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1、潜在的失效模式与效应分析潜在的失效模式与效应分析(FMEA) 1 FMEA F:Failure 失效、失败 定义：达不到预期的功能或目的 Fail to reach Scope. Objective. Purpose. Failure Mode (cause) Effect Analysis 2 谈Failure，先谈定义 要层别得够细，否则收集 的资料会很混淆 在规定条件下不能完成其规定的功能， 或参数不能保持在规定范围内， 或操作者失误，造成产品功能失效， 及因应环境力变化导致功能丧失。 M:Mode 在所有失效中，出现最多的 (众数) 例：2, 3, 3, 3, 4, 5, 5, 6,
2、7 FMEAFailure Mode (cause) Effect Analysis 3 在组织有限的资源下，从失效最多的状况、最高的频 率开始着手，此即Failure Mode FMEA E:Effect影响 Effect谈三种： 在有限resource的状况下， 从失效最多的状况开始着手， 此即Failure Mode Failure Mode (cause) Effect Analysis 1.Local effect 4 1.Local effect 2.Next high level effect 3.End effect (对本身的立即影响) (对同一Level的影响， 也可能对N
3、ext high level effect) (对产品用户的影响) (对end product的user影响,产品跑到user身上，use时才发现) DownstreamInternal effect DownstreamExternal effect FMEA之之沿革沿革 Grumman Aircraft Company 1950FMEA飞机主飞机主 操纵系统失效分析操纵系统失效分析 Boeing x SL lower)3s 3.Replace using Z 4.PpK= Z/3 = 2.81/3 = 0.93670.94 备注备注: :当有效的统计数据可获得当有效的统计数据可获得時時,
4、,上述上述PpKPpK值可协助值可协助FMEAFMEA小组作为决定发生率等小组作为决定发生率等 级之指引级之指引。上述上述PpKPpK值并不做其他用途值并不做其他用途. . 侦测度侦测度标准标准 检验类型检验类型 建议的检测方法范围建议的检测方法范围 等等 级级 ABC 几乎 不可能 没有检测出缺失的能力X无法检测出或没有检查10 极稀少现行管制检测出缺失,甚为不可能X 仅间接或随机检查的 方式管制 9 稀少现行管制检测出缺失的机会很小X仅做目视检验管制8 极低现行管制检测出缺失的机会极低X仅做双重的目视检验管制7 建议的建议的PFMEAPFMEA侦测度评价标准侦测度评价标准 63 低有可能检
5、测出缺失XX以管制图的方法管制,如: SPC6 中等现行管制检有可能测出缺失X 在零件离开工作站后,以计量值量测管制, GO/NO GO方式进行100%测量 5 中高现行管制检测出缺失的机会中高XX 在后续的作业中发现问题,或执行设定时测量,及 首件检查(仅做设定原因查证) 4 高现行管制检测出缺失的机会高XX 在工作站上发现问题,或在后续多重允收的作业: 供应,选择,查证中发现问题.无法接受不良产品 3 极高现行管制可以检测出缺失的可能性极高XX 在工作站上发现问题, (具有自动停线特性的自 动量测系统)无法接受的不良产品 2 几乎肯定现行管制几乎肯定可以检测出缺失X 不会做出不良产品,应为
6、在制程/产品设计已有防 呆措施 1 检验类型检验类型: A :防呆法防呆法B :量具测量量具测量C :人工检验人工检验 制程制程FMEAFMEA中对中对顾客顾客的定义的定义 制程制程FMEAFMEA中中，对对顾客顾客 的定义通常是指的定义通常是指最终最终 使用者使用者，但也可能是后续或下游制造或组装但也可能是后续或下游制造或组装 作业作业、服务作业服务作业、或或政府法规政府法规。 64 作业作业、服务作业服务作业、或或政府法规政府法规。 制程制程FMEAFMEA之作业考虑之作业考虑 制程制程FMEAFMEA会会假定假定产品会符合所设计的设计内容产品会符合所设计的设计内容。潜潜 在失效模式有可能
7、是因为设计弱点造成在失效模式有可能是因为设计弱点造成，则有可能则有可能 包含于包含于PFMEAPFMEA 中中。其效应及避免方法则应涵盖于其效应及避免方法则应涵盖于 DFMEADFMEA。 65 DFMEADFMEA。 制程制程FMEAFMEA之作业考虑之作业考虑 制程负责工程师应有其方案制程负责工程师应有其方案，哪些文件会于准备哪些文件会于准备 PFMEAPFMEA时需用到时需用到，应将应将FMEAFMEA中那些过程须纳入中那些过程须纳入FMEAFMEA， 那些不需要列入予以条列那些不需要列入予以条列。 PFMEAPFMEA 的作业首先要的作业首先要將將过程流程圖过程流程圖完成完成，并将产品
8、并将产品 66 PFMEAPFMEA 的作业首先要的作业首先要將將过程流程圖过程流程圖完成完成，并将产品并将产品 制程特性鉴别出制程特性鉴别出；如果有的话如果有的话，则应包括相关的则应包括相关的 DFMEADFMEA 中鉴别出某些产品的效应中鉴别出某些产品的效应( effects )( effects )。 准备准备PFMEAPFMEA所使用的流程图应附于该所使用的流程图应附于该PFMEAPFMEA文件中文件中。 主要日期主要日期Key DateKey Date 此日期不应超过预定的产品开始量产日期此日期不应超过预定的产品开始量产日期 附注附注： 67 附注附注： 以供货商而言以供货商而言，初
9、次初次FMEAFMEA之预定日期不应该之预定日期不应该 超过顾客所要求超过顾客所要求的的生产零件及核准过程生产零件及核准过程(PPAP)(PPAP) 提提 交日期交日期。 制程功能制程功能要求要求 小组应审查适切的性能小组应审查适切的性能、材料材料、制程制程、环境以环境以 及安全标准及安全标准。并尽可能精确地指出此制程或操作并尽可能精确地指出此制程或操作 程序的目的程序的目的，包括有关系统包括有关系统、子系统或零组件的子系统或零组件的 设计设计( (衡量表衡量表可量测的可量测的) )资訊资訊。如果特定制程包如果特定制程包 68 设计设计( (衡量表衡量表可量测的可量测的) )资訊资訊。如果特定
10、制程包如果特定制程包 含多项的操作程序含多项的操作程序( (如如：组装组装) )且有不同的潜在失且有不同的潜在失 效模式效模式，最好是把这些操作程序列为单独的项目最好是把这些操作程序列为单独的项目 分析分析。 潜在失效模式潜在失效模式 在准备在准备PFMEAPFMEA作业中作业中，会假定进料会假定进料零件均没有零件均没有瑕疵瑕疵， 除非除非FMEAFMEA小组依据历来的数据显示进料的质量有缺点小组依据历来的数据显示进料的质量有缺点，则可则可 纳入分析纳入分析。 弯曲弯曲毛边毛边孔偏位孔偏位 69 弯曲弯曲毛边毛边孔偏位孔偏位 破裂破裂孔太浅孔太浅未打孔未打孔 搬运损坏搬运损坏脏污脏污孔太深孔太
11、深 表面太粗糙表面太粗糙变形变形表面太光滑表面太光滑 开放电路开放电路短路短路未贴标签未贴标签 潜在失效效应潜在失效效应 对于顾客的定义对于顾客的定义，可以可以是是下一个制程下一个制程，后续的作业或地点后续的作业或地点，经销商和经销商和或汽车车主或汽车车主。当当 评估失效潜在效应时评估失效潜在效应时，每一个对象均应考虑到每一个对象均应考虑到。 对于最终使用者而言对于最终使用者而言，其效应以产品或系统性能的观点而言其效应以产品或系统性能的观点而言，如如： 噪音噪音粗糙粗糙 操作不规律操作不规律作业过多作业过多 不舒服的气味不舒服的气味无法操作无法操作 操作不良操作不良不稳定不稳定 作业中断作业中
12、断拉曳拉曳 渗漏渗漏外观不良外观不良 70 渗漏渗漏外观不良外观不良 重工重工修理修理车控不良车控不良 报废报废顾客不满意顾客不满意 对于下一个制程或后续的作业对于下一个制程或后续的作业地点地点，其效应以制程其效应以制程操作性能的观点而言操作性能的观点而言，如如： 无法系紧无法系紧无法契合无法契合 无法钻孔无法钻孔无法连接无法连接 无法安装无法安装无法选配无法选配 无法装面板无法装面板造成过多的工具磨耗造成过多的工具磨耗 损坏装备损坏装备危及作业危及作业 严重度严重度 严重度是针对失效模式有关最严重的效应等级严重度是针对失效模式有关最严重的效应等级。 严重度在个别的严重度在个别的FMEAFME
13、A范围中为一相对的等级评价范围中为一相对的等级评价。 严重度等级指数可藉由对系统严重度等级指数可藉由对系统，子系统或零组件的设计变子系统或零组件的设计变 更更，或制程之重新设计来降低之或制程之重新设计来降低之。 71 更更，或制程之重新设计来降低之或制程之重新设计来降低之。 附记附记： 对评价等级对评价等级9 9分或分或1010分者分者，建议不修订其衡量标准建议不修订其衡量标准；失效模失效模 式其严重度为式其严重度为1 1分者分者，则不需要作进一步分析则不需要作进一步分析。 等级等级 本栏亦可用以区分任何本栏亦可用以区分任何特殊特殊产品产品或制程特或制程特 性性 在在制程制程FMEAFMEA等
14、级确认后等级确认后，要通知设计负责要通知设计负责 72 在在制程制程FMEAFMEA等级确认后等级确认后，要通知设计负责要通知设计负责 工程师工程师，因为这有可能影响到与管制项目有因为这有可能影响到与管制项目有 关的工程文件关的工程文件。 特殊的产品或制程特性符号及其使用特殊的产品或制程特性符号及其使用，系由系由 三大汽车公司政策自定义三大汽车公司政策自定义，本手册并未予以本手册并未予以 标准化标准化。 潜在失效原因潜在失效原因机制机制 扭力不当扭力不当 过过度或不足度或不足 焊接不当焊接不当 电电流流、时间或压力时间或压力 量测不精确量测不精确 热处理不当热处理不当 时时间或温度间或温度 不
15、当的浇注不当的浇注空气流通空气流通 润滑不足或未润滑润滑不足或未润滑 零组件遗失或误置零组件遗失或误置 73 定位装置磨损定位装置磨损 工具磨损工具磨损 定位装置有碎屑定位装置有碎屑 工具损坏工具损坏 机器设定不当机器设定不当 程序运作不当程序运作不当 使用明确的错误或功能失效用使用明确的错误或功能失效用語語( (如如：操作员未安装封口操作员未安装封口) )；不可使用不明确的不可使用不明确的 用语用语( (如如 ：操作员失误操作员失误，机器失效机器失效) )。 发生率发生率 发生率是特定原因发生率是特定原因机制可能发生的机率机制可能发生的机率。发生率的评发生率的评 价等级分数有相对的意义价等级
16、分数有相对的意义，而非绝对值而非绝对值。藉由设计变更藉由设计变更 或制程变更预防或控制失效原因或制程变更预防或控制失效原因/ /机制机制，是降低发生率是降低发生率 的唯一方法的唯一方法。 74 的唯一方法的唯一方法。 发生率评价等级分数为发生率评价等级分数为FMEAFMEA作业范围内的相对评分作业范围内的相对评分， 并不一定是反映实际可能的发生率并不一定是反映实际可能的发生率。 现行的制程管制现行的制程管制 制程管制的方式制程管制的方式，有以下两种考虑类型有以下两种考虑类型： 1 )1 )预防预防：预防失效的原因预防失效的原因机制机制，或降低发或降低发 生的机率生的机率。 2 )2 )检测检测
17、：检测失效的原因检测失效的原因机制机制，或失效模或失效模 75 2 )2 )检测检测：检测失效的原因检测失效的原因机制机制，或失效模或失效模 式据以采取矫正措施式据以采取矫正措施。 如果可能的话如果可能的话，第一种方式第一种方式( (预防管制预防管制) )是较好的方式是较好的方式。 本手册本手册PFMEAPFMEA之制程管制有两个字段之制程管制有两个字段( (意即意即：分開分開预防管预防管 制制及及检测管制检测管制 ) )，以协助小组能迅速以目视区分两种类以协助小组能迅速以目视区分两种类 型管制方式型管制方式。 其前缀分别以其前缀分别以“ P P“ 及及” D D“ 区分区分。 侦测度侦测度
18、侦测度的评价等级是与所列的制程管制侦测度的评价等级是与所列的制程管制 有关有关。 为了降低侦测度评价等级为了降低侦测度评价等级，一般来说所规一般来说所规 76 为了降低侦测度评价等级为了降低侦测度评价等级，一般来说所规一般来说所规 划划的的制程管制制程管制必须改善必须改善。 建议措施建议措施 针对预防针对预防矫正措施之工程评价矫正措施之工程评价，应首先考虑高应首先考虑高 严重度严重度，高高RPNRPN及其他由小组指定的项目及其他由小组指定的项目。 任何建议措施以降低评价等级的内容顺序为任何建议措施以降低评价等级的内容顺序为：严严 77 重度重度、发生率及侦测度发生率及侦测度。 一般来说不论一般
19、来说不论RPNRPN之高低之高低，当严重度是当严重度是9 9或或1010时时， 特须注意现行的设计管制或预防特须注意现行的设计管制或预防矫正措施要将矫正措施要将 该风险该风险( Risk )( Risk )列入管制并采取措施列入管制并采取措施。 建议措施建议措施( (续续) ) 如果要降低发生的机率如果要降低发生的机率，必须修订制程和必须修订制程和或设计或设计。还还 要运用统计方法要运用统计方法，执行以行动导向的制程研究执行以行动导向的制程研究，连同适连同适 当的信息回馈当的信息回馈，以持续段改善及预防缺点发生以持续段改善及预防缺点发生。 只有设计和只有设计和或制程修改或制程修改，方能降低严重
20、度评价等级方能降低严重度评价等级。 较佳降低侦测度的方法较佳降低侦测度的方法，是使用防错法是使用防错法。一般来说一般来说，提提 78 较佳降低侦测度的方法较佳降低侦测度的方法，是使用防错法是使用防错法。一般来说一般来说，提提 高侦测控制来达到质量的改善高侦测控制来达到质量的改善，是不经济且效益不大是不经济且效益不大。 增加品管检验频率不是有效的预防增加品管检验频率不是有效的预防矫正措施矫正措施，且仅能且仅能 暂时为之暂时为之，且应以且应以永久性的永久性的预防预防矫正措施为本矫正措施为本。某些某些 状况状况，对特定的零件作设计变更对特定的零件作设计变更，可能有助于侦测可能有助于侦测。变变 更现行
21、管制系统更现行管制系统，也可能提升其侦测能力也可能提升其侦测能力。必须强调的必须强调的 主要是预防不良主要是预防不良( (意即意即：降低发生率降低发生率) )而不是侦测不良而不是侦测不良。 例如例如：宁可用统计制程管制而不是随机质量检查或相关宁可用统计制程管制而不是随机质量检查或相关 的检验的检验。 措施结果追踪措施结果追踪 制程负责工程师可使用下列方法制程负责工程师可使用下列方法( (不仅限定下列方不仅限定下列方 法法) )确定建议措施已执行确定建议措施已执行： 确定制程确定制程产品要求已达到产品要求已达到。 审查工程图面审查工程图面，制程制程产品规格产品规格，和制程流程和制程流程 79 审
22、查工程图面审查工程图面，制程制程产品规格产品规格，和制程流程和制程流程 确定所包含的组装确定所包含的组装制造文件的变更制造文件的变更。 审查管制计划和作业说明审查管制计划和作业说明。 FMEA 低优先级低优先级 高高 RPN 是否客户之是否客户之 重要特性重要特性? 优先持续改善优先持续改善防呆措施防呆措施 FMEA改善作业流程图改善作业流程图 No NoYes 80 防呆法防呆法? 修订修订FMEA 重要特性重要特性 定出其定出其特殊特性特殊特性之防呆作业之防呆作业 列於列於管制计划管制计划中中 之管制之管制 列于列于 作业指导书作业指导书 No Yes Yes Low RPN doesnt
23、 mean low Risk!Low RPN doesnt mean low Risk! Assessment Ranking Description D-On Product P-On Process Action Taken OSD 111Ideal situation (Goal)N/A 1110Not perfect, but acceptableN/A 1101 Almost will not happen. If it does happen, consequence doesnt reach customer.(D) N/A Internal process problem, l
24、ikely not going to happen. If it does happen, consequence will N/A 81 happen. If it does happen, consequence will not reach customer.(P) 11010 Failure consequence reach customer.(D)Yes Internal process problem, likely not going to happen. However, if it does happen, consequence reach customer.(P) Ye
25、s 1011Frequent failures, detectable, but costlyYes 10110Frequent failures, reach customerYes 10101Frequent failures with major impactYes 101010Trouble!Update resume Action may influence theAction may influence theProduct FMEAProduct FMEArisk assessment risk assessment The following actions may influ
26、ence O, S, D rankingThe following actions may influence O, S, D ranking Corrective ActionsOccurrenceSeverityDetection 1.Redesign the processNoNoNo 2.Redesign the productYesYesYes 3.Improve Current Control PreventiveYesNoNo Improve Current Control InspectionNoNoYes 82 Improve Current Control Inspecti
27、onNoNoYes Improve Current Control Eng. ChangeNoYesNo 4.Change material / partsYesNoYes 5.Change the applicationYesYesYes 6.Improve Reliability ProgramYesNoYes 7.Improve employees TrainingNoNoYes 8.Implement SPC programNoNoYes 9.Improve Quality PlanNoNoYes Action may influence theAction may influence
28、 theProcess FMEAProcess FMEArisk assessment The risk assessment The following actions may influence O, S, D rankingfollowing actions may influence O, S, D ranking Corrective ActionsOccurrenceSeverityDetection 1.Redesign the processYesYesYes 2.Redesign the productYesYesYes 3.Improve Current Control P
29、reventiveYesNoNo Improve Current Control InspectionNoNoYes 83 Improve Current Control InspectionNoNoYes Improve Current Control Eng. ChangeNoYesNo 4.Change material / partsYesNoYes 5.Change the applicationNoYesYes 6.Improve Reliability ProgramYesNoYes 7.Improve employees TrainingYesNoYes 8.Implement SPC programYesNoYes 9.Improve Quality PlanYesNoYes 谢谢谢谢! ! 84 THANKS！ P D C A FMEA