1、深圳市共進電子有限公司同維電子(深圳)有限公司 /深圳市共進電子有限公司潛在的失效模式及后果分析（FMEA）主講人:趙佳義深圳市共進電子有限公司同維電子(深圳)有限公司 /深圳市共進電子有限公司課程內容 掌握FMEA的概念和運用時機 發現、評價產品/過程中潛在的失效及其后果 尋找避免或減少這些潛在失效發生的措施 總結上述過程 案例說明深圳市共進電子有限公司同維電子(深圳)有限公司 /深圳市共進電子有限公司什么是 FMEA ？潛在的失效模式及后果分析(Potential Failure Mode and Effects Analysis,簡稱FMEA)FMEA的定義：是在產品/過程/服務等的，對

2、構成產品的子系統，零部件，對構成過程，服務的各個程序，從而的系統化活動系統化活動.深圳市共進電子有限公司同維電子(深圳)有限公司 /深圳市共進電子有限公司FMEA的起源FMECA Failure Mode Effects and Criticality Analysis 1950s 起源于宇航和美國軍方 對關注的問題加以分類和排列 將評定結果作為預防的目標 堅持安全的觀點深圳市共進電子有限公司同維電子(深圳)有限公司 /深圳市共進電子有限公司FMEA的起源FMEA Failure Mode Effects Analysis- 1960s和70s 第一次被注意和使用在工程可靠性 多方小組準備對產

3、品/過程潛在失效模式和產品性能影響的文件化體系 評定產品或過程潛在失效模式的文件，采取相應措施來消除或降低潛在失效的影響深圳市共進電子有限公司同維電子(深圳)有限公司 /深圳市共進電子有限公司失效的定義失效在規定條件在規定條件下下, (, (環境、環境、操作、時間操作、時間) )不能完成既不能完成既定功能。定功能。在 規 定 條 件在 規 定 條 件下下, , 產品參產品參數 值 不 能 維數 值 不 能 維持 在 規 定 的持 在 規 定 的上下限之間上下限之間產 品 在 工 作產 品 在 工 作范圍內范圍內, , 導導致 零 組 件 的致 零 組 件 的破裂、斷裂、破裂、斷裂、卡 死 、

4、損 壞卡 死 、 損 壞現象現象深圳市共進電子有限公司同維電子(深圳)有限公司 /深圳市共進電子有限公司典型的失效模式彎曲彎曲 毛刺毛刺 孔錯位孔錯位斷裂斷裂 轉運損壞轉運損壞 漏開孔漏開孔臟污臟污 變形變形 表面太光滑表面太光滑短路短路 開路開路表面粗糙表面粗糙 開孔太深開孔太深 失效模式應以規范化技術術語描述，不同于顧客察覺的現象深圳市共進電子有限公司同維電子(深圳)有限公司 /深圳市共進電子有限公司潛在失效的后果噪音 粗糙 費力工作不正常 異味滲漏 不能工作報廢 外觀不良 無法緊固 不能配合不能連接 無法安裝損壞設備 危害操作者工裝過度磨損對最終使用者對下道工序深圳市共進電子有限公司同維

5、電子(深圳)有限公司 /深圳市共進電子有限公司失效的潛在起因/機理起因機理扭矩不當焊接不當測量不精確熱處理不當澆口/通風不足潤滑不足或無潤滑零件漏裝或錯裝定位器有碎屑損壞的工裝不正確的機器設置深圳市共進電子有限公司同維電子(深圳)有限公司 /深圳市共進電子有限公司水箱支架斷裂水箱后傾，與風扇碰撞水箱中冷卻液泄露冷卻系過熱汽車停駛根源模式中間模式最終模式不平道路引起震動與車體扭轉環境條件產生異響伴生模式發動機氣缸最終模式失效鏈深圳市共進電子有限公司同維電子(深圳)有限公司 /深圳市共進電子有限公司失效鏈 根源模式中間模式最終模式充電時不能限壓電池發生過充焊錫脫落線路板短路跌落時發生震動環境條件錫

6、渣碰到線路板電池發熱伴生模式電池損壞深圳市共進電子有限公司同維電子(深圳)有限公司 /深圳市共進電子有限公司電池貯存一段時間根源模式正、負極片接觸正、負極碎料掉入鋼殼或正、負極片膨脹 電池微短路或短路充不進電零電壓或低電壓中間模式電池報廢最終模式伴生模式失效鏈深圳市共進電子有限公司同維電子(深圳)有限公司 /深圳市共進電子有限公司有助于更有利的設計控制方法，為制定設計計劃，質量控制計劃提供正確的、恰當的根據有助于對設計中問題的早期發現，從而避免和減少晚期修改帶來的損失，使開發的成本下降；有助于可制造性和裝配性的早期考慮，利于實施同步工程技術；給出的失效模式的風險評估順序，提供改進設計的優先控制

7、系統，從而引導資源去解決需要優先解決的問題。識別特殊特性的重要工具，結果用來制定質量控制計劃。一個組織的經驗積累，為以后的設計開發項目提供寶貴的參考。發揮集體的經驗與智慧，使設計表現出組織的最佳水平，提供了一個公開討論的機會。為什么要進行FMEA？深圳市共進電子有限公司同維電子(深圳)有限公司 /深圳市共進電子有限公司質量杠桿100 : 1100 : 110 : 110 : 11 : 11 : 1產品設計產品設計工藝過程設計工藝過程設計生產生產改進產品改進產品回報回報低顯現率低顯現率/ /效益效益高顯現率高顯現率/ /效益效益時間時間500 : 1500 : 1概念設計概念設計深圳市共進電子有

8、限公司同維電子(深圳)有限公司 /深圳市共進電子有限公司 失效發現得太遲的后果深圳市共進電子有限公司同維電子(深圳)有限公司 /深圳市共進電子有限公司顧客滿意Customer satisfaction means: Never having to say youre sorry ! 顧客滿意意味著：顧客滿意意味著： 決不要說決不要說對不起對不起 ！深圳市共進電子有限公司同維電子(深圳)有限公司 /深圳市共進電子有限公司FMEA 對工藝過程及設計改變的影響 設計設計 開始開始 開發開發 生產生產 放行放行 生產生產 時間時間 工程改變的數量工程改變的數量 傳統方法傳統方法FMEA FMEA 方法

9、方法深圳市共進電子有限公司同維電子(深圳)有限公司 /深圳市共進電子有限公司由誰來做FMEA？依靠小組的共同努力必須組成一個包括設計、制造、裝配、售后服務、質量及可靠性等方面的專家小組；與設計有關的上游和下游部門；對有專利權的設計，可由供方制定。深圳市共進電子有限公司同維電子(深圳)有限公司 /深圳市共進電子有限公司FMEA 小組成員 設計工程師 檢驗工程師 可靠性工程師 制造工程師 最終服務工程師 項目經理 質量工程師 顧客聯系人 其他，包括：銷售、開發、過程、QA/QC等深圳市共進電子有限公司同維電子(深圳)有限公司 /深圳市共進電子有限公司 成功的FMEA 小組 控制方向和焦點 建立自身

10、的統一性 負責并使用測量方法 有全體的支持 是橫向多功能小組深圳市共進電子有限公司同維電子(深圳)有限公司 /深圳市共進電子有限公司FMEA : 重要的成功因素 誠實誠實 積極積極 嚴密周到嚴密周到 注重細節注重細節 貫徹始終貫徹始終 任用合適人員任用合適人員“ 安全至上安全至上” 基于事實的管理基于事實的管理-將猜測和估計的成分降至最低將猜測和估計的成分降至最低-最大限度地使用數據和量化方法最大限度地使用數據和量化方法深圳市共進電子有限公司同維電子(深圳)有限公司 /深圳市共進電子有限公司FMEA 的失效模式 小組的開發FMEA轉變成個人的行為 FMEA是創造顧客或第三方滿意，而不是提高過程

11、 FMEA在過程開發中運用太遲或沒有改進產品/過程循環發展 在產品壽命期內FMEA沒有被重新評定和更新，沒有像動態工具一樣被加工 FMEA被認為太復雜或花費太多的時間深圳市共進電子有限公司同維電子(深圳)有限公司 /深圳市共進電子有限公司腦力風暴 Brainstorming 腦力風暴是一種技法，可以激發小組成員產生大量的有創意的點子，。由紐約廣告代理的老板Alex F Osborn在1930年發明，其前提是在一般的討論中，人們害怕別人批評而約束自己，因此而不能產生有創意的點子。腦力風暴包括創造一種氛圍，讓人們感到無拘無束，此時人們可能提出在平時認為不太可能提出的解決方案，但往往收到意想不到的效

12、果。深圳市共進電子有限公司同維電子(深圳)有限公司 /深圳市共進電子有限公司腦力風暴 Brainstorming4個明確階段 問題開始 問題再開始 對一個或多個陳述進行討論（腦力風暴） 評論產生的點子 通過去除法找出決定最終列表找出可能實現的建議，此時投票法是有用的。深圳市共進電子有限公司同維電子(深圳)有限公司 /深圳市共進電子有限公司腦力風暴 Brainstorming4個原則（在會議前向成員解釋） 暫緩下結論 不要批評其他人的觀點，更不要嘲笑人或其觀點 自由 鼓勵參與者夢想或遐想，鼓勵大膽及愚蠢的建議，但不提議無任何建議或離座閑逛 數量 要求大量的建議 交叉培養 鼓勵一個小組的建議被其他

13、小組的成員擴展或開發，將所有人的建議寫在題板上以便被全部人都能夠看到，同時編號。但建議減少或小組成員感到空洞時千萬不要說喪氣話深圳市共進電子有限公司同維電子(深圳)有限公司 /深圳市共進電子有限公司定義顧客DFMEA的顧客 最終使用者：使用產品的人PFMEA的顧客 后序的操作者 最終使用者：使用產品的人深圳市共進電子有限公司同維電子(深圳)有限公司 /深圳市共進電子有限公司風險順序度數 RPNRPN = ( S ) x ( O ) x ( D ) S=Severity 嚴重度嚴重度 O=Likelihood of Occurrence 頻度頻度 D=Likelihood of Detectio

14、n 探測度探測度深圳市共進電子有限公司同維電子(深圳)有限公司 /深圳市共進電子有限公司RPN 流程項目/功能潛在失效模式潛在失效后果嚴重度S級別潛在失效的起因/機理頻度O現行設計控制探測度DRPN項目/功能潛在失效模式潛在失效后果嚴重度S級別潛在失效的起因/機理頻度O現行設計控制探測度DRPNDFMEAPFMEA來自經驗和數據來自預測設計過程起因后果控制失效模式頻度嚴重度探測度深圳市共進電子有限公司同維電子(深圳)有限公司 /深圳市共進電子有限公司FMEA的順序過程功能要求潛在失效模式潛在失效的后果嚴重度數S級 別潛在失效的起因/機理頻 度 數現行設計控制不易探測度數D風險順序數RPN建議措

15、施責任和目標完成日期措施結果預防探測采取的措施嚴重度數頻度數不易探測度數R.P.N功能、特征或要求會有什么問題無功能部分功能功能過強功能降級功能間歇非預期功能有多糟糕起因是什么后果是什么發生頻率如何怎樣預防和探測該方法在探測時有多好能做些什么設計更改過程更改特殊控制采用新程序或指南的更改 跟蹤評審確認控制計劃深圳市共進電子有限公司同維電子(深圳)有限公司 /深圳市共進電子有限公司匯報 以標準格式匯報的以標準格式匯報的 FMEA 的結果的結果 應建立行動清單計劃如下應建立行動清單計劃如下:- 在重要階段性的會議上匯報在重要階段性的會議上匯報- 在項目團隊中得到了解在項目團隊中得到了解- 在每一次

16、的項目團隊會議上進行討論在每一次的項目團隊會議上進行討論深圳市共進電子有限公司同維電子(深圳)有限公司 /深圳市共進電子有限公司PFMEA的準備工作PFMEA的準備工作可包括:1)建立小組2)必要的資料,如: 過程流程圖, 過程特性矩陣表, 現有的類似的過程FMEA資料, 現有的類似的過程FMA資料, 特殊過程特性明細表, 工程規范.3)PFMEA表格深圳市共進電子有限公司同維電子(深圳)有限公司 /深圳市共進電子有限公司過程的功能與要求 簡要描述被分析的過程工序。 盡可能短的說明工藝過程/工序的目的。 如果該過程包括有多次不同的失效模式的工序,則這些工序單獨糾正。 如：把中間軸裝入變速箱箱體

17、,把變速箱蓋裝上變速箱箱體等：深圳市共進電子有限公司同維電子(深圳)有限公司 /深圳市共進電子有限公司潛在的失效模式 潛在失效模式是指過程不能達到過程功能要求或過程設計意圖的問題的表現形式。 一般情況下，它是指按規定的操作規范進行操作時的潛在的失效問題，但由于過程設計中對技術與體力的能力考慮不足而造成的失效，或容易產生誤操作的問題也是潛在失效模式考慮的范圍。 失效模式有兩種類型： I類：不能完成規定的功能，如零件超差、錯裝。 II類：產生了非期望的功能，如在加工過程中操作者或機器受到傷害、損壞、產生粉塵、躁聲，溫度過高等。 對有非期望功能發生的情況下,應檢查在功能欄中是否對非期望功能的限值已列

18、出。深圳市共進電子有限公司同維電子(深圳)有限公司 /深圳市共進電子有限公司潛在的失效模式 在考慮過程潛在失效模式時,我們常常使用“零件為什么會被拒收?”的思考方法。 上游工序的失效模式可能是下游工序的失效原因，下游工序的失效模式也可能上游工序失效模式的后果。 對應特定工序列出每一個失效模式。 對于試驗、檢驗過程可能的失效模式有兩種： 接受不合格的零件 拒收合格的零件 由于設備、工裝設計中的問題而引起制造、裝配過程的失效原則上也應括在PFMEA中，也可以由設備、工裝的FMEA來實施。 零件變形、毛刺、定位錯誤、少裝零件、表面不清潔等等 對下一道工序或下游工序的后果也應使用過程/工序的性能 術語

19、來描述深圳市共進電子有限公司同維電子(深圳)有限公司 /深圳市共進電子有限公司潛在的失效后果 潛在的失效后果是指該失效模式可能帶來的對顧客的影響。 顧客是廣義的,包括最終顧客、直接顧客，中間顧客。 描述失效的后果，盡可能采用表達顧客關注和感受的詞匯，站在顧客角度描述失效后果。 對最終顧客的影響應使用與產品性能有關的術語來描述。深圳市共進電子有限公司同維電子(深圳)有限公司 /深圳市共進電子有限公司嚴重度(S)后果嚴重性的評估定義：失效后果的嚴重程度。要減少嚴重度級別數值，只能通過修改設計或工藝過程來 實現。嚴重度采用10分制進行打分。深圳市共進電子有限公司同維電子(深圳)有限公司 /深圳市共進

20、電子有限公司嚴重度評分表后果判定準則：后果的嚴重度S無警告的嚴重危害可能危害機器或裝配操作者。潛在失效模式嚴重影響電池安全使用和或包含不符合政府法規項，嚴重程度很高。失效發生時無警告。0有警告的嚴重危害可能危害機器或裝配操作者。潛在失效模式嚴重影響電池安全使用和或包含不符合政府法規項，嚴重程度很高。失效發生時有警告。9很高生產線嚴重破壞，可能100%的產品得報廢,電池無法使用,喪失基本性能,顧客非常不滿.8高生產線未嚴重破壞，產品需篩選部分(低于100%)報廢，電池能夠使用,但性能下降,顧客不滿.7中等生產線破壞不嚴重，部分(低于100%)的產品報廢(不篩選),電池能運行,但舒適性或方便性項目

21、性能下降, 顧客感覺不舒適.6低生產線破壞不嚴重，產品需要100%返工,電池能使用,但有些舒適性或方便性項目性能下降,顧客有些不滿意5很低生產線破壞不嚴重，產品經篩選,部分(少于100%)需要返工, 裝配或其他等項目不符合要求,多數顧客發現有缺陷.4輕微生產線破壞較輕，部分(少于100%)需要在生產線上或其它工位上返工,裝配或其他等項目不符合要求, 有一半顧客發現有缺陷.3很輕微生產線破壞輕微，部分(少于100%)產品需要在生產線上原工位上返工,裝配或其他項目不符合要求,很少顧客發現有缺陷.2無沒有影響1深圳市共進電子有限公司同維電子(深圳)有限公司 /深圳市共進電子有限公司潛在的失效原因/機

22、理 失效原因/機理是指使失效模式 發生的原因. 考慮失效原因時,輸入本過程的零件/材料是正確的情況下可能的原因是什么? 由于輸入資源的不正確的情況下可能的原因是什么? 上一道工序的失效模式可能是下一道工序的失效原因; 下一道工序的失效模式可能是上一道工序失效的后果. 誤操作是失效模式的可能原因之一. 分析失效原因的辦法,應使用現有類似過程的失效分析資料,同時應用工序上下的關系,應用“五個為什么?”方法,應用因果圖、排列圖等方法.采用正交試驗方法,找出引起失效的主要因素 。深圳市共進電子有限公司同維電子(深圳)有限公司 /深圳市共進電子有限公司失效模式出現可能性大小的評估頻度(O) 某一原因使失

23、效模式發生的可能性大小的評估. 頻度采用不著10分制. 頻度評估的依據主要參考已有過程或類似過程的統計資料,如過程的CPK值,PPM值，故障率等.對于無歷史資料參考的過程,根據小組的經驗,工程判斷來估計.深圳市共進電子有限公司同維電子(深圳)有限公司 /深圳市共進電子有限公司失效發生的可能性可能的失效率CPK頻度數很高:失效幾乎是不可避免的 1/210高:一般與以前經常發生失效的過程相似的工藝有關1/3 0.339中等:一般與以前時有失效發生,但不占主要比例的過程相類似的工藝有關1/80.518低:很少幾次與相似過程有關的失效1/200.6771/800.8361/4001.0051/2000

24、1.174低:很少幾次與相似過程有關的失效1/150001.333很低:很少幾次與幾乎完全相同的過程有關的失效.1/1500001.502極低:失效不大可能發生.幾乎完全相同的過程也未有過失效.1/15000001.671發生可能性評分表深圳市共進電子有限公司同維電子(深圳)有限公司 /深圳市共進電子有限公司現行的過程控制現行過程控制目前是指采用的防止失效模式及其原因發生,或降低其發生的可能性,或在過程中查出這些失效模式以采取措施防止不合格品產生或流入下游工序的措施.過程控制有三種不同深度的方法,或稱三道防線.第一方法:防止失效原因/機理的發生,或減少其發生的可能性. 如采取有效的防錯設計,防

25、止錯裝、漏裝發生（錯裝、漏裝情況下，過程不能進行）。第二方法:是找出失效的原因/機理，從而找出糾正措施。通過初始過程能力研究，找出變差的特殊原因，從而采取措使過程受控。利用排列圖法找出造成缺陷與拒收的主要原因，次要原因，采取措施。第三控制:方法是查明失效模式。優先采用的控制方法是第一種，其次是第二種，最后是第三種。當然是最差的是沒有任何過程控制。依靠檢驗，剔除不合格品，或對不合格品采取返工的過程控制方法是一種事后措施，它承認會產生不合格，也就是承認浪費。抽樣檢驗還有相當的風險，在過程中采取控制措施采取的越早越好。深圳市共進電子有限公司同維電子(深圳)有限公司 /深圳市共進電子有限公司過程控制方

26、法有效性的評估探測度（）探測度是指零件在離開該制造工序或裝配工序之前，采用上述的第二種控制方法找出失效模式原因機理，和第三種控制方法找出失效模式的可能性大小隨機抽查，不能改善探測度；以統計原理的抽樣檢測則是有效改善探測度的措施；增加樣本容量和抽樣頻率都有助于改善探測度。100%檢驗方法成本高，而且也不一定有絕對把握，它會受到測量系統誤差的影響。100%目視檢驗方法還受到人的判斷能力的影響，以統計原理的抽樣檢測則是有效改善探測度的措施；以及失效模式性質是否易于用目視方法發現；不能認為100%檢驗就具有高的探測度。深圳市共進電子有限公司同維電子(深圳)有限公司 /深圳市共進電子有限公司可探測性評分

27、表探測性評價準則:在下一個或后續工藝前,或零部件離開制造或裝配工位之前,利用過程控制方法找出缺陷存在的可能性.探測度幾乎不可能沒有已知的控制方法能找出失效模式10很微小現行控制方法找出失效模式的可能性很微小9微小現行控制方法找出失效模式的可能性微小8很小現行控制方法找出失效模式的可能性很小7小現行控制方法找出失效模式的可能性小6中等現行控制方法找出失效模式的可能性中等5中上現行控制方法找出失效模式的可能性中等偏上4高現行控制方法找出失效模式的可能性高3很高現行控制方法找出失效模式的可能性很高2幾乎肯定現行工藝控制方法幾乎肯定能找出失效模式,已知相似工藝的可靠的探測控制方法1深圳市共進電子有限公

28、司同維電子(深圳)有限公司 /深圳市共進電子有限公司建議措施 當失效模式的RPN估計完成后,則應按其大小次序以及失效模式的嚴重度來考慮糾正措施,以降低S、O和D。 降低S，只有通過設計修改才能實現； 減少O，也需要改進產品與過程的設計； 減少D，仍然需要改進過程或設計。 失效模式原因不清楚時，應采用實驗設計，因果圖等方法，找到失效模式原因，從而采取針對失效模式原因的控制措施 。 采用SPC，把重點放在預防失效的發生，而不是放在產生缺陷后將其檢測出來。 提高檢測力度，雖然能一定程度降低O，但不經濟，效果較差的控制方法，100%檢驗的有效性也要具體分析，一般只能作為臨時性的措施，應避免采用隨機抽樣

29、和100%檢驗方法。 PFMEA的重點放在過程設計本身，不要過多依賴產品設計的修改來解決問題。但也要考慮產品設計中有關可制造性和裝配性的問題，降低過程變差對產品特性的敏感性。深圳市共進電子有限公司同維電子(深圳)有限公司 /深圳市共進電子有限公司對被采用的措施的評價在對所建議的措施實施后,小組將根據實施的結果,確定應采用的旨在降低S、O、D的措施.并將之記錄下來,重新評估S、O、D和計算RPN.深圳市共進電子有限公司同維電子(深圳)有限公司 /深圳市共進電子有限公司跟蹤 在建議措施的落實是重要的。PFMEA是一個動態的文件，隨設計的修改和過程的完善， PFMEA也要進行不斷的更新和完善。 應體

30、現最新設計及改進措施的情況，包括產品正式投產之后的改進活動。深圳市共進電子有限公司同維電子(深圳)有限公司 /深圳市共進電子有限公司RPN : 可 接 受 的 臨 界 值S = 5 ( 降低性能降低性能 + 衰退衰退)O = 5 ( 大約大約 0.25%) D = 5 ( 可在裝運前檢測到可在裝運前檢測到) 一般而言一般而言, RPN 125 可能是一個很適用的臨界值可能是一個很適用的臨界值 也即對也即對RPN 125 = 需要采取糾正行動需要采取糾正行動 但也有例外但也有例外 ;SxOxDSxOxDRPN125S SO OD D 描述描述 行動行動 ? ?10101 11 1 失效不可能觸及

31、使用者失效不可能觸及使用者 1 110101 1 頻繁的很小，可檢測的失效頻繁的很小，可檢測的失效1 11 11010 使用者偶爾會遇到很小的故障使用者偶爾會遇到很小的故障101010101 1 嚴重而且頻繁的失效嚴重而且頻繁的失效1 110101010 使用者頻繁地遇到很小的故障使用者頻繁地遇到很小的故障10101 11010 使用者遇到嚴重的故障使用者遇到嚴重的故障101010101010 出麻煩了出麻煩了!深圳市共進電子有限公司同維電子(深圳)有限公司 /深圳市共進電子有限公司糾正行動的選擇 不可能有效的不可能有效的推薦的選擇推薦的選擇* 增加檢查增加檢查 * Poka-yoke (有安