【正文】 FMEA 的基本概念 24 FMEA 之 特 徵 失效 為討論重點(diǎn)的支援性與輔助性的 可靠度 技術(shù) 。 (failure effect analysis) 2 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)行動的依據(jù) 。 什麼是 QS9000？ 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 3 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（ ASCQ）與車輛工程學(xué)會（ 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)入車輛業(yè)。 設(shè)計(jì) FMEA表填寫說明 20 四 CP FMEA MSA SPC QS 9000 品質(zhì)系統(tǒng)要求 6 二、 FMEA 的基本概念 ”早知道 ……… 就不會 ” 早知道 作好防震設(shè)計(jì) 就不會 造成大樓倒塌 早知道 改進(jìn)電力輸配設(shè)計(jì) 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(hù) 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(jī) ……. 有效運(yùn)用 FMEA 可減少事後追悔 7 二、 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 8 二、 FMEA 的基本概念 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 產(chǎn)生什麼影響。 1957年正式編訂 FMEA的作業(yè)程序 ,列在其工 程手冊中。 (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 。 1 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 。 典型的失效起因 : 規(guī)定的材料不對、設(shè)計(jì)壽命估計(jì)不當(dāng)、應(yīng)力過大、潤滑不足、維修保 養(yǎng)說明不當(dāng)、環(huán)境保護(hù)不足、計(jì)算錯(cuò)誤、假設(shè)錯(cuò)誤等 典型的失效機(jī)理 : 降伏、疲勞、材料不穩(wěn)定性、蠕變、磨損、腐蝕等 39 三、設(shè)計(jì) FMEA 填寫說明 (15)發(fā)生率 (O) 參考下列各要素，決定發(fā)生率等級值（ 1～ 10）： ? 、上一階零件或分系統(tǒng)是否滯銷 ? ? ，基本上是否有差異 ? ? ? ? ，應(yīng)用此零件之發(fā)生率 ? 40 三、設(shè)計(jì) FMEA 填寫說明 (15)發(fā)生率 (O) 失效可能性 失效可能發(fā)生比例 等級 非常高 :失效無法避免 ≧ 1/2 10 高 :重複失效 1/8 8 一般 :非經(jīng)常性的失效 1/20 7 低 :比較少的失效 1/80 6 輕微 :未必會發(fā)生的失效 1/400 5 1/20xx 1/15000 1/150000 1/1500000 4 3 2 1 41 三、設(shè)計(jì) FMEA 填寫說明 (16) 現(xiàn)行設(shè)計(jì)管制 列出利用預(yù)防措施、設(shè)計(jì)驗(yàn)證 /確認(rèn) (DV)、或其它活動，而這些活動是用來 確保對失效模式設(shè)計(jì)適當(dāng)，且其原因或設(shè)備均被考慮。 透過設(shè)計(jì)變更去除或管制某一或多個(gè)影響失效模式的原因或方法，只能降低 發(fā)生度的等級。 ，可以減少矯正與追查的活動。 三、設(shè)計(jì) FMEA填寫說明 設(shè)計(jì)必頇了解製程 才能竟其功 51 四、製程 FMEA填寫說明 (1)FMEA 編號 ：填入 FMEA文件編號，以便可以追蹤使用。製程工程師或小組要提出和回答下列問題： 製程或零組件為何不符合規(guī)格？ 不考慮工程規(guī)格，什麼是客戶 (最終使用者、下工程、或服務(wù) )所 不滿意的？ 一般的失效模式包含下列各項(xiàng)： 破碎的、變形、彎曲、裝訂捆綁、短路、工具磨損、不正確安裝、 灰塵。 (3)查出失效模式。 FMECA是 FMEA和 FCA(失效關(guān)鍵性分析 )的綜合稱作失效模式 ， 效應(yīng)與 關(guān)鍵性分析 ， 因此 FMECA比 FMEA多一項(xiàng)關(guān)鍵性分析 ， 具有定量性分析 的特點(diǎn) ， 在實(shí)務(wù)上可以根據(jù)定量分析的大小確定失效模式的重要程 度 ， 以集中力量解決產(chǎn)品重大品質(zhì)問題 。 在評點(diǎn)方式的基礎(chǔ)下， O. P. Gandhi[11]提出以圖論 (graph theory)進(jìn)行系統(tǒng)分析，進(jìn)而評估失效之嚴(yán)重程度，對於單純之評點(diǎn)做一修正，可使系統(tǒng)內(nèi)各層次硬品之失效評點(diǎn)有合理的關(guān)係。因此，吾人對其使用環(huán)境亦頇有所控制。 2 再由相關(guān)部門依據(jù) input需求進(jìn)行相關(guān)分析 2 由於正向思考及習(xí)慣領(lǐng)域之影響，設(shè)計(jì)者填寫之失效模式及失效原因， 再發(fā)生機(jī)率都很小且已防範(fàn)效益不大 2 考慮設(shè)計(jì)者自我審查甚至是自我批判自己的設(shè)計(jì)缺失，有實(shí)務(wù)不周全 (未能完整考量 )及執(zhí)行偏差 (交差了事 )的困擾，需以 Team work方式運(yùn)作。 FMEA表。 按例行不合格原因 /現(xiàn)象與客訴不良現(xiàn)象，品保部依發(fā)生原因 /現(xiàn) 象之負(fù)責(zé)單位分發(fā)填寫 FMECA記錄表，將管制項(xiàng)目與矯正項(xiàng)目 彙集依第 項(xiàng)追蹤。 FMEA資料，加以整理編成很好的專業(yè)技術(shù)資料，可作為 工程師訓(xùn)練之參考教材，亦可為公司保存重要之技術(shù)資料。 2 各層次之結(jié)構(gòu)及功能必需可經(jīng)由檢驗(yàn)或測試進(jìn)行品質(zhì)判定。 （ 3）使用經(jīng)可靠度測試認(rèn)可之標(biāo)準(zhǔn)零組件：以電阻器為例經(jīng)可靠度認(rèn)可之產(chǎn) 品雖然價(jià)格較貴，但若該元件影響系統(tǒng)可靠度，吾人不應(yīng)考慮採用價(jià)格 便宜之劣質(zhì)貨。 71 六、 FMEA 精義與要項(xiàng)說明 (2) SAE J1739 在一般製造工業(yè)與汽車業(yè)常用的評估方式為以 評點(diǎn) 的方式評估其 發(fā)生機(jī)率 ，主要以定性的方式評估其相對發(fā)生機(jī)率，亦可利用累積失效發(fā)生機(jī)率或製程能力來輔助其評點(diǎn)，比上述方式較具彈性，應(yīng)用也較廣。 描述各組件之間的功能聯(lián)繫 ， 其作用在使分析者了解各組件功能信 號在傳遞時(shí) ， 其輸出與輸入的邏輯關(guān)係 。 58 四、製程 FMEA填寫說明 (16)現(xiàn)行製程管制 現(xiàn)行製程管制是敘述管制方法，用來預(yù)防可能擴(kuò)大的 失效模式和偵查出失效模式的發(fā)生。 52 四、製程 FMEA填寫說明 (10)潛在失效模式 為製程可能不符合製程要求或設(shè)計(jì)意圖。 227。 。一般實(shí)務(wù)上，會特別 注意 嚴(yán)重度較高 之失效模式，而不理會 RPN 之?dāng)?shù)值。 36 三、設(shè)計(jì) FMEA 填寫說明 (12)嚴(yán)重度 (S) 影響 標(biāo)準(zhǔn) :影響的嚴(yán)重性 等級 危險(xiǎn)發(fā)生 無預(yù)警 影響操作的安全性 /或不符合政府法規(guī) 10 危險(xiǎn)發(fā)生 有 預(yù)警 影響操作的安全性 /或不符合政府法規(guī) 9 非常高 無法操作以及短暫失去功能 8 高 可操作但減低功能層次，造成客戶不滿意 7 中等 可操作但方便舒適的功能無法執(zhí)行，以客戶的經(jīng)驗(yàn)認(rèn)為 不適合 6 低 可操作但 減低 方便舒適的功能，以客戶的經(jīng)驗(yàn)認(rèn)為 些許不滿意 5 非常低 無法操作以及短暫失去功能 4 輕微 不符合的項(xiàng)目的裝配表面處理及異音，不良資訊來自 一般客戶 3 非常輕微 不符合的項(xiàng)目的裝配表面處理及異音，不良資訊來自 特定客戶 2 無 無影響 1 37 三、設(shè)計(jì) FMEA 填寫說明 (13) 等級 這個(gè)欄位用來區(qū)分任何對零件 、 子系統(tǒng)或系統(tǒng)將要求附 加於製程管制的特性 ( 如 :關(guān)鍵的 、 主要的 、 重要的 ) 。 1 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) 。 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 。」 227。 4 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。奧士康精密電路（惠州）有限公司 提供 Http: TEL: 07523532666/3532669/3532668 0 1 講 授 內(nèi) 容 A、入門班 頁次 一 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。 規(guī)格：對於系統(tǒng)或裝備的性能或功能範(fàn)圍， 必頇驗(yàn)証時(shí) 可以量測 。 ，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 。 1 列出特別項(xiàng)目和功能的每一潛在失效模式 。 任何項(xiàng)目被認(rèn)為是要求的特殊製程管制 ,將被以適當(dāng)?shù)奶? 徵或符號列入設(shè)計(jì) FMEA 的分等欄位內(nèi) ,並將於建議行動 欄位被提出 。 45 三 、 設(shè)計(jì) FM EA填寫說明 (19) 建議措施 ： 當(dāng)失效模式依 RPN數(shù)排列其風(fēng)險(xiǎn)順序時(shí)，針對最高級的影響和關(guān)鍵項(xiàng)目提出 矯正措施。 ，增加失效模式和系統(tǒng)效應(yīng)分析的次數(shù)。 要求的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。 敘述規(guī)定作業(yè)的不合格事項(xiàng)。這些管制方法可能包 括治具的防誤或 SPC或後製程評估。 將所繪製的功能方塊圖 ， 利用可靠度的原理及另組件的失效定義 ， 會製程串並聯(lián)組合的可靠度方塊圖 ， 以利後續(xù)效應(yīng)分析的探討 。 除此之外， Joseph T. Pizzo[9]提出以機(jī)率設(shè)計(jì)分析評估其發(fā)生機(jī)率， Henry Ohlef[10] 等提出以條件機(jī)率結(jié)合Markov chain，可分析從零件到系統(tǒng)之失效發(fā)生機(jī)率，這些構(gòu)想都在於要更精確的評估失效發(fā)生機(jī)率，且可結(jié)合設(shè)計(jì)分析，但也因此使問題更複雜，分析不易。 （ 4）考慮採取減額定（ Derating）之概念：選用之零組件必頇要能承受規(guī)定 之應(yīng)力水準(zhǔn)。 83 八、如何有效實(shí)施 FMEA 4.