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。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
2、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。產品設計開發的 FMEA 表作成 記入 FMEA 對象的品名及名稱。記入 F
3、MEA 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)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
4、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
5、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 評價準則-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
6、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 評價準則-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
7、 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 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。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。
