【正文】 Carl Chen 失效模式與效應(yīng)分析 Potential Failure Mode Effects Analysis 陳啟政 DFMEA and PFMEA 綠帶課程系列 五 1 Carl Chen 講授內(nèi)容 一 .FMEA基本概念 二 .FMEA之演變 三 .國際間採用 FMEA之狀況 四 .設(shè)計(jì) FMEA表填寫說明 五 .製程 FMEA表填寫說明 六 .FMEA結(jié)果之應(yīng)用 2 Carl Chen FMEA的基本概念 ，找出零組件之 失效模式，鑑定出它的失效原因，研究 該項(xiàng)失效模式對系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生什麼影響。 點(diǎn)，提供設(shè)計(jì)、製造、品保等單位採取 可行之對策。 3 Carl Chen 失效的定義 在失效分析中，首先要明確產(chǎn)品的失效是什麼 ，否則產(chǎn)品的數(shù)據(jù)分析和可靠度評(píng)估結(jié)果將不一樣， 一般而言，失效是指： 1．在規(guī)定條件下 (環(huán)境、操作、時(shí)間 )不能完成既 定功能。 2．在規(guī)定條件下，產(chǎn)品參數(shù)值不能維持在規(guī)定的上 下限之間。 3．產(chǎn)品在工作範(fàn)圍內(nèi)，導(dǎo)致零組件的破裂、斷裂、 卡死等損壞現(xiàn)象。 4 Carl Chen FMEA過程順序 系統(tǒng)有那功能，特徵，需要條件？ 會(huì)有那些錯(cuò)誤？ 發(fā)生錯(cuò)誤會(huì)有多慘？ 那些錯(cuò)誤是什麼造成的？ 發(fā)生之頻率？ 有那些預(yù)防和檢測？ 檢測方法能多好程度？ 我們能做什麼？ －設(shè)計(jì)變更 －過程變更 －特殊控制 －改變標(biāo)準(zhǔn)程序或指南 5 Carl Chen FMEA之功用 階段 功 用 ，並實(shí)施適當(dāng)?shù)母纳? 、性能、強(qiáng)度等之確認(rèn) ，進(jìn)而改善製程上之弱點(diǎn) FMEA之過程製訂必要之製程標(biāo)準(zhǔn) ，以 FMEA克服 ，以 FMEA克服 ４ .客戶抱怨階段 １ .設(shè)計(jì)階段 ２ .開發(fā)階段 ３製造階段 6 Carl Chen FMEA之演變 FMEA之前身，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。 1957年正式編訂 FMEA的作 業(yè)程序，列在其工程手冊中。 ，美太空總署將 FMECA成功的應(yīng)用 於太控計(jì)畫。美軍同時(shí)也開始應(yīng)用 FMECA技術(shù)，並 於 1974年出版 MILSTD1629 FMECA作業(yè)程序。 MILSTD1629A，延用至今。 (IEC)出版之 FMECA國際標(biāo)準(zhǔn) (IEC812)，即參考 MILSTD1629A 加以部份修改而成。 7 Carl Chen FMEA之特徵 技術(shù)。 ，使產(chǎn)品在設(shè)計(jì)與製程規(guī)劃時(shí) ，早期發(fā)現(xiàn)缺陷及影響程度以便及早提出解決之道。 。 ?設(shè)計(jì) FMEA? 及?製程 FMEA?，而 MILSTD1629A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。 ，根據(jù)另組件的失效資料，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。 8 Carl Chen 國際間採用 FMEA之狀況 9004 節(jié) FMEA作為設(shè)計(jì)審查之要項(xiàng) 。 ，以 FMEA作為安全分析方法。 14000，以 FMEA作為重大環(huán)境影響面分 析與改進(jìn)方法。 9000 以 FMEA作為設(shè)計(jì)與製程失效分析方法。 9 Carl Chen 設(shè)計(jì) FMEA之目的 。 。 ，增加失效模式和系統(tǒng)效應(yīng)分析的次數(shù)。 ，幫助設(shè)計(jì)驗(yàn)證之規(guī)劃。 ，列出失效模式的排序，並按序 改善。 ，可以減少矯正與追查的活動(dòng)。 ，協(xié)助現(xiàn)場解決問題，評(píng)估設(shè)計(jì) 變更和發(fā)展更進(jìn)一步的設(shè)計(jì)。 10 Carl Chen 設(shè)計(jì) FMEA作業(yè)流程 組成 DFMEA小組 資料蒐集 釐訂 DFMEA計(jì)畫 建立功能方塊圖 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹 設(shè)計(jì)可靠度展開 (DQFD) 決定分析之項(xiàng)目功能 進(jìn)行 DFMEA分析 選擇關(guān)鍵失效模式 矯正預(yù)防 填寫矯正後風(fēng)險(xiǎn)優(yōu)先數(shù) FTA分析 DFMEA報(bào)告 紀(jì)錄保存 設(shè)計(jì)審查 選擇關(guān)鍵失效模式 所有 RPN小 於規(guī)定值？ Y Y N N 11 Carl Chen 設(shè)計(jì) FMEA表 執(zhí)行結(jié)果 項(xiàng)目 功能 潛在失 效模式 潛在失 效效應(yīng) 嚴(yán)重度 等級(jí) 潛在原因設(shè)備失 效 發(fā) 生 度 現(xiàn)行預(yù)防設(shè)計(jì)管 制 現(xiàn)行檢 測設(shè) 計(jì) 管 制 難 檢 度 風(fēng) 險(xiǎn) 優(yōu)先數(shù) 建議 措施 負(fù)責(zé)人 與 日 期 採行措施 S O D R P N ( 9 ) ( 1 0 ) ( 1 1 ) ( 1 2 ) ( 1 3 ) ( 1 4 ) ( 1 5 ) ( 1 6 ) ( 1 6 ) ( 17) ( 1 8 ) ( 1 9 ) ( 2 0 ) ( 2 1 ) ( 2 2 ) ( 2 2 ) ( 2 2 ) ( 2 2 ) (2) 系統(tǒng) FMEA編號(hào)： (1) (2) 子系統(tǒng) 頁次： of (2) 零組件： (2) 設(shè)計(jì)責(zé)任： (3) 準(zhǔn)備者： (4) 車型／年份： (5) 生效日期： FMEA日期 (製訂 ) (7) (修訂 ) (7) 核心小組： (8) 12 Carl Chen 設(shè)計(jì) FMEA填寫說明 (1)FMEA編號(hào)： 填入 FMEA文件編號(hào)，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(jí)，並填入系統(tǒng) 、子系統(tǒng)或零件名稱或零件名稱和編號(hào)。 (3)設(shè)計(jì)責(zé)任者： 填入 OEM、部門和小組，也包括供應(yīng)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(hào)碼、公司。 FMEA範(fàn)圍： －底盤系統(tǒng)；－點(diǎn)火系統(tǒng)；－內(nèi)部系統(tǒng) FMEA範(fàn)圍 －底盤系統(tǒng)之前懸吊系統(tǒng) －〝 Strut〞為前懸吊系統(tǒng)之零件。 13 Carl Chen 設(shè)計(jì) FMEA填寫說明 (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最初制訂日期，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(hào)號(hào)、地址等另行列表 )。 (9)項(xiàng)目／功能： 填入要被分析的名稱和編號(hào)。利用專用名詞和工程 圖面上顯示的設(shè)計(jì)等級(jí)。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(hào)。 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、溼度範(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。 14 Carl Chen 設(shè)計(jì) FMEA填寫說明 (10)潛在失效模式 潛在失效模式是零件、子系統(tǒng)、或系統(tǒng)於符合設(shè)計(jì)意圖過程中可能失效的種類。潛在失效模式也可能是較高階子系統(tǒng)或系統(tǒng)之失效原因，或較低階零組件的失效效應(yīng)。 列出特別項(xiàng)目和功能的每一潛在失效模式。假設(shè)失效是將發(fā)生的，但不是必須發(fā)生的。 潛在失效模式僅可能發(fā)生於某些作業(yè)條件下（如：熱、冷、乾、多灰塵的條件）和在某些使用條件下（如：行駛哩數(shù)在平均數(shù)以上、粗糙不平的地形、僅在市區(qū)行駛）。 一般的失效模式包含下列各項(xiàng)，但不限於此：破碎的、變形、鬆弛、洩漏、黏著、短路、生銹氧化、龜裂。 15 Carl Chen 設(shè)計(jì) FMEA填寫說明 (11)潛在失效效應(yīng) 為被客戶查覺在功能特性上失效模式的效應(yīng)。也就是：失 效模式一旦發(fā)生時(shí)，對系統(tǒng)或設(shè)備以及操作時(shí)使用的人員所造成 的影響。一般在討論失效效應(yīng)時(shí)，先檢討失效發(fā)生時(shí)對於局部所 產(chǎn)生的影響，然後循產(chǎn)品的組合架構(gòu)層次，逐層分析一直到最高 層級(jí)人員、裝備所可能造成的影響。例如：由於某個(gè)間歇性的系 統(tǒng)作業(yè)造成某個(gè)零組件的破碎，可能造成於組合過程的震動(dòng)。這 個(gè)間歇性系統(tǒng)作業(yè)降低了系統(tǒng)功效，最後引起客戶不滿意。 常見的失效效應(yīng)包括：噪音、漏氣、操作費(fèi)力、電動(dòng)窗不 作用、煞車不靈、跳動(dòng)、亂檔、冷卻不夠、車輛性能退化、產(chǎn)生 臭氣、外觀不良 … 等。 16 Carl Chen 設(shè)計(jì) FMEA填寫說明 (12)嚴(yán)重度 影響 標(biāo)準(zhǔn)影響的嚴(yán)重性 等級(jí)無警告的危險(xiǎn) 非常高的嚴(yán)重等級(jí) ，當(dāng)潛在失效模式影響到車輛操作安全和／或牽涉到違反政府法規(guī)時(shí) ，沒有事先警告產(chǎn)生 。１０有警告的危險(xiǎn) 非常高的嚴(yán)重等級(jí) ，當(dāng)潛在失效模式影響到車輛作安全和／或牽涉到違反政府法規(guī)時(shí) ，有事先警告產(chǎn)生 。９非常高 車輛／項(xiàng)目無法操作 ，喪失原來功能 ８高 車輛／項(xiàng)目可以操作 ，但降低功能等級(jí) ，客戶不滿意 。 ７稍有 車輛／項(xiàng)目可以操作 ，但令人舒適或便利的項(xiàng)目無法運(yùn)作 ?？蛻敉ǔ?huì)感受到不舒適 。６低 車輛／項(xiàng)目可以操作 ，但令人舒適或便利的項(xiàng)目未 達(dá)到功能要求 ?？蛻粲袝r(shí)會(huì)不滿意