FMEA失效模式與效應(yīng)分析(第三版)

1、1,FMEA講授內(nèi)容,一.FMEA基本概念 二.FMEA之演變 三.國(guó)際間采用FMEA之狀況 四.設(shè)計(jì)FMEA表填寫(xiě)說(shuō)明 五.制程FMEA表填寫(xiě)說(shuō)明 六.FMEA結(jié)果之應(yīng)用,2,FMEA的基本概念,1.對(duì)失效的產(chǎn)品進(jìn)行分析，找出零組件之失效模式，鑒定出它的失效原因，研究 該項(xiàng)失效模式對(duì)系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生什么影響。 2.失效分析在找出零組件或系統(tǒng)的潛在弱 點(diǎn)，提供設(shè)計(jì)、制造、品保等單位采取 可行之對(duì)策。,3,失效的定義,在失效分析中，首先要明確產(chǎn)品的失效是什么 ，否則產(chǎn)品的數(shù)據(jù)分析和可靠度評(píng)估結(jié)果將不一樣， 一般而言，失效是指： 1在規(guī)定條件下(環(huán)境、操作、時(shí)間)不能完成既 定功能。 2在規(guī)定條件下，產(chǎn)

2、品參數(shù)值不能維持在規(guī)定的上 下限之間。 3產(chǎn)品在工作范圍內(nèi)，導(dǎo)致零組件的破裂、斷裂、 卡死等損壞現(xiàn)象。,4,FMEA過(guò)程順序,5,FMEA之功用,階段 功用,.客戶(hù)抱怨階段,.設(shè)計(jì)時(shí)間,.開(kāi)發(fā)階段,制造階段,6,FMEA之演變,1.FMECA之前身為FMEA，系在1950由格魯曼 飛機(jī)提出，用在飛機(jī)主控系統(tǒng)的失效分析。 2.波音與馬丁公司在1957年正式編訂FMEA的作 業(yè)程序，列在其工程手冊(cè)中。 3.60年代初期，美太空總署將FMECA成功的應(yīng)用 于太控計(jì)劃。美軍同時(shí)也開(kāi)始應(yīng)用FMECA技術(shù)，并 于1974年出版MIC-STD-1629 FMECA作業(yè)程序。 4.1980修改為MIC-STD

3、-1629A，延用至今。 5.1985由國(guó)際電工委員會(huì)(IEC)出版之 FMECA國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)(IEC812)，即參考MIC-STD-1629A 加以部份修改而成。,7,FMEA之特征,1.是一項(xiàng)以失效為討論重點(diǎn)的支持性與輔助性的可靠度 技術(shù)。 2.用表格方式進(jìn)行工程分析，使產(chǎn)品在設(shè)計(jì)與制程規(guī)劃時(shí) ，早期發(fā)現(xiàn)缺陷及影響程度以便及早提出解決之道。 3.是一種系統(tǒng)化之工程設(shè)計(jì)輔助工具。 4.QS 9000 FMEA因分析對(duì)象不同分成“設(shè)計(jì)FMEA” 及“制程FMECA”，而MIC-STD-1629A因分析項(xiàng)目缺少現(xiàn)行 管制方法，故適合設(shè)計(jì)時(shí)使用。 5.FMEA為歸納法之應(yīng)用，根據(jù)另組件的失效數(shù)據(jù)，由下

4、而 上推斷系統(tǒng)的失效模式及其效應(yīng)，是一種向前推演的方 法。,8,國(guó)際間采用FMEA之狀況,1.ISO 9004 8.5節(jié)FMEA作為設(shè)計(jì)審查之要項(xiàng) ，另FTA亦是。 2.CE標(biāo)志，以FMEA作為安全分析方法。 3.ISO 14000，以FMEA作為重大環(huán)境影響面分 析與改進(jìn)方法。 4.QS 9000以FMEA作為設(shè)計(jì)與制程失效分析方法。,9,設(shè)計(jì)FMEA之目的,1.幫助設(shè)計(jì)需求與設(shè)計(jì)方案的評(píng)估。2.幫助初始設(shè)計(jì)對(duì)制造和裝配的需求。3.在設(shè)計(jì)發(fā)展階段，增加失效模式和系統(tǒng)效應(yīng)分析的次數(shù)。4.提供另一項(xiàng)分析信息，幫助設(shè)計(jì)驗(yàn)證之規(guī)劃。5.根據(jù)對(duì)顧客需求的影響性，列出失效模式的排序，并按序 改善。 6.

5、提供一項(xiàng)改善方案，可以減少矯正與追查的活動(dòng)。 7.提供更好的參考數(shù)據(jù)，協(xié)助現(xiàn)場(chǎng)解決問(wèn)題，評(píng)估設(shè)計(jì) 變更和發(fā)展更進(jìn)一步的設(shè)計(jì)。,10,設(shè)計(jì)FMEA作業(yè)流程,組成DFMEA小組,資料搜集,厘訂DFMEA計(jì)劃,建立功能方塊圖,產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹(shù),設(shè)計(jì)可靠度展開(kāi)(DQFD),決定分析之項(xiàng)目功能,進(jìn)行DFMEA分析,選擇關(guān)鍵失效模式,矯正預(yù)防,填寫(xiě)矯正后風(fēng)險(xiǎn)優(yōu)先數(shù),FTA分析,DFMEA報(bào)告,紀(jì)錄保存,設(shè)計(jì)審查,選擇關(guān)鍵失效模式,所有RPN小 于規(guī)定值？,Y,Y,N,N,11,設(shè)計(jì)FMEA表,(2) 系統(tǒng) FMEA編號(hào)： (1) (2) 子系統(tǒng) 頁(yè)次： of (2) 零組件： (2)設(shè)計(jì)責(zé)任： (3) 準(zhǔn)備者：

6、 (4) 車(chē)型年份： (5)生效日期：FMEA日期(制訂)(7)(修訂) (7) 核心小組：(8),12,設(shè)計(jì)FMEA表（范例),系統(tǒng) FMEA編號(hào)： 0001 子系統(tǒng) 頁(yè)次： 1of 1 零組件： 冷凝器 設(shè)計(jì)責(zé)任： 準(zhǔn)備者： 車(chē)型年份： 嘉年華94生效日期：85.10.21 FMEA日期(制訂)85.8.01(修訂) 核心小組：設(shè)計(jì)二課成員,13,系統(tǒng) FMEA編號(hào)： 0001 子系統(tǒng) 頁(yè)次： 1of 1 零組件： 22092720設(shè)計(jì)責(zé)任： 準(zhǔn)備者： 車(chē)型年份： 通用汽車(chē)96生效日期：85.08 FMEA日期(制訂)85.7.15(修訂) 核心小組：如附表,設(shè)計(jì)FMEA表（范例),14,

7、系統(tǒng) FMEA編號(hào)： 0001 子系統(tǒng) 頁(yè)次： 1of 1 零組件： 主油壓缸 設(shè)計(jì)責(zé)任： 準(zhǔn)備者： 車(chē)型年份： 生效日期：85.10.1 FMEA日期(制訂)85.9.01(修訂) 核心小組：設(shè)計(jì)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)小組,設(shè)計(jì)FMEA表（范例),15,系統(tǒng) FMEA編號(hào)： 1350 子系統(tǒng) 頁(yè)次： 1of 1 零組件： PAPER設(shè)計(jì)責(zé)任： 準(zhǔn)備者： 車(chē)型年份： 1350電氣膠帶生效日期：85.10.25 FMEA日期(制訂)85.10.10(修訂) 核心小組：如附表,設(shè)計(jì)FMEA表（范例),16,設(shè)計(jì)FMEA填寫(xiě)說(shuō)明,(1)FMEA編號(hào)：填入FMEA文件編號(hào)，以便可以追蹤使用。 (2)系統(tǒng)、子系統(tǒng)及零

8、組件：指示合適的分析等級(jí)，并填入系統(tǒng) 、子系統(tǒng)或零件名稱(chēng)或零件名稱(chēng)和編號(hào)。 (3)設(shè)計(jì)責(zé)任者：填入OEM、部門(mén)和小組，也包括供貨商名稱(chēng)。 (4)準(zhǔn)備者：填入準(zhǔn)備FMEA責(zé)任工程師的姓名、電話(huà)號(hào)碼、公司。 A.系統(tǒng)FMEA范圍： 底盤(pán)系統(tǒng)；點(diǎn)火系統(tǒng)；內(nèi)部系統(tǒng) B.子系統(tǒng)FMEA范圍 底盤(pán)系統(tǒng)之前懸吊系統(tǒng) C.零件范圍 Strut為前懸吊系統(tǒng)之零件。,17,設(shè)計(jì)FMEA填寫(xiě)說(shuō)明,(5)車(chē)型年份：填入想要分析制造的車(chē)型年份。 (6)生效日期：最初FMEA發(fā)布日期，不能超過(guò)開(kāi)始計(jì)劃生產(chǎn)的日期。 (7)FMEA日期：填入FMEA最初制訂日期，和最新被修訂日期。 (8)核心小組：列出有權(quán)限參與或執(zhí)行這項(xiàng)工

9、作的負(fù)責(zé)個(gè)人和單位。 (建議將所有小組成員名字、單位、電話(huà)號(hào)號(hào)、地址等另行列表)。 (9)項(xiàng)目功能：填入要被分析的名稱(chēng)和編號(hào)。利用專(zhuān)用名詞和工程 圖面上顯示的設(shè)計(jì)等級(jí)。于首次正式發(fā)行之前，可以使用實(shí)驗(yàn)時(shí) 使用的編號(hào)。,盡可能簡(jiǎn)潔地，填入被分析項(xiàng)目的功能使之符合設(shè)計(jì)意圖。包括這個(gè)系統(tǒng)作業(yè)相關(guān)環(huán)境的信息（如：設(shè)定溫度、壓力、濕度范圍）。如果項(xiàng)目包含一個(gè)以上有不同潛在失效模式功能時(shí)，則列出所有個(gè)別功能。,18,設(shè)計(jì)FMEA填寫(xiě)說(shuō)明,(10)潛在失效模式 潛在失效模式是零件、子系統(tǒng)、或系統(tǒng)于符合設(shè)計(jì)意圖過(guò)程中可能失效的種類(lèi)。潛在失效模式也可能是較高階子系統(tǒng)或系統(tǒng)之失效原因，或較低階零組件的失效效應(yīng)。

10、列出特別項(xiàng)目和功能的每一潛在失效模式。假設(shè)失效是將發(fā)生的，但不是必須發(fā)生的。 潛在失效模式僅可能發(fā)生于某些作業(yè)條件下（如：熱、冷、干、多灰塵的條件）和在某些使用條件下（如：行駛哩數(shù)在平均數(shù)以上、粗糙不平的地形、僅在市區(qū)行駛）。 一般的失效模式包含下列各項(xiàng)，但不限于此：破碎的、變形、松弛、泄漏、黏著、短路、生銹氧化、龜裂。,19,設(shè)計(jì)FMEA填寫(xiě)說(shuō)明,(11)潛在失效效應(yīng)為被客戶(hù)查覺(jué)在功能特性上失效模式的效應(yīng)。也就是：失效模式一旦發(fā)生時(shí)，對(duì)系統(tǒng)或設(shè)備以及操作時(shí)使用的人員所造成的影響。一般在討論失效效應(yīng)時(shí)，先檢討失效發(fā)生時(shí)對(duì)于局部所產(chǎn)生的影響，然后循產(chǎn)品的組合架構(gòu)層次，逐層分析一直到最高層級(jí)人員、

11、裝備所可能造成的影響。例如：由于某個(gè)間歇性的系統(tǒng)作業(yè)造成某個(gè)零組件的破碎，可能造成于組合過(guò)程的震動(dòng)。這個(gè)間歇性系統(tǒng)作業(yè)降低了系統(tǒng)功效，最后引起客戶(hù)不滿(mǎn)意。 常見(jiàn)的失效效應(yīng)包括：噪音、漏氣、操作費(fèi)力、電動(dòng)窗不作用、煞車(chē)不靈、跳動(dòng)、亂檔、冷卻不夠、車(chē)輛性能退化、產(chǎn)生臭氣、外觀不良等。,20,設(shè)計(jì)FMEA填寫(xiě)說(shuō)明,(12)嚴(yán)重度,21,設(shè)計(jì)FMEA填寫(xiě)說(shuō)明,(13)等級(jí) 這個(gè)字段用來(lái)區(qū)分任何對(duì)零件、子系統(tǒng)、或系統(tǒng)將要求附 加于制程管制的特性（如：關(guān)鍵的、主要的、重要的。 任何項(xiàng)目被認(rèn)為是要求的特殊制程管制，將被以適當(dāng)?shù)奶?征或符號(hào)列入設(shè)計(jì)FMEA的分等字段,并將于建議行動(dòng)字段被提 出。 每一個(gè)于設(shè)計(jì)

12、FMEA列出的項(xiàng)目，將在制程FMEA的特殊 制程管制中被列出。,22,設(shè)計(jì)FMEA填寫(xiě)說(shuō)明,(14)潛在原因設(shè)備失效,1.潛在原因,2.設(shè)備失效,錯(cuò)誤的原物料規(guī)格。不適當(dāng)?shù)牡脑O(shè)計(jì)壽命假設(shè)。潤(rùn)滑或加油能力不足。不適當(dāng)?shù)木S護(hù)作業(yè)。缺乏環(huán)境保護(hù)。錯(cuò)誤的算法。超過(guò)壓力。,生產(chǎn)良率。原物料材質(zhì)不穩(wěn)定。 磨損。金屬疲勞。裝備欠流暢。腐蝕。,23,設(shè)計(jì)FMEA填寫(xiě)說(shuō)明,(15)發(fā)生度 參考下列各要素，決定發(fā)生度等級(jí)值(110)： 1.相似零件或子系統(tǒng)的過(guò)去服務(wù)歷史數(shù)據(jù)和相關(guān)經(jīng)驗(yàn)? 2.零件、上一階零件或分系統(tǒng)是否滯銷(xiāo)? 3.上一階零件或分系統(tǒng)改變程度的大??？ 4.零件與上一階零件，基本上是否有差異? 5.零

13、件是否為全新的產(chǎn)品? 6.零件使用條件是否改變? 7.作業(yè)環(huán)境是否改變? 8.是否運(yùn)用工程分析去預(yù)估，應(yīng)用此零件之發(fā)生度?,24,設(shè)計(jì)FMEA填寫(xiě)說(shuō)明,(15)發(fā)生度參考指標(biāo)：,25,設(shè)計(jì)FMEA填寫(xiě)說(shuō)明,(16)現(xiàn)行設(shè)計(jì)管制列出利用預(yù)防措施、設(shè)計(jì)驗(yàn)證確認(rèn)(DV)、或其它活動(dòng)，而這些活動(dòng)是用來(lái)確認(rèn)對(duì)失效模式設(shè)計(jì)適當(dāng)，和或原因設(shè)備均被考慮。目前常用的管制為一些已被使用或正在使用的相同或類(lèi)似的設(shè)計(jì)。(如：道路測(cè)試、設(shè)計(jì)審查、數(shù)學(xué)研究、可行性審查、原型測(cè)試、車(chē)隊(duì)測(cè)試等)。 有三種設(shè)計(jì)管制或特征：(1)預(yù)防原因設(shè)備，或失效模式效應(yīng)發(fā)生，或降低發(fā) 生比率。(2)偵測(cè)原因或設(shè)備，并提出矯正措施。(3)偵測(cè)

14、失效模式。 可能的話(huà)，最先使用第(1)種管制；其次，才使用第(2)種管制；最后，才使用第(3)種管制。,26,設(shè)計(jì)FMEA填寫(xiě)說(shuō)明,(17)難檢度,27,設(shè)計(jì)FMEA填寫(xiě)說(shuō)明,(18)風(fēng)險(xiǎn)優(yōu)先數(shù) 風(fēng)險(xiǎn)優(yōu)先數(shù)是嚴(yán)重度(S)、發(fā)生度(O)、和難檢度(D)的乘積。 RPN=(S)(O) (D)是一項(xiàng)設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)的指標(biāo)。當(dāng)RPN較高時(shí)，設(shè)計(jì)小組應(yīng)提出矯正措施來(lái)降低RPN數(shù)。一般實(shí)務(wù)上，會(huì)特別注意注意嚴(yán)重度較高之失效模式，而不理會(huì)RPN之?dāng)?shù)值。,28,設(shè)計(jì)FMEA填寫(xiě)說(shuō)明,(19)建議措施： 當(dāng)失效模式依RPN數(shù)排列其風(fēng)險(xiǎn)順序時(shí)，針對(duì)最高等級(jí)的影響 和關(guān)鍵項(xiàng)目提出矯正措施。任何建議措施的目的是要減少任何的發(fā)

15、 生度、嚴(yán)重度、和或難檢度。增加設(shè)計(jì)驗(yàn)證或確認(rèn)措施的結(jié)果， 只可降低難檢度的等級(jí)。透過(guò)設(shè)計(jì)變更去除或管制某一或多個(gè)影響 失效模式的原因 設(shè)備，只能降低發(fā)生度的等級(jí)。只有設(shè)計(jì)變更能 降低嚴(yán)重度等級(jí)?？煽紤]下列的實(shí)行措施，但并不限于此： 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 修改測(cè)試計(jì)劃 修改設(shè)計(jì) 修改原物料規(guī)格,29,設(shè)計(jì)FMEA填寫(xiě)說(shuō)明,(20)負(fù)責(zé)人與日期：填入建議措施的負(fù)責(zé)單位或個(gè)人，和預(yù)定 完成日期。 (21)實(shí)行措施：完成矯正措施后，填入簡(jiǎn)短的執(zhí)行作業(yè)和生效 日期 (22)RPN結(jié)果：將矯正措施實(shí)施后，經(jīng)鑒定、評(píng)估和記錄嚴(yán)重 度、發(fā)生度、和難檢度的等級(jí)結(jié)果填入，進(jìn)一步 的措施只要重復(fù)(19)(22)之步驟即可。,

16、30,設(shè)計(jì)FMEA填寫(xiě)說(shuō)明,追縱確認(rèn),設(shè)計(jì)責(zé)任工程師應(yīng)負(fù)責(zé)確認(rèn)所有的建議措施均已執(zhí)行或有適當(dāng)?shù)膶?duì)策提出。FMEA文件應(yīng)適時(shí)修正并能反應(yīng)最新的設(shè)計(jì)等級(jí)，和最近有關(guān)的措施，包括開(kāi)始量產(chǎn)后所發(fā)生的。 設(shè)計(jì)責(zé)任工程師可由下列方法確認(rèn)所有建議措施已被執(zhí) 行： 確認(rèn)達(dá)成設(shè)計(jì)要求。 審查工程圖面和規(guī)格。組裝或制造文件編訂確認(rèn)。審查設(shè)計(jì)FMEA和管制計(jì)劃。,31,制程FMEA作業(yè)流程,組成PFMEA小組,資料搜集,厘訂PFMEA計(jì)劃,建立功能方塊圖,制程可靠度展開(kāi)(PQFD),決定需分析之制程功能及需求,進(jìn)行PFMEA分析,風(fēng)險(xiǎn)優(yōu)先數(shù),選擇關(guān)鍵失效模式,矯正預(yù)防,PFMEA報(bào)告,所有RPN小 于規(guī)定值？,Y,

17、N,32,制程FMEA表,項(xiàng)目：(2) 制程責(zé)任者：(3)FMEA編號(hào)： (1) 車(chē)型年份：(5)生效日期：(6) 頁(yè)次 of 核心小組： (8) 準(zhǔn)備者： FMEA日期(制訂) (7)(修訂) (7),33,制程FMEA表（范例),ADSD系統(tǒng) FMEA編號(hào)： ADSD001 子系統(tǒng) 頁(yè)次： 1of 1 零組件： ADSD設(shè)計(jì)責(zé)任： 準(zhǔn)備者： 車(chē)型年份： BT-5797生效日期： FMEA日期(制訂)85.11.04(修訂) 核心小組：如附表,34,制程FMEA表（范例),項(xiàng)目：YOKE KING PIN制程責(zé)任者： FMEA編號(hào)： NO.1 車(chē)型年份：(5)生效日期：83.05.18 頁(yè)次 1of 1 核心小組： 工程、模具等相關(guān)人員 準(zhǔn)備者： FMEA日期(制訂) 83.05.18(修訂)85.10.14,35,制程FMEA表（范例3),項(xiàng)目：鉸孔鉆孔、攻牙