设计失效模式及后果分析

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1、设计失效模式与效应分析目录一、前言……………………………………………….……………………..…01二、设计FMEA………………………………………..………………………….021.先期规划…………………………………………..………………….……032.设计FMEA展开………………………………………………….…….....073.后续追踪与应用……………………………….…………………….14附录A：设计FMEA方块图范例………………………………………..………16附录B：设计FMEA范例………………

2、…………………………………….….17附录C：设计FMEA表格……………………………………………………18案例分析……………………………………………………………………………19一、一、前言失效模式、效应与关键性分析(FailureMode，EffectsandCriticalityAnalysis，FMECA)是一种系统化之工程设计辅助工具，主要系利用表格方式协助工程师进行工程分析，使其在工程设计时早期发现潜在缺陷及其影响程度，及早谋求解决之道，以避免失效之发生或降低其发生时产生之影响。FMEC

3、A之前身为FMEA(FailureModeandEffectsAnalysis)，系由美国格鲁曼(Grumman)飞机公司在1950年首先提出，应用于飞机主操纵系统的失效分析，在1957年波音(Boeing)与马丁(MartinMarietta)公司在其工程手册中正式列出FMEA之程序，60年代初期，美国航空太空总署(NASA)将FMEA成功地应用于航天计画，同时美国军方也开始应用FMEA技术，并于1974年出版军用标准FMECA程序MIL-STD-1629，于1980年由国际电工技术委员会(I

4、nternationalElectrothnicalCommission，IEC)所出版之国际IEC812即为参考MIL-STD-1629A加以部份修改成之FMEA程序。除此之外，ISO9000及欧市产品CE标志之需求，也将FMEA视为重要的设计管制与安全分析方法。在70年代，美国汽车工业受到国际间强大的竞争压力，不得不努力导入国防与太空工业之可靠度工程技术，以提高产品品质与可靠度，FMEA手册，此时发展之分析方法与美军标准渐渐有所区别，最主要的差异在引进半定量之评点方式评估失效模式之关键性，后

5、来更将此分析法推广应用于制程之潜在失效模式分析，从此针对分析对象之不同，将FMEA分成”设计FMEA”与制程FMEA”，并开始要求零件供货商分析其零件之设计与制程。在各个汽车厂都要求其零件供货商按照其规定之表格与程序进行FMEA的情况下，由于各公司的规定不同，造成零件供货商按照其规定之表格与程序进行FMEA的情况下，由于各公司的规定不同，造成件供货商额外的负担，为改善此一现象，福特(Ford)、克莱斯勒(Chrysler)、与通用汽车(GeneralMotor)等三家公司在美国品管学会(ASQC

6、)与汽车工业行动组(AIAG)的赞助下，整合各汽车公司之规定与表格，在1993年完成『潜在失效模式与效应分析(FMEA)参考手册』，确立了FMEA在汽车工业的必要性，并统一其分析程序与表格，此参考手册在1995年完成修定二版，并成为SAE正式技术文件SAEJ-1739。目前FMEA已经广泛应用在航空、航天、电子、机械、电力、造船和交通运输等工业，根据对美国国防部所属的112个单位进行的调查显示，有87个单位认为FMEA是一种有效的可靠度分析技术，值得推广。FMEA做为设计工具以及在决策过程中的有

7、效性决定于设计初期对于问题的信息是否有效地传达沟通，或许FMEA给人最大的批评在于其对设计之改进效益有限，其最主要原因为执行的时机不对，以及单独作业，在设计过程中没有适当的输入FMEA信息，掌握时机或许是执行FMEA是否有效的最重要因素。FMEA的目的为确认在系统设计中的所有失效模式，其第一要务为及早确认系统设计中所有的致命性(Catastrophic)与关键性(Critical)失效发生的可能性，以便尽早开始进行系统高层次之FMEA，当获得更多数据后，再扩展分析到低层次硬品。本教材乃针对设计F

8、MEA相关技术做一探究。将FMEA技术应用于制造／组装程序之分析称为”制程FMEA”16，亦即在设计制造程序时，利用FMEA技术分析制程中每一步骤可能的潜在失效模式及其影响程度，并找出每一失效模式的发生原因与发生率，寻求各种可能的方法以避免失效模式发生或降低其发生率，减低其影响程度，或提高制程不良之检出能力，以便在正式进入生产前就能改善其制造/组装程序，使制造不良品的机会降低，并提升制造品质。有关制程FMEA相关技术参见另一教材：制程失效模式与效应分析。二、设计FMEA设计FMEA是属于在概念阶