失效模式效應分析教材(共49頁).ppt

1、失效模式及效應分析Failure Mode & Effects Analysisjakcyjakcy 20150803-講議版1課前小品n以下是HP惠普公司對於不良的成本分析n產(chǎn)品總成本的60取決於最初的設計n75的製造成本取決於設計說明和設計規(guī)范n70-80的生產(chǎn)缺陷是由於設計原因造成的2課程目的n讓大家認識FMEAn看的懂n寫的對3FMEA 的功能n減少工程變更，將潛在的問題 。n 品質(zhì)問題，而不在事後進行矯正措施。4事先預防事先解決5課程大綱n FMEA的發(fā)展沿革n FMEA與品質(zhì)成本n FMEA的分類n FMEA基本概念n FMEA表填寫說明n FMEA其它資訊n 分組練習FM

2、EA的發(fā)展沿革n1950年由美國Grumma公司，用在飛機主控系統(tǒng)的失效分析。nBoeing飛機公司與Marting公司在1957年正式編訂FMEA的作業(yè)程序，列在其工程手冊中。n在同時期，美國Nasa與美軍也開始應用FMEA技術，並於1974年出版MIC-STD-1629A FMEA應用程序。n1980年修改為MIC-STD-1629A，延用至今。n1985年由國際電工委員會(IEC)出版之FMEA國際標準(IEC812)，即參考MIC-STD-1629A加以部份修改而成。n我國在1970年左右引進，用於航空及汽車工業(yè)。6FMEA與品質(zhì)成本 根據(jù)美國汽車工業(yè)小組的調(diào)查統(tǒng)計報告，客戶滿意的品質(zhì)

3、槓桿研究指出，在產(chǎn)品推出到市場的過程中，愈早投入品質(zhì)預防的努力，愈能令客戶滿意，品質(zhì)回收的利益亦愈大。7產(chǎn)品設計開發(fā)階段 製程開發(fā)階段生產(chǎn)組裝階段售後服務階段客訴處理階段失敗成本低高 FMEA與品質(zhì)成本 n工廠的品質(zhì)成本可以分為三部份n預防成本實驗、分析n檢驗成本品保人員、量測人員、檢測設備n失敗成本返工、報廢、賠款n成本比失敗生產(chǎn)檢驗預防n失敗成本佔產(chǎn)品總成本的80%以上8 FMEA與品質(zhì)成本 n員工、軟及硬體都是公司的成本，如果沒有產(chǎn)出直接或間接的利潤(預防損失就是間接產(chǎn)出利潤)，對公司而言就是多出來的成本n也因為這樣的觀念多數(shù)人會誤把預防及檢驗成本當成是沒有產(chǎn)出的投資n其實洽洽相反這兩個

4、成本反倒是公司避免失敗成本的重點投資(最高的間接利潤)9 FMEA與品質(zhì)成本 失敗成本實例駕福特休旅車翻覆駕福特休旅車翻覆 美婦癱瘓獲賠億美婦癱瘓獲賠億 聯(lián)合晚報聯(lián)合晚報 (2004-6-4)(2004-6-4)n車禍發(fā)生在2002年，當時受害婦人駕駛一輛1997年的Explorer在公路上為了閃避路上的金屬物，車輛翻覆失控，造成她從腰部以下癱瘓至今。 n加州法院的陪審團裁定福特必須提供受害婦人2億美元的天價補償性賠償福特過去因Explorer失控翻覆挨告11次10FMEA的分類n設計的失效模式分析(DFMEA)n 它是以設計構想為基礎，來檢討系統(tǒng)與零件的構造、機能上的問題點n製程的失效模式分

5、析(PFMEA)n 在製程施行前階段，用來預測不良製程並檢討防範的 預防對策。1112FMEA基本概念1失效是什麼意思就是n失敗的n沒用的n有狀況的n失去功效的13FMEA基本概念1潛在失效是什麼意思就是n有可能n有機會n有存在n隱藏的14FMEA基本概念1失效原因是什麼意思2所以分析出原因是不容易的一件事n你必需要有足夠的量測或?qū)嶒灁?shù)據(jù)來支持你的論點n你必需要有產(chǎn)品相關的設計或製造的經(jīng)驗來給你思考 的邏輯n你必需要有敏銳的觀查力及清楚的大腦持續(xù)判斷n你其實只需要 15FMEA基本概念1失效原因是什麼意思3n我吃東西 因為 我餓了n我睡覺 因為 我累了n頭髮長了 因為 沒有剪n產(chǎn)品混料 因為

6、人員疏失n電線斷電 因為 保險絲燒了n產(chǎn)品做太慢 因為 不是最快的人做的16FMEA基本概念1失效模式是什麼一般而言是指一個假設的狀況，而這個狀況要考量的是n在規(guī)定條件下 (人、事、時、地、物)l不能完成既定功能。l不能維持在規(guī)定的上下限之間。l導致零組件的破裂、斷裂、 卡死等損壞現(xiàn)象。17FMEA基本概念1失效影響是什麼1簡單的話就是狀況造成的結(jié)果是什麼n瓦斯漏氣-可能會- 火災n下豪大雨-可能會- 水災n刮龍捲風-可能會- 風災18FMEA基本概念1失效影響是什麼2簡單的說就是造成具體直接的結(jié)果是什麼n瓦斯漏氣-可能會-引起火災造成人員傷 亡及財務損失n下豪大雨-可能會- 積水n刮龍捲風-

7、可能會- 飛起19FMEA基本概念1失效影響是什麼3影響有那麼簡單表示出來嗎?扣不下扣不到不好扣1.扣不好FMEA基本概念2失效嚴重度失效嚴重度(S(S，Severity-Effect)Severity-Effect)n指失效模式引發(fā)零件本身或?qū)ζ渌慵?、系統(tǒng)的特性、功能、可靠度的影響程度，乃至對顧客安全性、經(jīng)濟性及環(huán)境的衝擊程度。n一般而言，DFMEA小組要降低失效嚴重度只能藉助系統(tǒng)重新設計來改善nPFMEA小組要降低失效嚴重度仍應與DFMEA小組協(xié)助改善。20FMEA基本概念2-嚴重度(對顧客影響)本分級係當潛在失效的模式導致最終顧客，及/製造者/組裝廠不良時的結(jié)果，最終顧客應優(yōu)先受到考慮

8、，如果二者皆發(fā)生，則採用嚴重度較高者。(對生產(chǎn)/ 組裝影響)本分級係當潛在失效的模式號導致最終顧客，及/或製造者/組裝廠不良時的結(jié)果，最終顧客應優(yōu)先受到考慮，如果兩者皆發(fā)生，則採用嚴重度較高者。結(jié)果等級當潛在的失效模式影響到產(chǎn)品安全操作，及/或與法規(guī)不符而無預警即為非常高嚴重度等可能給操作者(機器或組裝)帶來危險而無預警無預警損害10當潛在的失效模式影響到產(chǎn)品安全操作，及/或與法規(guī)不符而有預警即為非常高嚴重度等可能給操作者(機器或組裝)帶來危險而有預警有預警損害9最終成品，無法操作(失去主要功能)成品須100%報廢非常高8最終成品可操作但性能降低，顧客不滿意成品全檢後，良品交貨，不良品無法重工

9、，須報廢。高7最終成品可操作，尺寸超出公差或外觀不良，顧客不能接受成品全檢後可重工，但重工後未必可使用中等6最終成品可操作，尺寸超出公差或外觀不良，客戶能特採，但須矯正成品全檢後，重工後，即可交貨 低5最終成品可操作，尺寸超出公差或外觀不良，客戶能接受，但須矯正客戶特採，但須矯正回覆非常低4最終成品可操作，尺寸超出公差或外觀不良，客戶能接受，不須矯正客戶允收，不須矯正回覆輕微3非主要尺寸超出公差或外觀輕微不良，不須通知客戶內(nèi)部須矯正，不須通知客戶非常輕微2無無無121FMEA基本概念2-嚴重度229-10unsafe 不安全7-8loss of primary function 喪失基本功能5

10、-6discomfort 不舒適、不方便2-4noticeable 具有明顯的影響1no effect 無影響FMEA基本概念3-發(fā)生率失效發(fā)生率失效發(fā)生率(O(O，Occurrence-Cause)Occurrence-Cause)n指失效的原因造成失效的機率。n發(fā)生率的判定著重於經(jīng)驗及歷史數(shù)據(jù)的發(fā)生程度。一般而言，DFMEA小組要降低失效發(fā)生率常利用設計修改(機構、材料、零件)，來排除失效的原因nPFMEA小組應針對影響失效控制參數(shù)進行改善。23FMEA基本概念3-發(fā)生率可能性可能性近似的失效率近似的失效率( (外觀外觀) )Ppk(Ppk(尺寸尺寸) )等級等級非常高：絕對失效每1000

11、00中有10000個0.5510每100000中有5000個0.559高：失效頻繁每100000中有2000個0.788每100000中有1000個0.867中等：偶而失效每100000中有500個0.946每100000中有200個15低：非相關性失效每100000中有100個1.14每100000中有50個1.23極低：不太可能失效每100000中有10個1.3320-124FMEA基本概念3-發(fā)生率259-10failure is almost inevitable 失效幾乎是不可避免的7-8repeated failures likely 有可能重覆失效4-6occasional fa

12、ilures likely 有可能偶爾失效2-3relatively few failures 很少失效1failure is unlikely 不可能失效FMEA基本概念4-難檢度難檢度難檢度(D(D，Detection-Failure Mode or Cause)Detection-Failure Mode or Cause)n指現(xiàn)行控制方法偵測發(fā)生失效的指標 nDFMEA小組要降低檢測度，要改變設計測試方式、驗証方式nPFMEA小組要降低檢測度，要改變檢驗對象、頻率26FMEA基本概念4-難檢度27FMEA基本概念4-難檢度289-10remote chance of detecting

13、 failure 查明失效的可能性極小7-8very low chance 可能性很小5-6low to moderate chance 可能性不大2-4good chance 可能性較大1 肯定能探測到失效FMEA基本概念5-RPN失效風險失效風險(RPN)(RPN)n風險關鍵指數(shù)(RPN-Risk Priority Number)用數(shù)據(jù)來衡量失效模式的風險處理順序及篩選不必要的項目nRPN由下列組成nS=嚴重度 O=發(fā)生率 D=偵測度nRPN=(S)*(O)*(D)29FMEA基本概念6FMEA是一種有系統(tǒng)的跨功能小組進行的事先預防活動其功能為:n評估產(chǎn)品品質(zhì)潛在失效模式及其影響。n消除或

14、減少潛在失效發(fā)生的改善措施。n作為未來同類型產(chǎn)品的FMEA參考依據(jù)。n要做為參考依據(jù)前需準備n記錄文件化。n產(chǎn)品及製品有變更時，隨時變更文件。30FMEA準備階段n確認顧客品質(zhì)需求。n決定失效風險分析(RPN)水準。n準備失效模式分析表。31一、確認顧客品質(zhì)需求1n調(diào)查、蒐集顧客的產(chǎn)品規(guī)範及國家法規(guī)n何謂規(guī)範?n產(chǎn)品允收的檢查項目n包含功能、外觀n何謂國家法規(guī)n法律規(guī)定限制的項目n有害物質(zhì)含量、安全系數(shù)要求32一、確認顧客品質(zhì)需求2n整理客戶的需求找出重要特性n初步設計，評價重要機構-DFMEAn製程規(guī)劃與分析，評價重要製程-PFMEA33一、確認顧客品質(zhì)需求334n重要特性重要特性n用特殊符

15、號、特別標記，這個欄位所要表達的是”關注”，對於客戶或是內(nèi)部已知的重要項目列入討論二.決定失效風險分析(RPN)水準35nRPN應設定在多少呢？為什麼?n200%n100?n80?n70?n60?n20?三、準備失效模式分析表136 FMEA分析表分析表項目名稱項目名稱: 設計責任者設計責任者: 負責工程師負責工程師: 編號編號: 發(fā)佈日期發(fā)佈日期: FMEA日期日期(原始原始): FMEA日期日日期日(修訂修訂 ) 版別版別:跨功能小組成員跨功能小組成員:功能，特徵功能，特徵或要求是什或要求是什麼麼?失效發(fā)生後失效發(fā)生後會出現(xiàn)那些會出現(xiàn)那些現(xiàn)象現(xiàn)象!-不導電不導電-變形變形-材料卡住材料卡住

16、-中毒中毒影響有影響有多嚴重多嚴重?可以做什麼可以做什麼 ?- 設計變更設計變更 . 材料材料 . 結(jié)構結(jié)構- 增加設計驗証增加設計驗証 . 可靠度可靠度 . 壽命實驗壽命實驗 . 功能驗証功能驗証- 過程變更過程變更- 使這變更標準化、程序化使這變更標準化、程序化 或成為一指導方針或成為一指導方針 可能有何錯誤可能有何錯誤?-沒碰到?jīng)]碰到 (直接直接)-硬度太軟硬度太軟(間接間接)-突然失去電源突然失去電源(偶發(fā)偶發(fā))-氣體外洩氣體外洩(意外意外)起因是起因是什麼什麼?發(fā)生的機發(fā)生的機率為多少率為多少?現(xiàn)行管制中原因可被預現(xiàn)行管制中原因可被預防和失效可被偵側(cè)嗎防和失效可被偵側(cè)嗎?預預防和偵測

17、方法如何防和偵測方法如何?三、準備失效模式分析表237DFMEA評審表項目問題是 否所要求的意見/措施負責人預計完成日期實際完成日期1 所有影響配合、功能、耐久性、政府法規(guī)和安全性的操作是否已被識別 2 是否考慮了類似零件的DFMEA 3 對高風險(RPN)評份數(shù)的項目是否已計劃並采取了適當?shù)募m正措施 4 對(S、O、D)評分高的項目是否已計劃並採取了適當?shù)募m正措施 5 對未來的操作及組裝合理性是否考慮到 5 對產(chǎn)品使者的舒適度是否考慮到 6 在製作FMEA時客戶及工廠的品質(zhì)及產(chǎn)能問題是否考慮到 備註FMEA其它資訊-不同的表格138FMEA其它資訊-不同的表格239n現(xiàn)行的預防探測或是管制n

18、理應每一個工序都有一個量測點及一個預防措施n所以討論FMEA時會一並列出預防的方法做為對探測度的評價參考n格式?jīng)]有絕對什麼是對的，基於效果而言有做檢討就多一份品質(zhì)保障，但內(nèi)容越詳細能傳達的訊息就越精確FMEA其它資訊-概念討論40nP是製作 / D是設計，在探討上差別在那裡?n製程的設計應放在P還？n嚴重度於改善對策後可以調(diào)降嗎？n怎麼對一個產(chǎn)品進行FMEA的項目建立FMEA其它資訊-概念討論41nD是設計 / P是製作 ，在使用上差別在那裡?1nn是指設計上要怎麼設計才能達到功能n例如厚度或材料要設計多少才能達到強度需求、等等nn是指製造上的評估要怎麼製造才能做出良品n例如如何確保厚度一致、

19、治具的防呆、外觀自檢位置等等FMEA其它資訊-概念討論42nD是設計 / P是製作 ，在探討上差別在那裡?2n另一個概念差別DFMEA中的”設計管制及檢測”指的是在設計時我們預計要使用的方式，所以探測度也是預計的，如果有類似的產(chǎn)品是已生產(chǎn)的，就能評價出更準確的分數(shù)FMEA其它資訊-概念討論43n製程的設計應放在P還？nFMEA是檢討產(chǎn)品在設計上及製造上可能會出現(xiàn)的品質(zhì)問題及改善對策n如果製程工藝的決策用在FMEA上會浪費很多的精力討論一個不存在的工藝n所以D和P都不是最適合(但可以)用來決定工藝的工具，工藝的決定可以用DFM(Design for Manufacturing可製造性設計) )來展開FMEA