失效模式之效應與分析相關文獻

失效一詞乃指出物品的功能失去原先設定的運用效果，失效 模式與效應分析(Failure Mode Effect Analysis, FMEA) 是一種系 統化之工程設計輔助工具，失效的原因，可能來自：錯誤、遺漏、

沒有動作、產生危險及有障礙等，與原先產品設定機能不符的情 形。針 對失效的原因，利用表格方式協助工程師進行工程分析，

使其在工程設計時早期發現潛在缺陷及其影響程度，對於設計、

生產乃至檢驗者而言，都需要對自己負責的部份將隱藏的失效因 素排除。若能及早謀求解決之道，則可避免失效之發生或降低其 發生時產生之影響，提高系統之可靠度。 失效是客戶抱怨的主要 來源，所以必須依照一定的步驟予以分析，將這樣具模組化的作 業方式整合成一種模式，稱之為失效模式分析。

柯煇耀【 8】以系統分析技術探討失效之各種分析方法，其 中歸納法(Inductive Approach)，係指由各別情況與條件，建構合 理之總體結論，包含下列之方法：

1. 初步危害分析(Preliminary Hazard Analysis；PHA) 。 2. 事件樹分析(Event Tree Analysis；ETA)。

3. 失效模式、效應與關鍵性分析(FMECA)

演繹法 (Deductive Approach) ，係指由整體事件之發生，由 其因果關係判斷、推導至各別單元或組件之狀況，並作成合理之 推論。例如，故障樹分析法(Failure Tree Analysis)即為典型之演 繹分析法。

對於分失效模式析的適用範圍，Price 等【 21、22、28、29、

32、 33、 34】， 皆提出不同之運用領域與對向，失效模式分析對 產品從設計完成之後，到首次樣品的發展而後生產製造，到品管 驗收等階段都可說皆有許多適用範圍，基本上可以活用在 3 個階 段，茲說明如下：

第一階段 設計階段的失效模式分析：

1.針對已設計的構想作為基礎，逐項檢討系統的構造、機能上的 問題點及預防策略。

2.對於零件的構造、機能上的問題點及預防策略的檢討。

3.對於數個零件組或零件組之間可能存在的問題點作檢討。

第二階段 試驗計劃訂定階段的失效模式分析：

1.針對試驗對象的選定及試驗的目的、方法的檢討。

2.試驗法有效的運用及新評價方法的檢討。

3.試驗之後的追蹤和有效性的持續運用。

第三階段 製程階段的 FMEA

1.製程設計階段中，被預測為不良製程及預防策略的檢討。

2.製 程設計階段中，為了防止不良品發生，而必須加以管理之特 性的選定，或管理重點之檢討。

3.有無訂定期間追蹤的效益。

柯煇耀 等【 8、 26、 37】並以 其它方式，如 SAE J-1739 之標 準作業為估算風險優先度之準則；使用者亦可自行運用在合適的 地方。但是在運用上要注意到下列要點：

1.要充分收集失效模式分析檢討對象的資訊情報：

如能在事前收集好對象產品、製程、機能等的相關資訊情報，

對於分析有很大的幫助。在收集資料上要把握不輕言放棄任 何 可能的因素，如果難以判斷，就交由專案小組討論確定。

2.參與分析檢討的人員要足夠：

為防止分析時的偏差導致 差之毫釐、失之千里的謬誤，並能收 集思廣益之功，一定的人數參與是必要的，至於多少人才算足 夠，當視分析對象的特徵或公司能力而定。對這一點，固然在 量上面要足夠，質方面也要考量各個層面的代表性，每個功能 別要有 組織，專業技術和管理人員則 應具 周延性。對於初次導 入失效模式分析手法的企業而言，延聘外部顧問或指導者，進 行人員訓練、執行協助是一項可行的作法。

3.考慮開發計劃時間上的整合：

由於絕大部份進行此類分析的人員，都有既定的任務，一方面 要能進行日常工作，另一方面要能順 利分析工作，因此開發時 間的妥善安排是非常重要的，可由專案性工作組織來進行失效 模式分析，才能獲得更有利的分工。同時，也要明示設計審查 的檢討對象，界定誰有權利作最後定案的人。

4.實施結果要加以追蹤：

任何專案工作都須訂定追蹤日期，比較好的作法是將追蹤的作 業也當成分析工作的一部份，並且安排 在工作計畫中；當 然 ， 負責排定工作 者，也要安排負責人員 追蹤工作，最好能對追蹤

情形定期提一份報告給公司執行長。專案進度是檢視失效模式 分析成就多寡的重要指標，依照後續 的實施步驟，建立一套模 式化的分析流程。

Charles 等【 21、 26、 31】提出有關失效分析之研究，多偏向 事後補救之推導，唯應用之領域不同；Price 等 【 23、 24】提出 以電子裝備為研究，並構建失效模式分析系統； 柯煇耀【 8】並 以失效機率密度函數，構建可靠度模型，並以失效樹分析，作為 預防性失效分析模式。

在量產製程之大量需求之下，無論是 ISO 品質系統、美國汽 車界的系統與製程要求 (QS9000)，都有 FMEA 的規定，因此瞭解 與推動失效分析技術，是業界進軍國際市場必備的條件之一。

FMEA 建 立 之 資 料 可 以 成 為 公 司 知 識 之 根 源 ， 亦 可 轉 成 故 障 樹 (FTA)及可靠度方塊圖分析之資料，用以分析系統的可靠度及安 全性，在產品研發設計之初即能在產品使用之前預測其結果，此 手法可以協助設計人員改良產品，並於產品設計階段就能將可靠 度植入。

本研究對於 FMEA 之部份，係著重於失效模式之預測模型分 析，有別於一般演繹 法推導方式，完全以數學模型分析推導，得 以架構較佳之失效預測能力，防患於未然。