1、1,柏恩氏電子股份有限公司,FMEA失效模式與效應(yīng)分析,2,講 授 內(nèi) 容,A、入門班 頁次 一 產(chǎn)品風(fēng)險(xiǎn)與可靠度- 1 二 FMEA基本的概念- 5 三 設(shè)計(jì)FMEA表填寫說明- 20 四 製程FMEA表填寫說明- 41 五 FMEA實(shí)施步驟- 56 B、實(shí)用班 六 FMEA精義與要項(xiàng)說明- 59 七 應(yīng)用FMEA提升產(chǎn)品可靠度- 72 八 如何有效施行FMEA- 74 九 FMEA學(xué)員演練- 82 十 如何應(yīng)用FMEA與control plan- 84,3,一、產(chǎn)品風(fēng)險(xiǎn)與可靠度,Quality System 9000是美國汽車工業(yè)的品質(zhì)管理系統(tǒng)，以持續(xù)改善為目標(biāo)，強(qiáng)調(diào)缺點(diǎn)預(yù)防，降低品質(zhì)差異

2、，減少生產(chǎn)線的浪費(fèi)與廢棄物。 QS-9000訂定了美國三大汽車公司，福特，克萊斯勒，通用汽車公司，以及卡車製造業(yè)者，和其他相關(guān)產(chǎn)業(yè)，的品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，作為內(nèi)外服務(wù)、零件、材料供應(yīng)的要求規(guī)範(fàn)。,1、什麼是QS-9000？,福特 Q -101 品質(zhì)管理系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn),通用汽車 NAO Targets for Excellence,克萊斯勒 供應(yīng)商品質(zhì)保證手冊,4,一、產(chǎn)品風(fēng)險(xiǎn)與可靠度,1. 面對市場開放與日本車的競爭壓力，美國福特汽車、克萊斯 勒、與通用汽車等三大車廠共同主導(dǎo)制訂QS 9000品質(zhì)系統(tǒng)， 並結(jié)合美國品管學(xué)會(huì)（ASCQ）與車輛工程學(xué)會(huì)（SAE）， 開始研究如何將可靠度之失效預(yù)防觀念 工程技術(shù)導(dǎo)入

3、車輛業(yè)。,善用現(xiàn)有之可靠度工程分析工具 (如FMEA、FTA 等) 作為前 端工程作業(yè)，以提供開發(fā)產(chǎn)品過程中之工 程決策支援，並發(fā) 展新的前端工程分析工具。,5,一、產(chǎn)品風(fēng)險(xiǎn)與可靠度,2. QS 9000 品質(zhì)系統(tǒng)之各種作業(yè)程序與參考手冊，成為美國車輛工業(yè)共同 之作業(yè)準(zhǔn)則，並且有成為全世界車輛業(yè)共同規(guī)範(fàn)之趨勢。 3. 工程人員普遍缺乏整體系統(tǒng)開發(fā)觀念，前端工程分析作業(yè)無法連貫，分 析工作變成多餘而無效的，造成許多在研發(fā)初期就應(yīng)該做好預(yù)防的工作 ，卻要等到進(jìn)入原型生產(chǎn)，才提出修改建議進(jìn)行矯正如此不僅浪費(fèi)時(shí)間 ，而且浪費(fèi)金錢。 4. 必須要有整體性之規(guī)劃，並且循序漸進(jìn)地逐步改善企業(yè)之研發(fā)環(huán)境。,I

4、SO 9000 品質(zhì)系統(tǒng),客戶要求 QS 9000 + IASG 生產(chǎn)零件核準(zhǔn)程序(PPAP) 客戶指定要求,品質(zhì)手冊 程序 作業(yè)指導(dǎo)書 其他文件,客戶參考手冊 APQP&CP FMEA MSA SPC,QS 9000 品質(zhì)系統(tǒng)要求,7,二、FMEA 的基本概念,”早知道 就不會(huì) ”, 早知道 作好防震設(shè)計(jì) 就不會(huì) 造成大樓倒塌 早知道 改進(jìn)電力輸配設(shè)計(jì) 就不會(huì) 造成全臺大停電 早知道 不濫墾濫伐 就不會(huì) 造成土石流 早知道 作好橋樑維護(hù) 就不會(huì) 造成高屏大橋倒塌,有些 早知道 是必需的!有些 就不會(huì) 是不允許發(fā)生的, 核能電廠、水庫、衛(wèi)星、飛機(jī).,有效運(yùn)用 FMEA 可減少事後追悔,8,二、

5、FMEA 的基本概念,”我先 所以沒有 ”, 我先 看了氣象預(yù)報(bào) 所以沒有 淋成落湯雞 我先 評估金融大樓高度 所以沒有 影響飛安 我先 設(shè)計(jì)電腦防火牆 所以沒有 被駭客入侵,有些 我先 是必需的!有些 所以沒有 是預(yù)期可避免的, 核能電廠、水庫、衛(wèi)星、飛機(jī).,有效運(yùn)用 FMEA 可強(qiáng)化事先預(yù)防,9,二、FMEA 的基本概念,1.對產(chǎn)品設(shè)計(jì)與製程進(jìn)行失效分析， 找出元 / 組件的失效模 式，鑑定出它的失效原因，並評估該項(xiàng)失效模式對系統(tǒng)會(huì) 產(chǎn)生什麼影響。 2.找出元 / 組件或系統(tǒng)的潛在弱點(diǎn)，提供設(shè)計(jì)、製造、品保 等單位採取可行之對策，及早進(jìn)行設(shè)計(jì)與製程研改，強(qiáng)化 產(chǎn)品品質(zhì)。 3.書面描述上述分

6、析過程，確保產(chǎn)品品質(zhì)符合顧客需求。,10,二、FMEA 的基本概念,1. 及時(shí)性是成功實(shí)施FMEA的最重要因素之一。 2. 它是“事前的預(yù)防”而不是“事後的追悔”。 3. 事先花時(shí)間進(jìn)行FMEA分析，能夠容易且低成本 地對產(chǎn)品設(shè)計(jì)或製程進(jìn)行修改，從而減輕事後修 改的危機(jī)。 4. FMEA能夠減少或消除因修改而帶來更大損失的 機(jī)會(huì)，它是一個(gè)相互作用的過程，永無止境的改 善活動(dòng)。,11,二、FMEA 的基本概念,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(shí)產(chǎn)生之影響。,1.失效模式分析(failure mode a

7、nalysis),由下而上分析，即由元件、組件至系統(tǒng)，確定在系統(tǒng)內(nèi)不同結(jié) 構(gòu)層或功能層次的失效模式。,2.失效效應(yīng)分析(failure effect analysis),對每一個(gè)失效模式，確定其失效對其上一層模組及最終系統(tǒng)的失 效影響，了解其組件介面失效關(guān)聯(lián)性，做為改進(jìn)行動(dòng)的依據(jù)。,3.關(guān)鍵性分析(critical analysis),對每一個(gè)失效模式，依其嚴(yán)重等級和發(fā)生機(jī)率綜合評估並予 以分類，以便確定預(yù)防或改正措施的內(nèi)容和優(yōu)先順序。,FMEA 內(nèi)容, FM, EA, CA,12,二、FMEA 的基本概念,失 效 的 定 義 根據(jù)Collins (1981) 的定義失效為一件裝備，裝備的組件

8、或一件結(jié)構(gòu)發(fā)任何形狀、尺度或材料性質(zhì)的變化，造成這些物品處於無法充分地執(zhí)行其特定的功能的狀態(tài)。,規(guī)格：對於系統(tǒng)或裝備的性能或功能範(fàn)圍， 必須驗(yàn)証時(shí)可以量測。,GO / NO GO 計(jì)數(shù)型：較易研判 計(jì)量型：功能與規(guī)格界限不易確定,13,二、FMEA 的基本概念,物品直接表現(xiàn)失效的形式如下：,1. 實(shí)體破壞：硬式失效 2. 操作功能中止 3. 功能退化 4. 功能不穩(wěn)定,軟式失效,2 4 項(xiàng)物品機(jī)能因老化 ( Aging )、退化( Degradation ) 或不穩(wěn)定(Unstable)而不能滿足原設(shè)定的要求標(biāo)準(zhǔn)， 所以失效現(xiàn)象及研判準(zhǔn)則必須量化。,14,二、FMEA 的基本概念, 將失效依照

9、其應(yīng)用的目的或特性加以分類：,1.依失效發(fā)生原因分類,先天性弱點(diǎn)的失效 誤用失效,2.依失效發(fā)生時(shí)間情況分類,突發(fā)性失效 漸次性失效,3.依失效範(fàn)圍程度分類,局部性失效 全面性失效,4.依失效根源分類,老化、組件、環(huán)境、人員,15,二、FMEA 的基本概念,列出PPTC之失效定義 (功能、外觀、尺寸),列出下列系統(tǒng)對PPTC 之特殊功能需求 車用 電池 通訊 電腦,有否見過PPTC 極端失效狀況,16,二、FMEA 的基本概念,電池 failure mode,overcharge,Short circuit,Excessive current,Over temperature,17,二、FME

10、A 的基本概念,18,二、FMEA 的基本概念,19,二、FMEA 的基本概念,思考各 功能參數(shù) 相互之影響,20, FMEA 之 演 變,1. FMECA之前身為FMEA ,係在1950由格魯曼飛機(jī)提出, 用在飛機(jī) 主控系統(tǒng)的失效分析。 2.波音與馬丁公司在1957年正式編訂FMEA的作業(yè)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(yīng)用於太空計(jì)畫。美 軍同時(shí)也開始應(yīng)用FMECA技術(shù),並於1974年出版MIL-STD -1629 FMECA作業(yè)程序。 4.1980修改為MIL-STD-1629A,延用至今。 5.1985 由國際電工委員會(huì) ( IEC ) 出版之

11、FMECA 國際標(biāo)準(zhǔn)( IEC 812 ) , 即參考MIL-STD-1629A加以部份修改而成。,二、FMEA 的基本概念,21, 國際間採用 FMEA 之狀況,1. ISO 9004 8.5節(jié)FMEA作為設(shè)計(jì)審查之要項(xiàng)，另FTA、EN 1441風(fēng)險(xiǎn)分析亦是。 2. CE標(biāo)誌，以FMEA作為安全分析方法。 3. ISO 14000 ，以FMEA作為重大環(huán)境影響面分析與改進(jìn)方法。 4. QS 9000以FMEA作為設(shè)計(jì)與製程失效分析方法。,二、FMEA 的基本概念,22,二、FMEA 的基本概念,典型車輛工業(yè)開發(fā)三步驟,APQP Timeline,過程流程圖 (包含所有流程),設(shè)計(jì)FMEA (

12、包含所有流程),製程FMEA 關(guān)鍵特性與失效影響議題 (在所有流程),有些要素可能含在,過程管制計(jì)畫,關(guān)鍵特性與特性管制議題,過程/流程管制計(jì)畫 (所有主要流程),由APQP程序啟動(dòng)過程,23,二、FMEA 的基本概念,車輛文件發(fā)展,發(fā)展過程流程清單,檢查顧客需求,將流程清單主要的流程 填入FMEA,仔細(xì)考量什麼是 主要的過程,運(yùn)用FMEA思索 每一個(gè)過程的要素,使用RPN指標(biāo)及相關(guān)資訊 決定關(guān)鍵特性,針對關(guān)鍵特性 發(fā)展管制計(jì)畫,對關(guān)鍵特性 發(fā)展合適的管制機(jī)制,仔細(xì)考量 每一階段之管制計(jì)畫 prototype pre-launch production,24, FMEA 之 功 用,階 段 功

13、 用 1.設(shè)計(jì)階段 1.發(fā)掘所有可能之失效模式 2.依固有的技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)變更 3.必要之處，採用可靠性高之零組件 2.開發(fā)階段 1.明確把握失效原因，並實(shí)施適當(dāng)?shù)母纳?2.零件安全之寬放確認(rèn) 3.壽命、性能、強(qiáng)度等之確認(rèn) 3.製造階段 1.活用工程設(shè)計(jì)，進(jìn)而改善製程上之弱點(diǎn) 2.利用FMEA之過程製定必要之製程標(biāo)準(zhǔn) 4.客戶抱怨階段 1.不同環(huán)境產(chǎn)生之失效，以FMEA克服 2.不同使用法產(chǎn)生之失效，以FMEA克服,二、FMEA 的基本概念,25, FMEA 之 特 徵,1.是一項(xiàng)以失效為討論重點(diǎn)的支援性與輔助性的可靠度技術(shù)。 2.用表格方式進(jìn)行工程分析,使產(chǎn)品在設(shè)計(jì)與製程規(guī)劃時(shí),早期 發(fā)現(xiàn)缺陷

14、及影響程度以便及早提出解決之道。 3.是一種系統(tǒng)化之工程設(shè)計(jì)輔助工具。 4.QS 9000 FMEA因分析對象不同分成 “設(shè)計(jì) FMEA ” 及 “製程 FMEA” ，而 MIL- STD -1629A因分析項(xiàng)目缺少現(xiàn)行管制方法 故適合設(shè)計(jì)時(shí)使用。 5.FMEA為歸納法之應(yīng)用，根據(jù)零組件的失效資料,由下而上推斷 系統(tǒng)的失效模式及其效應(yīng)，是一種向前推演的方法。,二、FMEA 的基本概念,26, QS 9000 設(shè)計(jì)/製程 FMEA 表,二、FMEA 的基本概念,27, MLD-STD-1629A FMECA,二、FMEA 的基本概念,28,三、設(shè)計(jì) FMEA 填寫說明,(1) FMEA 編號 :

15、 填入 FMEA 文件編號,以便可以追蹤使用。 (2) 系統(tǒng)、子系統(tǒng)及零組件: 指示合適的分析等級,並填入系統(tǒng)、子系統(tǒng)或零組 件名稱和編號。 (3) 設(shè)計(jì)責(zé)任者 : 填入OEM、部門和小組,也包括供應(yīng)廠商名稱。 (4) 準(zhǔn)備者 : 填入準(zhǔn)備 FMEA 責(zé)任工程師的姓名、電話號碼、公司。 (5) 車型/年份 : 填入想要分析/製造的車型年份。 (6) 生效日期 : 最初 FMEA 發(fā)佈日期,不能超過開始計(jì)畫生產(chǎn)的日期。 (7) FMEA日期 : 填入 FMEA 最初制定日期,和最新被修訂日期。 (8) 核心小組 : 列出有權(quán)限參與或執(zhí)行這項(xiàng)工作的負(fù)責(zé)個(gè)人和單位。 (建議將所有小組成員名字、單位、電話號碼、地址等另行列表),通常於藍(lán)圖完成時(shí)開始實(shí)施,29,三、設(shè)計(jì) FMEA 填寫說明,(9) 項(xiàng)目/功能 填入要被分析的名稱和編號，利用專用名詞和工程圖面上顯示的設(shè) 計(jì)等級。於首次正式發(fā)行之前，可以使用實(shí)驗(yàn)時(shí)使用的編號。 儘可能簡潔地,填入被分析項(xiàng)目的功能使之符合設(shè)計(jì)意圖。包括這個(gè) 系統(tǒng)作業(yè)相關(guān)環(huán)境的資訊 (如:定溫度、壓力、濕度範(fàn)圍) 。 如果項(xiàng)目包含一個(gè)以上有不同潛在失效模式功能時(shí) ，則列出 所有個(gè)別功能。,1. 設(shè)計(jì)內(nèi)容 : 列出清單(確認(rèn)何項(xiàng)設(shè)計(jì)是期望的，何項(xiàng)設(shè)計(jì)是不想要的),2. 顧客需要 : 可被規(guī)範(fàn)及被量測,3. 產(chǎn)品需求 :,4. 製造組裝的需求,所需