aac_FMEA失效模式与效应分析

,按一下以編輯母片標題樣式,按一下以編輯母片本文樣式,第二階層,第三階層,第四階層,第五階層,*,*,FMEA,失效模式與效應分析,0,講 授 內 容,A、入門班 頁次,一 產品風險與可靠度-1,二 FMEA根本的概念-5,三 設計FMEA表填寫說明-20,四 製程FMEA表填寫說明-41,五 FMEA實施步驟-56,B、實用班,六 FMEA精義與要項說明-59,七 應用FMEA提升產品可靠度-72,八 如何有效施行FMEA-74,九 FMEA學員演練-82,十 如何應用FMEA與control plan-84,1,一、產品風險與可靠度,Quality System 9000是美國汽車工業的品質管理系統,以持續改善為目標,強調缺點預防,降低品質差異,減少生產線的浪費與廢棄物。,QS-9000訂定了美國三大汽車公司,福特,克萊斯勒,通用汽車公司,以及卡車製造業者,和其他相關產業,的品質標準,作為內外服務、零件、材料供應的要求規範。,1、什麼是QS-9000？,福特 Q-101,品質管理系統標準,通用汽車 NAO,Targets for Excellence,克萊斯勒,供應商品質保證手冊,2,一、產品風險與可靠度,1.面對市場開放與日本車的競爭壓力,美國福特汽車、克萊斯,勒、與通用汽車等三大車廠共同主導制訂QS 9000品質系統,並結合美國品管學會（ASCQ）與車輛工程學會（SAE）,開始研究如何將可靠度之失效預防觀念 工程技術導入車輛業。,善用現有之可靠度工程分析工具(如FMEA、FTA 等)作為前,端工程作業,以提供開發產品過程中之工 程決策支援,並發,展新的前端工程分析工具。,3,一、產品風險與可靠度,2.QS 9000 品質系統之各種作業程序與參考手冊,成為美國車輛工業共同,之作業準則,並且有成為全世界車輛業共同規範之趨勢。,3.工程人員普遍缺乏整體系統開發觀念,前端工程分析作業無法連貫,分,析工作變成多餘而無效的,造成許多在研發初期就應該做好預防的工作,卻要等到進入原型生產,才提出修改建議進行矯正如此不僅浪費時間,而且浪費金錢。,4.必須要有整體性之規劃,並且循序漸進地逐步改善企業之研發環境。,4,ISO 9000 品質系統,客戶要求,QS 9000+IASG,生產零件核准程序(PPAP),客戶指定要求,品質手冊,程序,作業指導書,其他文件,客戶參考手冊,APQP&CP,FMEA,MSA,SPC,QS 9000 品質系統要求,5,二、FMEA 的根本概念,早知道 就不會,早知道,作好防震設計,就不會,造成大樓倒塌,早知道,改進電力輸配設計,就不會,造成全台大停電,早知道,不濫墾濫伐,就不會,造成土石流,早知道,作好橋樑維護,就不會,造成高屏大橋倒塌,有些,早知道,是必需的!有些,就不會,是不允許發生的,核能電廠、水庫、衛星、飛機.,有效運用,FMEA,可減少事後追悔,6,二、FMEA 的根本概念,我先 所以沒有,我先,看了氣象預報,所以沒有,淋成落湯雞,我先,評估金融大樓高度,所以沒有,影響飛安,我先,設計電腦防火牆,所以沒有,被駭客入侵,有些 我先 是必需的!有些 所以沒有 是預期可防止的,核能電廠、水庫、衛星、飛機.,有效運用,FMEA,可強化事先預防,7,二、FMEA 的根本概念,1.對產品設計與製程進行失效分析,找出元/組件的失效模,式,鑑定出它的失效原因,並評估該項失效模式對系統會,產生什麼影響。,2.找出元/組件或系統的潛在弱點,提供設計、製造、品保,等單位採取可行之對策,及早進行設計與製程研改,強化,產品品質。,3.書面描述上述分析過程,確保產品品質符合顧客需求。,8,二、FMEA 的根本概念,1.及時性是成功實施FMEA的最重要因素之一。,2.它是“事前的預防而不是“事後的追悔。,3.事先花時間進行FMEA分析,能夠容易且低本钱,地對產品設計或製程進行修改,從而減輕事後修,改的危機。,4.FMEA能夠減少或消除因修改而帶來更大損失的,機會,它是一個相互作用的過程,永無止境的改,善活動。,9,二、FMEA 的根本概念,利用表格方式協助工程師進行工程分析,使其在工程設計早期發現潛在缺陷及其影響程度,及早謀求解決之道,以防止失效之發生或降低其發生時產生之影響。,1.失效模式分析(failure mode analysis),由下而上分析,即由元件、組件至系統,確定在系統內不同結,構層或功能層次的失效模式。,2.失效效應分析(failure effect analysis),對每一個失效模式,確定其失效對其上一層模組及最終系統的失,效影響,了解其組件介面失效關聯性,做為改進行動的依據。,3.關鍵性分析(critical analysis),對每一個失效模式,依其嚴重等級和發生機率綜合評估並予,以分類,以便確定預防或改正措施的內容和優先順序。,FMEA,內容,FM,EA,CA,10,二、FMEA 的根本概念,失 效 的 定 義,根據Collins(1981)的定義失效為一件裝備,裝備的組件或一件結構發任何形狀、尺度或材料性質的變化,造成這些物品處於無法充分地執行其特定的功能的狀態。,規格：對於系統或裝備的性能或功能範圍,必須驗証時可以量測。,GO/NO GO,計數型：較易研判,計量型：功能與規格界限不易確定,11,二、FMEA 的根本概念,物品直接表現失效的形式如下：,1.實體破壞：硬式失效,2.操作功能中止,3.功能退化,4.功能不穩定,軟式失效,2 4 項物品機能因老化(Aging)、退化(Degradation)或不穩定(Unstable)而不能滿足原設定的要求標準,所以失效現象及研判準則必須量化。,12,二、FMEA 的根本概念,將失效依照其應用的目的或特性加以分類：,1.依失效發生,原因分類,先天性弱點的失效,誤用失效,2.依失效發生,時間,情況,分類,突發性失效,漸次性失效,3.依失效範圍,程度分類,局部性失效,全面性失效,4.依失效,根源分類,老化、組件、環境、人員,13,二、FMEA 的根本概念,列出PPTC之失效定義,(功能、外觀、尺寸),列出以下系統對PPTC,之特殊功能需求,車用,電池,通訊,電腦,有否見過PPTC,極端失效狀況,14,二、FMEA 的根本概念,電池 failure mode,overcharge,Short circuit,Excessive current,Over temperature,15,二、FMEA 的根本概念,16,二、FMEA 的根本概念,17,二、FMEA 的根本概念,思考各,功能參數,相互之影響,18,FMEA 之 演 變,1.,FMECA之前身為FMEA,係在1950由格魯曼飛機提出,用在飛機,主控系統的失效分析,。,2.波音與馬丁公司在1957年正式編訂,FMEA,的作業程序,列在其工,程手冊中。,3.60年代初期,美太空總署將,FMECA,成功的應用於太空計畫。美,軍同時也開始應用,FMECA,技術,並於1974年出版,MIL-STD-,1629,FMECA作業程序,。,4.1980修改為,MIL-STD-1629A,延用至今。,5.1985 由國際電工委員會,(IEC),出版之,FMECA,國際標準,(IEC,812),即參考MIL-STD-1629A加以部份修改而成,。,二、FMEA 的根本概念,19,國際間採用 FMEA 之狀況,1.ISO 9004 8.5節FMEA作為設計審查之要項,另FTA、EN,1441風險分析亦是。,2.CE標誌,以FMEA作為平安分析方法。,3.ISO 14000,以FMEA作為重大環境影響面分析與改進方法。,4.QS 9000以FMEA作為設計與製程失效分析方法。,二、FMEA 的根本概念,20,二、FMEA 的根本概念,典型車輛工業開發三步驟,APQP,Timeline,過程流程圖,(包含所有流程),設計FMEA,(包含所有流程),製程FMEA,關鍵特性與失效影響議題,(在所有流程),有些要素可能含在,過程管制計畫,關鍵特性與特性管制議題,過程/流程管制計畫,(所有主要流程),由APQP程序啟動過程,21,二、FMEA 的根本概念,車輛文件發展,發展過程流程清單,檢查顧客需求,將流程清單主要的流程,填入FMEA,仔細考量什麼是,主要的過程,運用FMEA思索,每一個過程的要素,使用,RPN,指標及相關資訊,決定關鍵特性,針對關鍵特性,發展管制計畫,對關鍵特性,發展合適的管制機制,仔細考量,每一階段之管制計畫,prototype,pre-launch,production,22,FMEA 之 功 用,階 段 功 用,1.設計階段 1.發掘所有可能之失效模式,2.依固有的技術進行設計變更,3.必要之處,採用可靠性高之零組件,2.開發階段 1.明確把握失效原因,並實施適當的改善,2.零件平安之寬放確認,3.壽命、性能、強度等之確認,3.製造階段 1.活用工程設計,進而改善製程上之弱點,2.利用FMEA之過程製定必要之製程標準,4.客戶抱怨階段 1.不同環境產生之失效,以FMEA克服,2.不同使用法產生之失效,以FMEA克服,二、FMEA 的根本概念,23,FMEA 之 特 徵,1.是一項以失效為討論重點的支援性與輔助性的可靠度技術。,2.用表格方式進行工程分析,使產品在設計與製程規劃時,早期,發現缺陷及影響程度以便及早提出解決之道。,3.是一種系統化之工程設計輔助工具。,4.QS 9000 FMEA因分析對象不同分成“設計 FMEA 及“製程,FMEA,而 MIL-STD-1629A因分析項目缺少現行管制方法,故適合設計時使用。,5.FMEA為歸納法之應用,根據零組件的失效資料,由下而上推斷,系統的失效模式及其效應,是一種向前推演的方法。,二、FMEA 的根本概念,24,QS 9000 設計/製程 FMEA 表,二、FMEA 的根本概念,25,MLD-STD-1629A FMECA,二、FMEA 的根本概念,26,三、設計 FMEA 填寫說明,(1),FMEA 編號:,填入 FMEA 文件編號,以便可以,追蹤,使用,。,(2),系統、子系統及零組件,:指示合適的分析等級,並填入系統、子系統或零組,件名稱和編號。,(3),設計責任者,:填入OEM,、,部門和小組,也包括供應廠商名稱,。,(4),準備者,:填入準備 FMEA 責任工程師的姓名,、,電話號碼,、,公司,。,(5),車型/年份:,填入想要分析/製造的車型年份,。,(6),生效日期:,最初 FMEA 發佈日期,不能超過開始計畫生產的日期,。,(7),FMEA日期,:填入 FMEA 最初制定日期,和最新被修訂日期,。,(8),核心小組,:列出有權限參與或執行這項工作的負責個人和單位,。,(建議將所有小組成員名字,、,單位,、,電話號碼,、,地址等另行列表),通常於藍圖完成時開始實施,27,三、設計 FMEA 填寫說明,(9)項目/功能,填入要被分析的名稱和編號,利用專用名詞和工程圖面上顯示的設,計等級。於首次正式發行之前,可以使用實驗時使用的編號。,儘可能簡潔地,填入被分析項目的功能使之符合設計意圖。包括這個,系統作業相關環境的資訊 (如:定溫度、壓力、濕度範圍)。,如果項目包含一個以上有不同潛在失效模式功能時,則列出,所有個別功能。,1.設計內容:列出清單(確認何項設計是期望的,何項設計是不想要的),2.顧客需要:可被規範及被量測,3.產品需求:,4.製造組裝的需求,所需的工具,QFD、顧客面談、可靠度需求,比較分析、產品品質資訊,製程需求,28,三、設計 FMEA 填寫說明,運用QFD將PPTC系統機能展開,並列出PPTC功能方塊圖,系統,車身,次系統,門,窗,內裝,外裝,組件,門內板,玻璃窗,密封條,門閂,29,過電流,Crystalline高分子,熱,I R,2,溫升相變,Amorphous高分子,體積膨脹,電阻驟升,C B相鄰成chain而導電,C B分離電阻升高,溫降相變,Crystalline高分子,恢復導通,Amorphous高分子