失效模式與效應(yīng)分析運用實務(wù)

1、FMEA失效模式與效應(yīng)分析運用實務(wù) AF-Edu-069 Rev：AANFON ENTERPRISE MANAGEMENT CONSULTANT CO.,LTD. 地址：東莞長安鎮(zhèn)長榮別墅區(qū)10棟電話：0 傳真：0 E-mail：網(wǎng)址：http: 1一、失效模式影響分析（FMEA）的描述 1 什幺是FMEA(1)FMEA 的英文全稱是 Failure Mode & Effect Analysis ;FMEA 的中文意思是失效模式和效應(yīng)分析 ;失效模式 (Failure Mode): 指制造過程無法達到預(yù)定或規(guī)定的要求所表現(xiàn)出的現(xiàn)象；如：壞品、不良設(shè)備狀況等;一、失效模式影響分析（FMEA）的描

2、述 1 什幺是FMEA(2)效應(yīng) (Effect): 指失效模式在客戶處(包括下工序)所造成的結(jié)果;FMEA 是一種用來確認風險的分析方法，它包含：確認潛在的失效模式并評價其產(chǎn)生的效應(yīng)；確認失效模式對客戶所產(chǎn)生的影響；一、失效模式影響分析（FMEA）的描述 1 什幺是FMEA(3)確認潛在的產(chǎn)品/過程失效原因；確認現(xiàn)有控制產(chǎn)品/過程失效的方法；確定排除或降低失效改善方案；設(shè)計之前預(yù)先進行風險分析，確保設(shè)計水平。一、失效模式影響分析（FMEA）的描述2 實施FMEA的好處1) FMEA 是一種統(tǒng)計工具：(1) * 控制工具： 設(shè)計控制 / 生產(chǎn)控制 / 過程控制； * 風險性分析工具；一、失效模

3、式影響分析（FMEA）的描述2 實施FMEA的好處1) FMEA 是一種統(tǒng)計工具(2) * 管理工具： 識別和評估潛在的失效模式及其影響； 確定能夠消除或減少潛在的失效發(fā)生的改善措施。一、失效模式影響分析（FMEA）的描述 2) FMEA 可幫助我們量化確認:(1) * 哪一種失效會發(fā)生？ Failure mode * 發(fā)生后會造成什幺影響？ Effect * 其影響的嚴重性有多大？ Severity * 是哪一種原因?qū)е率В?Cause 一、失效模式影響分析（FMEA）的描述2) FMEA 可幫助我們量化確認:(2) *失效發(fā)生概率？ Occurrence *當前工序控制方法？ Curre

4、nt Process Control Plan *檢測失效的能力？ Detection *風險優(yōu)先指數(shù)？ Risk Priority Number (RPN)一、失效模式影響分析（FMEA）的描述2) FMEA 可幫助我們量化確認:(3)* 建議行動？ Recommended action 一、失效模式影響分析（FMEA）的描述3 FMEA的要素(1)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。責任部門：填入負責分析該零件之單位。填表人：填入負責工程師知姓名、電話及公司名。車型年份：填入分析之車型年份。 一、失效模式影響分析（FMEA）的描述FM

5、EA的要素(2) 主要日期 Key Date ：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)日期以供貨商而言，初次 FMEA 之預(yù)定日期不應(yīng)該超過顧客所要求的生產(chǎn)零件及核準過程 (PPAP) 提交日期。 一、失效模式影響分析（FMEA）的描述FMEA的要素(3) FMEA日期：填入原始完成匯整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。 一、失效模式影響分析（FMEA）的描述3FMEA的要素(4) 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)、次制程、

6、零組件、成品、客戶所發(fā)生之影響。嚴 重 度：估計故障確實發(fā)生時，對客戶、后續(xù)制造或組裝廠所造成的影響之程度。 一、失效模式影響分析（FMEA）的描述3FMEA的要素(5) 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。制程管制的方式，有以下兩種考量類型： 1 ) 預(yù)防 2 ) 檢測一、失效模式影響分析（FMEA）的描述3FMEA的要素(6) 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。 風險優(yōu)先數(shù)：為發(fā)生度、嚴重度、偵測度相 乘的結(jié)果。 一、失效模式影響分析（FMEA）的描述3FMEA

7、的要素(7)建議措施：依RPN評價，須依優(yōu)先級采取對策。建議措施責任：填入對策案之對應(yīng)人員及目標達成日期。一、失效模式影響分析（FMEA）的描述3 FMEA的要素(8) 所采對策：簡述所采處理措施。對策案評價及追蹤：填入對策案風險優(yōu)先數(shù)評價。 一、失效模式影響分析（FMEA）的描述4 實施FMEA的前期準備1)流程圖一、失效模式影響分析（FMEA）的描述2) 因果分析1.設(shè)計不當2.制造不當3.使用不當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.管制失效感覺、外觀 人機 料 法 環(huán) CAUSEMODEEFFECT一、失效模式

8、影響分析（FMEA）的描述5 FMEA列表(1)一、失效模式影響分析（FMEA）的描述5 FMEA列表(2)一、失效模式影響分析（FMEA）的描述6 系統(tǒng)與子系統(tǒng) 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)品機能很復(fù)雜， 可將其區(qū)分為若干子系統(tǒng)， 以鑒別其主要及次要機能， 予以各個分析FMEA種類二、FMEA類型及展開系 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)制 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：使系統(tǒng)品質(zhì)、可靠性、成本及維護性提升至最佳狀態(tài)重點：使設(shè)計失效之影響降至最低目標：使設(shè)計品質(zhì)

9、、可靠性、成本及維護性提升至最佳狀態(tài)設(shè) 備 工具、 工作站生產(chǎn)線作業(yè)員訓(xùn)練制程及量具重點：使制程失效之影響降至最低目標：使制程品質(zhì)、可靠性、成本及維護性提升至最佳狀態(tài)二、FMEA類型及展開l潛在失效模式與效應(yīng)分析作業(yè)序列 項目/功能(要求)潛在失效模式潛在失效效應(yīng)嚴重度等級潛在原因/失效機制發(fā)生度現(xiàn)行設(shè)計(製程)管制預(yù)防檢測偵測度RPN建議措施責任與目標完成日期措施結(jié)果採行措施嚴重度難檢度偵測度RPN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

10、有多好?改善風險程度能夠做什麼?- 設(shè)計變更- 製程變更- 特別管制- 標準, 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- 加強工作技能二、FMEA類型及展開FMEA 作業(yè)說明(FMEA展開流程)編制製程流程決定製程功能決定失效模式三種評價完成？（S * O * D )確認效應(yīng)評價嚴重度確認原因評價發(fā)生度確認目前管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重度？發(fā)生度？偵測度？收集數(shù)據(jù)進行變更確認改變執(zhí)行改變收集數(shù)據(jù)原因順序影響要因確認改變否是是否更新文件重訂優(yōu)先順序二、FMEA類型及展開范例 - FMEA展開 失效原因1.設(shè)備(Machine)1

11、.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.環(huán)境Environment)1.11.2失效效應(yīng)當下製程嚴重度嚴重度嚴重度嚴重度失效效應(yīng)下一製程失效效應(yīng)下游業(yè)者失效效應(yīng)最終顧客目前管制發(fā)生度發(fā)生度偵測度發(fā)生度三、FMEA的實施步驟(程序) 1 設(shè)計FMEA實施步驟確認系統(tǒng)與分系統(tǒng)任務(wù)系統(tǒng) 分系統(tǒng) 分系統(tǒng) 組件組件 分系統(tǒng) 組立品組立品單件 單件 三、FMEA的實施步驟(程序)分解層次 系統(tǒng) 組立品分系統(tǒng) 組件 單品 三、FMEA的實施步驟(程序)機能別方塊 分解系統(tǒng)或機器時最好以各

12、機能別來分解:動力系統(tǒng)/燃料系統(tǒng)/煞車系統(tǒng)/避震系統(tǒng)/轉(zhuǎn)向系統(tǒng)/空調(diào)系統(tǒng)/音響系統(tǒng)/配線系統(tǒng)/車身.作個別分解區(qū)分三、FMEA的實施步驟(程序)可靠性方塊圖 踏板組立煞車踏板組立油壓裝置右煞車組立左煞車組立恢復(fù)彈簧襯套桿外殼 油壓缸油管LSPV右分壓缸左分壓缸右前煞車片右後煞車片左前煞車片左後煞車片踏板踏板軸膠套活塞油環(huán)皮腕汽缸頂桿三、FMEA的實施步驟(程序)故障模式檢討 類似件故障紀錄 使用者之抱怨 經(jīng)驗法 腦力激蕩法 三、FMEA的實施步驟(程序)故障模式整理(1)選定實施FMEA時有效的故障模式. 忽視以往類似制品失敗實績?yōu)檎页鲋匾收夏Ｊ降囊豁棿髶p失.選定故障模式應(yīng)充分謹慎.討論推舉

13、法 三、FMEA的實施步驟(程序)故障模式整理(2) 討論推舉法計分法上級指示 客戶需求 三、FMEA的實施步驟(程序) 故障模式推定原因 將選定之各故障模式,列舉其推定原因,將重要的三五項目記載于FMEA用紙上三、FMEA的實施步驟(程序)要約記入于FMEA用紙FMEA記載用紙,全公司最好統(tǒng)一,至少一個事業(yè)單位統(tǒng)一使用一種.需記載項目:制作日期/系統(tǒng)或機器名稱/制作者/故障模式/推定原因/影響程度/發(fā)生頻度/故障等級/改正措施三、FMEA的實施步驟(程序)1) 設(shè)計FMEA用紙范例 三、FMEA的實施步驟(程序) FMEA等級評價將設(shè)計條件與故障之重要程度對照,配合事先訂定之基準來訂定故障等

14、級. TEAM成員集體評價 評價原則:10分評價法 三、FMEA的實施步驟(程序)1） 故障評價法(1)評價要素:1.C1:影響機能故障的重要性;2.C2:受影響之系統(tǒng)的范圍;3.C3:故障發(fā)生頻度;4.C4.故障防止可能性;5.C5:新設(shè)計的程度三、FMEA的實施步驟(程序)1）故障評價法(2)故障評點Cs: (C1.C2.C3.C4.C5) 1/5(次方)可採Cs: (C1.C2.C3) 1/3(次方)可採Cs: (C1.C3) (次方)三、FMEA的實施步驟(程序) a C1影響機能故障重要程度 三、FMEA的實施步驟(程序) b C2:受影響之系統(tǒng)的范圍三、FMEA的實施步驟(程序)

15、c C3:故障發(fā)生頻率三、FMEA的實施步驟(程序) d Cs:故障評點 三、FMEA的實施步驟(程序)工程FMEA實施步驟工程名稱解析之工程以工程順序記入三、FMEA的實施步驟(程序)工程之機能l自問自答“將工程之機能確認,在此工程上操作之目的是什么”,在該工程上會達成怎樣成果.三、FMEA的實施步驟(程序)被預(yù)測之故障模式l對“在此工程上為什么無法達成預(yù)測之機能,被加工后在什么條件下無法適合技術(shù)上之要求事項”作檢討來預(yù)測故障模式.三、FMEA的實施步驟(程序)故障之影響預(yù)測所記述之故障模式對裝配或系統(tǒng)所波及故障的影響 三、FMEA的實施步驟(程序)故障之原因運用過去的經(jīng)驗或固有技術(shù),來推測

16、故障原因 應(yīng)留意在何種條件下會引故障模式. 三、FMEA的實施步驟(程序)故障發(fā)生頻度推定(P)(1) 普遍不會發(fā)生故障:12分 也有類似之使用,故障比率較低者:34分 故障發(fā)生比率中等程度:56分 三、FMEA的實施步驟(程序)故障發(fā)生頻度推定(P)(2) 在類似制品之時績,故障發(fā)生較多者:78分 故障發(fā)生大部分已確實者:910 三、FMEA的實施步驟(程序)推定故障之嚴重情況(S)(1) 顧客不易發(fā)覺之輕微故障:12分 使外觀機能降低之輕微故障:34分 行走中導(dǎo)致機能降低之中等程度:56分 三、FMEA的實施步驟(程序)推定故障之嚴重情況(S)(2) 導(dǎo)致無法行走或路上故障之重大故障:78

17、分 導(dǎo)致人命事故或物損事故等保安上之致命故障:910分 三、FMEA的實施步驟(程序)故障檢知之難易推定(D)(1) 大部分的故障在加工,裝配時可檢知:12分大部分的故障在加工,裝配中檢測時檢知: 34分大部分的故障在加工中無法檢知,大多數(shù)再裝配時被檢知出來:56分 三、FMEA的實施步驟(程序)故障檢知之難易推定(D)(2) 故障在加工,裝配,動作等之通常檢查或?qū)嶒灂r無法被檢出:78分 通常手段無法發(fā)現(xiàn),預(yù)測顧客會在發(fā)生不適時抱怨:910分 三、FMEA的實施步驟(程序)危險優(yōu)先數(shù)(RPN) 危險優(yōu)先數(shù)(Risk Priority Number)=PxSxD P:發(fā)生機率 S:故障之嚴重程度

18、 D:檢測之難易度 三、FMEA的實施步驟(程序)建議改善對策 1)改善與處置評估三、FMEA的實施步驟(程序)2)改善對策時機(1) 1.RPN大于64危險優(yōu)先數(shù)之最大容許值需對策, 中心廠可與配廠協(xié)商訂定. 2.當P(發(fā)生機率)或D(難檢度)大于4或5時,建議需對策能降到3以下. 三、FMEA的實施步驟(程序)2)改善對策時機(2) 3.當S(嚴重度)是5時,P(發(fā)生機率)和D(難檢度)必須是2或是更低 三、FMEA的實施步驟(程序)補充資料 設(shè)計FMEA發(fā)生率評價 1)設(shè)計FMEA發(fā)生率評價三、FMEA的實施步驟(程序)2)設(shè)計FMEA嚴重性評價三、FMEA的實施步驟(程序)3)設(shè)計FM

19、EA檢測難易度評價三、FMEA的實施步驟(程序)制造工程FMEA發(fā)生率評價1)制造工程FMEA發(fā)生率評價三、FMEA的實施步驟(程序)2)制造工程FMEA嚴重性評價(1)三、FMEA的實施步驟(程序)2)制造工程FMEA嚴重性評價(2)三、FMEA的實施步驟(程序)3)制造工程FMEA檢測難易度評價三、FMEA的實施步驟(程序)工程FMEA表四、分析階段1 FMEA的輸入輸出設(shè)計FMEA的輸入(1) 由第1階段輸出轉(zhuǎn)入第2階段輸入 設(shè)計目標可靠性和質(zhì)量目標四、分析階段設(shè)計FMEA的輸入(2)由第1階段輸出轉(zhuǎn)入第2階段輸入 性能目標 材料初始清單 特殊產(chǎn)品和過程特性的初始清單 管理支持四、分析階

20、段設(shè)計FMEA的其它輸入(1) 跨功能小組在開展設(shè)計FMEA時，應(yīng)參考以下文件和資料：保修信息。顧客抱怨、退貨資料。糾正和預(yù)防措施。四、分析階段設(shè)計FMEA的其它輸入(2)跨功能小組在開展設(shè)計FMEA時，應(yīng)參考以下文件和資料： 類似產(chǎn)品的設(shè)計FMEA APQP第一階段輸出，即第二階段輸入和任何其它相應(yīng)輸入。四、分析階段設(shè)計FMEA的輸出(1) 潛在設(shè)計失效模式。 潛在關(guān)鍵設(shè)計要求。 設(shè)計問題：曾經(jīng)受到制造和裝配作業(yè)挑戰(zhàn)的設(shè)計問題。四、分析階段設(shè)計FMEA的輸出(2)新設(shè)計要求：尚無制造或組裝作業(yè)的經(jīng)驗。設(shè)計驗證計劃和報告(DVP&R)改進設(shè)計，或更改原有設(shè)計。四、分析階段P-FMEA(1) 輸

21、入 編制PFMEA，多功能小組可應(yīng)用的數(shù)據(jù)和參考文件： 過程FMEA-AIAG參考手冊 特性矩陣 以往SPC記錄 保修信息四、分析階段P-FMEA(2) 輸入 編制PFMEA，多功能小組可應(yīng)用的數(shù)據(jù)和參考文件： 顧客抱怨和產(chǎn)品退回數(shù)據(jù)資料 糾正或預(yù)防措施 過程流程圖、現(xiàn)場布置圖、操作描述 系統(tǒng)和/或設(shè)計FMEA 類似產(chǎn)品和過程的PFMEA四、分析階段過程FMEA輸出過程/零件潛在失效模式的清單。潛在關(guān)鍵特性和重要特性清單。消除或減少產(chǎn)品失效模式出現(xiàn)頻次的過程改進措施清單。提供全面的過程控制策略。四、分析階段FMEA中失效模式與影響的對應(yīng)關(guān)系零件固有特性對零部件的壓力 電氣特性 機械特性 惡化主要因素 產(chǎn)品構(gòu)成 環(huán)境條件 運用條件故障模式對子系統(tǒng)的影響對系統(tǒng)的影響對安全性的影響對經(jīng)濟性的影響措 施故障原因故障發(fā)生的機制故障發(fā)生的概率故 障因零件（操作）不同而產(chǎn)生各種不同的故障狀態(tài)、現(xiàn)象影 響消除對上位系統(tǒng)給予嚴重影響的故障模式四、分析階段3