第十三篇 fmea製作標準
1. fmea 簡介:
1.1. 失效模式效應分析(failure mode effect analysis, fmea)是一種系統化之工程設計輔助工具,主要是利用**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,及早謀解決之道,以避免失效之發生或降低其發生時產生之影響。
1.2. 一般fmea的分析技巧主要運用在產品開發過程中, 預先分析設計及製程中的潛在故障模式, 以期提早建立各項防範及消除發生原因之措施, 減少日後的設計變更及開發成本時間。
1.3. 目前本公司使用之**及作法係以福特公司之fmea為基礎, 分為設計及製程fmea兩種。
1). 設計失效模式效應分析是屬於在概念定義到設計定型整個研究開展
過程中一項實質的設計機能,為求達到其效益, fmea必須配合設計發
展之程式反覆進行.在執行fmea程序中需充分考慮,設計展開方式的
可行性與完整性。
2). 製程fmea是將fmea技術應用於製造/組裝過程之分析, 有時亦稱為"過
程fmea"。過程fmea乃是在規劃設計製造程式時,利用fmea技術分析制
程中每一步驟可能的潛在失效模式及其影響程度,並找出每一失效模
式的發生原因與發生機率,尋求各種可能的方法以避免失效模式發生
或降低其發生率,減低其影響程度,或提高製程不良之檢出能力,以便
在正式進入生產前就能改善其製造/組裝程式,使製造不良品的機會
降低,並提公升製造品質。
1.4. fmea的分析物件以新產品及修改之現有產品為主, 製作時所有與被分析產品有關之部門皆需共同參與, 新產品分析時機應於概念設計階段即開始進行, 如為修改之產品必須考慮修改前分析, 而製程段fmea則於模具及裝配機未開發前進行分析, 確保達成事先充分防範之目的。
1.5. fmea 製作流程及作法敘述如下:
設計段製程段
1. 開發專案成立後, 由專案負責人組成fmea team指定參與人員, 分派各階段負責製作人員, 並負責協調管制之工作。
2. 設計工程師審查相關之fmea資料並判定失效之模式後, 由team來共同決定失效效應/原因/各項指數及更多可能失效模式。
3. 設計工程師根據第2項之結果與相關人員訂出改善措施/責任歸屬及完成日期, 且於改善措施完成後由設計工程師確認改善成效。
a. 若失效模式獲得改善時, 則初步設計的fmea可暫時告一段落。
b. 若失效模式未獲得改善時, 則必須再擬訂改善措施並進行改善。
4. 製程段之fmea由製造工程師於設計工作完成前依2,3項之方式進行, 完成初步的製程fmea。
5. 完成之設計及製程fmea檔案, 初步定稿後即交fmea管理單位管理檔案存檔/修改/更新之工作,將fmea納入開發專案管制正式檔案之一部份。
1.6. fmea為公司分析使用之工具,其檔案之內容可能牽涉到公司機密資料,因客戶可能需要fmea檔案做為其**商認證之一部份,為保護不使公司重要資料外洩,交與客戶之fmea 可要求客戶簽署copyright之檔案,以保護公司智財權。
1.7. fmea之製作須靠團隊之合作才能真正發揮成效,但深入了解fmea之分析技巧及專案team 之組成/資料集/會前準備是其首要工作。
2. fmea發展歷史:
2023年: 美國格魯曼飛機公司首先提出應用飛機主操縱系統的失效分析;
2023年: 波音公司在工程手冊中正式列出fmea之作業程式;
60年代初: 由美國航空署將fmea運用於航空計畫;
2023年: fmea國際標準iec812出版;
目前: 納入iso-9000及ce認證重要之設計管制與安全分析方法。
3. fmea 作業程式:
3.1. 設計fmea作業程式
1 系統方塊圖
2 功能方塊圖
3 硬體品組合層次圖
4 可靠度方塊圖
5 失效效應分析
6 嚴重度等級評估
7 失效原因分析
8 失效模式之發生機率分析或評估
9 失效檢測方法分析
10 補救/預防措施
11 關鍵性分析
12 填寫失效模式效應與關鍵性分析表
13 失效模式效應與關鍵性分析報告
3.2. 製程fmea作業程式
1 製造流程分析
2 製造特性分析
3 產品特性分析
4 失效模式分析
5 失效效應分析
6 嚴重度分析
7 失效原因分析
8 發生率分析
9 現行失效管制分析
10 難檢度分析
11 關鍵性分析
12 建議改正措施
13 填寫失效模式效應與關鍵性分析表
14 fmea報告
4. 製程fmea**內容說明(如附表一):
a. 製程製品之名稱/編號:被分析的製程,製品的名稱及編號(包括製程編號或零件編號/產品編號) 。
b. 製程責任單位: 負責此製品的單位名稱。
c. 相關單位:與此製品有關之各單位及組織名稱 (客戶亦須列入) 。
d. **商及製造工廠:自製或外包的廠商,工廠名稱。
e. 產品名稱/編號:產品之名稱及編號(編號應包括產品編號及客戶使用之料號) 。
f. 設計定稿日期:填入產品設計定稿之預計日期。
g. 負責人:負責製作fmea**的人員姓名.職稱及分機號。
h. fmea定稿日期/更新日期:fmea**製作完成日期及更新日期。
i. 開始量產日期:量產預定開始之日期。
j. 製程名稱/功能: 被分析作業或製程目的之描述, 如果製程會有多種不同的失效模式發生, 製程應分別說明。
k. 潛在失效模式:一製品可能無法達到工程或特定製程要求的失效方式, 製作製程fmea時, 必須假設進入製程的零件及材料皆為正確而且為確保各項考慮之正確性,取得資訊的方式應以團隊的方式進行,針對每一特定的作業以零件或製程的特性來表達.
並列出所有可能的失效模式,建議找出失效模式的方式是比較類似的製程及review客戶對類似零件所做的反應與抱怨.另外也要具備一些對設計目的了解的知識。
l. 潛在失效效應:失效模式發生可能造成對客戶影響效應, 在這裡所指的客戶可為產品使用者或後續的作業者,如客戶所指為產品使用者, 則效應應以使用者所經驗或注意到之用途來描述,如所指為後續作業, 則以製程或作業上之績效用語來描述。
m. 嚴重度:對失效模式所造成的影響或效應之嚴重程度的評估,以1至10 的數字來表示,惟有經由設計之變更才能降低嚴重度。
n. 重要產品特性: 以表示, 如某特性之嚴重度為9或10且發生及檢出率皆大於1時, 應判定是否歸類為重要產品特性而予以標示。
o. 潛在失效原因: 對失效模式如何會發生的描述, 描述的內容必須是能夠改正或控制的事情, 針對每一失效模式應盡量列出所有可能的原因, 如果原因只有乙個, 則找出原因的部分可告一段落, 但多數原因皆不只乙個, 應使用實驗設計或其他方式找出主要且易控制的根本原因(root cause),在敘述失敗原因時,應使用明確的錯誤或故障用語(例如:
壓力設定錯誤), 而盡量避免使用不明確的用語(例如:機器故障/作業員錯誤…等) 。
p. 發生率: 發生率指對某一特定失效原因而導致失效模式產生之可能性大小加以評估, 以1至10的數字表示。
僅有為防範失效原因發生而使用的方法才能列入發生率之評估考慮中, 為檢出失效原因而做之檢測等不能列入。
如製程是在統計管制之內或與其他其他在統計管制下之製程相類似, 則須使用這些資料來評估發生率。
q. 現行的管制方式:防範失效原因發生及檢出的各項現行管制方法,這些管制方法可以是防呆夾具或統計製程管制,也可以是製程後之檢驗及測試。
r. 檢出率:零件離開生產線前,失效原因能被訂出的管制方法檢出之機率大小,以1至10的數字來表示。
s. 風險優先指數(rpn):嚴重度,發生率及檢出率三者之乘積,數字本身不具任何意義。
t. 建議改善方案及優先順序:經由對嚴重度/發生率及檢出率之指數的分析,針對重要的設計弱點進行改正措施之訂定,目的在降低嚴重度/發生率及檢出率三者中任一二或全部之指數,並依程度訂定改善之優先等級填入改善優先等級欄內, 可能有的優先等級為:
a- 出貨前須改善b- 乙個月內須改善
c- 半年至一年間須改善 d- 可能要改善或可能不改善
要減少發生率的指數,製程或設計須加以變更,嚴重度的指數惟有靠設
計變更才能降低,而要檢出率指數改善,亦須變更製程及設計, 但是防
止不良應較發生不良後再檢出更為重要,所以重點應在防止而非檢出。
例如:使用統計製程管制及製程改進而非隋機抽驗及全檢。
u. 執行單位負責人及完成日期:改正措施執行的負責單位/人員姓名及預計完成日期。
v. 實際改善措施: 改正措施做了些什麼, 完成的日期及效果。
w. 處置結果之rpn:重新評估各項指數,如須進一步改善,則重複(t)至(w)內各項之內容,無改善措施的專案不需計算。
5. 製程失效模式及效應分析評估標準
5.1 severity(嚴重性)指數:對失效模式所造成的效應的嚴重程度之評估.
ranking criteria
1 negligible(可忽略的).
對產品的績效不太可能產生影響,使用者可能不會發覺任何缺失,對後續作業可能沒有影響。
2,3 mild(輕度的).
造成使用者一些輕度的使用不順,但一般不會感覺到任何績效的變化,後續作業可能要做一些輕度的重工。
4,5,6 moderate(中度的).
使用者使用之不順仍可忍受,但已可感覺到一些績效及外觀上的變化,後續作業可能會有不定的重工及修理,機台可能會受損。
7,8 high(高度的).
使用者使用之不順已到無可忍受的地步,無法達成績效之問題可能會發生,續作業可能會有主要的重工或傷到機台。
9,10 very high（極高度的）．
績效已完全失去或末達到安規之要求, 後續作業無法作業。
5.2 occurrence (發生機會)指數:某一特定失效原因發生而導致失效模式的可能性。
ranking criteria
FMEA標準第三版
第一版及第二版前言 本參考手冊及報告格式是由克萊斯勒 福特和通用汽車公司的失效模式及後果分析 fmea 工作組編寫的。這項工作是在美國質量控制協會 asqc 汽車部和 行動集團 aiag 主持下進行的。asqc aiag授權編寫組將克萊斯勒 福特和通用汽車公司在其各自的供方質量體系中應用的參考手冊 ...
FMEA管理規定
檔案修訂記錄 revision record 6 作業流程 流程說明 從製程流程圖中，小組成員以腦力激盪後決定欲分析的製程等，用失效模式分析表進行後續的分析.估計缺點發生對客戶使用或生產製程的影響程度，以1 10分的尺度計分。所謂影響度，係指某項失效發生後，對客戶或生產製程可能產生的影響情況。見附表...
FMEA培訓試題
1 下列可以作為fmea過程中的顧客，列入fmea分析的考慮範圍 a 鏈製造 b 終端使用者 c 法規機構 d oem組裝和製造中心 2 控制是指預防或探測的活動 a 失效原因b 失效影響c 過程功能 d 失效模式 3 過程fmea開發時，下列方面在一般情況下會被排除在需考慮的潛在失效模式之外 a ...