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42失效模式分析
單元(4-2)
失效模式分析訓練教材
WLBG
李哲生編製
Feb.19,2003
歷史
1960年代在阿波羅任務期間首次應用於航太工業
1974年海軍用FMEA制定了MIL-STD-1629軍事標準
1970年代早期到中期,汽車行業受債務成本驅動應用了這種方法
目前標準是SAEJ-1739
FMEA(FailureModeandEffectsAnalysis)
FMEA是一種工程技術及方法,用以定義、確認及消除產品在系統、設計、製程及服務還沒有達到顧客以前已知的或潛在的失效、問題、錯誤等等。
簡而定之,就是用工程方法預防失效或錯誤的發生。
FMEA的方法是利用歷史數據,針對相似產品之設計、製程、可靠度、售後使用及其它可取之資訊,加以定義或預測失效,並擬定預防措施並驗證其達到的效果。
使用FMEA並不意味這種方法比其它手法更好,若歷史數據越充足而準確,FMEA才能更有效果。
一個良好的FMEA必需具備:
1.確認已知及潛在失效模式
2.確認每一失效模式的效應和原因
3.風險優先評估(嚴重度、發生頻率、及難檢度)
4.提供問題跟催及改正行動
FMEA的種類
種類
說明
例
系統組裝FMEA
針對產品內子系統互相組合搭配後可能產生之失效進行FMEA
系統間電子資料傳輸互相干擾
設計FMEA
針對產品本身因設計不當後可能產生之失效進行FMEA
正常行程中端子塑性變形
製程FMEA
針對產品因製造流程不當後可能產生之失效進行FMEA,或製造工藝不當後可能產生之失效進行FMEA
工站順序錯誤造成正位度不佳
設備FMEA
針對製程中設備之設計或使用不當後可能產生之失效進行FMEA
鉚合時產生鍍層刮傷
管理FMEA
針對產品開發或生產管理(非工程問題)不當後可能產生之失效進行FMEA
標示上漏打客戶料號
使用FMEA的5個時機
1.一般的原則,FMEA之使用要越早越好,如此才能消除或減少設計錯誤的發生
2.當設計新的系統、產品、零件、製程、設備時,在作概念設計或草圖時即可開始作FMEA
3.當系統、產品、零件、製程、設備有變更時
4.當現有的系統、產品、零件、製程、設備有新的應用時
5.當現有的系統、產品、零件、製程、設備被考慮要改善時
誰負責FMEA
1.FMEA的總負責人為PDTLeader或QITLeader,因為Leader對開發案或改善案的成敗負責.
2.系統組裝工程師負責系統組裝FMEA,並需將該訊息發佈至PDT或QIT
3.設計工程師負責設計FMEA,並需將該訊息發佈至PDT或QIT
4.製程工程師負責製程FMEA,並需將該訊息發佈至PDT或QIT
5.設備工程師負責設備FMEA,並需將該訊息發佈至PDT或QIT
6.各大管在PDT或QIT的成員負責管理FMEA,並需將該訊息發佈至PDT或QIT
FMEA實施之步驟
步驟
說明
1
團隊成立:
開發案為PDT,改善案為QIT,團隊一定要有負責人
2
使團隊清楚新產品或改善品為何,目標為何,並需瞭解客戶要求,例:
1.使用方式
2.客戶要求之工程規格
3.信賴性要求
4.製程、生產、裝配要求
5.品質目標等等
3
收集歷史資料:
1.類似產品之設計問題及原因
2.類似產品之製程異常及原因
3.類似產品之製程不良及原因
4.類似產品之製程能力及原因
5.類似產品之客訴及原因
6.類似產品之信賴性失效及原因
7.類似產品之管理性問題
4
針對欲對策之產品及歷史資料,利用FMEA表格,進行風險評估及排序
5
推蔫預防措施
6
驗證預防措施,並重覆風險評估,確認有效
FMEA表格之使用說明(請參考附表二)
欄位
(1):
FMEA種類,依潛在失效的模式、原因,大致分為系統組裝,設計,製程,設備,管理五類
欄位
(2):
功能要求/製程要求:
說明正在被分析的設計要達到什麼功能,或是那一個製程,或此製程要達成什麼目標。
例如耐5000次插拔,鉚合工站,CPK>1.33
欄位(3):
重要度:
簡寫
類別
說明
C
Catastrophic危險特性
(無法滿足則不能銷售)
這些特性會影尚產品是否符合政府法規或安全法規。
例:
1.耐火性,自燃性,UL,CAS
2.工業標準
3.顧客要求
4.內部工程需要的Critical量測項目
S
Significant重大的特性
(無法滿足則不能銷售給指定客戶)
客戶及供應商共同制定或客戶指定,或設計工程師指定的特性,例:
1.業界標準
2.客戶指定的規格,尺寸,速度,力,溫度
M
Major主要的特性
為量測指標,提供迅速回饋到製程,可立即正確地更正品質.例
1.信賴性測試
2.產品製程不良率及分析
欄位(4):
潛在失效模式
欄位(5):
失效潛在效果
欄位(7):
失效潛在原因
項目
說明
例一
例二
例三
潛在失效模式
用技術性或物理學的說明來描述觀察到的失效.
Shell裝反
沾錫不良
退Pin
失效潛在效果
用技術性的描述,說明失效後會引發何種效果
Cable無法插入,功能完全失效
Tail與PCB無法焊住,IO傳輸失效
造成短路,CPU燒毀
失效潛在原因
造成此失效的原始真因
作業員不小心
設計/製程無防呆
中和水洗不足,造或表面快速氧化
端子肩部尺寸超差,壓入後杯口不正而被頂退
欄位(6),(8),(10)說明請看附表三及附表四.
欄位(11):
RPN=RiskPriorityNumber.RPN=S*O*D
附表二:
FMEA表格
附表三:
設計FMEA風險評估推蔫標準
附表四:
製程FMEA風險評估推蔫標準
附表五&六:
FMEA範例
附表二:
FMEA表格
附表三:
設計FMEA風險評估推蔫標準
附表四:
製程FMEA風險評估推蔫標準
附表五:
FMEA範例
附表六:
FMEA範例
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