失效模式及效應分析FMEA

失效模式及效應分析FMEA FMEA(Failure Mode And Effect Analysis) 自 1950 年代初期就被當做是航空機用動力計劃的解析法，到了實施阿波羅計劃獲得重大成就後，即被廣泛推廣開來。此外 FMEA 亦是 QS9000 中設計活動中要求應適當具備的技術。 FMEA 的意義： FMEA 是一種常用於設計開發的評價方法，在設計開發階段�，有系統地預測系統內可能引起的失效(失敗)及故障等情況，並對這些現象所可能造成的影響解析主要原因，評價各模式之影響性，選出關鍵優先順序，事先討論研擬出對策，管制追蹤矯正措施的執行，以便對所預測可能出現的失效及故障，先做好防範措施，減少產品使用之風險或不確定性。這一連串的手段就是 FMEA。 FMEA 的功能： 在FMEA中，若所預測的失效及故障的影響程度愈大，便意味著其重要性也愈大，尤其當失效或故障會危及人命或對環境造成重大影響時，其相對的重要性也愈高。 FMEA 具有以下功能： 制定試驗、檢驗計劃時，能提供應該注意的重點。 對於功能的達成度及安全性作預測。 提高對功能選擇是否良好，及所作判斷的信賴性。 提供進行設計審查時所需的資訊。 在生產階段�，對所發生的失效及故障的原因解析，能快速的提供必要的資訊。 產品設計開發的FMEA 表作成 記入 FMEA 對象的品名及名稱。 記入 FMEA 對象的識別編號。 依照製造工程順序在「名稱」欄位寫上工程名稱、使用及設備投入的材料。 將工程、使用設備及投入材料這些原本應具備的功能記入在「功能」欄內。 失效模式(公司可先定義失效模式) 工程失效：不正常狀況(如：過早動作、無法於預定時間動作、無法於預定時間停止、間歇性動作、脫落、停電、性能降低等) 硬體設備失效：故障狀況( 如：短路、漏電、斷裂、變形、腐蝕、鬆動、磨耗、卡死、洩漏等) 材料失效：不良內容(如：尺寸不良、材質錯誤、變形、漏油及油污) 對於服務業而言可以「服務特性之失效」，作為失效模式思考方向。此外，當FEMA 表內同時出現二個以上不正常及故障項目時，應修改成各自不同的名稱，然後再記入FEMA 表內。 失效效應 (考慮對零組件本身、較高層次組件功能、系統功能、產品之運轉、操控、安全、使用之感覺、法規之符合性影響)可由品質機能展開之顧客心聲的負效應來考慮，可供參考的效應如：無法操作、不穩定、外觀差、性能降低、使用不舒服、噪音、無作用等。 失效原因/機制 (假設製造、組裝沒有問題之原則下，針對各個「失效模式預測其原因」)失效原因：超應力、零組件規格錯誤、潤滑能力不足、耐環境能力不足。失效機制：磨耗、腐蝕、潛變、疲勞等。 檢知方法 (早期發現、明確的探知方法)檢知方法如：檢驗、測試、可行性分析、品管、設計審查等。 評價準則

• 失效影響嚴重度 S：

 

嚴重性	基          準
10	危險無預警，直接影響安全
9	危險可預警，直接影響安全
8	失去主要功能，END USER無法工作
7	主要功能降低，END USER仍可工作，客戶會不滿意
6	主機能動作，影響週邊方便性或舒適性之項目無法工作，客戶感覺不方便
5	主機能動作，週邊方便性或舒適性之項目功能降低，客戶感覺有一點不方便
4	影響不很嚴重，用起來不順遂，多數客戶反應之小缺點
3	影響輕微，平均客戶反應之小缺點
2	特定客戶反應之缺點，影響很輕微
1	偶發事件，不影響用途之小缺點

• 失效原因發生率O：

 

發生率	基   準
10	發生機率大於0.5
9	發生機率約1/3
8	發生機率約1/8
7	發生機率約1/20
6	發生機率約1/80
5	發生機率約1/400
4	發生機率約1/2000
3	發生機率約1/15000
2	發生機率約1/150000
1	發生機率約1/1500000

• 失效原因檢知度D

 

檢知度	基   準
10	客戶使用中才能發現潛在失效與併發失效
9	過程中只有很極少的機會能找出潛在失效與併發失效
8	過程中只有極少的機會能找出
7	過程中只有很少的機會能找出
6	過程中有較少的機會能找出
5	過程中有中等機會能找出
4	過程中有中上多的機會能找出
3	過程中有較多的機會能找出
2	過程中有很多機會能找出
1	過程中幾乎肯定能找出

RPN = 嚴重度(S) ×發生率(O) ×檢知度(D) 一般不管 RPN 大小如何，當嚴重度(S) 高時，就應予特別注意。 對策及預防手段： 對失效故障的對策及預防手段，檢討並記入，以減輕發生度、嚴重度、檢出度三者中的一個或全部數值。 責任： 負責對策及預防手段的單位和個人以及預計完成的日期。 再評價： 對於執行故障對策及預防手段後的發生度、嚴重度、檢出度再評價。

結論： FMEA 可應用於產品設計開發、工程設計、分析企劃以及工廠內各方面，負責製表的責任部門隨著情況變化可以是設計開發部門，也可能是生產部門或企劃部。但要活用FMEA 表對設計內容作評價作業時，不能只靠設計部門，而是要徵詢匯集相關部門如採購部門、資材部門、製造部門、品保部門等，各部門或專家意見後來實施，方能使 FMEA 達到最大的效用。