潛在失效模式及后果分析(FMEA)-培訓(xùn)教材

潛在的失效模式與效應(yīng)分析(FMEA)培訓(xùn)師：李果FMEAF:Failure失效、失敗→定義：達不到預(yù)期的功能或目的FailtoreachScope.Objective.Purpose.談Failure，先談定義要層別得夠細(xì)，否則收集的資料會很混淆FailureMode(cause)EffectAnalysis在規(guī)定條件下不能完成其規(guī)定的功能，或參數(shù)不能保持在規(guī)定範(fàn)圍內(nèi)，或操作者失誤，造成產(chǎn)品功能失效，及因應(yīng)環(huán)境力變化導(dǎo)致功能喪失。M:Mode在所有失效中，出現(xiàn)最多的(眾數(shù))例：2,3,3,3,4,5,5,6,7在組織有限的資源下，從失效最多的狀況、最高的頻率開始著手，此即FailureModeFMEAFailureMode(cause)EffectAnalysisFMEAE:Effect影響Effect談三種：在有限r(nóng)esource的狀況下，從失效最多的狀況開始著手，此即FailureModeFailureMode(cause)EffectAnalysis1.Localeffect2.Nexthighleveleffect3.Endeffect(對本身的立即影響)(對同一Level的影響，也可能對Nexthighleveleffect)(對產(chǎn)品使用者的影響)(對endproduct的user影響,產(chǎn)品跑到user身上，use時才發(fā)現(xiàn))DownstreamInternaleffectDownstreamExternaleffectFMEA之沿革GrummanAircraftCompany1950FMEA飛機主操縱系統(tǒng)失效分析Boeing&MartinMariettaAerospaceCompany1957工程手冊中正式列出FMEA程序NationAeronauticsandSpaceAdministration(NASA)1960FMEA成功地應(yīng)用於航太計劃DefenseDepartmentInternationalElectricalCommission(IEC)Chrysler,FordGM,ASQ,AIAG1974出版Mil-STD-1629FMECA1980出版Mil-STD-1629AFMECA1985出版IEC812FMEA1993出版FMEA手冊1995出版FMEA手冊2001出版FMEA手冊FMEA定義及分析方式FMEA是一種工程技術(shù)用以定義、確認(rèn)及消除在系統(tǒng)上、設(shè)計、過程及服務(wù)還沒有到達顧客前已知的或潛在的失效、問題等。FMEA包含了兩種分析方式：第一:使用歷史數(shù)據(jù)，針對相似產(chǎn)品、服務(wù)、保證數(shù)據(jù)、顧客抱怨、及其他可取得資訊，加以定義失效。第二:使用統(tǒng)計推論、模擬分析、同步工程及可靠度工程等以確認(rèn)及定義失效。如果正確及適當(dāng)?shù)厥褂?，F(xiàn)MEA方法會使評價行動更準(zhǔn)確及更有效率。良好FMEA之具備事項FMEA是早期預(yù)防失效及錯誤發(fā)生的最重要且最有效的方法之一。一個良好的FMEA必須具備： 1. 確認(rèn)已知及潛在失效模式 2. 確認(rèn)每一失效模式的效應(yīng)和原因 3. 依據(jù)風(fēng)險優(yōu)先指數(shù)(產(chǎn)品的嚴(yán)重度、發(fā)生率 及偵測度) 4. 提供問題改正行動及跟催FMEA之效益指出設(shè)計上可靠性的弱點，提出對策針對要求規(guī)格、環(huán)境條件等，利用實驗設(shè)計或模擬分析，對不適當(dāng)?shù)脑O(shè)計，即時加以改善，節(jié)省無謂的損失有效的實施FMEA，可縮短開發(fā)時程及開發(fā)費用FMEA發(fā)展之初期，以設(shè)計技術(shù)為考量，但後來的發(fā)展，除設(shè)計階段使用外，製造工程及檢查工程亦可適用以設(shè)計的最小構(gòu)成單位組件，假設(shè)使用中可能產(chǎn)生的故障，針對此故障，檢討其可能引起對上層組件、子系統(tǒng)及系統(tǒng)產(chǎn)生的影響，指出可靠性的弱點，提出對策建議，防止未然的故障發(fā)生。FMEA的精神FMEA展開時機1. 依照FMEA定義，它是一種方法，消除或減少已知或潛在問題， 以強化顧客滿意至最大極限。因此，為了要達成此目的，展開FMEA 的時機必須愈早愈好!縱使相關(guān)數(shù)據(jù)/資訊仍然未知時。 FMEA的口號為:(就你所有，儘全力而為)2. 經(jīng)由品質(zhì)機能展開(QFD)已知某些資料時，就應(yīng)立刻展開FMEA。3. 當(dāng)設(shè)計新的系統(tǒng)，新的設(shè)計，新產(chǎn)品，新過程，新的服務(wù)時。4. 當(dāng)現(xiàn)有系統(tǒng)，設(shè)計，產(chǎn)品，過程，或服務(wù)等不管是何種理由，將要變 更時。5 當(dāng)既有的系統(tǒng)，設(shè)計，產(chǎn)品，過程，或服務(wù)的條件有新的應(yīng)用時。6 當(dāng)既有的系統(tǒng)，設(shè)計，產(chǎn)品，過程或服務(wù)被考慮要改善時。FMEA之因果模式1.設(shè)計不當(dāng)2.製造不當(dāng)3.使用不當(dāng)4.磨耗5.安裝不正確6.逐漸老化1.實體破壞2.操作中失效3.功能退化4.功能不穩(wěn)定1.安全失效2.機能失效3.控制失效〈感覺、外觀〉人機料法環(huán)CAUSEMODEEFFECTFMEA作業(yè)展開任務(wù)確認(rèn)決定分析層級列舉故障模式機能方塊圖流程步驟分析表選定故障模式製作FMEA表列舉故障原因提出對策方案RPN評價選定對象故障事例試驗報告不良報告顧客抱怨經(jīng)驗累積DFMEAPFMEA系統(tǒng)、子系統(tǒng)、零件FMEA種類系統(tǒng)零組件子系統(tǒng)主系統(tǒng)設(shè)計零組件子系統(tǒng)主系統(tǒng)製程人力設(shè)備方法材料量測環(huán)境重點：使系統(tǒng)失效之影響降至最低目標(biāo)：使系統(tǒng)品質(zhì)、可靠性、成本及維護性提昇至最佳狀態(tài)重點：使設(shè)計失效之影響降至最低目標(biāo)：使設(shè)計品質(zhì)、可靠性、成本及維護性提昇至最佳狀態(tài)設(shè)備工具、工作站生產(chǎn)線作業(yè)員訓(xùn)練過程及量具重點：使過程失效之影響降至最低目標(biāo)：使過程品質(zhì)、可靠性、成本及維護性提昇至最佳狀態(tài)何謂設(shè)計FMEA?設(shè)計的潛在FMEA是一種分析技術(shù)，係由負(fù)責(zé)設(shè)計的工程師或小組使用，在儘可能的範(fàn)圍內(nèi)用來確保所有潛在的失效模式及其原因均已納入考量並予以處理。最終成品及其所有相關(guān)的系統(tǒng)、子系統(tǒng)及零組件，都應(yīng)納入評估，F(xiàn)MEA是設(shè)計小組想法之摘錄(包括依據(jù)經(jīng)驗有可能失效事項之分析)。＊根據(jù)潛在失效模式對顧客的影響程度，列出優(yōu)先順序來，並據(jù)以建立設(shè)計、改善、開發(fā)及驗收測試或分析之優(yōu)先順序系統(tǒng)。過程的潛在FMEA是一種分析技術(shù)，係由負(fù)責(zé)過程的工程師或小組使用，在儘可能的範(fàn)圍內(nèi)用來確保所有潛在的失效模式及其原因/機制均已納入考量並予以處理。過程潛在FMEA旨在：鑑別過程的機能和要求鑑別潛在的產(chǎn)品和過程有關(guān)的失效模式評估失效對顧客的潛在影響鑑別潛在的製造或組裝過程原因和鑑別過程變數(shù)(Variables)，並且據(jù)以控制降低發(fā)生率或失效情況的偵測度。鑑別過程變數(shù)，以著眼於過程控制列出潛在失效模式之排序，並據(jù)以建立考慮採取預(yù)防／矯正措施的優(yōu)先順序?qū)⒀u造或組裝過程的結(jié)果予以文件化。何謂過程FMEA?FMEA與控制特性持續(xù)不斷的改善(消除或減少失效、錯誤、成本、不當(dāng)?shù)?是改善顧客滿意度最重要指標(biāo)。FMEA中有三項非常重要指標(biāo)和產(chǎn)品品質(zhì)/服務(wù)關(guān)係密切。第一、危險的(Critical)特性：

這些特性會影響生產(chǎn)的產(chǎn)品/服務(wù)是否符合政府法規(guī)和安全規(guī)定。譬如：正式法律/規(guī)章工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)顧客需要內(nèi)部工程需要或主要量測指標(biāo)（諸如：尺寸、溫度、壓力、、等等）第二、顯著的(Significant)特性：顧客及供應(yīng)商共同制定或顧客指定或設(shè)計/過程工程師制定。諸如：尺寸、速度、溫度、壓力、等等設(shè)計FMEA及過程FMEA的內(nèi)容必須用於確認(rèn)重大的產(chǎn)品、過程或服務(wù)特性，作為說明最佳設(shè)計的方法。所有的重要特性應(yīng)於可行性研究中就設(shè)計好。第三、主要的（Major）特性：為量測指標(biāo)，提供迅速回饋到過程，因此可立即地正確更正品質(zhì)問題。這種量測指標(biāo)也提供問題來源及關(guān)於品質(zhì)方面，顧客不滿意的定性及定量量測。這些量測指標(biāo)諸如下列結(jié)果：1.長期信賴性測試 6.外部檢驗檢討及分析2.內(nèi)部檢驗及稽核 7.保證（里程、壽命）資料分析3.過程不良品檢討及分析 8.供應(yīng)商審核分析4.顧客滿意度調(diào)查 9.顧客抱怨分析5.產(chǎn)品驗收測試先期產(chǎn)品品質(zhì)規(guī)劃(APQP)時序圖概念啟始認(rèn)可1.規(guī)劃計畫認(rèn)可原型試作量試2.產(chǎn)品研發(fā)3.過程研發(fā)過程研發(fā)/驗證產(chǎn)品研發(fā)/驗證計畫/定義研發(fā)立案生產(chǎn)生產(chǎn)階段/回饋矯正產(chǎn)品/過程驗收4.產(chǎn)品/過程驗收規(guī)劃5.回饋與矯正量產(chǎn)DFMEAPFMEAFMEA之展開“Before-the-event“，not“After-the-fact“減少產(chǎn)品／過程設(shè)計開發(fā)後期的變更。FMEA不僅是簡單的填表工作，而是藉由對FMEA之瞭解以消除風(fēng)險及計劃適當(dāng)?shù)目刂苼磉_到顧客滿意。記錄『全部的過程』《儘可能》FMEA作業(yè)說明(FMEA分析目的及步驟)目的：FMEA是一種系統(tǒng)方法，使用制式表格及問題解決方 法以確認(rèn)潛在失效模式及其效應(yīng)，並評估其嚴(yán)重度、發(fā) 生度、偵測度及目前控制方法，從而計算風(fēng)險優(yōu)先指數(shù)

(RPN)，最後採取進一步改善方法，如此持續(xù)進行，以 達防患失效模式及效應(yīng)發(fā)生於未然。步驟 ：(一)評定風(fēng)險＊確認(rèn)潛在失效模式及評估其效應(yīng)之嚴(yán)重度並評估其發(fā)生度及偵測度＊確認(rèn)關(guān)鍵特性 (二)使用柏拉圖，展開優(yōu)先順序評估＊評估潛在過程／設(shè)計不良大小 (三)依優(yōu)先次序採取改善措施＊幫助根除（設(shè)計變更）產(chǎn)品／服務(wù)及減少（控制）有問題之產(chǎn)生／服務(wù)到達顧客之要求＊控制含-P型（預(yù)防型）及D型（偵測型）FMEA作業(yè)說明(FMEA團隊遴選及流程)FMEA團隊遴選*跨部門團隊之組成*遴選跨層人員(設(shè)計工程師、過程工程師、生產(chǎn)管理、品保工程師...等人)*遴選FMEA負(fù)責(zé)工程師*灌能以執(zhí)行改善動作決定過程或遴選標(biāo)準(zhǔn)過程*使用方塊圖/流程圖以展示目前或計劃的過程詳細(xì)的原因-失效-效應(yīng)*腦力激盪/確認(rèn)失效模式*確認(rèn)第一層原因(第二層、第三層、第四層等多層原因)*定義失效模式的效應(yīng)FMEA作業(yè)說明(FMEA團隊遴選及流程-續(xù))計算風(fēng)險*嚴(yán)重度(每程失效模式取最大值)*針對每一失效模式，採用最高計分的嚴(yán)重度乘以最高計分的發(fā)生率(SxO)*風(fēng)險優(yōu)先指數(shù)(RPN)為最高計分的嚴(yán)重度乘以最高計分的發(fā)生率，再乘以最低計分的偵測度*也可能是較高計分的偵測度(完全視目前控制方法的性質(zhì)而定)p.s.目前AIAGFMEA手冊範(fàn)例以最高計分的偵測度計算建立柏拉圖(可運用不同統(tǒng)計技術(shù))*針對嚴(yán)重度、發(fā)生率及風(fēng)險優(yōu)先指數(shù)逐一建立柏拉圖*確認(rèn)“重要的少數(shù)失效模式”展開建議行動*專注於少數(shù)重要的失效模式項目/功能(要求)潛在

失效模式潛在失效效應(yīng)嚴(yán)

重

度等

級潛在原因/

失效機制發(fā)

生

度現(xiàn)行設(shè)計(過程)控制預(yù)防檢測偵

測

度R

P

N建議措施責(zé)任與

目標(biāo)

完成日期措施結(jié)果採行措施嚴(yán)

重

度難

檢

度偵測

度R

P

N潛在失效模式與效應(yīng)分析作業(yè)序列功能,特徵

或要求為何?效應(yīng)為何?什麼會錯誤?--無功能--部分/過多/

降低功能--間歇功能--不預(yù)期功能有多不好?原因為何?其發(fā)生

頻率為何?如何能

預(yù)防及發(fā)現(xiàn)

這種

原因及錯誤?這種方法

發(fā)現(xiàn)這種問題

有多好?改善風(fēng)險程度能夠做什麼?--設(shè)計變更--過程變更--特別控制--標(biāo)準(zhǔn),程序書

或指引變更--導(dǎo)入防呆措施--加強設(shè)備保養(yǎng)--加強參數(shù)控制--加強工作技能FMEA作業(yè)說明(FMEA展開流程)編制過程／流程決定過程功能決定失效模式三種評價完成？ＲＰＮ（S*O*D)確認(rèn)效應(yīng)評價嚴(yán)重度確認(rèn)原因評價發(fā)生度確認(rèn)目前控制評價偵測度輕重緩急柏拉圖分析遴選最重要失效模式知道如何影響嚴(yán)重度？發(fā)生度？偵測度？收集數(shù)據(jù)進行變更確認(rèn)改變執(zhí)行改變收集數(shù)據(jù)原因順序影響要因確認(rèn)改變否是是否更新文件重訂優(yōu)先順序範(fàn)例-FMEA展開失效原因1.設(shè)備(Machine)1.11.21.31.材料(Material)1.11.21.作業(yè)員(Man)1.11.21.方法(Method)1.11.2

失效原因失效模式1.2.3.4.1.環(huán)境Environment)1.11.2失效效應(yīng)當(dāng)下過程嚴(yán)重度嚴(yán)重度嚴(yán)重度嚴(yán)重度失效效應(yīng)下一過程失效效應(yīng)下游業(yè)者失效效應(yīng)最終顧客目前控制．．．發(fā)生度發(fā)生度偵測度發(fā)生度範(fàn)例-FMEA展開失效原因1.設(shè)備(Machine)1..1鏈條速度太慢1..2焊鍚溫度太高1..3過爐高度太高1.

材料(Material)1..1黏度太高1..2銲油太多1.

作業(yè)員(Man)1..1多功能作業(yè)員1..2管理員未受訓(xùn)練1.

方法(Method)1..1預(yù)防保養(yǎng)不良1..2訓(xùn)練不良

失效原因失效模式1.太多焊鍚膏1.

環(huán)境(Environment)1..1溫度太低1..2濕度太高失效效應(yīng)(當(dāng)下過程)在目視/修理過程時失效嚴(yán)重度嚴(yán)重度嚴(yán)重度嚴(yán)重度失效效應(yīng)(下一過程)在目視/修理過程時失效失效效應(yīng)(下游使用者)最終測試失效、報廢失效效應(yīng)(最終顧客)最終顧客無法功能運作目前控制．目視及焊鍚後目視．電性測試發(fā)生度2625111發(fā)生度21偵測度

86發(fā)生度

214578

控制計劃為一活的(live)文件，描述與規(guī)範(fàn)如何控制制程?？刂朴媱澥沁^程的肇建者，創(chuàng)立過程控制，由反應(yīng)計劃(Reactionplan)來執(zhí)行異常管理?？刂朴媱澥菢?gòu)成整體先期品質(zhì)規(guī)劃中最重要的一部份。 在實務(wù)運作中，控制計劃敘述在流程中每一階段，如何製造及保證過程及產(chǎn)品可以被控制。應(yīng)用控制計劃，過程中的作業(yè)員能加以觀察並量化任何過程改變，同時也能收集數(shù)據(jù)導(dǎo)引任何良好過程改變及消除任何不好過程改變。換言之，一種控制計劃，假如適當(dāng)和廣泛準(zhǔn)備得當(dāng)，應(yīng)該產(chǎn)生更穩(wěn)定過程條件並使顧客風(fēng)險降至最低。FMEA與控制計劃FMEA與控制計劃（ControlPlan)關(guān)係分析理念嚴(yán)重度難檢度過程控制計劃失效模式失效原因建議措施（治本）失效效應(yīng)發(fā)生率目前措施（治標(biāo)）過程控制計劃RPN=MAX.嚴(yán)重度(1-10)*MAX.發(fā)生率(1-10)*MAX.難檢度(1-10)嚴(yán)重度x發(fā)生率安全/法規(guī)FMEA作業(yè)說明(FMEA表摘要–1/2)FMEA編號：填入FMEA號碼，以利追蹤。項目名稱：填入所欲分析之系統(tǒng)、子系統(tǒng)、或零件。責(zé)任部門：填入負(fù)責(zé)分析該零件之單位。填表人：填入負(fù)責(zé)工程師知姓名、電話及公司名。車型年份：填入分析之車型年份。主要日期KeyDate：填入初次預(yù)定完成FMEA日期，此日期不應(yīng)超過預(yù)定的產(chǎn)品開始量產(chǎn)日期以供應(yīng)商而言，初次FMEA之預(yù)定日期不應(yīng)該超過顧客所要求的生產(chǎn)零件及核準(zhǔn)過程(PPAP)提交日期。FMEA日期：填入原始完成彙整FMEA日期，與最近修正日期。核心小組：填入核心小組成員資料。工程名稱與工程機能：填入分析的項目與功能。潛在失效模式：列舉所有曾經(jīng)/潛在發(fā)生之異?，F(xiàn)象。潛在失效影響：逐項分析各失效模式一旦發(fā)生，對系統(tǒng)、子系統(tǒng)、次過程、零組件、成品、客戶所發(fā)生之影響。FMEA作業(yè)說明(FMEA表摘要–2/2)嚴(yán)重度：估計故障確實發(fā)生時，對客戶、後續(xù)製造或組裝廠所造成 的影響之程度。等級：Critical,key,major,significant潛在失效原因/機制：逐項分析各個失效模式的發(fā)生原因。過程控制的方式，有以下兩種考量類型：1)預(yù)防2)檢測發(fā)生度：預(yù)估失效模式可能發(fā)生之程度。難檢度：估計故障確實發(fā)生時之檢出能力。風(fēng)險優(yōu)先數(shù)：為發(fā)生度、嚴(yán)重度、偵測度相乘的結(jié)果。建議措施：依RPN評價，須依優(yōu)先順序採取對策。建議措施責(zé)任：填入對策案之對應(yīng)人員及目標(biāo)達成日期。所採對策：簡述所採處理措施。對策案評價及追蹤：填入對策案風(fēng)險優(yōu)先數(shù)評價。效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)效應(yīng)的嚴(yán)重度等級危險無警訊潛在的故障模式如果會毫無預(yù)警的影響到汽車的安全操作和/或違反政府的規(guī)定，則屬於高度危險10危險有警訊潛在的故障模式如果會有警訊的情況下，會影響到汽車的安全操作和/或違反政府的規(guī)定，則屬於非常危險9極高汽車/零組件無法操作，失去主要功能8高汽車/零組件還能運作，但是性能降低，導(dǎo)致顧客非常不滿7中等汽車/零組件還能運作，但是舒適/便利的項目無法運作，導(dǎo)致顧客感到不滿意6低汽車/零組件以及舒適/便利的項目都能運作，但是性能表現(xiàn)降低，讓顧客感到有些不滿意5極低安裝加工/發(fā)出異音項目不合格，而且大部分的顧客都注意到(大於75%)4輕微安裝加工/發(fā)出異音項目不合格，而且50%顧客都注意到3極輕微安裝加工/發(fā)出異音項目不合格，而且挑剔的顧客會注意到2無無影響1

建議的DFMEA嚴(yán)重度評估標(biāo)準(zhǔn)失效的機率可能的失效率等級極高:失效幾乎不可避免≧100件/每一仟輛車1050件/每一仟輛車9高:一再重複失效20件/每一仟輛車810件/每一仟輛車7中等:偶爾發(fā)生失效5件/每一仟輛車62件/每一仟輛車51件/每一仟輛車4低:相對較少失效0.5件/每一仟輛車30.1件/每一仟輛車2極低:不太可能出現(xiàn)失效≦0.010件/每一仟輛車1

建議的DFMEA發(fā)生率評估標(biāo)準(zhǔn)偵測度標(biāo)準(zhǔn):設(shè)計控制檢測的可能性等級絕對不確定設(shè)計控制不會也/或不能檢測出潛在原因/失效機制和後續(xù)的失效模式，或者根本就沒有設(shè)計控制10極微小設(shè)計控制檢測出潛在原因/失效機制和後續(xù)失效模式的機率極其微小9微小設(shè)計控制檢測出潛在原因/失效機制和故障失效模式的機率微小8極低設(shè)計控制檢測出潛在原因/失效機制和故障失效模式的機率極低7低設(shè)計控制檢測出潛在原因/失效機制和故障失效模式的機率低6中等設(shè)計控制檢測出潛在原因/失效機制和故障失效模式的機率中等5中高設(shè)計控制檢測出潛在原因/失效機制和故障失效模式的機率中高4高設(shè)計控制檢測出潛在原因/失效機制和故障失效模式的機率高3極高設(shè)計控制檢測出潛在原因/失效機制和故障失效模式的機率極高2幾乎肯定設(shè)計控制一定可以檢測出潛在原因/失效機制和後續(xù)失效模式1

建議的DFMEA偵測度評估標(biāo)準(zhǔn)FMEA持續(xù)追蹤(Follow-up)FMEA之持續(xù)追蹤是非常重要的，其相關(guān)措施應(yīng)擴及各相關(guān)作業(yè)。(FMEAwillbelimitedvaluewithoutpositiveandeffectivepreventive/correctiveactions)負(fù)責(zé)工程師應(yīng)確保所有建議的措施均已有效執(zhí)行。FMEA是個隨時需要更新的文件(Livingdocument)，縱使該產(chǎn)品已經(jīng)量產(chǎn)，必要時亦須更新。設(shè)計FMEA中對「顧客」的定義設(shè)計FMEA中，對「顧客」的定義通常不僅是指「最終使用者」，但也可能是車輛設(shè)計工程師/小組，或較高階層之組裝作業(yè)，及/或生產(chǎn)過程(例如:製造、組裝作業(yè)、服務(wù)作業(yè))負(fù)責(zé)工程師。設(shè)計FMEA之作業(yè)時機設(shè)計FMEA是一個隨時需要更新的文件(Livingdocument)，其作業(yè)時機如下：在設(shè)計起始概念形成前或形成之際。在整個產(chǎn)品研發(fā)階段隨著設(shè)計變更或取得新資訊而不斷更新。在生產(chǎn)圖面發(fā)行至製造模具前，基本架構(gòu)已完成。設(shè)計FMEA小組之作業(yè)考量設(shè)計FMEA必須將製造／裝配需求納入考量，可能出現(xiàn)的潛在失效模式和／或其原因，如果其鑑別、效應(yīng)及控制都已經(jīng)包括在過程FMEA，則不一定要包括在設(shè)計FMEA之中。設(shè)計FMEA並非依靠過程控制來克服潛在的設(shè)計弱點。不過會將製造／裝配上一些技術(shù)的限制納入考量，如：必要的模型設(shè)計、限定的表面處理、工模具組裝空間/進出、限定的鐵材硬度、過程能力／性能。設(shè)計FMEA之研擬對所要求的特性定義越清楚時，越容易鑑別潛在失效模式，以採取預(yù)防／矯正措施。研擬DFMEA必須由其所欲分析的系統(tǒng)、子系統(tǒng)及／或零組件的方塊圖著手。(如：附錄C)其目的是要了解進入方塊圖輸入(Input)、過程(功能)到輸出(Output)，此方塊圖說明分析中各項目之間的主要關(guān)係，並且建立一套符合邏輯的分析順序。研擬FMEA時使用的方塊圖，應(yīng)附於FMEA中。設(shè)計FMEA方塊圖範(fàn)例失效模式與效應(yīng)分析(FMEA)

方塊圖／環(huán)境極值系統(tǒng)名稱: 手電筒

汽車產(chǎn)生年份: 1994新產(chǎn)品

FMEA識別號碼: XXX100D001操作環(huán)境極值

溫度測試:_______-20至160_F___________腐蝕測試:_______測試排程B______震動測試:_______不適用______

衝擊測試:____六英呎墬落_______________異質(zhì):____塵土________________溼度測試:___0-100%RH_____

可燃性(哪些零組件接近熱源?):____________________________________________________________________

其他:____________________________________________________________________________________________以下為方塊圖範(fàn)例，F(xiàn)MEA小組亦可使用其他類型方塊圖，以說明在其分析中考量的項目。開關(guān)(SWITCH)

開／關(guān)

C安裝燈泡

(BULBASSEMBLY)

D外殼

(HOUSING)

A電極板(PLATE)

E

+電池

(BATTERIES)

B彈簧(SPRING)

F-1554432零組件:

A.外殼

B.電池(2DCELL)

C.開關(guān)

D.燈泡組

E.電極板

F.彈簧安裝方式:

1.裝入(SKIPFIT)

2.鉚釘(RIVETS)

3.螺紋(THREAD)

4.按壓(SNAPFIT)

5.壓合(COMPRESSIVEFIT)設(shè)計方塊圖例系統(tǒng)子系統(tǒng)零組件車體內(nèi)部車窗車門密封帶玻璃外部車門車門內(nèi)/外板門扣/鎖如果產(chǎn)品機能很複雜，可將其區(qū)分為若干子系統(tǒng)，以鑑別其主要及次要機能，予以各個分析功能:

提供座位支撐穩(wěn)定的附著潛在失效模式:

座椅支撐結(jié)構(gòu)失效座椅支撐過度偏斜功能:提供令人愉悅的外觀潛在失效模式:亮度劣化塗料碎片系 統(tǒng)功能:

提供結(jié)構(gòu)的支撐潛在失效模式:結(jié)構(gòu)的失效過多的偏斜功能:

提供正確完成本架幾何數(shù)據(jù)的尺寸控制潛在失效模式:本車架安裝點的長度

太長本車架安裝點的長度

太短功能:支撐架總成生產(chǎn)方法(焊接)潛在失效模式:設(shè)計目標(biāo)騎乘至少3000小時

不需保養(yǎng),及10000

小時的騎乘壽命適應(yīng)99.5%男性成人

舒適的騎乘其他功能:

容易騎用潛在失效模式駕駛困難踩踏困難功能:

提供可靠的交通潛在失效模式鏈條經(jīng)常損壞輪胎經(jīng)常需要保養(yǎng)功能:提供舒適的交通潛在失效模式座椅位置令騎乘者

感到不舒服腳踏車子系統(tǒng)零組件上架組車架總成手把總成前輪總成後輪總成扣鏈齒輪總成座椅總成鏈條總成前下方管下後方管扣鏈齒輪管潛在失效模式破碎 變形鬆脫 外漏黏沾 生鏽斷裂 未傳送扭力打滑(未保持全扭力) 不能支撐(結(jié)構(gòu)上的)未完全支撐(結(jié)構(gòu)上的) 切入不順(HarshEngagement)解脫過快 不足的信號間歇的信號 沒有信號 電磁相容性／射頻干擾 偏差潛在失效模式應(yīng)以「物理的」或技術(shù)用語描述，而非以顧客觀察到的現(xiàn)象描述。失效之潛在效應(yīng) 噪音 粗糙 操作不規(guī)則 無法操作 外觀不良 異味 不穩(wěn)定 操作不良 間歇性操作 熱現(xiàn)象 滲漏 校準(zhǔn)不符嚴(yán)重度嚴(yán)重度是針對失效模式有關(guān)最嚴(yán)重的效應(yīng)等級。嚴(yán)重度在個別的FMEA範(fàn)圍中為一相對的等級評價。只有透過設(shè)計的變更，才能降低嚴(yán)重度的等級。小組成員應(yīng)對評價標(biāo)準(zhǔn)及等級系統(tǒng)有一致的共識，即使針對個別的產(chǎn)品分析有所修訂，該其共識亦應(yīng)該一致。附註：對評價等級9分及10分者，建議不修訂其衡量標(biāo)準(zhǔn)。高嚴(yán)重度者，有時可藉設(shè)計修改來降低嚴(yán)重度的失效。例如：“平胎行駛(runflattires)”可減輕瞬間輪胎爆裂造成傷害的嚴(yán)重度，而“安全帶”可以減輕車輛損毀時人員的傷害。等級對於需要進一步設(shè)計或過程控制的零組件、子系統(tǒng)或系統(tǒng)，可利用此欄區(qū)分其特殊的產(chǎn)品特性(如：Critical、Key、Major、significant)。如果小組認(rèn)為有助益的或管理階層要求，本欄位亦可將工程評價高優(yōu)先順序模式者予以註記。特殊的產(chǎn)品或過程特性符號及其使用，係由三大汽車公司政策自訂，本手冊並未予以標(biāo)準(zhǔn)化。潛在失效之原因／機制(1) 失效原因： (2) 失效機制： 使用的材料不正確 彎曲(Yield) 設(shè)計壽命的假設(shè)不足 金屬疲勞 壓力過大 材料不穩(wěn)定 潤滑能力不足 變形(Creep) 保養(yǎng)說明不適宜 化學(xué)氧化 計算程序不正確 磨損

軟體規(guī)格不適宜

電移Electromigration

表面處理規(guī)格不足 銹蝕 行程(travel)規(guī)格不足 所規(guī)定的摩擦力材料規(guī)格不適宜 過熱 所定的公差不適當(dāng)發(fā)生率發(fā)生率是特定原因／機制在設(shè)計生命中可能發(fā)生的機率。發(fā)生率的評價等級分?jǐn)?shù)有相對的意義，而非絕對值。藉由設(shè)計變更或設(shè)計過程變更(如：設(shè)計查檢表、設(shè)計審查、設(shè)計指引)才是降低發(fā)生率的唯一方法。是否曾經(jīng)使用工程分析(如：可靠度)，來評估在應(yīng)用時所預(yù)期的類似發(fā)生機率。是否有預(yù)防控制措施?發(fā)生率評價等級分?jǐn)?shù)為FMEA作業(yè)範(fàn)圍內(nèi)的相對評分，並不一定是反映實際可能的發(fā)生率?，F(xiàn)行設(shè)計控制列舉預(yù)防、設(shè)計驗收／查證(DV)，或其他已完成或提出的確保失效模式和／或原因／機制在設(shè)計考量下的設(shè)計適用性?，F(xiàn)行控制(如：設(shè)計審查、失效／安全設(shè)計，如：壓力閥，數(shù)學(xué)計算、線上／實驗室測試、可行性評估、原型測試、路試、車隊測試)，都是針對相同的或類似設(shè)計所使用的控制方法。小組應(yīng)隨時均著眼於改進設(shè)計控制；例如：於實驗室中創(chuàng)造出系統(tǒng)測試，或創(chuàng)造出系統(tǒng)模型式計算程序等。有兩種設(shè)計控制的類型可供考量： 1)預(yù)防：預(yù)防失效原因／機制或失效模式發(fā)生，或降低發(fā) 生的機率 2)檢測：檢測失效原因／機制或失效模式，可藉由分析的 方法或物理的方法在大批量生產(chǎn)前查出。比較好的方式是第一種方式現(xiàn)行設(shè)計控制(續(xù))DFMEA之現(xiàn)行設(shè)計控制區(qū)分為兩個欄位，分別是預(yù)防控制及檢測控制，以協(xié)助小組成員明確區(qū)分兩者類型的控制方式。有助於目視分辨決定所考量的控制方式。在範(fàn)圍中並沒有使用到預(yù)防控制欄位，因為該預(yù)防控制並未被使用在相同或類似的設(shè)計上。如果某一欄位被使用到，則其字首“P“&“D“應(yīng)該分別註記。(P–預(yù)防，D–檢測)一旦設(shè)計控制欄位已經(jīng)鑑定，應(yīng)審查所有預(yù)防控制，以決定是否任何發(fā)生率需要修訂。偵測度為了達到較低等級，基本上須改善所規(guī)劃的設(shè)計控制(如：驗收，和／或查證活動)。附註： 在定出偵測度評分後，小組應(yīng)再審查發(fā)生率，以確定發(fā)生率是否仍然恰當(dāng)。建議措施針對預(yù)防／矯正措施之工程評價，應(yīng)首先考量高嚴(yán)重度，高RPN及其他由小組指定的項目。任何建議措施以降低評價等級的內(nèi)容順序為：嚴(yán)重度、發(fā)生率及偵測度。一般來說不論RPN之高低，當(dāng)嚴(yán)重度是9或10時，特須注意現(xiàn)行的設(shè)計控制或預(yù)防／矯正措施要將該風(fēng)險(Risk)列入控制並採取措施。建議措施(續(xù))在已特別注意嚴(yán)重度9或10分者後，小組下一部要把注意力集中於其他失效模式，以降低嚴(yán)重度，然後發(fā)生率，再是偵測度。下列的措施可列為考量，但不僅是限於這些措施： -修訂設(shè)計幾何和／或公差 -修訂材料規(guī)格 -實驗計劃法(特別是出現(xiàn)多項或交互影響原因時) -修訂測試計劃建議措施的主要目標(biāo)是藉由改善設(shè)計來降低風(fēng)險及提昇顧客滿意度。唯有設(shè)計變更，方能降低嚴(yán)重度評價等級。唯有藉由設(shè)計變更消除或控制一項或多項失效模式的原因／機制，方能降低發(fā)生率評價等級。增加設(shè)計驗收／查證等措施，僅能降低偵測度的評價等級。如果針對特定失效模式／原因／控制整體無建議事項，可於該欄位註記“無”。措施結(jié)果及追蹤行動-所有修訂的評價等級應(yīng)予以審查，如果進一步措施經(jīng)考慮是必要的，則應(yīng)重覆分析。應(yīng)隨時能著眼於持續(xù)不段的改善(ContinuousImprovement)-設(shè)計負(fù)責(zé)工程師可使用下列方法(不僅限於下列方法)確定建議措施以執(zhí)行：確定設(shè)計要求已達到審查工程圖面和規(guī)格確定所包含的組裝／製造文件，及審查PFMEA和控制計劃效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn):嚴(yán)重度之效應(yīng)本評價為當(dāng)前在失效模式結(jié)果為最終顧客和/或製造/組裝缺失時,最終顧客應(yīng)隨時列為首要考慮對象,如果兩著都發(fā)生,使用較高的嚴(yán)重度評價等級.(顧客效應(yīng))標(biāo)準(zhǔn):嚴(yán)重度之效應(yīng)本評價係當(dāng)潛在失效模式為最後顧客和/或製造/組裝缺失時,最終顧客應(yīng)隨時首要考慮對象,如果兩者均發(fā)生,使用較高的嚴(yán)重度評價等級.(製造/組裝效應(yīng))等級危險-

無警訊可能危及機器或操作裝配員,如果潛在失效模式影響到汽車操作的安全性和/或不符合政府的規(guī)定,則應(yīng)列為非常嚴(yán)重,而失效會在毫無預(yù)警的情況下出現(xiàn).或可能危及作業(yè)員(機器或組裝)而且沒有警訊10危險-

有警訊可能危及機器或操作裝配員,如果潛在失效模式影響到汽車操作的安全性和/或不符合政府的規(guī)定,則應(yīng)列為非常嚴(yán)重,失效出現(xiàn)前會有警訊或可能危及作業(yè)員(機器或組裝)有警訊9極高車輛/項目無法操作,主要功能喪失或產(chǎn)品100%要報廢或車輛/項目於修理部門的修理時間超過一小時8高車輛/項目尚能操作,但表現(xiàn)會打折扣,顧客極不滿意或產(chǎn)品必須篩選及部分要報廢(少於100%),或車輛/項目於修理部門的修理時間在半小時到1小時之間7中低汽車/項目可以操作,但舒適/便利項目無法操作,顧客不滿意或部分產(chǎn)品不需篩選必須報廢(少於100%),或於修理部門的修理時間少於半小時6低汽車/項目可以操作,但舒適/便利有關(guān)項目表現(xiàn)會打折扣,顧客會有些不滿或產(chǎn)品100%需要重工,或車輛/項目在現(xiàn)外即可修理,不需要到修理部門5極低安裝和拋光處理/噪音項目不合格,大部分顧客都會注意到瑕疵(大於75%)或產(chǎn)品必須篩選,不需報廢,部分(少於100%)需重工4輕微安裝和拋光處理/噪音項目不合格,50%顧客都會注意到瑕疵或部分產(chǎn)品(少於100%)必須重工,且無報廢,不需至重工工作站,於線上進行作業(yè)3極輕微安裝和拋光處理/噪音項目不合格,但只有挑剔的顧客才會注意到的瑕疵(少於25%)或部分產(chǎn)品(少於100%)必須重工,不需報廢,在工作站上進行2無無影響或?qū)ψ鳂I(yè)/作業(yè)員有些許不方便,或沒有效應(yīng)1建議的PFMEA嚴(yán)重度評估標(biāo)準(zhǔn)失效的機率可能的失效率PpK等級極高:失效幾乎不可避免≧100件/每仟件<0.551050件/每仟件>0.559高:經(jīng)常失效20件/每仟件>0.78810件/每仟件>0.867中等:偶爾發(fā)生失效5件/每仟件>0.9462件/每仟件>1.0051件/每仟件>1.104低:相對較少失敗0.5件/每仟件>1.2030.1件/每仟件>1.302極低:不太可能出現(xiàn)失效≦0.01件/每仟件>1.671

建議的PFMEA發(fā)生率評價標(biāo)準(zhǔn)建議的PFMEA發(fā)生率評估–PpK值計算範(fàn)例以前表每一仟件有五件可能失效率為例,計算Ppk值不良率=5／／2=0.0025除2以定超過規(guī)格高或低值使用“Z“表(SPCReferenceManual–p.147)其相關(guān)之Z值為2.81其對應(yīng)值為Z=(SL–x)／σs

where:

x=平均值

SL=規(guī)格值PpK=min(SLupper–x;x–SLlower)／3σsReplaceusingZ

PpK~備註:當(dāng)有效的統(tǒng)計數(shù)據(jù)可獲得時,上述PpK值可協(xié)助FMEA小組作為決定發(fā)生率等級之指引。上述PpK值並不做其他用途.偵測度標(biāo)準(zhǔn)檢驗類型建議的檢測方法範(fàn)圍等級ABC幾乎

不可能沒有檢測出缺失的能力X無法檢測出或沒有檢查10極稀少現(xiàn)行控制檢測出缺失,甚為不可能X僅間接或隨機檢查的

方式控制9稀少現(xiàn)行控制檢測出缺失的機會很小X僅做目視檢驗控制8極低現(xiàn)行控制檢測出缺失的機會極低X僅做雙重的目視檢驗控制7低有可能檢測出缺失XX以控制圖的方法控制,如:SPC6中等現(xiàn)行控制檢有可能測出缺失X在零件離開工作站後,以計量值量測控制,GO/NOGO方式進行100%測量5中高現(xiàn)行控制檢測出缺失的機會中高XX在後續(xù)的作業(yè)中發(fā)現(xiàn)問題,或執(zhí)行設(shè)定時測量,及首件檢查(僅做設(shè)定原因查證)4高現(xiàn)行控制檢測出缺失的機會高XX在工作站上發(fā)現(xiàn)問題,或在後續(xù)多重允收的作業(yè):供應(yīng),選擇,查證中發(fā)現(xiàn)問題.無法接受不良產(chǎn)品3極高現(xiàn)行控制可以檢測出缺失的可能性極高XX在工作站上發(fā)現(xiàn)問題,(具有自動停線特性的自動量測系統(tǒng))無法接受的不良產(chǎn)品2幾乎肯定現(xiàn)行控制幾乎肯定可以檢測出缺失X不會做出不良產(chǎn)品,應(yīng)為在過程/產(chǎn)品設(shè)計已有防呆措施1檢驗類型:

A:防呆法 B:量具測量C:人工檢驗建議的PFMEA偵測度評價標(biāo)準(zhǔn)過程FMEA中對「顧客」的定義過程FMEA中，對「顧客」的定義通常是指「最終使用者」，但也可能是後續(xù)或下游製造或組裝作業(yè)、服務(wù)作業(yè)、或政府法規(guī)。過程FMEA之作業(yè)考量過程FMEA會假定產(chǎn)品會符合所設(shè)計的設(shè)計內(nèi)容。潛在失效模式有可能是因為設(shè)計弱點造成，則有可能包含於PFMEA中。其效應(yīng)及避免方法則應(yīng)涵蓋於DFMEA。過程FMEA之作業(yè)考量過程負(fù)責(zé)工程師應(yīng)有其方案，哪些文件會於準(zhǔn)備PFMEA時需用到，應(yīng)將FMEA中那些過程須納入FMEA，那些不需要列入予以條列。PFMEA的作業(yè)首先要將過程流程圖完成，並將產(chǎn)品／過程特性鑑別出；如果有的話，則應(yīng)包括相關(guān)的DFMEA中鑑別出某些產(chǎn)品的效應(yīng)(effects)。準(zhǔn)備PFMEA所使用的流程圖應(yīng)附於該PFMEA文件中。主要日期KeyDate此日期不應(yīng)超過預(yù)定的產(chǎn)品開始量產(chǎn)日期附註：

以供應(yīng)商而言，初次FMEA之預(yù)定日期不應(yīng)該超過顧客所要求的生產(chǎn)零件及核準(zhǔn)過程(PPAP)提交日期。過程功能／要求…小組應(yīng)審查適切的性能、材料、過程、環(huán)境以及安全標(biāo)準(zhǔn)。並儘可能精確地指出此過程或操作程序的目的，包括有關(guān)系統(tǒng)、子系統(tǒng)或零組件的設(shè)計(衡量表／可量測的)資訊。如果特定過程包含多項的操作程序(如：組裝)且有不同的潛在失效模式，最好是把這些操作程序列為單獨的項目分析。潛在失效模式…在準(zhǔn)備PFMEA作業(yè)中，會假定進料／零件均沒有瑕疵，除非FMEA小組依據(jù)歷來的數(shù)據(jù)顯示進料的品質(zhì)有缺點，則可納入分析。 彎曲 毛邊 孔偏位 破裂 孔太淺

未打孔 搬運損壞 髒污 孔太深 表面太粗糙 變形 表面太光滑 開放電路 短路 未貼標(biāo)籤潛在失效效應(yīng)…對於顧客的定義，可以是下一個過程，後續(xù)的作業(yè)或地點，經(jīng)銷商和／或汽車車主。當(dāng)評估失效潛在效應(yīng)時，每一個對象均應(yīng)考慮到。＊對於最終使用者而言，其效應(yīng)以產(chǎn)品或系統(tǒng)性能的觀點而言，如： 噪音 粗糙 操作不規(guī)律 作業(yè)過多