1、1机能展开与失效分析机能展开与失效分析 日人水野滋和幸尾洋二两位教授合创了质量机能展开技术。从鱼骨图入手很困难，转移至矩阵表后，总算得以辨识设计诸元对顾客需求的冲击。QFD=VOCVOE。失效分析系美国格鲁曼飞机公司于1950年代初期提出。于1957 年，波音与马丁公司正式在其设计工程手册中列出FMEA之程序。北美三大汽车九十年代起将FMEA方法应用到制程。FMEA=风险预防。1 引言 1.1 传统设计缺失 传统的设计是聚焦于工程的能力，而不是顾客的需求。致力于加入顾客观点时，设计者的倾向仍然是工程看法或产品看法。无论是在开发工程的任何阶段，像是雷射的功能，QFD都要求将设计焦点放在顾客的需求
2、上。3机能质量与魅力质量消除顾客不满意的因素，只是避免顾客流失，并非能够创造出一群忠诚喜悦的顾客。寻觅各式各样已说和未说的顾客需求，然后将正面的需求放到最大，以创造价值。41.2 狩野的模式产品具有号曲线这些基本性能，顾客并不会感到惊奇。顾客对号曲线这些性能的要求是愈多愈好。顾客对号曲线这些性能的要求是既惊又喜。5Kano案例问卷AI九项质量特性，调查顾客要求的重要度与顾客的质量满意度。对高重要度且高满意度的G质量特性，以及对低重要度且低满意度的B质量特性，顾客的态度都很漠然。对高重要度但低满意度的F和I两项质量特性，顾客态度恼怒。对低重要度却高满意度的C和D两项质量特性，顾客会感到惊喜。61
3、.3 QFD的特色71.4 QFD的效益82 品质屋质量机能展开的基础架构，包含西厢、阁楼、屋脊、正厅、东厢、和基础等等。质量屋的组成包含六大部分：顾客要求、技术诸元、技术相关、相关矩阵、企划矩阵、及设计矩阵等。建构质量屋的程序包括如下七步骤：(1)客求确认、(2)技术规划、(3)特性展开、(4)技术影响、(5)技术关联、(6)设定目标和(7)开发计划。9QFD项目管理从项目管理的角度看，QFD正是乙项大专案。QFD项目计划应当包括下列的内容：10（1）组织支持；）组织支持；（2）确定宗旨；）确定宗旨；（3）顾客明细；）顾客明细；（4）时间计划；）时间计划；（5）产品范围；）产品范围；（6）项
4、目编组；）项目编组；（7）专案时程；）专案时程；（8）资源计划。）资源计划。2.1 顾客要求的确认 本步骤是在掌握顾客的要求，我们将获得的数据加以区分，然后经由萃取再转换成下一步骤的输入情报，而顾客要求之排序也是其中的情报内涵。将顾客的要求信息填入西厢部分，通常它可分为投入信息和回馈信息两类。投入信息扮演产品研发的引动角色，在生产及使用过程中的回馈信息，扮演着质量改善的触媒角色。对要求质量的重要度和产品的目前水平，都是问卷应当向顾客收集的信息。11投入和回馈信息 12顾客要求信息KJ法将语意词汇变换为明示要求，就20元打火机顾客的要求质量风大不灭展开为风大不灭、雨中不熄、着火确实等等。132.
5、2 技术诸元的确定 为了将市场世界变换为技术世界，必须将要求质量转换为技术诸元。就20元打火机顾客的要求质量着火确实，提出消火风力、瞬间风压、环境湿度以及着火压力等项技术诸元。14技术诸元展开表以上位质量要素展开技术诸元时，将多样小项目加以群组是有必要的。研发人员应用公司既有的技术、经验及知识，通常可以分三层次展开产品的工程特性。152.3 相关矩阵的确定 顾客要求及技术诸元各自拥有许多项，一项顾客要求可能关联到多项技术诸元，一项技术诸元可能关联到多项顾客要求。何可以有条不紊地寻找它们之间的关系呢？16L型数组让西厢和阁楼两部分形成L型数组，然后从西厢部分之顾客要求项目向阁楼部分之技术诸元追查
6、。或者从阁楼部分之技术诸元项目向西厢部分之顾客要求追查。17相关矩阵顾客要求质量与机能要素的相关矩阵。格内左上角是关系权数；右下角是要素的重要分数，它等于关系权数与重要程度的乘积。182.4 企划矩阵的建立 就相关矩阵中各项顾客需求，我们可以将横列上所有重要分数加总而得该项需求的绝对权值，再换算该项需求对总值的相对权值，最后就相对权值进行顾客需求的权值排序。19品质企划(1)重要程度：系针对原品、拟制产品与竞争产品，就市场观点和原品满意实绩来分析和比较长短。(2)竞争分析：针对原品、拟制产品与竞争产品，就市场观点和原品满意实绩来分析和比较长短。(3)品质企划：以目标水平（target valu
7、e）决定新产品的方向和定位。(4)提升倍比：取旧品的目前水平为基准，与企划目标比较质量，以了解必须努力的程度。(5)产品卖相：产品卖相（sale point）是指新产品能够吸引顾客的话题程度，通常以、和无记号（空白）分别代表1.5、1.2和1.0来加以量化。(6)绝对权值：取重要程度、提升倍比及产品卖相的乘积之数值，来显示顾客要求质量的总合权值。(7)相对权值：视各项总合评价为绝对权值，将之转算为百分的相对权值。20餐馆案例212.5 设计矩阵的设定 采用独立配点法，将相关矩阵各项技术项目的直栏之下各项要求质量的重要分数，逐一乘以右端相对权值，再加总这些乘积而得该技术项目的总计分数。转换各项技
8、术诸元的总计分数成为相对分数。就各件竞争商品的性能分数来比较分析，参酌相对分数来决定新产品各项性能的设计质量，并且订定规范。22餐馆案例将各式竞品的技术性能都置入基础矩阵之中，以便突显新产品有何特色，或许柏拉图于此际是不错的分析工具。232.6 技术屋脊的调节 顾客要求的项目往往会在技术诸元之间产生矛盾的关系。技术作为之间是可能相互加强，但也可能相互抵消。对各项技术作为，我们必须能够区分它们之间的正性相关或负性相关。24餐馆案例专业人才、容貌仪态及衣着服饰均有关系，在当今专业人材难求的情况下，可考虑加强训练来提升仪态以弥补人才之不足，亦可用服饰的美观大方来提升人之容貌和仪态的印象。253 质量
9、机能展开 产品设计之质量机能系透过质量屋的方法来完全展开，其过程包括展开至性能诸元、应用技术、制造工程、生产规范及质量工程等等。264 失效分析 失效分析手法是以预防措施为重。利用图形和表格工具来协助工程师进行风险分析，俾能在早期设计或制造时实时发现高风险的潜在障式，预先谋求必要的对策措施 FMEA 手法的特色：27系统方法：探究产品、系统或服务的潜在缺失及成因和效应。量化风险：将攸关缺失的风险水平加以量化。品管系统：TS 16949或QS 9000品管系统的强制要求。方法工具：适用于既有、新颖或拟作的系统。FMEA全程图利用产品的机能方块图很有机会挖掘出潜在的失灵模式，因为效应经常出现在机能
10、方块的接合之处或者接口。FMEA手法将固有技术、失灵经验及逻辑推理等视为FMEA用表的三项输入来源，然后对高风险的潜在障式要求预防措施。28FMEA效益对设计需求和设计方案，协助进行客观评价。针对制造装配的要求，协助进行基本设计。于设计开发阶段，协助将思虑尽量及于各式各样的潜在障式，和它对系统及产品的严重。提供额外信息，协助企划高效能的设计试验和开发计划。按对顾客之效应严重区分等级，编制一份障式清单，进而对设计改善与开发试验拟订优先级。提供一份开放式表格，以广征降低风险之卓见，和跟催各项对策行动。就未来的市场关切，对设计变更和新式设计，预先提供参考数据。29FMEA要领客户包括最终的使用人和成
11、品或上位组件之设计相关的诸位工程师，以及和制造程序相关的制造、装配及服务的诸位工程师。当全面实施时，所有新的零件、修改零件以及新用途或新环境之流用零件，都要执行设计失效分析。它是由负责设计的工程师主导。在 DFMEA 进行初期，主担当的工程师宜主动积极介入所有相关工作，至少应包括了制造、装配、采购、品保、服务和供应厂商，以及为下一装配的设计等。如果是专利性的设计时，也可能是由供应厂商主导，不论是内作或外作，负责设计的工程师也应纳入团队工作。30制造与组立设计 FMEA 宜强调设计之内涵，并且假设会制造或组立成该水平。在制造装配时可能产生之潜在障式、源流或机构，则必须在制程FMEA 涵盖这类障式
12、之辨识、严重和管制等等。在进行设计失效分析时，对制造装配之技术或限制应当纳入考虑。31必要之模具草图。表面亮度之限制。组立的空间和便利。钢材硬度之限制。制程能力或实绩。4.1 产品企划与FMEA 市调情报：竞品在市场分布、需求及反应状况。顾客需求：客户对性能规格及其他有关开发之需求。法令规章：有关制造、使用及安全等之法规限制。环保考虑：有关材料选用对于环保及回收等之考虑。专利分析：有关专利冲突所进行之预防分析。开发计划：有关开发初期拟定之相关计划书。32质量性能规格质量性能规格(Q)开发成本预算开发成本预算(C)开发日程日历开发日程日历(D)产品企划五步骤：界定产品开发目标、制作产品地图、执行
13、DFMEA、展开对策措施及列管对策专案。33产品开发目标产品开发目标机能机能/规格规格/成本成本/日程日程准备资料准备资料步骤一步骤一D制作产品地图制作产品地图(Product Map)1.市调情报市调情报 2.客户需求客户需求3.相关法规相关法规 4.环保考虑环保考虑5.专利分析专利分析 6.开发计划开发计划执行执行DFMEA(Team Work)步骤二步骤二M步骤三步骤三A1.产品开发计划产品开发计划(Q/C/D)2.产品设计概念构想产品设计概念构想3.质量机能展开质量机能展开(QFD)4.风险评估风险评估 5.竞品及资料竞品及资料展开对策措施展开对策措施步骤四步骤四IC范例134瓦斯供应
14、系统(范例1)35瓦斯瓦斯流向流向打开瓦斯打开瓦斯主阀，当温度阀门处主阀，当温度阀门处在开启状态时，瓦斯在开启状态时，瓦斯经由支管流向母火口；经由支管流向母火口；打开瓦斯主阀，当温打开瓦斯主阀，当温度阀门和电磁阀门都度阀门和电磁阀门都处在开启状态时，瓦处在开启状态时，瓦斯经由主管流向燃烧斯经由主管流向燃烧室。室。热气流向热气流向当铜藕片处于炙热状态时，温度阀门被触开；当水槽之水温低于设当铜藕片处于炙热状态时，温度阀门被触开；当水槽之水温低于设定温度时，温感计会引开电磁阀门。定温度时，温感计会引开电磁阀门。系统可靠块图(范例1)36可靠块图可靠块图将瓦斯系统区分成瓦斯系、控制系和温感系等等；瓦斯
15、系包括燃烧将瓦斯系统区分成瓦斯系、控制系和温感系等等；瓦斯系包括燃烧室、母火口、瓦斯主管、和瓦斯支管；控制系包括瓦斯主阀、温度阀门和电室、母火口、瓦斯主管、和瓦斯支管；控制系包括瓦斯主阀、温度阀门和电磁阀门；温感系包括温感计和铜藕片。磁阀门；温感系包括温感计和铜藕片。演习：手电筒37开关件绝缘片接触子点火栓灯泡反射镜座绝缘体环透镜头盖电池(2个)外筒紧压弹簧尾盖手电筒的分解手电筒的分解任务：能发出光芒，使用于近距照明。练习：手电筒可靠块图38由电灯回路、光线发生部份和构体等，形成结构系、电力系、操用系、点火系、和照明系等五机能方块 4.2 风险分析 在设计正式出图、制造正式量产或服务正式启动之
16、前，若能利用FMEA手法及早发现高风险的失灵模式，并且采取有效措施来减低影响、消除发生或提高检知能力，那么产品或服务的可靠度就可望大大提升。将风险视为有严重度 S、发生度 O和难检度D等三种来源 RPN=SOD。总合风险 39FMEA用表40FMEA Table41潜在障式42失灵效应填入潜在障式发生时的不良效应。在本栏界定顾客所察觉的失灵效应或经历的状态，若有影响安全或不符合法令之可能时，应加以详加说明，并注明法规条款。43(a)组件本身之功能(b)上位组件之功能(c)系统之功能(d)产品之运转、操控与安全；(e)顾客之感觉(f)政府法规之符合性。严重度组件材料、套件或作业失灵时对同位（lo
17、cal）、上位（next）系统及最终（end）性能、财物或生命所产生效应的程度。44失灵源流肇生产品/服务失灵模式的设计、制造或用料的原因。45发生度针对失灵障源和失灵机构以评点的方式来评定其发生之频度。46管制方法针对潜在障式或其发生机件，列出预防方法、设计确认或验证或其他可确保设计之有效活动，而且目前已用于或即将用于此设计或类似设计者。47譬如路试、设计审查、失灵保全、泄压阀、数学分析、装备或实验室试验、可行性分析、原型试验、车队测试等等 难检度设计管制对失效样式之难检程度。48参用该表以评定难检度，若同一潜在障式有数种设计管制方式时，则从中选取难检点数最低者。范例249Causes&Ef
18、fects Worksheets50Failure Mode#:Wrong part mountedMaterials Causes1.Supplier mis-labeled parts(3).2.Supplier sent wrong parts(5).Machine Causes1.Wrong program(3).Methods Causes1.Old version of feeder set-up sheet(3).Man Causes1.Operator load wrong part or into wrong feeder(6).Environment Causes1.Non
19、e.Larger Occurrence:5Larger Severity:7Larger Severity:8Larger Occurrence:N.A.Larger Occurrence:6Larger Occurrence:3Larger Occurrence:3Current Detection for Failure Mode and Score:Part Verification System(2)Measurement of component values at Kitting(3)Final Severity Score:8Final Occurrence Score:6In-
20、house Effects1.Fail at Visual(5)2.Fail at ICT(6)3.Fail at OQC(7)Ex-factory Effects1.Fail at CustomersIQC(8)2.Fail at end-user(8)Causes&Effects Worksheets51Failure Mode#:Wrong part mountedMaterials CausesMachine CausesMethods CausesMan CausesEnvironment CausesLarger Occurrence:Larger Severity:Larger
21、Severity:Larger Occurrence:Larger Occurrence:Larger Occurrence:Larger Occurrence:Current Detection for Failure Mode and Score:Final Severity Score:Final Occurrence Score:In-house EffectsEx-Factory Effects总合风险计算严重度(S)、发生度(O)与难检度(D)三者之乘积。在本栏RPN数值范围应该是在1至1,000之间，其数值应该用于设计重点之排序（例如以柏拉图的方式）。一般而言，无论RPN数值如何，当严重度评点很高时是属优先处置，承担有较高的风险，担当设计FMEA之团队应该戮力于设计改善，以求降低其RPN值。52提议对策534.3 FMEA执行程序 54【DFMEA】【PFMEA】【SFMEA】
