Reported By: Dragon.long Updated date: 08/20/2004,失效模式與效應分析(FMEA) -東莞地區統一教材,三個基本觀念,FMAFEACriticality Analysis Corrective Action 強調事前預防 動態,【觀念篇-建立正確觀念】,全球企業普遍體認到，未來將面臨的共同挑戰已日益明顯 1.科技進步與變化迅速 2.企業競爭全球化、白熱化、微利時代已 經來臨 3.市場商機稍縱即逝、產品壽命週期縮短 4.顧客對品質要求大幅提高（CC） 5.PL產品責任加倍重視（SC）,現代企業面臨的挑戰,根據美國汽車工業小組的調查報告-客戶滿意的品質槓桿研究指出，在產品推出到市場的過程中，愈早投入品質預防的努力，愈能令客戶滿意，品質回收的利益亦愈大。,銷售階段,售後服務階段,客訴處理階段,100,10,1,1/2,1/20,產品設計開發階段,製程開發階段,品質預防-客戶滿意,失敗成本,低,高,預防、改善與災害控制,商品企劃,產品設計、試作,準備,生產,銷售、售後服務,市場撤退,預防FMEA D&P,改善-8D QIT&QCC,災害控制,失敗成本,低,高,的要點 是事前改善措施而不是事後矯正行動,在產品設計及製程規劃時成功地應用FMEA可以減少工程變更或容易執行變更，更可將潛在的問題事先預防。 是不良預防的分析工具，是一種有條理的程序、系統化的分析技術,可藉由一張包含所有的失效模式的表，說明失效模式、失效原因與影響性，並以數據來表示風險的大小,並採取預防改善措施。,品質槓桿,產品設計及製程規劃,量產及客戶端,事前改善措施,事後矯正行動,FMEA,8D,提前發現潛在性問題,事後發生信賴性問題,FMEA Model,Goal of FMEA,Effect,Failure Mode (Defect),Causes,Why？,潛在嚴重失效現象主要原因分析與驗證（FB/DOE/ANOVA/SCATTER）管制與偵測預防問題出現,8D Model,緊急處置,PROBLEM,Causes,4W？ 1H？,問題出現原因分析與驗證（數據蒐集分析）對策擬定分析對策實施問題消失,Why？,Goal of PSP,FMEA是將未來會發生的問題現在先來解決，避免或降低失敗成本的發生,QFD品質機能展開,DOE &田口方法,製程能力分析SPC&MSA,FMEA,Control Plan,APQP重要工具介紹（Advanced Product Quality Planning ）,【應用篇-先強調用對，再強化用巧】,DFMEA,PFMEA,顧客重要要求/CC SC,應用架構,FMEA的發展沿革,是評估設計可靠度之一種方法。在1950年由美國之GRUMMA公司針對新型噴射戰鬥機時，為了評估飛機操作系統某一元件之失效分析所採用之解析方法。1957年Boeing飛機公司與Martin公司正式將FMEA列入工程指導手冊。在同時期，美國NASA與軍方也開始應用FMEA技術，並於1974年訂定MIL-STD-1629 FMEA應用程序。1993年，美國汽車工業為連貫設計、 開發和製造的程序，整合各汽車公司FMEA應用程序，三大汽車公司委託ASQC整合SAE-J-1739（潛在失效模式與效應分析參考手冊）。我國在1970年左右引進，用於航空及汽車工業。,導入的要點為事前改善措施而不是事後矯正行動，在產品設計及製程規劃時成功地應用FMEA可以減少工程變更或容易執行變更，更可將潛在的問題事先預防。 是不良預防的分析工具，是一種有條理的程序、系統化的分析技術,可藉由一張包含所有的失效模式的表，說明失效模式、失效原因與影響性，並以數據來表示風險的大小,並採取預防改善措施。,失效模式分析(Failure Mode and Effects Analysis, 簡稱 FMEA)是一有系統的跨功能小組進行的事先預防活動，其目的為： 認識-產品及製程的潛在失效模式。 評估-產品及製程的失效之影響。 消除或減少潛在失效發生的預防改善措施，確認其成效。,FMEA的好處,為建立改善措施的優先順序提供一個原則進行預防改善。 確保所有想像得到失效模式和影響，在正常的操作情況之下均被考慮到。 提供過去的資料給未來參考、協助分析失效的範圍和考慮設計的變更。 藉由適當管理工具尋找、調查造成失效的原因，予以適當管制。 在設計審查的管理中，確保工程結構中失效預防的效果。 技術及經驗累積（PDM）。,FMEA的應用,系統 (System) -SFMEA 設計（Design） -DFMEA 製程（Process） -PFMEA 機器 (Machine) -MFMEA 設備 (Equipment) -EFMEA 維護 (Service) -SEFMEA,Types of FMEA,工厂端主要在PFMEA和部分產品的DFMEA,確認製造和裝配的失效原因與製程變異，找出管制及改善方法。 確認製程潛在的失效模式及影響。 改善順序的依據。 包含：設備/機器、工具、工作站、生產線、製程、治具。,製程的FMEA（PFMEA）-設計階段預防製造的不良,幫助選擇高可靠度和高安全性零件。 徹底瞭解各階層機構、組件、零件之功能。 設計初期階段了解製造和裝配的需求。 改善設計的弱點、改善順序的依據。 提供分析資訊，進行設計驗證與設計審查。 評估設計變更和新設計的必要性。 包含：主系統、次（子）系統、零件/組件/機構,設計的FMEA（DFMEA）-設計階段預防設計的不良,誰來作FMEA？（如何組小組）,為防止分析時的偏差,各個層面的代表,每個功能單位要有, 專業技術和管理人員都應有,集思廣益.,DFMEA:R&D,TE,QE,ME(材料工程師),QA,PE,PFMEA:PE,ME,TE,QA,IE,應用FMEA的時機？,新設計或工程更改 新製程或製程變更或製程轉移 新方法導入 新設備導入 應用及生產環境變動 材料更改,準備階段,1. 確認產品的可靠度要求及目標。 2.掌握系統、次系統的構造(列出產品所有的機構組件零件、製程、事務流程所有的步驟) 3.決定失效風險分析（RPN）水準。 4.準備失效模式分析表。,Remark: 時間計劃的整合-絕大部份進行此類分析的人員，都有原本的任務，一方面要能進行日常工作，另一方面要能完成分析工作，因此時間的妥善安排是非常重要的,失效風險分析,以數據評估失效模式風險風險關鍵指數 （RPN:Risk Priority Number） 風險關鍵指數由下列組成 S 嚴重度 P 發生率 D 偵測度,RPN風險率的構成,效應(影響),嚴重度S,發生率P,偵測度D,控制,原因,失效模式(現象),PFMEA風險的評估與改善評估,失效模式,原 因分析,影 響分析,管制方式,制程管制難易度,發生機率,失效嚴重度,RPN(風險關鍵指數),製程條件,D,P,S,改變製程管制方式,改變製程條件,修改後RPN下降,DFMEA風險的評估與改善評估,失效模式,原 因分析,影 響分析,管制方式,設計管制難易度,發生機率,失效嚴重度,RPN(風險關鍵指數),D,P,S,改善設計管制,修改設計,重新設計,修改後RPN下降,RPN的分級（5分級或10分級）,1.對SPD每一個項目必須先定義出自己的等級 2.SPD的尺度可以不同 3.SPD的分級比率應用必須持續、一致 4.SPD的分級必須在構成要素展開之前被界定清楚 5.SPD的分級必須隨著 FMEA 的結果一起發表,等 級 S P D 極低 沒 有 非常低 易/早發現 低 輕 微 低 低 中 重要的 中 中 高 高 高 高 極高 嚴重/致命 非常高 難/晚發現,失效嚴重度(S-Seriousness)： 指失效模式發生時引發其對零件本身或對其他零件、次系統、主系統的特性、功能、可靠度的影響程度，乃至對顧客（內外部）安全性、經濟性及環境的衝擊程度。一般而言,DFMEA小組要降低失效嚴重度只能藉助系統重新設計來改善。PFMEA小組要降低失效嚴重度仍應與DFMEA小組協助改善。,DCGP PFMEA 失效嚴重度Definition,項目/功能 1.請填寫進行分析中 製程設計之項目名稱及詳細功能. 2.應該力求精確描述製程欲達成的結果。,潛在失效模式(Potential Failure Model) 1.指製造過程有 可能未能達到或完成該 製造過程的設計目的。 2.對於特定項目item及其功能functional， 列出每一個潛在失效模式。它有可能以 前類似情形(類似產品設計或類似製程) ， 因此建議以往錯誤案件(包括研究開發過 程的失敗經驗、製程失敗經驗、市場客 訴)進行研究收集分析整理。 3.也有可能未曾發生，但是評估有可能 發生，也必須要進行評估。 可以透過小組的腦力激盪進行小組 審查。 例如:零件偏移、斷線、短路、線路太細,失效發生率(P，Probability)： 指失效模式發生的原因造成失效發生的機率。發生率的判定著重於經驗及歷史數據發生的程度，不在於精確的數值。一般而言，DFMEA小組要降低失效發生率常利用設計修改（eg.材料、零組件），來排除失效的原因；PFMEA小組應針對影響失效控制參數進行改善。,DCGP PFMEA 發生機率的Definition,潛在原因/失效機制(Potential Cause(s)/Mechanism(s) of Failure 1.潛在原因/失效機制即發生潛在失效模式的原因。 2.一個失效模式可以有多數個潛在原因/失效機制，必須儘可能的進行探討及原因分析 3.發生度(率)則是指造成潛在失效模式的發生的原因機會(率) 例如:CASE組裝設計上有過度干涉現象 例如:作業員未戴靜電環作業致材料被靜電打死. 材料過期 例如:設備未定時保養和校正 線路變更未作Verify.,檢測度(D，Detection)： 指零件、組件、機構裝置或系統投產前現行控制方法偵測發生失效的原因或失效模式的評價指標。DFMEA小組要降低檢測度，常改變設計測試方式、驗證方式、實驗計畫或強化設計審查；PFMEA小組要降低檢測度，改善檢驗對象、方式、方法與頻率。,Step 7 現行的設計/製程管制(Current Process / Design Controls) 1.PFMEA:列出現行製程分析中之預防措施 (一般指製程檢驗、工程檢查、) 。 DFMEA現行設計分析中，有關DFMEA在此處為設計確認、設計驗證或其他活動(安全係數考量、數學模擬分析、 2.預防：預防潛在失效之起因/或降低失效機制，所採行之預防性措施。 3.偵測：在(設計階段)正式量產前， DFMEA分析以任何解析方式或物理方法，查出失效或失效模式之起因。而針對PFMEA，應該以任何4M1E解析方式及量測方面的合理分析。 4.偵測度:設計階段之分析及驗證出設計錯誤的能力製程階段則利用檢查、抽樣、保養可以檢查出錯誤的能力 例如:FQC抽驗,U-chart,進料檢查,1PC外觀尺寸檢查 加嚴抽驗, 增加測試ITEM進行sorting, 加BURN-IN等,DCGP PFMEA Detection Definition,如何進行FMEA？ -PFMEA,PFMEA實施步驟,P1.產品製程分析 P2.製程展開 P3.要求功能敘述,確認輸入輸