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1、主講魏建國FMEA FMEA 技技 術術 的的 應應 用用失效模式與影響分析失效模式與影響分析 一一.起源起源:FMEA:FMEA:失效模式、效應與關鍵性分析是一種系統化工程失效模式、效應與關鍵性分析是一種系統化工程設計輔助工具設計輔助工具,利用表格方式協助工程師進行工程分析利用表格方式協助工程師進行工程分析,使其發使其發現潛在缺陷及影響程度現潛在缺陷及影響程度,以防止失效發生或降低其發生時產生之以防止失效發生或降低其發生時產生之影響影響.美國格魯曼飛機公司於美國格魯曼飛機公司於19501950年首先提出年首先提出,作為一種可靠度分作為一種可靠度分 析技術析技術.六十年代初期六十年代初期,美國
2、航空太空總暑將美國航空太空總暑將FMEAFMEA技術運用於太空計技術運用於太空計 劃劃,1974,1974年出版軍用標準年出版軍用標準MILSTD1629A.MILSTD1629A.1985 1985年年,IECIEC發布國際標準發布國際標準IEC 812IEC 812將之標準化將之標準化.1二二.FMEAFMEA的技術發展與應用的技術發展與應用可靠性分析技術可靠性分析技術系統化工程設計輔助工具系統化工程設計輔助工具利用表格進行工程分析利用表格進行工程分析在設計階段早期發現問題在設計階段早期發現問題及早謀求解決措施及早謀求解決措施三三.FMEAFMEA之必要性之必要性目的目的-防患於未然防患於
3、未然本質本質-工程分析工程分析分類分類-設計設計FMEAFMEA 制程制程FMEAFMEA控制措施一般應從以下方面著手控制措施一般應從以下方面著手:A.A.操作方法改進、調整操作方法改進、調整,必要時文件化、標必要時文件化、標 準化準化.B.B.增加輔助治工具增加輔助治工具.C.C.制程條件改善機台、設備、模具等制程條件改善機台、設備、模具等.D.D.增加測試手段增加測試手段.E.E.設計方案改變等設計方案改變等.提升工程師工程分析能力提升工程師工程分析能力.列出所有可能的原因列出所有可能的原因,按優先順序予以解決按優先順序予以解決,提出所有提出所有對應措施改善對應措施改善,防止遺漏防止遺漏,
4、防止抓不到重點防止抓不到重點,防止作不必防止作不必要的責任追查要的責任追查.尤其是處理客訴尤其是處理客訴國際知名公司成功的經驗美國汽車業、航空業等國際知名公司成功的經驗美國汽車業、航空業等.提升制程品質可靠度提升制程品質可靠度.是一種預防手段是一種預防手段,提前預估問題的發生提前預估問題的發生.下一次工程分析之參考下一次工程分析之參考.IECIEC國際電工委員會發布的國際電工委員會發布的“IEC 812IEC 812已將已將FMEAFMEA作業作業程序標準化程序標準化.系統文件系統文件ES13-001ES13-001提出了明確的要求提出了明確的要求.4制程失效定義制程失效定義:產品在經過一制造
5、程序時產品在經過一制造程序時,因制因制程而造成其特性無法滿足產品規格或甚至損壞程而造成其特性無法滿足產品規格或甚至損壞者者,即為制程失效即為制程失效.失效效應的嚴重等級分為四級失效效應的嚴重等級分為四級:A A.I.I級級:致命失效致命失效 此類失效模式發生可能會導致整個系統此類失效模式發生可能會導致整個系統 喪失或造成人員傷亡喪失或造成人員傷亡.B B.II.II級級:嚴重失效嚴重失效 此類失效模式發生可能會造成嚴重傷害此類失效模式發生可能會造成嚴重傷害,主要性能受損主要性能受損,或主要系統受損而導致功能失效或主要系統受損而導致功能失效.2C C.III.III級級:主要失效主要失效 此類失
6、效模式發生可能會造成輕微傷害此類失效模式發生可能會造成輕微傷害,次要性次要性 能受損或次要系統受損而導致系統可靠度降低能受損或次要系統受損而導致系統可靠度降低.D D.IV.IV級級:次要失效次要失效 此類失效模式發生缺乏以造成傷害此類失效模式發生缺乏以造成傷害,性能受損或性能受損或 系統受損系統受損,惟將導致非預期之維護或修理需求惟將導致非預期之維護或修理需求.3四四.FMEAFMEA分析方法的流程分析方法的流程先期規劃先期規劃主流程主流程結果應用結果應用五五.先期規劃先期規劃組成組成FMEA團隊團隊資料收集資料收集訂定執行方案訂定執行方案產品設計產品設計制造工藝制造工藝使用維修使用維修環境
7、環境表格格式表格格式分析層次分析層次失效定義失效定義成果整合成果整合時機時機六六.主流程主流程8分析制程特性分析制程特性定義製造流程定義製造流程分析產品特性分析產品特性分析失效模式分析失效模式分析失效原因分析失效原因分析現行控制方法分析現行控制方法分析失效效應分析失效效應分析發生率分析發生率分析難檢度分析難檢度分析嚴重度分析嚴重度計算風險優先數計算風險優先數決定優先改善之失效模式決定優先改善之失效模式建議改善措施建議改善措施改善實施改善實施ODSRPN=SOD七七.兩類兩類FMEAFMEA a.a.設計設計FMEA:FMEA:工標主導.各處QE、工程及模具設計 單位配合.目的目的:發現系統設計
8、中的疑點與盲點.b.b.制程制程FMEA:FMEA:QE主導.工標、工程、製造單位配合.目的目的:分析現有制程中可能的失效,改善制造/組裝程序,使製造不良品的機會降低,提 升制程品質.1.后工程抱怨.2.制程之重大異常.3.重復發生的異常.4.客戶投訴等.制程FMEA應用時機5制程FMEA範例制制程程名名稱稱/目目的的預估預估失效失效模式模式預估預估失效失效影響影響嚴嚴重重度度S預估預估失效失效原因原因發發生生率率O現行現行控制控制措施措施難難檢檢度度DRPN建議建議控制控制措施措施責責任任人人完完成成日日期期狀狀態態已採已採取之取之措施措施S O DRPN裝裝上上蓋蓋卡鉤卡鉤卡不卡不到位到位
9、影響影響外觀外觀和功和功能能6人工人工操作操作3無無6108使用使用夾具夾具-OK使用使用夾具夾具和增和增加檢加檢驗工驗工站站6 2 224裝裝FDDFDD錯位錯位FDD磁片磁片彈不彈不出出8人工人工操作操作3無無8192使用使用夾具夾具-OK使用使用夾具夾具和增和增加檢加檢驗工驗工站站8 2 116八八.作制程作制程FMEAFMEA須具備的方法和工具須具備的方法和工具:1.1.品管七大手法品管七大手法:運用柏拉圖、分層法、直方圖等方法 進行數據匯總分析.2.2.腦力激蕩法腦力激蕩法:挖掘可能的原因.失效原因分析 3.3.對比分析法對比分析法:進行等級界定與優先順序劃分.控制 措施確定 4.4
10、.愚巧法愚巧法:利用輔助方法去“防呆也是措施之一.5.5.樹圖、樹圖、KJKJ法等法等:由各因素之間的關係、關聯,來確定 采取的控制措施.6.6.精密量測精密量測:通過高度規、三次元、二次元、投影儀等 獲取所需的數據.7九九.幾個重要的分析指標幾個重要的分析指標:嚴重度嚴重度,發生率發生率,難檢度難檢度,風險優先數風險優先數嚴重度嚴重度-S S發生率發生率-O O難檢度難檢度-D D風險優先數風險優先數-RPN=S*O*DRPN=S*O*DRPN-Risk Priority NumberRPN-Risk Priority Number9十十.嚴重度嚴重度SeveritySeverity恒量失效
11、的影響程度恒量失效的影響程度失效影響失效影響:產品或制程的某一失效對產品外產品或制程的某一失效對產品外 觀觀,結構結構,功能功能,性能穩定性性能穩定性,可靠性可靠性 影響影響.或對下一個制程或對下一個制程,使用者和設備的影響使用者和設備的影響 或對最終客戶或對最終客戶,政府法規政府法規,安全安全,環保的違及環保的違及.劃分標準劃分標準-主觀判定主觀判定 1-1-幾乎不會有甚麼影響幾乎不會有甚麼影響 10-10-會違及安全會違及安全,法規法規嚴重度S劃分標準等級等級/評分評分(Rank)劃分標準劃分標準(Criteria)1(Minor)幾幾乎乎不不會會對對產產品品有有任任何何影影響響,即即使使
12、有有影影響響,客客戶亦不會注意戶亦不會注意.23(Low)客客戶戶可可能能會會注注意意,可可能能會會對對客客戶戶造造成成裝裝配配和和使使用用上上的的輕輕微微不不便便.可可能能會會使使下下道道工工站站輕輕微微的重工的重工.46(Moderate)會會造造成成客客戶戶的的不不滿滿意意,造造成成客客戶戶抱抱怨怨,甚甚至至會會導至重工動作發生導至重工動作發生.78(High)可可能能造造成成客客戶戶很很不不滿滿意意,並並導導致致客客戶戶重重大大抱抱怨怨,但不會導致安全事故或違及政府法規但不會導致安全事故或違及政府法規.910(Very High)導導致致客客戶戶停停線線或或對對產產品品有有致致命命性性
13、的的功功能能性性影影響響,或可能導致安全事故或可能導致安全事故,或違及政府法規或違及政府法規.十一十一.發生率發生率OccurrenceOccurrence某一原因而導致某一原因而導致失效發生的幾率失效發生的幾率劃分標準劃分標準:Cpk Cpk 主觀判定主觀判定 統計資料統計資料 1-1-幾乎不會發生幾乎不會發生 10-10-幾乎肯定會發生幾乎肯定會發生舉例舉例攻牙無限位攻牙無限位發生率發生率O O劃分標準劃分標準等級等級/評分評分劃分標準劃分標準描述描述發生率發生率Cpk1(Remote)幾乎不可能發生幾乎不可能發生1/1500K1.672(Very Low)有有輕輕度度發發生生的的可可能能
14、1/150K1.503(Low)有可能發生有可能發生1/15K1.334(Moderate)偶偶爾爾發發生生,但但不不佔有大的比例佔有大的比例1/2K1.175(Moderate)1/4001.006(Moderate)1/800.837(High)經常發生經常發生1/200.678(High)1/80.519(Very High)幾乎不可避免幾乎不可避免1/30.3310(Very High)1/20.3313十二十二.難檢度難檢度DetectionDetection在現行的控制措施下在現行的控制措施下,偵測失效發生的能偵測失效發生的能力力劃分標準劃分標準 主觀判定主觀判定 統計資料統計資料
15、 1-1-有有效手段完全可以檢測出來有有效手段完全可以檢測出來 10-10-無任何手段可以檢測出來無任何手段可以檢測出來難檢度難檢度D D劃分標準劃分標準等級等級/評分評分劃分標準劃分標準描述描述可偵度可偵度12 幾幾乎乎可可以以肯肯定定地地檢檢測測出來出來99.99%35有有良良好好的的手手段段可可以以檢檢測測99.80%68可能檢測出來可能檢測出來98.00%9很有可能檢測不出很有可能檢測不出90.00%10很可能檢測不出來很可能檢測不出來90.00%15制程制程FMEAFMEA範例範例制制程程名名稱稱/目目的的預估預估失效失效模式模式預估預估失效失效影響影響嚴嚴重重度度S預預估估失失效效
16、原原因因發發生生率率O現行現行控制控制措施措施難難檢檢度度DRPN建建議議控控制制措措施施責責任任人人完完成成日日期期狀狀態態已採已採取之取之措施措施S O DRPN6十三十三.實施實施FMEAFMEA應注意的問題應注意的問題導入時機導入時機:FMEAFMEA團隊必須包括產品設計及其相團隊必須包括產品設計及其相關工程人員關工程人員FMEAFMEA分析分析 重在工程分析重在工程分析FMEAFMEA先期規劃應做好先期規劃應做好FMEAFMEA建義改善措施必須認真執行建義改善措施必須認真執行,並追蹤改善並追蹤改善效果效果FMEAFMEA導入時機導入時機 貫穿產品設計貫穿產品設計,制程設計制程設計FM
17、EAFMEA是個循環過程是個循環過程FMEAFMEA結果利用結果利用十四十四.幾個原則幾個原則:原則一原則一:一般情況下一般情況下,制程制程FMEAFMEA之嚴重度之嚴重度S S因因 為設計方案已經決定了為設計方案已經決定了S S的大小的大小,因因 此此S S不可降低不可降低,應主要從降低發生率應主要從降低發生率O O 及難檢度及難檢度D D入手入手,當降低了二者當降低了二者,RPNRPN 仍無法滿足要求時仍無法滿足要求時,須制作須制作DFMEA,DFMEA,改改 變設計方案變設計方案,降低嚴重度降低嚴重度S.S.17原則二原則二:所有人的因素均須設定為完全可所有人的因素均須設定為完全可 靠靠
18、,因此除非牽涉到方法的調整因此除非牽涉到方法的調整 不可將不可將“提高人員素質、提高人員素質、“加加強強 人員熟練程度、人員熟練程度、“提升個人能提升個人能力力 等模糊字眼作為等模糊字眼作為“控制措施控制措施.18原則三原則三:當同樣的失效重復發生時當同樣的失效重復發生時,必然有必然有 某些失效原因未被分析出來某些失效原因未被分析出來,必須必須 在原有制程在原有制程FMEAFMEA基礎上補充被遺漏基礎上補充被遺漏 的的“失效原因失效原因.原則四原則四:在在S S、O O、D D三者參數的選定時三者參數的選定時,小組小組 成員如有不同意見成員如有不同意見,則取其平均值則取其平均值,而非取最小值而
19、非取最小值.19十五.設計FMEA定義定義:預測產品設計中某些設計目標值可能預測產品設計中某些設計目標值可能產生的失效及分析這些失效會對個產品產生的失效及分析這些失效會對個產品外觀外觀,結構結構,功能功能,及必能穩定性及必能穩定性,可靠性可靠性及對制程造成的影響及對制程造成的影響,並針對之從產品設並針對之從產品設計和制程設計等方面提出改善措施計和制程設計等方面提出改善措施設計FMEA表單格式產產品品要要求求預預估估失失效效模模式式預預估估失失效效影影響響嚴嚴重重度度S預預估估失失效效原原因因發發生生率率O現現行行控控制制措措施施難難檢檢度度DRPN建建議議控控制制措措施施責責任任人人完完成成日
20、日期期狀狀態態已已採採取取之之措措施施S O D RPN設計FMEA範例之一產產品品要要求求預估預估失效失效模式模式預估預估失效失效影響影響嚴嚴重重度度S預估預估失效失效原因原因發發生生率率O現行現行控制控制措施措施難難檢檢度度DRPN建議建議控制控制措施措施責責任任人人完完成成日日期期狀狀態態已採已採取之取之措施措施S O DRPN凸凸包包式式的的主主機機板板架架平面平面翹曲翹曲損壞損壞主板主板7凸包凸包過高過高7治具治具298降低降低高度高度-OK降低降低高度高度7 3 242凸包凸包破裂破裂裝配裝配困難困難6凸包凸包過高過高5治具治具260降低降低高度高度-OK降低降低高度高度6 2 2
21、24凸包凸包形狀形狀不良不良2無無672更改更改凸包凸包形狀形狀-正正在在進進行行設計FMEA範例之二產產品品要要求求預估預估失效失效模式模式預估預估失效失效影響影響嚴嚴重重度度S預預估估失失效效原原因因發發生生率率O現行現行控制控制措施措施難難檢檢度度DRPN建議建議控制控制措施措施責責任任人人完完成成日日期期狀狀態態已採已採取之取之措施措施S O DRPN采采用用抽抽芽芽孔孔以以螺螺絲絲固固定定FDD抽芽抽芽破裂破裂裝配裝配不良不良7抽抽芽芽過過高高7治具治具298降低降低高度高度-OK降低降低高度高度7 2 228材材質質不不良良3無無484更換更換材質材質-OK更換更換材質材質7 1
22、428十六十六.結果應用結果應用實際實際-防止採用不良率高的設計和制程防止採用不良率高的設計和制程集中資源集中資源,循序改善產品設計和制程循序改善產品設計和制程循環改善循環改善,不斷提升設計和制程可靠度不斷提升設計和制程可靠度改進設計之參考改進設計之參考制程檢驗制程檢驗,測試標準測試標準,檢驗程序檢驗程序,檢驗規範等之檢驗規範等之參考參考下次下次FMEAFMEA分析之參考分析之參考產品可靠性產品可靠性,制程安全性制程安全性,環保之評估參考環保之評估參考工程師訓練之參考工程師訓練之參考誤解誤解-滿足客戶要求滿足客戶要求 工作負擔工作負擔9、静夜四无邻，荒居旧业贫。4月-234月-23Tuesda
23、y,April 18,202310、雨中黄叶树，灯下白头人。04:22:5104:22:5104:224/18/2023 4:22:51 AM11、以我独沈久，愧君相见频。4月-2304:22:5104:22Apr-2318-Apr-2312、故人江海别，几度隔山川。04:22:5104:22:5104:22Tuesday,April 18,202313、乍见翻疑梦，相悲各问年。4月-234月-2304:22:5104:22:51April 18,202314、他乡生白发，旧国见青山。18 四月 20234:22:51 上午04:22:514月-2315、比不了得就不比，得不到的就不要。四月
24、234:22 上午4月-2304:22April 18,202316、行动出成果，工作出财富。2023/4/18 4:22:5104:22:5118 April 202317、做前，能够环视四周；做时，你只能或者最好沿着以脚为起点的射线向前。4:22:51 上午4:22 上午04:22:514月-239、没有失败，只有暂时停止成功！。4月-234月-23Tuesday,April 18,202310、很多事情努力了未必有结果，但是不努力却什么改变也没有。04:22:5104:22:5104:224/18/2023 4:22:51 AM11、成功就是日复一日那一点点小小努力的积累。4月-2304
25、:22:5104:22Apr-2318-Apr-2312、世间成事，不求其绝对圆满，留一份缺乏，可得无限完美。04:22:5104:22:5104:22Tuesday,April 18,202313、不知香积寺，数里入云峰。4月-234月-2304:22:5104:22:51April 18,202314、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。18 四月 20234:22:51 上午04:22:514月-2315、楚塞三湘接，荆门九派通。四月 234:22 上午4月-2304:22April 18,202316、少年十五二十时，步行夺得胡马骑。2023/4/18 4:22:5104:
26、22:5118 April 202317、空山新雨后，天气晚来秋。4:22:51 上午4:22 上午04:22:514月-239、杨柳散和风，青山澹吾虑。4月-234月-23Tuesday,April 18,202310、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。04:22:5104:22:5104:224/18/2023 4:22:51 AM11、越是没有本领的就越加自命非凡。4月-2304:22:5104:22Apr-2318-Apr-2312、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。04:22:5104:22:5104:22Tuesday,April 18,202313、知人者智，自知者明。胜人
27、者有力，自胜者强。4月-234月-2304:22:5104:22:51April 18,202314、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。18 四月 20234:22:51 上午04:22:514月-2315、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。四月 234:22 上午4月-2304:22April 18,202316、业余生活要有意义，不要越轨。2023/4/18 4:22:5104:22:5118 April 202317、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。4:22:51 上午4:22 上午04:22:514月-23MOMODA POWERPOINTLorem ipsum dolor sit amet,consectetur adipiscing elit.Fusce id urna blandit,eleifend nulla ac,fringilla purus.Nulla iaculis tempor felis ut cursus.感感 谢谢 您您 的的 下下 载载 观观 看看专家告诉