鍵性建立改進行動之優(yōu) 先順序集中資源循序改善產(chǎn)品設(shè)計 或制程。 3. 應(yīng)對已改善的失效重復(fù)進行分析改善 持續(xù)提升產(chǎn)品設(shè)計可靠度降低制程不良 率或提高查犴民之檢測能力。 4.

18、將制程FMEA分析之結(jié)果反饋給設(shè)計工 程師作為改進產(chǎn)品設(shè)計之參考。,FMEA結(jié)果之應(yīng)用,5. 配合資訊系統(tǒng)將FMEA資料建成資料庫 可供建立制程檢驗測試標(biāo)準(zhǔn)檢驗程序檢 驗規(guī)范以及其它品質(zhì)管制措施之參考。 6. 在應(yīng)用FMEA時應(yīng)參考相同之失效并立即應(yīng)用 其改進建議如果以往FMEA報告與實際情況 有不符時應(yīng)修改FMEA資料。 7. 配合設(shè)計審查作業(yè)作為正式生產(chǎn)前產(chǎn)品可靠 度制程安全性環(huán)境污染影響之參考資料。 8. 不斷積累整理成專業(yè)技朮供工程師訓(xùn)練參考。,FMEA結(jié)果之應(yīng)用,嚴(yán)重度S(Severity),恒量失效的影響程度 失效影響: 產(chǎn)品或制程的某一失效對產(chǎn)品外觀,結(jié)構(gòu),功能,性能穩(wěn)定性,可靠

19、性影響. 或?qū)ο乱粋€制程,使用者和設(shè)備的影響 或?qū)ψ罱K客戶,政府法規(guī),安全,環(huán)保的違及. 劃分標(biāo)準(zhǔn)-主觀判定 1-幾乎不會有甚麼影響 10-會違及安全,法規(guī),嚴(yán)重度分類,一. 危險特性(Catestrophie) (無法滿足則不能銷售),1.耐火性、自然性、UL 、CAS 2.工業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 3.顧客要求 4.內(nèi)部工程需要由Critical量測項目,二. 重大特性(Significant) (無法滿足則不能銷售給指定客戶),1.客戶及供應(yīng)商共同制定特性 2.或客戶指定特性,例如:規(guī)格/尺寸 /速度/力/溫度等. 3.設(shè)計工程師指定的特性 4.業(yè)界標(biāo)準(zhǔn),三. 主要的特性(Major),1.信賴性測試

20、2.產(chǎn)品制程不良率及分析,嚴(yán)重度(S)劃分標(biāo)準(zhǔn),發(fā)生率O(Occurrence),某一原因而導(dǎo)致失效發(fā)生的幾率 劃分標(biāo)準(zhǔn): Cpk 主觀判定 統(tǒng)計資料 1-幾乎不會發(fā)生 10-幾乎肯定會發(fā)生,發(fā)生率(O)劃分標(biāo)準(zhǔn),難檢度D(Detection),在現(xiàn)行的控制措施下,偵測失效發(fā)生的能力 劃分標(biāo)準(zhǔn) 主觀判定 統(tǒng)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(D)劃分標(biāo)準(zhǔn),風(fēng)險優(yōu)先數(shù)(關(guān)鍵性指數(shù))RPN,風(fēng)險優(yōu)先數(shù)RPN=S*O*D 根據(jù)RPN值確定是否對相應(yīng)失效項采取措施 分析RPN值,確定優(yōu)先解決的項目. 原則一:RPN值愈大且易解決者愈優(yōu)先解決 RPN150的失效

21、原因應(yīng)必須解決. 50RPN150應(yīng)盡可能解決,不能解決的必須加嚴(yán)控制 RPN50可以不加控制. 原則二:RPN150時, 嚴(yán)重度(S)較大者或發(fā)生機率(O)較 大者必須加以改善. 通常S =910或O =910的失效必須加以改善. 上述侁先原則(即RPN值)的具體界限值亦可由FMEA小 組具體討論而定.,DFMEA: -有助於潛在失效模式及其結(jié)果的說明; -識別相關(guān)的原因和機理; -識別減少或消除失效發(fā)生的措施; -有助於設(shè)計要求及其替代要求的客 觀評價; -有助於生產(chǎn)和裝配要求的最初設(shè)計; -增加設(shè)計過程中失效模式及后果被 考慮的可能性;,FMEA的益處,DFMEA: -有助於設(shè)計測試和開發(fā)程序; -從顧客角度評價失效; -允許跟蹤和文件化降低風(fēng)險的措施; -將來分析和設(shè)計的極好參考; -設(shè)計FMEA過程的文件化.,FMEA的益處,PFMEA: -有助於確保產(chǎn)品相關(guān)過程失效模式及其后果的說明; - 識別相關(guān)的原因和機理; - 識別減少或消除失效發(fā)生的措施; - 識別潛在生產(chǎn)或裝配過程的失效原因; - 識別過程參數(shù),若該參數(shù)受控,則可減少失效情況 的發(fā)生或增加探測性; -有助於糾正措施的優(yōu)先順序安排; - 過程中的極好參考; - 過程FMEA文件化;,FMEA的益處,實施FMEA應(yīng)注意的問題,導(dǎo)入時機:F