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FMEA培训教材


FMEA培訓教材目錄
FMEA 的開發与發展
什么是 FMEA FMEA 的特點 FMEA 的作用 FMEA 的應用范圍

開展 FMEA 的程序步驟
FMEA 計分標准与風險評估參考 FMEA 案例与相關表格

1、FMEA 的開發与發展
? ? ?

20世紀 60年代,美國宇航界首研究開發 FMEA; 1974年,美國海軍建立一個 FMEA 標准; 1976年,美國國防部首次采用 FMEA 標准;

?
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70年代后期,美國汽車工業開始運用 FMEA;
80年代中期,美國汽車工業將 FMEA 運用于生產過程中; 90年代,國際 ISO 標准組織將 FMEA 納入 QS9000 標准;在 TQS9000体系中,是4.20統計技術這個要素中的首要審核項目

?

99年12月,由 TDK 公司主持對我厂進行的 TQS9000 審核在“

統計技術”這個要素的審核中正式提出“FMEA”的審核要求。

2、什么是 FMEA (1)
?

FMEA 的英文全稱是 Failure Mode & Effect Analysis ;
FMEA 的中文意思是失效模式和效應分析 ; 失效模式 (Failure Mode): 指制造過程無法達到預定或規定的要 求所表現出的現象;如:坏品、不良設備狀況等;

?

?

?

效應 (Effect): 指失效模式在客戶處(包括下工序)所造成的結果;

2、什么是 FMEA (2)
? ? ? ? ? ? ?

FMEA 是一种用來确認風險的分析方法,它包含: 确認潛在的失效模式并評价其產生的效應;

确認失效模式對客戶所產生的影響;
确認潛在的產品/過程失效原因; 确認現有控制產品/過程失效的方法; 确定排除或降低失效改善方案; 設計之前預先進行風險分析,确保設計水平。

3、FMEA 的特點
? ?

分析失效模式;确定失效原因;評估失效效應; 將“失效的嚴重性、失效發生的可能性、失效檢測的 可能性”這三方面進行量化;

?

确認改善效果。

4、FMEA 的作用(1)
1、 FMEA 是 一种統計工具:
* 控制工具: 設計控制 / 生產控制 / 過程控制; * 風險性分析工具; * 管理工具: 識別和評估潛在的失效模式及其影響; 确定能夠消除或減少潛在的失效發生的改善措施。

4、FMEA 的作用(2)
2、FMEA 可幫助我們量化确認:
* 哪一种失效會發生? Failure mode * 發生后會造成什么影響? Effect * 其影響的嚴重性有多大? Severity * 是哪一种原因導致失效? Cause * 失效發生概率? Occurrence

* 當前工序控制方法?
* 檢測失效的能力? * 風險优先指數? * 建議行動?

Current Process Control Plan
Detection Risk Priority Number (RPN) Recommended action

風險优先指數(RPN)
RPN 評价 理解或行動
對產品有較小的危害
對產品有中等的危害,需進一步改善

1 < RPN< 50
51 < RPN <100
101 < RPN <1,000

對產品有嚴重危害,需深入調查分析

5、FMEA 的應用范圍(1)
1、設計階段的FMEA (DFMEA---Design FMEA):
如新工序的設計,我們可以預先進行DFMEA,盡可能周全地考慮產品規格,工序操作 水平、工序能力等諸多因素,使工序符合規定的要求。

2、生產過程的FMEA (PFMEA---Process FMEA):
針對工序間的首要坏品,可運用 PFMEA 作量化分析,在影響坏品產生的諸因素中,哪 一個系統原因影響最大?是否主要原因。。。。。其它,如 CPk 低、生產過程异常等等都可

以通過采用 PFMEA 直觀地找出主要原因,進行改善達到應有的效應。

3、設備維護的FMEA (EFMEA---Equipment FMEA):
如新設備的投入運行,我們亦可以預先進行 EFMEA,分析、考慮由于設備可能造成的

產品品質問題及可靠度問題等原因,預防采取措施消除不良因素;現有設備、特定的一种設
備在運行中出現的設備故障等均可采用FMEA進行改善,以确保設備的正常運轉。

5、FMEA 的應用范圍(2)-品質改善程序
DFMEA

PFMEA
控制方案 投入 工序 出貨 研究 / 測量 否 是否 變 异? 是 与控制界限 進行比較 產品

改善行動 消除變异 惡性 合并 良性

改善系統

尋找預期 的變异

研究變异 的性質 研究變异 的原因

6、PFMEA 的程序步驟(2)
繪出流程圖 确定各個工序的功能 RPN =O x S x D 制作 Pareto 圖 選擇失效模式 進行改善 標識其效應 標識其原因 標識當前控制 方法 估計嚴重性 估計發生概率 估計測試性


确定失效模式

RPN= 風險指數

完成? 是 否
* 收集數据 * 致力改善 * 确認效果 * 推廣行動

明确如何改善: 嚴重性? 發生概率? 測試性?


* 收集數据 * 排定原因 * 選定主因 * 确認改善

修定文件, 重新排列

FMEA Development Process Work Sheet

Page:

of

潛在的原因


Design or Process Function

潛在影響 机



失敗模式



環境

PFMEA 分析表
PFMEA
Process Analyzed _________________

Function

Potential Effect of Failure Mode Failure

Severity Cause of Occurrence Current Detection Failure Rate Process (1 - 10) (1- 10) Controls (1 - 10)

RPN

Recommended Actions

7.1 FMEA計分標准
FMEA 定義 概念性 說明 原因, 失效模式, 效應 和 控制方案 風險評估 分數
1 2 3
嚴重性(S): 對應于某潛 在 失效效應的嚴重程度。 對工序或客戶無影響 客戶可能忽略的失效 對性能有微小影響 對性能有較小影響 對性能有影響 工序/產品性能會降 低但安全 工序/產品性能會降低 很嚴重以致不可修 复或無法使用 非常嚴重 (帶有 警報提示的影響) 安全性或可靠性故障 (不帶有警報提示的影響) 發生概率(O): 對應于原 因 与失效模式比例的評估。 极為少 < 1 in 1,500,000 小概率 1 in 150,000 失效較少 1 in 15,000 測試性(D): 在客戶方發生 失效的可能性的等級。 可靠的測試控制 比較可靠的測試控制 良好的測試控制 測試控制
不完全的測試控制

4
5 6 7 8 9 10

微量失效
偶然性失效 一般 較多 大量

1 in 2,000
1 in 500 1 in 100 1 in 50 1 in 10

較低水平的控制 低水平的控制

難于控制
很難控制 几乎無法控制

非常多
几乎全部

1 in 5
>1 in 2

8、PFMEA 案例与相關表格
以分析Cosmos HFA 在組裝過程中對Slider profile影響為例

1、确定工序 Flow chart / Risk Assessment 工序流程 / 危險性評估
Process step (工序步驟)
* Pot mounting block & gimbal with epoxy Oven curing

Risk Assessment 危險性評
High risk Medium risk

A、B、C dimension & skew check
Mount FPC Pot shield ring with epoxy

Low risk
Low risk Medium risk

Oven curing
Soldering Grounding

Medium risk
Low risk Low risk

對危險性高的工序作“* ”標記,表示將對此工序進行 Process FMEA.

8、PFMEA 案例与相關表格
2、确定所要分析的失效模式 (potential failure mode), 附表1。
3、分析失效模式對客戶的所造成的影響 (potential failure effect), 附表1。

4、評估影響的嚴重程度 (severity), 附表1、2。
5、分析失效的可能原因 (failure cause),人、机、料、法、環等原

因。見因果圖。
6、評估其發生的可能性 (occurance), 附表1、3。
7、确定當前的工序控制方法并評估其檢測失效的可能性,附表1、4。

8、确定 RPN 值并根据 RPN 值采取相應的改善措施,附表1。

附表1:在附表 1 中包含以下 6 個方面的內容,因附表 1 容量
太大,另存在 Excel 中

* 确定所要分析的失效模式。
* 分析失效模式對客戶的所造成的影響 。

* 評估影響的嚴重程度。 * 評估其發生的可能性。
* 确定當前的工序控制方法并評估其檢測失效的可能性。

* 确定 RPN 值并根据 RPN 值采取相應的改善措施。

附表2: 評估影響的嚴重程度
影響 危害的程度 等級 10 不帶有報警性 當一個潛在的失效模式影響安全生產或不适應所規定的控制要求----提示的影響 很高 的危害性,失效的出現可能不帶有任何報警性的提示 9 帶有報警性提 當一個潛在的失效模式影響安全生產或不适應所規定的控制要求----示的影響 很高 很高 的危害性,失效的出現可能帶有報敬性的提示 對產品生產線是主要的破坏因素,產品可能全部報廢,由于產品失去 了基本的功能需不能使用,客戶很不滿意 高 對產品生產線有較高的破坏性影響,產品需要Sorting,部分有可能報 廢,產品可以使用,但是由于性能降低而客戶不滿意 中等 對產品生產線有較高的破坏性影響,部分有可能報廢但不需要Sorting, 但是有諸多本該方便舒适的操作不能使用,使客戶覺得不方便 低 對產品生產線有破坏性影響,產品有可能全部需要返工,在降低性能 的情況下產品可以使用,但客戶還是感到不滿意 很低 對產品生產線有較低的破坏性影響,產品可能需要Sorting, 部分產品需 要返工,產品的不足被許多客戶所注意 微小 對產品生產線有較微小的破坏性影響,部分產品有可能需要在生產線 返工,產品的不足被一般客戶所注意 很細微 對產品生產線有較微小的破坏性影響,部分產品有可能需要在生產線 返工,產品的不足被很敏銳的客戶所注意 無 1 2 3 4 5 6 7 8

附表3 :評估其發生的可能性
失效的可能性 很高;失效是不可避免 可能的失效率 >> = 1 in 2 1 in 3 高:通常与工序聯系在一起,類似于 經常出現失效的前工序 中等:通常与工序聯系在一起,類似 于偶爾出現換效的前工序。但不 是主要的部分。 低:与類似的工序聯系在一起的唯一 1 in 8 1 in 20 1 in 80 1 in 400 1 in 2, 000 1 in 15, 000 CPk < 0.33 > = 0.33 > = 0.51 > = 0.67 > = 0.83 > = 1.00 > =1.17 > =1.33 等級 10 9 8 7 6 5 4 3

的缺點 (失效)
很低:与完全相同的工序聯系在一起 的唯一的缺點 (失效) 微小:不可能出現失效 << 1 in 1, 500, 000 > = 1.67 1 1 in 150, 000 > = 1.50 2

備注:1 in 2 可以理解為 2 個產品中就有 1 個可能出現失效

附表4: 評估檢測失效的可能性
檢測的可能性 在下一個工序或產品的零部件出貨之前,一個已存在的坏品被 工序控制所檢測出來的可能 几乎不可能 很微小 微乎其微 很低 低 中等 當前的工序控制几乎不可能能夠檢測出失效的模式 當前的工序控制能檢測出失效模式的可能性很微小 當前的工序控制能檢測出的失效模式的可能性很小 當前的工序控制能檢測出的失效模式的可能性很低 當前的工序控制能檢測出的失效模式的可能性較低 當前的工序控制能檢測出的失效模式的可能性一般 10 9 8 7 6 5 等級

一般高
高 很高 几乎是必然

當前的工序控制能檢測出的失效模式的可能性較高
當前的工序控制能檢測出的失效模式的可能性高 當前的工序控制能檢測出的失效模式的可能性很高 當前的控制必然能檢測出失效的模式,与之類似的工序也有可 靠的檢測方法

4
3 2 1

附因果圖 :分析失效的可能原因
設備
鋦爐 溫度不穩定 鋦爐門開關頻繁


測試儀器工作 狀態不穩定
儀器設備老化

Pot'g時加膠位置及加膠量不規范 對員工PA 培訓不夠 未按 PA 規定時間從鋦爐取貨
出入爐人員品質意識差

Profile
Slider window過大,結构強度差 Potting 后使用高溫爐 Pot‘g 膠需高溫 條件干燥

defect

使用粘合力大 Potting膠

協力厂C/W 穿線易造成坏品
C/W Incoming Profile out SPEC Slider Pot‘g 出Crown 均值偏低

工藝

材料

PROCESS FMEA

For Huashan Project

Process Mapping for Huashan

Casekit and M/B Unpackaging

CDROM and HDD Installation

Cable Insertion

Cover Installation

Before Run-in test

Safety test

Packaging and put AK

COA label Apply

visiual inspection

After Runin test

Runin test

Fish Bone Chart For Huashan
Unpackaging & CDROM & HDD M/B Installation Installation
M/B no Function Case kit deform Dot/scratch/ dirty on bezel HDD no Function CDROM no function

After Run-in Test

COA Label Application

Poor quality
HDD no function No power Fan not rotate

CDROM no function

Cable Insertion

Before Runin Test

Safety Test

Process FMEA Working Sheet for Huashan

Failure Modes & Effects Analysis

System Name: Major Function: Prepared By:
Occurrence

Huashan As process map Chuyi.Leu

FMEA Number: Page: 1 of 2 Date: May/21/2001

Function or Requirement or Process

Potential Failure Modes M/B no function M/B no function M/B no function

Potential Causes of Failure ESD damaged Mirco crack M/B can't be fixed M/B can't be fixed PCB broken by screw driver Transpotation cosmetic issue

Local Effects

End Effects on Product, User, Other Systems Can't boot Can't boot Change screw

Detection

Severity

Detection Method/ Current Controls

R P N

Responsibility and Actions Recommended Target Completion to Reduce RPN Date

2 M/B failed 2 M/B failed 1 Wrong screw

8 Before runin power on test 8 Before runin power on test 3 Visual inspection 3 Visual inspection 8 Visual inspection 1 Visual inspection 1 Visual inspection

7 112 7 112 3 4 2 4 2 9 12 32 8 4

Casekit and M/B M/B no function Unpackaging and installation M/B no function Case kit deform dot/scratch/dirty on bezel

1 Screw stripped Change screw 2 M/B failed 2 Hard to ass'y 2 need exceed manpower to sorting 1 Screw drop Can't boot Uncomfortable Uncomfortable

CDROM and CDROM can't be wrong screw HDD installation fixed CDROM can't be Screw stripped fixed CDROM no Function Wrong polarity on power connector CDROM no Function Poor connect of cable CDROM no Function CDROM failed CD can't eject HDD can't be fixed HDD can't be fixed HDD no Function HDD no Function HDD no Function Deform wrong screw Screw stripped Wrong polarity on power connector Poor connect of cable CDROM failed

CDROM virbation 2 Screw stripped Change screw 3 Power burnt 3 CDROM no function 3 Change CDROM 3 Change system bezel 1 Screw drop 2 Screw stripped 3 Power burnt 3 HDD no function 3 Change HDD User Shock CDROM failed CDROM failed CDROM failed HDD virbation Change screw User Shock HDD failed HDD failed

4 Visual inspection 2 10 8 8 8 4 2 10 8 8

3 3 3 4 3 2 3 3 3 4 3

12 12 90 96 72 48 12 12 90 96 72

Failure Modes & Effects Analysis

System Name: Major Function: Prepared By:
Occurrence

Huashan As process map Chuyi.Leu
Detection

FMEA Number: Page: 2 of 2 Date: May/21/2001

Function or Requirement or Process

Potential Failure Modes

Potential Causes of Failure Wrong cable direction Fan not rotate

Local Effects

End Effects on Product, User, Other Systems User Shock system overheat User Shock HDD failed User Shock HDD failed User Shock HDD failed

Severity

Detection Method/ Current Controls

R P N 60 72 90 96 90 96 90 96 0 0 0 0 0 0 0 0 0

Actions Recommended to Reduce RPN

Responsibility and Target Completion Date

Cable Insertion No power Hang up HDD no Function

2 M/B burnt 3 system overheat 3 Power burnt 3 HDD no function 3 Power burnt 3 FDD no function 3 Power burnt 3 CDROM no function

10 8 10 8 10 8 10 8

3 3 3 4 3 4 3 4

Wrong polarity on power connector HDD no Function Poor connect of cable FDD no Function Wrong polarity on power connector FDD no Function Poor connect of cable CDROM no Function Wrong polarity on power connector CDROM no Function Poor connect of cable Before run-in test Safety test After run-in test Visual inspection COA label application packaging


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