失效模式及效應分析 FMEA

1. 失效模式及效應分析FMEA • Article ..胡其華@PIDC塑膠中心‧驗證部‧管理顧問師

2. 前言 • 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。

3. FMEA 的意義 • FMEA 是一種常用於設計開發的評價方法，在設計開發階段裏，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。

4. 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。

5. 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。 • 在生產階段裏，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。

6. 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)

7. 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)

8. 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。

9. 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。

10. 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。

11. 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。

12. 評價準則-失效影響嚴重度S：

13. 評價準則-失效原因發生率O

14. 評價準則-失效原因檢知度D

15. 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。

16. 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。

17. 責任 與再評價 • 負責對策及預防手段的單位和個人以及預計完成的日期。 • 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。

19. 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。