【正文】 1 POTENTIAL FAILURE MODE AND EFFECTS ANALYSIS (FMEA) 失 效 模 式 分 析 朱 中 平 CARL CHU 2 F M E A 概 要 何謂 FMEA: 是描述為一組系統(tǒng)化的活動(dòng)，其目的是 : A:發(fā)現(xiàn)和評(píng)價(jià)產(chǎn)品 /過程中潛在的失效及其失效效應(yīng) B:找到能夠避免或減少這些潛在失效發(fā)生的措施 C:將上述整個(gè)過程文件化 它是對(duì)設(shè)計(jì)過程的更完善化，明確必須做何種設(shè)計(jì)和過程 才能滿足顧客的需要。 3 F M E A 的 實(shí) 施 由於盡可能的持續(xù)改進(jìn)產(chǎn)品和過程是企業(yè)的趨勢(shì)，所以使用 FMEA作為專門技 術(shù)應(yīng)用，以識(shí)別並幫助減少潛在的隱憂一直是非常重要的。對(duì)於產(chǎn)品抱怨的研 究結(jié)果表明，全面實(shí)施 FMEA能夠避免許多抱怨事件的發(fā)生。 適時(shí)性是成功實(shí)施 FMEA的最重要因素之一，它是一個(gè) “ 事發(fā)前 ” 的行為，而不 是 “ 後見之明 ” 的行動(dòng)。為打達(dá)到最佳效益， FMEA必須在設(shè)計(jì)或過程失效模 式被無意地納入產(chǎn)品或過程之前進(jìn)行。事先花時(shí)間適當(dāng)?shù)赝瓿?FMEA分析，能 夠更容易、低成本地對(duì)產(chǎn)品過程進(jìn)行修改，從而減輕事後修改危機(jī)。 FMEA能夠減少或消除原因進(jìn)行預(yù)防和矯正而帶來更大損失的機(jī)會(huì) 。 FMEA小組應(yīng)該有充分的溝通和整合。 4 圖一描述了一個(gè) FMEA應(yīng)該被執(zhí)行的程序，它並不是簡(jiǎn)單的把表格填滿的案 例，而是進(jìn)一步理解 FMEA的程序，以消除風(fēng)險(xiǎn)和計(jì)劃能確保顧客滿意 的適當(dāng)控制。 當(dāng) FMEAs被展開，會(huì)有三種基本的個(gè)案。每個(gè)案例都有不同的領(lǐng)域和重點(diǎn)： 個(gè)案 1:新設(shè)計(jì)、新技術(shù)或新過程。該 FMEA的領(lǐng)域是完成設(shè)計(jì)、技術(shù)或過 程。 個(gè)案 2:修改現(xiàn)有的設(shè)計(jì)或過程 (假設(shè)現(xiàn)有的設(shè)計(jì)或過程已經(jīng)有一個(gè) FMEA)。該 FMEA的領(lǐng)域應(yīng)該在於修改設(shè)計(jì)或過程，有可能因?yàn)槟承薷暮褪袌?chǎng)歷史 反映而有交互影響。 個(gè)案 3:在一個(gè)新的環(huán)境、地點(diǎn)或應(yīng)用上，利用的現(xiàn)有的設(shè)計(jì)或過程 (假設(shè)現(xiàn)有 的設(shè)計(jì)或過程已經(jīng)有一個(gè) FMEA)。該 FMEA的領(lǐng)域是對(duì)現(xiàn)有設(shè)計(jì)或過 程新的環(huán)境或地點(diǎn)上的影響分析。 5 在 FMEA的編制工作中，必須明確的指派每個(gè)人的職責(zé)，但是 FMEA的輸入 還是應(yīng)該依靠小組努力。小組應(yīng)該由知識(shí)豐富的人員組成 (如：對(duì)設(shè)計(jì)、分析 、測(cè)試、製造、裝配、服務(wù)、回收再利用、品質(zhì)及可靠度等方面的工程人員 ) FMEA由相關(guān)負(fù)責(zé)組織中的工程師所組成，其可以是 OEM如：生產(chǎn)最終產(chǎn) 品、供應(yīng)商，或是分包商。 如果去比較一個(gè)小組的 FMEA評(píng)價(jià)和另一個(gè)小組的 FMEA評(píng)價(jià)是不適當(dāng)，既 使該產(chǎn)品或過程呈現(xiàn)了相同的狀況；由於每個(gè)小組的所在環(huán)境是獨(dú)一無二的 ，因此各自將會(huì)個(gè)別的評(píng)價(jià) (如：評(píng)價(jià)是主觀的 )。 6 34項(xiàng)目 /失效潛在失效模式失效潛在效應(yīng)嚴(yán)重度等級(jí)潛在原因 /失效機(jī)制發(fā)生度現(xiàn)行的設(shè)計(jì)管制預(yù)防 檢測(cè)難檢度RPN建議措施責(zé)任與目標(biāo)完成日期行動(dòng)結(jié)果採行措施嚴(yán)重度難檢度檢驗(yàn)度RPN潛在失效模式與效應(yīng)分析作業(yè)序列功能 , 特徵或要求 為 何 ?效應(yīng) 為 何 ?什 麼 會(huì)錯(cuò)誤 ? 無功能 部分 /過多 /降低功能 間歇功能 不預(yù)期功能有多不好 ?原因 為 何 ?其發(fā)生頻率 為 何 ?如何能預(yù)防及發(fā)現(xiàn)這種原因及錯(cuò)誤 ?這種方法發(fā)現(xiàn)這種問題有多好 ?能 夠 做什 麼 ? 設(shè)計(jì)變更 製程變更 特別管制 標(biāo)準(zhǔn) , 程序書或指引變更圖一 7 跟 催 採取有效的預(yù)防及矯正措施，以及針對(duì)這些行動(dòng)的跟催是需要的，但不用過分 強(qiáng)求。應(yīng)該和所有被影響的單位溝通措施行動(dòng)。 一個(gè)徹底周詳考慮和充分開發(fā) 的 FMEA如果沒有實(shí)際有效的預(yù)防和矯正措施，其價(jià)值將有限。 擔(dān)當(dāng)職責(zé)的工程師是負(fù)責(zé)確保所有的建議措施都已經(jīng)實(shí)施或適當(dāng)?shù)膶?duì)策。 FMEA是一分份動(dòng)態(tài)文件，應(yīng)該始終反映出最終的評(píng)估，以及最終的適切措施， 包括那些在開始量產(chǎn)之後所發(fā)生的措施。 、過程和圖樣，確保建議措施已經(jīng)被實(shí)施， /組裝 /製造文件中， /過程 FMEAs、特別的 FMEA應(yīng)用和控制計(jì)劃 8 設(shè) 計(jì) F M E A 簡(jiǎn) 介 設(shè)計(jì) FMEA主要是由負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)的工程師／小組採用的一種分析技術(shù)，用 來保證在可能的範(fàn)圍內(nèi)已充分地考慮到，並指明各種潛在的失效模式及 其相關(guān)的起因／機(jī)理。 應(yīng)該評(píng)估最終的產(chǎn)品以及每個(gè)與之相關(guān)的系統(tǒng)、 子系統(tǒng)和零組件 。 FMEA以其最嚴(yán)密的形式總結(jié)了設(shè)計(jì)一個(gè)零部件、子 系統(tǒng)或系統(tǒng)時(shí)，一個(gè)工程師和設(shè)計(jì)小組的設(shè)計(jì)思想（ 包括：根據(jù)以往的 經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，對(duì)可能出現(xiàn)問題的專案的分析 ）。這種系統(tǒng)化的方法體現(xiàn) 了一個(gè)工程師在任何設(shè)計(jì)過程中正常經(jīng)歷的思維過程，並使之規(guī)範(fàn)化、 文件化。 9 設(shè)計(jì) FMEA能夠透過以下幾方面支援設(shè)計(jì)過程，以降低失效風(fēng)險(xiǎn)： ． 有助於對(duì)設(shè)計(jì)要求和設(shè)計(jì)方案進(jìn)行客觀評(píng)價(jià)； ． 有助於對(duì)製造和裝配要求的最初設(shè)計(jì)； ． 提高在設(shè)計(jì)／開發(fā)過程中，考慮潛在失效模式及其對(duì)系統(tǒng)和運(yùn)行衝擊 的可能性； ． 為全面、有效的設(shè)計(jì)試驗(yàn)和開發(fā)專案的規(guī)劃，提供更多的資訊； ． 根據(jù)潛在失效模式對(duì) “ 顧客 ” 的衝擊，對(duì)其進(jìn)行分級(jí)列表，進(jìn)而建立一 套設(shè)計(jì)改進(jìn)、開發(fā)和查證的優(yōu)先控制系統(tǒng)； ．為建議和跟蹤降低風(fēng)險(xiǎn)的措施，提供一個(gè)公開的討論形式； ． 為將來分析研究售後巿場(chǎng)關(guān)切情況、評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)更改及展開更先進(jìn)的設(shè) 計(jì)提供參考。 10 顧 客 的 定 義 設(shè)計(jì) FMEA中 “ 顧客 ” 的定義，僅僅是指 “ 最終使用者 ” ，還包括負(fù)責(zé)車型設(shè)計(jì)更高 一級(jí)裝配過程設(shè)計(jì)的工程師／小姐，以及在生產(chǎn)過程中負(fù)責(zé)製造、裝配和售後服 務(wù)的工程師。 FMEA全面實(shí)施要求對(duì)所有新的部件、更改的部件以及應(yīng)用或環(huán)境有變化的沿用 零件進(jìn)行設(shè)計(jì) FMEA。 FMEA始於負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)工作的工程師，但對(duì)有專有權(quán)的設(shè)計(jì) 來說，可能始於其供應(yīng)商。 11 小 組 努 力 在最初的設(shè)計(jì) FMEA過程中，負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)的工程師被預(yù)期能夠直接地、 主動(dòng)地從所有有關(guān)部門來代表。 這些專家和負(fù)責(zé)的領(lǐng)域應(yīng)該包括， 但不限於：裝配、製造、設(shè)計(jì)、分析／測(cè)試、可靠度、材料、品質(zhì)、 服務(wù)和供應(yīng)商，以及負(fù)責(zé)下一個(gè)較高階或低階的組裝、系統(tǒng)、子系 統(tǒng)或零組件的設(shè)計(jì)部門 。 FMEA應(yīng)該成為促進(jìn)相關(guān)部門間充分交換意 見的催化劑，從而提高整個(gè)集體的工作水平。 除了負(fù)責(zé)工程師對(duì) FMEA具有經(jīng)驗(yàn)和小組協(xié)助之外，在活動(dòng)中擁有一 位有經(jīng)驗(yàn)的 FMEA專家以協(xié)助該小組是有一定幫助的。 12 設(shè)計(jì) FMEA是一份動(dòng)態(tài)文件，且應(yīng)該： ．在一個(gè)設(shè)計(jì)概念最終形成之時(shí)或之前開始， ．在產(chǎn)品開發(fā)各階段中，當(dāng)設(shè)計(jì)有變更或獲得資訊增加時(shí)，要及 時(shí)、不斷地修改，以及 ．在最終在產(chǎn)品加工圖樣完成之前全部結(jié)束。 考慮到製造／裝配的要求是相互聯(lián)繫的，設(shè)計(jì) FMEA在體現(xiàn)設(shè)計(jì)意圖 的同時(shí)，還要保證製造／裝配能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)計(jì)意圖。對(duì)於製造或裝配 過程中可能發(fā)生的潛在失效模式和／或其起因／機(jī)理。 當(dāng)過程 FMEA已包括了它們的識(shí)別、效應(yīng)和控制時(shí)，則不需包含在設(shè) 計(jì) FMEA中，但也可包含。 13