【正文】 FMEA失效模式與效應分析 0 講 授 內(nèi) 容 A、入門班 頁次 一 產(chǎn)品風險與可靠度 1 二 FMEA基本的概念 5 三 設計 FMEA表填寫說明 20 四 製程 FMEA表填寫說明 41 五 FMEA實施步驟 56 B、實用班 六 FMEA精義與要項說明 59 七 應用 FMEA提升產(chǎn)品可靠度 72 八 如何有效施行 FMEA 74 九 FMEA學員演練 82 十 如何應用 FMEA與 control plan 84 1 一、產(chǎn)品風險與可靠度 Quality System 9000是美國汽車工業(yè)的品質管理系統(tǒng)，以持續(xù)改善為目標，強調(diào) 缺點預防 ， 降低品質差異 ， 減少生產(chǎn)線的浪費與廢棄物 。 QS9000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，和其他相關產(chǎn)業(yè)，的品質標準，作為內(nèi)外服務、零件、材料供應的要求規(guī)範。 什麼是 QS9000？ 福特 Q 101 品質管理系統(tǒng)標準 通用汽車 NAO Targets for Excellence 克萊斯勒 供應商品質保證手冊 2 一、產(chǎn)品風險與可靠度 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制訂 QS 9000品質系統(tǒng)， 並結合美國品管學會（ ASCQ）與車輛工程學會（ SAE）， 開始研究如何將 可靠度 之 失效預防 觀念 工程技術導入車輛業(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。 3 一、產(chǎn)品風險與可靠度 2. QS 9000 品質系統(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)準則，並且有成為全世界車輛業(yè)共同規(guī)範之趨勢。 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)初期就應該做好預防的工作 ，卻要等到進入原型生產(chǎn)，才提出修改建議進行矯正如此不僅浪費時間 ，而且浪費金錢。 4. 必頇要有整體性之規(guī)劃，並且循序漸進地逐步改善企業(yè)之研發(fā)環(huán)境。 4 ISO 9000 品質系統(tǒng) 客戶要求 QS 9000 + IASG 生產(chǎn)零件核準程序 (PPAP) 客戶指定要求 品質手冊 程序 作業(yè)指導書 其他文件 客戶參考手冊 APQPCP FMEA MSA SPC QS 9000 品質系統(tǒng)要求 5 二、 FMEA 的基本概念 ”早知道 ……… 就不會 ” ? 早知道 作好防震設計 就不會 造成大樓倒塌 ? 早知道 改進電力輸配設計 就不會 造成全臺大停電 ? 早知道 不濫墾濫伐 就不會 造成土石流 ? 早知道 作好橋樑維護 就不會 造成高屏大橋倒塌 有些 早知道 是必需的 !有些 就不會 是不允許發(fā)生的 ? 核能電廠、水庫、衛(wèi)星、飛機 ……. 有效運用 FMEA 可減少事後追悔 6 二、 FMEA 的基本概念 ”我先 …… 所以沒有 ” ? 我先 看了氣象預報 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 設計電腦防火牆 所以沒有 被駭客入侵 有些 我先 是必需的 !有些 所以沒有 是預期可避免的 ? 核能電廠、水庫、衛(wèi)星、飛機 ……. 有效運用 FMEA 可強化事先預防 7 二、 FMEA 的基本概念 設計 與 製程 進行失效分析， 找出元 / 組件的失效模 式，鑑定出它的失效原因，並評估該項失效模式對系統(tǒng)會 產(chǎn)生什麼影響。 / 組件或系統(tǒng)的 潛在弱點 ，提供設計 、 製造 、 品保 等單位採取可行之對策，及 早進行設計與製程研改，強化 產(chǎn)品品質。 ，確保產(chǎn)品品質符合顧客需求。 8 二、 FMEA 的基本概念 1. 及時性 是成功實施 FMEA的最重要因素之一。 2. 它是“事前的預防”而不是“事後的追悔” 。 3. 事先花時間進行 FMEA分析，能夠容易且低成本 地對產(chǎn)品設計或製程進行修改，從而減輕事後修 改的危機 。 4. FMEA能夠 減少或消除因修改而帶來更大損失的 機會，它是一個相互作用的過程，永無止境的改 善活動。 9 二、 FMEA 的基本概念 利用表格方式協(xié)助工程師進行工程分析，使其在工程設計早期發(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。 (failure mode analysis) ? 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 構層或功能層次的失效模式。 (failure effect analysis) ? 對每一個失效模式，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聯(lián)性，做為改進行動的依據(jù)。 (critical analysis) ? 對每一個失效模式，依其嚴重等級和發(fā)生機率綜合評估並予 以分類，以便確定預防或改正措施的內(nèi)容和優(yōu)先順序。 FMEA 內(nèi)容 ? FM ? EA ? CA 10 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，裝備的組件或一件結構發(fā)任何形狀、尺度或材料性質的變化，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圍， 必頇驗証時 可以量測 。 ? GO / NO GO 計數(shù)型：較易研判 ? 計量型：功能與規(guī)格界限不易確定 11 二、 FMEA 的基本概念 物品直接表現(xiàn)失效的形式如下： 1. 實體破壞：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 項物品機能因老化 ( Aging )、退化 ( Degradation ) 或不穩(wěn)定(Unstable)而不能滿足原設定的要求標準， 所以 失效現(xiàn)象 及 研判準則必頇 量化 。 12 二、 FMEA 的基本概念 ? 將失效依照其應用的目的或特性加以分類： 原因分類 ? 先天性弱點的失效 ? 誤用失效 時間 情況 分類 ? 突發(fā)性失效 ? 漸次性失效 程度分類 ? 局部性失效 ? 全面性失效 根源分類 ? 老化、組件、環(huán)境、人員 13 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 連接器 通訊 電腦 有否見過 PPTC 極端失效狀況 14 二、 FMEA 的基本概念 Connector failure mode Poor wetting Open circuit Poor coplanarity Over gap 15 ? FMEA 之 演 變 1. FMECA之前身為 FMEA ,係在 1950由格魯曼飛機提出 , 用在飛機 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成功的應用於太空計畫。美 軍同時也開始應用 FMECA技術 ,並於 1974年出版 MILSTD 1629 FMECA作業(yè)程序 。 MILSTD1629A,延用至今。 由國際電工委員會 ( IEC ) 出版之 FMECA 國際標準 ( IEC 812 ) , 即參考 MILSTD1629A加以部份修改而成 。 二、 FMEA 的基本概念 16 ? 國際間採用 FMEA 之狀況 1. ISO 9004 FMEA作為設計審查之要項，另 FTA、 EN 1441風險分析亦是 。 2. CE標誌，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方法 。 4. QS 9000以 FMEA作為設計與製程失效分析方 法。 二、 FMEA 的基本概念 17 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 ) 設計 FMEA (包含所有流程 ) 製程 FMEA 關鍵特性與失效影響議題 (在所有流程 ) 有些要素可能含在 過程管制計畫 關鍵特性與特性管制議題 過程 /流程管制計畫 (所有主要流程 ) 由 APQP程序啟動過程 18 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 仔細考量什麼是 主要的過程 運用 FMEA思索 每一個過程的要素 使用 RPN指標及相關資訊 決定關鍵特性 針對關鍵特性 發(fā)展管制計畫 對關鍵特性 發(fā)展合適的管制機制 仔細考量 每一階段之管制計畫 prototype prelaunch production 19 ? FMEA 之 功 用 階 段 功 用 ，採用可靠性高之零組件 ，並實施適當?shù)母纳? 、 性能 、 強度等之確認 ，進而改善製程上之弱點 FMEA之過程製定必要之製程標準 ，以 FMEA克服 ，以 FMEA克服 二、 FMEA 的基本概念 20 ? FMEA 之 特 徵 失效 為討論重點的支