FMEA失效模式及效應(yīng)分析

潛在失效模式及效應(yīng)分析FailureModuleandEffectsAnalysis(FMEA)

主講:劉偉2024/5/241內(nèi)容提要一.FMEA基本概念二.設(shè)計FMEA表填寫說明三.製程FMEA表填寫說明四.FMEA結(jié)果之應(yīng)用2024/5/242FMEA的基本概念1.FMEA:Failuremoduleandeffectsanalysis2.對存在失效可能的產(chǎn)品或過程進行分析，找出零組件

或過程之失效模式，鑑定出它的失效原因，研究該項

失效模式對系統(tǒng)會產(chǎn)生什麼影響。3.找出零組件或系統(tǒng)的潛在弱點，提供設(shè)計、製造、品保等單位採取可行之對策。2024/5/243失效(Failure)的定義

1．在規(guī)定條件下(環(huán)境、操作、時間)不能完成既定功能。2．在規(guī)定條件下，產(chǎn)品參數(shù)值不能維持在規(guī)定的上下限之間。3．產(chǎn)品在工作範圍內(nèi)，導致零組件的破裂、斷裂、卡死等損壞現(xiàn)象。(產(chǎn)生影響)2024/5/244FMEA過程順序系統(tǒng)有哪些功能，特徵，需要條件？會有那些失效？發(fā)生失效危害？失效是什麼造成的？發(fā)生之頻率？有那些預防和偵測？偵測方法有效程度？我們能做什麼(對策)？－設(shè)計變更－過程變更－特殊控制－改變標準程序或指南2024/5/245FMEA之功用階段功用1.明確把握失效原因，並實施適當?shù)母纳?/p>

2.零件安全之寬放確認

3.壽命、性能、強度等之確認1.活用工程設(shè)計，進而改善製程上之弱點

2.利用FMEA過程製訂必要之製程標準2.設(shè)計階段1.開發(fā)階段３製造階段1.發(fā)掘所有可能之失效模式

2.依固有的技術(shù)進行設(shè)計變更

3.必要之處採用可靠性高之零組件特性/功能確定特性/功能保證特性/功能實現(xiàn)

3.需在試生產(chǎn)即設(shè)計開發(fā)確認開始之前完成2024/5/246實施時機FMEA必須在產(chǎn)品或過程失效模式被納入到產(chǎn)品或過程之前進行。DFMEA–

開始於設(shè)計方案討論之時，并完成於設(shè)計工作開始之前，用於指導產(chǎn)品設(shè)計展開。PFMEA–

開始於基本的操作方法討論，完成時間早於過程設(shè)計開始

之前，用於指導過程設(shè)計展開。DFMEAPFMEA概念初始設(shè)計設(shè)計完成樣件制造設(shè)計/過程確認生產(chǎn)開始2024/5/247FMEA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分析技術(shù)。2.用表格方式進行工程分析，使產(chǎn)品在研發(fā)/設(shè)計/製程規(guī)劃時，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)計輔助工具。4.FMEA以分析對象不同分成“設(shè)計FMEA--DFMEA”

及“製程FMEA--PFMEA”5.FMEA為歸納法之應(yīng)用，根據(jù)零組件的失效資料，由下（失效模式）

而上推斷系統(tǒng)的偵測及預防管制措施，是一種向前推演的方法。2024/5/248設(shè)計FMEA之目的1.幫助對產(chǎn)品設(shè)計需求與設(shè)計方案進行預評估。

2.協(xié)助識別并分析解決潛在的設(shè)計問題，提出預防及改善的方案，用於指導產(chǎn)品設(shè)計有效展開。

3.根據(jù)風險優(yōu)先度提供產(chǎn)品設(shè)計過程管制及設(shè)計方案改善的重點，以便節(jié)約優(yōu)勢資源進行有效的預防改善。

2024/5/249設(shè)計FMEA作業(yè)流程組成DFMEA小組資料搜集制訂DFMEA計劃建立功能方塊圖產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹設(shè)計可靠度分析決定分析之項目/功能進行DFMEA分析選擇關(guān)鍵失效模式提出矯正預防重新計算矯正預防后風險優(yōu)先數(shù)分析確認DFMEA報告發(fā)佈執(zhí)行/紀錄保存設(shè)計審查選擇關(guān)鍵失效模式RPN小于規(guī)定值？YYNNAA2024/5/2410設(shè)計FMEA表FMEA編號:

頁碼:第頁

共頁項目名稱:?

設(shè)計責任:

編制者:

生效日期:

FMEA(編制)日期:

(修訂)日期_______

核心小組:設(shè)計二課成員2024/5/2411設(shè)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)設(shè)計責任者：填入ODM部門或小組，也包括供應(yīng)商名稱。(3)準備者/編制者：填入準備FMEA的責任工程師姓名、電話號碼、公司。(4)生效日期：最初FMEA發(fā)佈日期，不能超過開始設(shè)計開始的日期。(5)FMEA(制訂)日期/(修訂)日期：填入FMEA最初制訂日期，和最新被修訂日期。(6)核心小組：列出有權(quán)限參與或執(zhí)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)。(7)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(shè)計等級。於首次正式發(fā)行之前，可以使用實驗時使用的編號。

2024/5/2412設(shè)計FMEA填寫說明

項目／功能注意：

儘可能簡潔地，填入被分析的項目／功能並使其符合設(shè)計意圖。包括這個系統(tǒng)作業(yè)相關(guān)環(huán)境的資訊（如：溫度、壓力、溼度範圍）。如果項目包含一個以上有不同的潛在失效模式功能時，則列出所有個別功能。2024/5/2413設(shè)計FMEA填寫說明(8)潛在失效模式潛在失效模式是零件、子系統(tǒng)、或系統(tǒng)於滿足設(shè)計意圖過程中可能失效的種類。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)（向上及向下）。列出特別項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)生於某些作業(yè)條件下（如：熱、冷、乾、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、高濕度環(huán)境，電壓不穩(wěn)定狀態(tài)下）。

一般的失效模式包含下列各項，但不限於此：破碎的、變形、鬆弛、洩漏、黏著、短路、生銹氧化、龜裂、無法使用、不能開機、功能達不到要求等，產(chǎn)品本身發(fā)生的失效形式。2024/5/2414設(shè)計FMEA填寫說明(9)潛在失效效應(yīng)

A.在功能特性上失效模式的效應(yīng)（後果）。

B.也就是：失效模式一旦發(fā)生時，對系統(tǒng)或設(shè)備以及操作時使用的人員

所造成的影響。通常稱為失效產(chǎn)生的後果。

C.一般在討論失效效應(yīng)時，先檢討失效發(fā)生時對於局部所產(chǎn)生的影響，

然後以產(chǎn)品的組合架構(gòu)層次，逐層分析一直到對最高層級人員、裝備

所可能造成的影響。

D.例如：由於某個間歇性的系統(tǒng)作業(yè)造成某個零組件的破碎，可能造成

組合過程的震動。這個間歇性系統(tǒng)作業(yè)降低了系統(tǒng)功效，最後引起

客戶不滿意。

E.常見的失效效應(yīng)包括：如：電腦當機、手機電池燒毀、喇叭有雜音等。2024/5/2415設(shè)計FMEA填寫說明(10)嚴重度失效效應(yīng)（後果）的嚴重程度2024/5/2416設(shè)計FMEA填寫說明11.嚴重度等級這個欄位用來區(qū)分任何對零件、子系統(tǒng)、或系統(tǒng)將要求附

加於設(shè)計管制的特性（如：關(guān)鍵的、主要的、次要的)。任何項目被認為是要求的特殊設(shè)計管制，將被以適當?shù)奶?/p>

徵或符號列入設(shè)計FMEA的等級欄位,並將於“建議行動”欄位被提出。

每一個於設(shè)計FMEA列出的項目，將必須在製程FMEA的特殊

製程管制中被列出。2024/5/2417設(shè)計FMEA填寫說明(12)潛在的失效原因：

錯誤的原物料規(guī)格。

不適當?shù)牡脑O(shè)計壽命假設(shè)。

潤滑或加油能力不足。

不適當?shù)木S護作業(yè)。

缺少環(huán)境保護。

錯誤的算法。

超過壓力規(guī)格。

原物料材質(zhì)不穩(wěn)定。磨損。

金屬疲勞。

腐蝕。針對潛在失效模式提出的失效原因即：針對潛在的不良現(xiàn)象（失效模式）分析根本原因2024/5/2418設(shè)計FMEA填寫說明

(13)發(fā)生度(潛在失效發(fā)生的可能性)

參考下列各要素，決定發(fā)生度等級值(1~10)：

1.相似零件或子系統(tǒng)的過去服務(wù)歷史資料和相關(guān)經(jīng)驗?

2.零件、上一階零件或分系統(tǒng)是否滯銷?

3.上一階零件或分系統(tǒng)改變程度的大小？

4.零件與上一階零件，基本上是否有差異?

5.零件是否為全新的產(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.運用工程分析去預估應(yīng)用此零件之發(fā)生度?2024/5/2419設(shè)計FMEA填寫說明(14)發(fā)生度參考指標：2024/5/2420設(shè)計FMEA填寫說明(15)現(xiàn)行預防設(shè)計管制

列出利用預防措施、設(shè)計驗證／確認(DV)、或其它活動，而這些活

動是用來確認對失效原因、模式或失效偵測已進行適當?shù)墓苤?。目前?/p>

用的管制為一些已被使用或正在使用的相同或類似的設(shè)計。(如：通道

測試、設(shè)計審查、數(shù)學研究、可行性審查、原型測試、車隊測試等)。

有三種設(shè)計管制或特徵：

(1)預防失效的原因，消除失效模式／效應(yīng)發(fā)生，或降低發(fā)

生比率。

(2)預防失效模式／效應(yīng)發(fā)生，提出矯正措施，防止失效發(fā)生。

(3)偵測失效模式，及時發(fā)覺，防止失效繼續(xù)發(fā)生。

可能的話，最先使用第(1)種管制；

其次，才使用第(2)種管制；

最後，才使用第(3)種管制。2024/5/2421設(shè)計FMEA填寫說明(16)偵測度：產(chǎn)品設(shè)計階段探測到失效的可能性、幾率2024/5/2422設(shè)計FMEA填寫說明(17)風險優(yōu)先數(shù)(RPN)

風險優(yōu)先數(shù)是嚴重度(S)、發(fā)生度(O)、和

偵測度(D)的乘積:RPN(RiskProcessionNumeric)=(S)(O)(D)

是一項設(shè)計風險的指標。當RPN較高時，設(shè)計小組應(yīng)提出矯正措施來降低RPN數(shù)。一般實務(wù)上，會特別注意注意嚴重度較高（尤其S≧8）之失效模式，而不理會RPN之數(shù)值。

當現(xiàn)行設(shè)計預防及/或管制措施空白時，“建議措施”必須執(zhí)行

2024/5/2423設(shè)計FMEA填寫說明(18)建議措施：

當失效模式依RPN數(shù)排列其風險順序時，針對最高等級的影響和關(guān)鍵項目提出矯正措施。任何建議措施的目的是要減少任何的發(fā)生度、嚴重度、和／或檢測度。

A.增加設(shè)計驗證或確認措施的結(jié)果，只可降低偵測度的等級。

B.去除或管制某一或多個影響失效模式的原因，只能降低發(fā)生度的等級。

C.只有設(shè)計變更能降低嚴重度等級。

D.當項目為“關(guān)鍵”“重要”特性時，“建議措施”請?zhí)岢龈纳瓶煽紤]下列的採行措施，但並不限於此：

實驗設(shè)計

修改測試計畫修改設(shè)計

修改原物料規(guī)格2024/5/2424設(shè)計FMEA填寫說明(19)負責人與日期：填入建議措施的負責單位或個人，和預定完成日期。(20)採行措施：完成矯正措施後，填入簡短的執(zhí)行作業(yè)和生效日期(22)RPN結(jié)果：將矯正措施實施後，經(jīng)鑑定、評估和記錄嚴重度、發(fā)生度、和難檢度的等級結(jié)果填入，進一步的措施只要重覆(19)~(22)之步驟即可。2024/5/2425設(shè)計FMEA填寫說明追縱確認

設(shè)計責任工程師應(yīng)負責確認所有的建議措施均已執(zhí)行或

有適當?shù)膶Σ咛岢?。FMEA文件應(yīng)適時修正並能反應(yīng)最新的設(shè)

計等級和最近有關(guān)的措施，包括開始量產(chǎn)後所發(fā)生的。設(shè)計責任工程師可由下列方法確認所有建議措施已被執(zhí)行：

確認達成設(shè)計要求。

審查工程圖面和規(guī)格。

組裝或製造文件編訂確認。

審查設(shè)計FMEA和管制計劃。

2024/5/2426零組件：主油壓缸設(shè)計責任：

準備者：

__________生效日期：2010.10.1FMEA日期(製訂)2010.9.01(修訂)_2010.9.28__核心小組：設(shè)計系統(tǒng)開發(fā)小組，如附表

設(shè)計FMEA表（範例1)FMEA編號：

0003

頁次：

1of12024/5/2427零組件：

22092720

設(shè)計責任：

準備者：___________

生效日期：2010.08

FMEA日期(製訂)2010.7.15(修訂)_______核心小組：如附表設(shè)計FMEA表（範例2)FMEA編號：

0001

頁次：

1of12024/5/2428製程FMEA之目的1.幫助對制程設(shè)計需求與設(shè)計方案進行評估。

2.識別潛在的制程問題，提出預防及監(jiān)視改善的方案，用於指導制程設(shè)計有效展開。

3.制程設(shè)計包括作業(yè)SOP、管制規(guī)範、控制計劃、檢規(guī)、包規(guī)等。

4.根據(jù)風險優(yōu)先度提供管制及改善的重點，以便節(jié)約優(yōu)勢資源進行有效的預防改善。2024/5/2429製程FMEA作業(yè)流程組成PFMEA小組資料搜集制訂PFMEA計劃解析流程識別過程特性決定需分析之制程功能及需求進行PFMEA分析風險優(yōu)先數(shù)選擇關(guān)鍵失效模式矯正預防PFMEA報告RPN小于規(guī)定值？YN2024/5/2430製程FMEA表項目名稱:制程責任部門:

編制人:生效日期:FMEA(編制)日期:(修訂)日期______核心小組:_________FMEA編號:

頁碼:第頁

共頁(制程FMEA)2024/5/2431製程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)項目：填入將被分析製程系統(tǒng)、子系統(tǒng)或零件名稱和編號。

(3)製程責任者：填入OEM、部門和小組，也包括供應(yīng)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)生效日期：最初FMEA發(fā)佈日期，不能超過開始計畫生產(chǎn)日期。

(6)FMEA日期：填入最初FMEA被完成日期，和最新被修訂日期。

2024/5/2432製程FMEA填寫說明(7)核心小組：列出有權(quán)限參與或執(zhí)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)。並非個人行為

(8)製程功能：填入要被分析的製程或作業(yè)簡單的敘述(如：車床、需求鑽孔、焊接、組裝)。敘述儘可能與被分析的製程或作業(yè)目的一致。

a.當製程包含多種作業(yè)(如：組裝)，而有不同的潛在失效模

式時，可以將不同作業(yè)視為不同製程處理。

b.對完全相同的重複性制程，不需要重複的進行分析。2024/5/2433製程FMEA填寫說明(9)潛在失效模式

為製程可能不符合製程要求或設(shè)計意圖。敘述規(guī)定作業(yè)的不合格事項。它可能成為下工程的潛在失效的原因或上工程潛在的失效後果。無論如何，於準備FEMA時，必須保證該作業(yè)站的輸入是好的。

列出每一個特殊作業(yè)零件、分系統(tǒng)、系統(tǒng)或製程特性，所引起的潛在失效模式。製程工程師或小組要提出和回答下列問題：

製程或零組件有哪些不符合規(guī)格？不考慮工程規(guī)格，什麼是客戶(最終使用者、下工程、或服務(wù))所不滿意的？一般的失效模式包含下列各項：破碎的、變形、彎曲、裝訂捆綁、短路、工具磨損、不正確的安裝、灰塵等，製造過程中產(chǎn)品的潛在不合格形式。

2024/5/2434製程FMEA填寫說明(10)潛在失效效應(yīng)

a.被定義為對客戶要求的功能造成的失效後果。

b.客戶指的是：下個作業(yè)、下工程或地點、經(jīng)銷商、或車輛所有人。

每一個潛在失效功能都必須被考慮。

c.對於最終使用者，失效效應(yīng)經(jīng)常被指為：

雜音、不規(guī)律的動作、不能操作、不穩(wěn)定、通風不良、外觀不良、粗糙不

平的、過度的費力要求、令人不舒服的氣味、操控性減弱、車輛控制受損。

d.對於下工程而言，失效效應(yīng)經(jīng)常被指為：

不能鎖緊、不能鑽孔或攻牙、不能固定、不能磨光、使作業(yè)者危險、危害機

器、不合適、不連接、不相配。2024/5/2435製程FMEA填寫說明(11)嚴重度：失效效應(yīng)（後果）的嚴重程度2024/5/2436製程FMEA填寫說明(12)等級

a.這個欄位用來區(qū)分任何對零

件、子系統(tǒng)、或系統(tǒng)將要求附加

於製程管制的特殊特性(如：

關(guān)鍵的、主要的、次要的)。

b.如果在製程FMEA被認定等級，要求進行重點分析和管制，并務(wù)必體現(xiàn)在

相應(yīng)的工程文件相關(guān)管制項目中。

c.關(guān)鍵、主要過程特性，須在該欄位標示；DFMEA及客戶要求的關(guān)鍵、主要過程特性，也要體現(xiàn)在該欄位(13)潛在失效原因

在儘可能的範圍裡，列出

所有能想像得到的失效原因：

不當?shù)呐ちΑ?/p>

不適當?shù)暮附印?/p>

不精確的量具。

不當?shù)臒崽幚怼?/p>

不適當?shù)蔫嵖住?/p>

不適當或沒有潤滑。

缺少零件或放錯。2024/5/2437制程FMEA填寫說明(14)發(fā)生度：(失效發(fā)生的可能性)2024/5/2438製程FMEA填寫說明(15)現(xiàn)行偵測/預防製程管制現(xiàn)行製程管制是敘述管制方法，用來預防可能擴大的失效模式和偵查出失效模式的發(fā)生。這些管制方法可能包括治具的防誤或SPC或後製程評估。有三種製程管制可以考慮：

(1)預防失效原因或失效模式／效應(yīng)的發(fā)生或降低發(fā)生比率。

(2)查出失效原因，並提出矯正措施。

(3)查出失效模式?？赡艿脑?，最好先使用第(1)種管制；其次才使用第(2)種管制；最後，才使用第(3)種管制。2024/5/2439製程FMEA填寫說明(17)偵測度檢查類型：A.防呆；B.標準規(guī)格；C.參考用的檢查探測到失效的可能性、幾率2024/5/2440製程FMEA填寫說明(17)偵測度2024/5/2441(17)風險優(yōu)先數(shù)

風險優(yōu)先數(shù)是嚴重度(S)、發(fā)生度(O)、和偵測度(D)的乘積。RPN=(S)(O)(D)

是一項製程風險的指標。當RPN較高時，設(shè)計小組應(yīng)提出矯正措施來降低RPN數(shù)。一般實務(wù)上，會特別注意嚴重度較高（尤其≧8時）之失效模式，而不理會RPN之數(shù)值。

PFMEA不能改變嚴重度（S）,但可改善發(fā)生及偵測度製程FMEA填寫說明2024/5/2442(18)建議措施：

當失效模式依RPN數(shù)排列其風險順序時，針對最高等級的影響和關(guān)鍵項目提出矯正措施。任何建議措施的目的是要減少任何的發(fā)生度、和／或偵測度。可考慮下列的採行措施，但並不限於此：

為了降低發(fā)生機率，需要製程或設(shè)計變更。只有設(shè)計或製程變更可以降低嚴重等級。為了增加查出的機率，需要製程或設(shè)計變更。通常改進偵查管制方式，對品質(zhì)改善是浪費和無效的。增加品質(zhì)管制檢驗頻率不是良好的矯正措施。永久改善措施才是必須的。製程FMEA填寫說明2024/5/2443(20)負責人與日期：填入建議措施的負責單位或個人，和預定完成日期。(21)採行措施：完成矯正措施後，填入簡短的執(zhí)行作業(yè)和生效日期。(22)RPN結(jié)果：將矯正措施實施後，經(jīng)鑑定、評估和記錄嚴重度、發(fā)生度、

和難檢度的等級結(jié)果填入，進一步的措施只要重覆(19)~(22)之步驟即可製程FMEA填寫說明2024/5/2444追縱確認製程責任工程師應(yīng)負責確負責確認所有的建議措施均已執(zhí)行或有適當?shù)膶Σ咛岢?。FMEA文件應(yīng)適時修正並能反應(yīng)最近的設(shè)計水準和最近有關(guān)的措施，包括開始量產(chǎn)後所發(fā)生的。製程FMEA填寫說明2024/5/2445製程FMEA表（範例2)制程責任：

制工

準備者：

______王強_____

生效日期：

2010.10.3

FMEA日期(製訂)2010.9.04(修訂)

核心小組：如附表(制程FMEA)FMEA編號：

ADSD001

頁次：

1of12024/5/2446製程FMEA表（範例1)製程責任者：

？

FMEA編號：

NO.1

準備者：