fmea失效模式与效应分析课件.ppt

1、危險性工作場所危險性工作場所FMEA危險性工作場所-FMEA(Failure Modes and Effects Analysis)失效模式與效應分析危險性工作場所危險性工作場所-FMEA危險性工作場所危險性工作場所FMEA大綱大綱一、簡介一、簡介(含起源、目的及思考方向含起源、目的及思考方向)二、二、FMEA方法介紹方法介紹(含目的、表格及欄位說明、分析領域含目的、表格及欄位說明、分析領域)三、三、FMEA實施流程實施流程(含單機及系統含單機及系統)四、四、FMEA實例說明實例說明(水供應系統、水供應系統、DAP製程製程、氣瓶櫃系統氣瓶櫃系統)五、五、FMEA分組演練分組演練(DAP製程製程

2、)六、六、JSA補充說明補充說明七七、危害分析方法於工廠之應用危害分析方法於工廠之應用(輔以輔以DAP製程說明製程說明)八、八、FMEA結語結語 危險性工作場所危險性工作場所FMEA一、簡介一、簡介危害分析方法之危害分析方法之起源起源起源及實施之產業起源及實施之產業(1)起源起源核能電廠、飛彈系統核能電廠、飛彈系統(1950年代年代)(2)高危害製造廠高危害製造廠石油煉製廠、化工廠、半導體廠、光電廠石油煉製廠、化工廠、半導體廠、光電廠(3)製造廠製造廠鋼鐵廠、造紙廠鋼鐵廠、造紙廠.等等(4)非製造型產業非製造型產業(部分實施部分實施)銀行、保險、證券、律師事務所銀行、保險、證券、律師事務所等等

3、(5)政府單位之業務執掌政府單位之業務執掌(少部分實施少部分實施)救災體系、疾病管制局、衛生單位救災體系、疾病管制局、衛生單位.等，事前之分析與對策等，事前之分析與對策。危險性工作場所危險性工作場所FMEA目的：對工廠而言，防制目的：對工廠而言，防制(1)製程停產及製程停產及(2)工安事故的發生工安事故的發生過程過程：三大步驟：三大步驟 (一一)找出危害點找出危害點(動力源管制、基本設計、硬體及軟體、動力源管制、基本設計、硬體及軟體、製程及物質、人為操作、外力環境、天然災害製程及物質、人為操作、外力環境、天然災害)(二二)提出改善建議提出改善建議(工程面及管理面工程面及管理面)(三三)針對改善

4、建議針對改善建議實施實施(化為表單及化為表單及SOP)舉例：舉例：(1)阿里山小火車事件阿里山小火車事件(93年，年，17人死亡、一百多人輕重傷人死亡、一百多人輕重傷)車檢士未開氣旋閥車檢士未開氣旋閥火車無煞車火車無煞車 (2)水泥攪拌機死亡事件水泥攪拌機死亡事件(96年年)清潔人員未採制動器清潔人員未採制動器無保護措施無保護措施 動力源無管制動力源無管制任意人員皆可直接開啟任意人員皆可直接開啟一、簡介一、簡介危害分析方法之危害分析方法之目的目的危險性工作場所危險性工作場所FMEA(一一)找出危害點找出危害點工廠中之危害與下列有關：工廠中之危害與下列有關：(1)動力源管制動力源管制啟動方式及緊

5、急停俥啟動方式及緊急停俥(2)基本設計基本設計(3)軟體及硬體軟體及硬體(4)製程及廠中輸送之物質製程及廠中輸送之物質(製程參數：溫度、壓力、流量製程參數：溫度、壓力、流量 等，製程物質之毒性、爆炸性、酸鹼、腐蝕等，製程物質之毒性、爆炸性、酸鹼、腐蝕.等等)(5)人為操作人為操作教育訓練、教育訓練、SOP以及稽核以及稽核(考績配合考績配合)(6)外力環境外力環境(外人、外物、外在因素外人、外物、外在因素)(7)天然災害天然災害(地震、颱風、天候、溫濕度地震、颱風、天候、溫濕度)一、簡介一、簡介危害點之危害點之思考方向思考方向危險性工作場所危險性工作場所FMEA人為操作思考方向人為操作思考方向作

6、業型態：作業型態：(1)正常作業(2)異常作業(3)維修作業(4)其它影響系統之重大作業一、簡介一、簡介危害點之危害點之思考方向思考方向危險性工作場所危險性工作場所FMEA先知先覺先知先覺(1)簡單的危害辨識簡單的危害辨識 (2)進階的風險分析方法進階的風險分析方法 未發生職災前依據事前分析進行改善未發生職災前依據事前分析進行改善後知後覺後知後覺發生職災後，進行事故調查及改善發生職災後，進行事故調查及改善 (勞委會下之北勞委會下之北、中中、南檢查所網站南檢查所網站)不知不覺不知不覺發生職災後，亦未改善發生職災後，亦未改善一、簡介一、簡介危害點之危害點之思考方向思考方向危險性工作場所危險性工作場

7、所FMEA未發生事故前之簡易判斷未發生事故前之簡易判斷(1)造成事故之因素造成事故之因素 硬體因素硬體因素+人為操作人為操作(2)造成之後果造成之後果 人數、受傷程度人數、受傷程度舉例舉例:未發生事故前之完整分析未發生事故前之完整分析(1)利用利用What-if、FMEA、HazOp、FTA一、簡介一、簡介危害點之危害點之思考方向思考方向危險性工作場所危險性工作場所FMEA工程管理A.預防措施(一)本質安全硬體(二)本質安全軟體(三)Fail Safe之設計理念(一)正常操作及作業之SOP(二)落實人員訓練 系統軟、硬體及化學危害之認識 正常操作之作業流程 正常操作流程所可能產生之危害(三)落

8、實作業權限之實施(四)稽核或現場CCTV之監視與錄影B.矯正措施(一)警報系統(二)連鎖關斷系統(一)警報排除及維修作業之SOP(二)落實人員訓練(三)事後之事故調查(四)稽核C.保護措施(一)個人防護裝備(一)落實人員裝戴訓練及考核D.消減措施(一)消防(二)除毒(三)卸爆口(一)緊急應變SOP(二)落實人員訓練(三)稽核(二二)提出改善建議提出改善建議改善建議之思考方向及架構改善建議之思考方向及架構一、簡介一、簡介改善建議之改善建議之思考方向思考方向危險性工作場所危險性工作場所FMEA針對改善建議加以執行之思考方向針對改善建議加以執行之思考方向人為操作人為操作教育訓練、教育訓練、SOP(表

9、單配合表單配合)稽核稽核(考績考績+獎懲獎懲+升遷升遷 配合配合)一、簡介一、簡介執行之執行之思考方向思考方向(三三)針對改善建議針對改善建議危險性工作場所危險性工作場所FMEA風險評估矩陣風險評估矩陣(安全等級安全等級)可 能 性風險評估矩陣ABCDE111234212344323445嚴重度434455風險矩陣風險矩陣所有危害分析法之共通語言所有危害分析法之共通語言目的：所有危害點對應到一個安全等級，目的：所有危害點對應到一個安全等級，作為是否須急迫改善之依據作為是否須急迫改善之依據一、簡介一、簡介危害分析法之危害分析法之共通語言共通語言危險性工作場所危險性工作場所FMEA頻率等級預期發生

10、頻率A-經常發生（Frequent）一年超過5次B-容易發生（Likely）一年超過1次，但少於5次C-可能發生（Possible）五年超過1次，但少於一年1次D-很少發生（Rare）十年超過1次，但少於五年1次E-不易發生（Unlikely）十年不超過1次事故頻率事故頻率（根據（根據Semi-S10定義定義)一、簡介一、簡介危害分析法之危害分析法之共通語言共通語言危險性工作場所危險性工作場所FMEA事事故故嚴嚴重重性性嚴 重 等 級人 員 安 全 健 康 之 影 響財 產 損 失 之 影 響1-極 嚴 重永 久 失 去 工 作 能 力 或 死 亡全 廠 停 止 生 產2-嚴 重須 住 院 治

11、 療 或 長 期 休 養/復 健次 系 統 停 止 運 轉3-中 度須 至 醫 療 院 所 接 受 治 療，但 不須 住 院 或 長 期 休 養/復 健機 台/設 備 當 機 或 損壞4-輕 微僅 暫 時 不 適，或 至 保 健 中 心 接受 簡 單 之 急 救 處 理，但 不 需 至醫 院 治 療，且 隨 即 可 回 工 作 崗位僅 零 組 件 損 壞一、簡介一、簡介危害分析法之危害分析法之共通語言共通語言定義-以元件故障為出發點,推論失效類型對系統產生的影響性,並據此分析結果建立防範措施或更改設計目的：增加產品的可靠度與即時處置異常狀況之發生(減少事故發生、增進製程安全、提高生產效率)起源

12、：首先在美國國防科技中研究發展，在核能、石化及海上鑽油等高風險工業二、二、FMEA方法介紹方法介紹目的目的分系統模組元件馬達外殼功能規格編號失效模式失效原因失效效應偵測方法嚴重等級處置措施備註裂開1.製造不良2.材料缺失3.搬運時受損4.超壓馬達破裂後對馬達本身或系統造成的破壞危急1.嚴格監控製造過程2.基本材料嚴格品管3.進行壓力試驗二、二、FMEA方法介紹方法介紹表格說明表格說明二、二、FMEA方法介紹方法介紹表格說明表格說明分分系統系統模模組組元元件件名名稱稱功功能能規規格格編編號號失失 效效 模模 式式失失 效效 原原 因因失失 效效 效效 應應偵測方法偵測方法嚴重嚴重等級等級發發生生

13、機機率率風險風險等級等級處處 置置 措措 施施改善建議改善建議硬體組件硬體組件硬體元件硬體元件1軟體失效軟體失效人為操作人為操作外力環境外力環境電力因素電力因素天然災害天然災害火災火災製程參數過高或製程參數過高或過低過低製程停產製程停產品質不良品質不良Sensor讀值過讀值過高或過低高或過低預防措施預防措施矯正措施矯正措施修護修護時間時間 小小時時修護修護費用費用 元元停機停機時間時間 小時小時停停機機損損失失 元元維修維修備料備料 份份設設備備類類級級二、二、FMEA方法介紹方法介紹表格說明表格說明二、二、FMEA方法介紹方法介紹表格說明表格說明二、二、FMEA方法介紹方法介紹表格說明表格說

14、明二、二、FMEA方法介紹方法介紹表格說明表格說明二、二、FMEA方法介紹方法介紹表格說明表格說明失 效 模 式失 效 原 因失 效 效 應(後果)偵 測 方 法1.閉合狀態被開啟2.開啟狀態被閉合3.無法開啟4.無法關閉5.破裂或洩漏1.誤操作或誤動作2.誤操作或誤動作3.阻塞、老化鏽蝕、閥件變形、電磁閥訊號線中斷或其他原因4.老化鏽蝕、閥件變形、電磁閥訊號線中斷或其他原因5.老化鏽蝕、外力撞擊或地震1.如換瓶時機，而PT1故障且人員未察覺，可能造成重大危害2.影響製程氣體正常供氣(有連鎖切換至另一氣瓶則不影響正常供氣)3.影響製程正常供氣4.如遇V-0失效，且管件或閥件有洩漏情形，易發生重

15、大危害，如人員中毒或火災爆炸事件5.如遇氣瓶櫃排風不良，可能發生火災爆炸事件。在換瓶或維修時機，如人員未著PPE易發生窒息或中毒事件1；2；3；4.控制螢幕上顯示閥件開或關之狀態，並以PT1壓力偵測1；4；5.排風口與氣瓶櫃內皆裝設氣體偵測器，氣瓶櫃內裝設含氧偵測器及火焰偵測器例：氣體鋼瓶之緊急關斷氣動閥V-1二、二、FMEA方法介紹方法介紹表格說明表格說明偵 測方 法警報聯鎖嚴重等級發生機率處 置 措 施備 考1；2；3；4.控制螢幕上顯示閥件開或關之狀態，並以PT1壓力偵測1；4；5.排風口與氣瓶櫃內皆裝設氣體偵測器，氣瓶櫃內裝設含氧偵測器及火焰偵測器1;2；3；4.停機警報連鎖閥件之關閉

16、;PT1連鎖V-1控制閥之開啟或關閉1；4；5.氣體偵測器與含氧偵測器連鎖警報系統；火焰偵測器連鎖警報系統、氣瓶之關機及灑水系統定期日常巡檢,如發現有故障時,應立即排除障礙或接洽氣瓶廠商；人員換瓶或維修時穿戴PPE5.1建議氣體偵測器，連鎖V-0及V-1之關斷(製程氣體為自燃性時，需裝設火焰偵測器)5.2加裝地震警報並連鎖閥件之關閉5.3建立緊急應變標準程序書(i)如管路為無縫鋼管或雙套管則可減少5.之危害發生(ii)clF3之氣瓶櫃不可裝設灑水頭建議：(i)警報系統應拉至控制室，有螢幕警示配合聲音警報，現場警報有兩個以上(ii)相關之偵測器及警報器應定期維修，以避免故障斷訊或錯接之情況二、二

17、、FMEA方法介紹方法介紹表格說明表格說明 是一種結構化、預防性的靜態分析技術，用以確立 系統可能的失效模式，探討各失效模式發生的 原因，並採取預防性措施及謀求改進的對象，以提高產品的可靠度及加強警報系統。FMEA以單一元件失效出發，無法考慮數個元件同時失效的模式，一者因為太複雜，再者不實際。FMEA是分析產品自身的失效影響，不討論人員操作的問題。FMECA=FMEA+CA(Criticality Analysis)二、二、FMEA方法介紹方法介紹優缺點優缺點優點：對於硬體設備的檢核相當徹底 複雜系統的利器 易於實施 一件產品的零件在某特定的時間及情況下，如何失去功能，故障的次數是多少，故障之

18、後對其它零件或對整個系統會產生怎樣的影響等。缺點：對於人為因素和作業因素較少納入 耗時費力 分析者未察覺多重故障二、二、FMEA方法介紹方法介紹優缺點優缺點是一種結構化、預防性的靜態分析技術，用以確立系統可能的失效模式，探討各失效模式發生的原因，並採取預防性措施及謀求改進的對象，以提高產品的可靠度。實施FMEA是從零件層次開始，分析每一個零件的失效模式、造成原因、向上對系統的影響、發生機率及關鍵性，然後針對設計弱點，改良設計或採取應對措施。二、二、FMEA方法介紹方法介紹優缺點優缺點二、二、FMEA方法介紹方法介紹欄位說明欄位說明分系統、模組：依設備實際狀況命名 件號名稱：記錄該元件名稱及編號

19、，編號以藍圖上的元件編號。規格或功能：簡要地敘述該元件的規格或功能，如有該元件的管制文件，加列文件編號。二、二、FMEA方法介紹方法介紹欄位說明欄位說明失效(故障)：零組件在特定的條件內，未能完成其所需要的功能失效模式(故障模式):具體地描述故障發生的方式，如裂開、洩漏、變形、折斷等。每一個元件可能有數個故障現象，條列於此欄位內失效原因(故障原因):以top-down方向追查造成每一失效模式的可能原因，例如：電容爆毀是由於負載過高、散熱不良或劣質元件。僅down至的至可維修層次，如失效係因外力因素造成則列出起因。對應第一個失效模式產生之多種失效原因，以1.1、1.2、1.3表示，較為清晰明瞭二

20、、二、FMEA方法介紹方法介紹欄位說明欄位說明例：設備元件：閥 失效模式：外漏(External leak)破裂(External rupture)內漏(Internal leak)阻塞(plugged)無法開啟(Fails to open)無法關閉(Fails to close)無法改變開度(Fails to change position)假開度(Spurious positioning)過早打開(Opens permaturely)過早關閉(Closes permaturely)二、二、FMEA方法介紹方法介紹欄位說明欄位說明狀態狀態 例：設備元件：指示器 失效模式：無輸出訊號 輸出訊號

21、過低 輸出訊號過高 對輸入訊號之改變無回應 假輸出訊號二、二、FMEA方法介紹方法介紹欄位說明欄位說明 例：設備元件：馬達 失效模式：啟動失效 運轉中故障 過早啟動 太慢啟動 運轉時間太長 退化運轉，如：太快、太慢等等二、二、FMEA方法介紹方法介紹欄位說明欄位說明失效效應(後果):(1)故障型式的後果，一旦故障型式存在其可能造成最嚴重的後果，依傷亡程度、財產損失或系統損毀而定其嚴重程度大小。(2)以bottom-up方向查出每一失效模式可能造成的影響，最好區分local effect及higher effect (3)以系統中最不喜歡見到之現象為主軸(失效效應過多時，以最嚴重情況列之)二、二

22、、FMEA方法介紹方法介紹欄位說明欄位說明偵測方法:系統如何偵知失效發生或即將發生之方法 例如：管路破裂(失效模式)由氣體偵測器偵測得知氣 體洩漏發生火災(失效效應)由偵煙器得知警報聯鎖:該件失效導致警報與聯鎖的作動 說明：有兩種方式，或為警報僅有警示作用，或警報 有連動下一步之處置措施 二、二、FMEA方法介紹方法介紹欄位說明欄位說明發生機率:是該失效模式的失效機率，以次數/百萬小時或MTBF(年)表示之，資料來源有廠商提供者、歷史經驗值或來自標準，例如Mil-STD-217及NPRD，也可以自由心證，但必需量化或半量化描述。嚴重等級：由故障型式發生的頻率及其發生的後果綜合判斷安全等級二、二

23、、FMEA方法介紹方法介紹欄位說明欄位說明 OREDAOffshore Reliability Data Base CCPSProcess Equipment Reliability Handbook WASH1400 Reactor safety study IEEE Power Reliability Handbook IEEE Std 500 Reliability Data Safety and Reliability DirectorateUK Failure Modes and DistributionReliability Analysis Center Reliability

24、Rate DataReliability Analysis Center二、二、FMEA方法介紹方法介紹欄位說明欄位說明數據分類及來源1.一般數據(generic data)-專業書籍、期刊報告2.個廠數據(plant specific data)-個廠失效記錄 -請修單、維修記錄、控制室日誌二、二、FMEA方法介紹方法介紹欄位說明欄位說明頻率等級預期發生頻率A-經常發生（Frequent）一年超過5次B-容易發生（Likely）一年超過1次，但少於5次C-可能發生（Possible）五年超過1次，但少於一年1次D-很少發生（Rare）十年超過1次，但少於五年1次E-不易發生（Unlikely

25、）十年不超過1次事故頻率事故頻率（根據（根據Semi-S10定義定義)二、二、FMEA方法介紹方法介紹欄位說明欄位說明事事故故嚴嚴重重性性嚴 重 等 級人 員 安 全 健 康 之 影 響財 產 損 失 之 影 響1-極 嚴 重永 久 失 去 工 作 能 力 或 死 亡全 廠 停 止 生 產2-嚴 重須 住 院 治 療 或 長 期 休 養/復 健次 系 統 停 止 運 轉3-中 度須 至 醫 療 院 所 接 受 治 療，但 不須 住 院 或 長 期 休 養/復 健機 台/設 備 當 機 或 損壞4-輕 微僅 暫 時 不 適，或 至 保 健 中 心 接受 簡 單 之 急 救 處 理，但 不 需 至

26、醫 院 治 療，且 隨 即 可 回 工 作 崗位僅 零 組 件 損 壞二、二、FMEA方法介紹方法介紹欄位說明欄位說明風險評估矩陣風險評估矩陣(安全等級安全等級)可 能 性風險評估矩陣ABCDE111234212344323445嚴重度434455二、二、FMEA方法介紹方法介紹欄位說明欄位說明rank嚴 重 性10造成人員傷亡、引起火災或爆炸9導致化學物質洩漏或造成環境污染與公害事件8系統無法修復(指 50%損失以上)7造成環境污染，感電6如另一事件發生，會導致火災、爆炸或人員傷亡事件(例如，防護措施失效或意外事件)5該失效會引致它項設備損壞4必須立刻停機，可於預期的時間內，按既定的維護行為

27、完成修護工作3必須立刻修護，但可控制(停機)時機2可以線上更換或維修(有複聯備份件)1只需線上調校，無機件毀損二、二、FMEA方法介紹方法介紹欄位說明欄位說明處置措施:包括防制故障發生的手段、警報機制與故障發生後的處理程序，後者包含失效報告與維修矯正等。例如，改變設計降低應力、加強冷卻通風或選用品質等級較高的元件。該件應執行的維修或保養需求應記錄於此欄，例如日常巡檢，每季調校.等。二、二、FMEA方法介紹方法介紹欄位說明欄位說明修護權責:明訂各項工作的權責單位或權責人員修護手冊:記錄修護用SOP的編號汰換週期:該件硬品的使用年限與自訂的更換週期停機代號:停機可為故障造成停機，或為修復故障而必須

28、停機，此停機是要界定停機的範圍(單機、分系統、系統)與種類(緊急停機)二、二、FMEA方法介紹方法介紹欄位說明欄位說明修護時間:由維護度分析獲得，包括發現故障、確定故障原因、拆卸、零件獲得、修正、測試、組裝等所需時間修護費用:此處只論與修復有關的費用，例如材料費人事費停機時間:是因為故障、修護、檢查、開機準備等總停機時間停機損失:包括與工廠停機停產等一切損失最大損失:包括可能發生故事故等的一切損失維修週期：定期保養或預知保養(定期量測)維修備料:註明維修備料的份數或供應商二、二、FMEA方法介紹方法介紹欄位說明欄位說明危險性工作場所危險性工作場所FMEA(一)設備資料.等(二)參與人員(三)系

29、統運作流程(四)前置工作零件基本資料失效模式失效原因失效影響量化分析改進與補救失效模式失效原因失效影響量化分析改進與補救(五)執行、檢討與設計改進(六)後勤支援分析(七)製程安全分析三、三、FMEA實施流程實施流程危險性工作場所危險性工作場所FMEA(一一)設備資料設備資料等等：(1)硬體示意圖(含硬體元件相關資料)(2)空白表格 (3)製程條件相關資料 (4)維修制度及記錄(Alarm及Interlock系統)(二二)參與人員參與人員 FMEA分析人員、製程工程師、維修工程師三、三、FMEA實施流程實施流程危險性工作場所危險性工作場所FMEA(三三)系統運作流程系統運作流程：(1)元件功能說

30、明 (2)元件功能關聯性說明 (3)Alarm及Interlock系統之運作 (3)製程與設備維修制度之關聯運作流程三、三、FMEA實施流程實施流程危險性工作場所危險性工作場所FMEA(四四)前置工作前置工作 (1)組織FMEA工作小組 (2)時程安排 (3)分析的對象,層級與原則 (4)實施的方法與審核程序 (5)決定FMEA的分析格式 (6)區分嚴重性等級與選定可靠度資料庫註：取決分析範圍、時間、失效資料之詳細與否三、三、FMEA實施流程實施流程危險性工作場所危險性工作場所FMEAFMEA分析前之思維分析前之思維目的：設備可靠度及安全考量(1)設備依硬體功能以模組、元件依序分類(2)一個設

31、備的使用時機分為 (i)設備正常運作(不含人為作業)(ii)設備正常時之人為操作作業 (iii)設備異常狀態時，牽扯到人員之處理作業 以表格形式觀之，缺少人員作業可能產生之危害 (iv)維修時機(含局部維修、大修)(3)分析方向：設備(含硬體及軟體)、環境及外力、人為、管理制度、危害發生之處置措施(緊急應變)三、三、FMEA實施流程實施流程危險性工作場所危險性工作場所FMEA設備硬體故障製程參數異常異常狀態不喜歡的事發生設備軟體故障製程參數異常人員作業錯誤製程參數異常環境或外力，如：前後段之輸入物質或地震製程參數異常Alarm或Interlock失效註：由製程觀點討論危害，即HazOp之精神三

32、、三、FMEA實施流程實施流程危險性工作場所危險性工作場所FMEA例如：(1)控制閥因鏽蝕而阻塞(2)控制閥因軟體不當作動而關閉(3)控制閥因操作不當作動而關閉(4)控制閥因輸入錯誤物質而腐蝕(5)控制閥因地震而破損註：上述現象皆可由製程參數發現異常三、三、FMEA實施流程實施流程危險性工作場所危險性工作場所FMEA工程管理A.預防措施(一)本質安全硬體(二)本質安全軟體(三)Fail Safe之設計理念(一)正常操作及作業之SOP(二)落實人員訓練 系統軟、硬體及化學危害之認識 正常操作之作業流程 正常操作流程所可能產生之危害(三)落實作業權限之實施(四)稽核或現場CCTV之監視與錄影B.矯

33、正措施(一)警報系統(二)連鎖關斷系統(一)警報排除及維修作業之SOP(二)落實人員訓練(三)事後之事故調查(四)稽核C.保護措施(一)個人防護裝備(一)落實人員裝戴訓練及考核D.消減措施(一)消防(二)除毒(三)卸爆口(一)緊急應變SOP(二)落實人員訓練(三)稽核思考方向及架構思考方向及架構三、三、FMEA實施流程實施流程危險性工作場所危險性工作場所FMEA(五)執行、檢討與設計改進 (i)失誤模式及失效原因：設備軟、硬體、外力 (ii)失效效應：以最不喜歡的事為主軸 (iii)偵測方法：偵測硬體失效或異常狀態 如：壓力計可知管路堵塞、氣體偵測器可知 氣體洩漏 .(iv)處置措施：日常巡檢

34、、定期檢查、人員訓練、SOP、稽核、緊急應變.等三、三、FMEA實施流程實施流程例：氣體鋼瓶之緊急關斷氣動閥V-1三、三、FMEA實施流程實施流程偵 測方 法警報聯鎖嚴重等級發生機率處 置 措 施備 考1；2；3；4.控制螢幕上顯示閥件開或關之狀態，並以PT1壓力偵測1；4；5.排風口與氣瓶櫃內皆裝設氣體偵測器，氣瓶櫃內裝設含氧偵測器及火焰偵測器1;2；3；4.停機警報連鎖閥件之關閉;PT1連鎖V-1控制閥之開啟或關閉1；4；5.氣體偵測器與含氧偵測器連鎖警報系統；火焰偵測器連鎖警報系統、氣瓶之關機及灑水系統定期日常巡檢,如發現有故障時,應立即排除障礙或接洽氣瓶廠商；人員換瓶或維修時穿戴PPE

35、5.1建議氣體偵測器，連鎖V-0及V-1之關斷(製程氣體為自燃性時，需裝設火焰偵測器)5.2加裝地震警報並連鎖閥件之關閉5.3建立緊急應變標準程序書(i)如管路為無縫鋼管或雙套管則可減少5.之危害發生(ii)clF3之氣瓶櫃不可裝設灑水頭建議：(i)警報系統應拉至控制室，有螢幕警示配合聲音警報，現場警報有兩個以上(ii)相關之偵測器及警報器應定期維修，以避免故障斷訊或錯接之情況三、三、FMEA實施流程實施流程針對整廠之風險分析，以FMEA執行時，個人建議：(1)先將次系統當作元件，分析出重要之次系統，較有效率(2)可將人為作業或操作時機加入失效模式中，以補不足(3)思索危害問題時，亦可由製程參

36、數偏離之方向來思考(4)將FMEA所執行之結果轉換成查核表(5)配合作業安全分析，將重大危害之步驟特別標出三、三、FMEA實施流程實施流程危險性工作場所危險性工作場所FMEAFMEA資料應用於設計檢查:1.發生率較高的失效模式事件,這類失效事件可能並不造成重大危害,復機可能亦甚快速,但必需考慮人力工時的損耗,而且不應只考慮單一次失效發生的損失,應檢查在一段時期內,該事件發生的次數與總損失,是否改變設計或選用品質較佳之零件替代之為宜.至於其它零件或系統是否因此失效的過頻,而致性能衰退，也應列入檢查。2.Fail-safe及Fault tolerant是否已被列入各設備的設計、選用之考量。3.零件

37、的系統關鍵性高,關鍵性是指系統的功能特性因此失效而衰退的程度,例如一個normal off的on/off開關,失效率低,失效也不會釀成任何危害,但它的失效卻造成系統完全無法運作,此開關在此系統關鍵性極高。系統關鍵性高的零件要考慮備用件的數量,設計改進也要視實際需求進行之。三、三、FMEA實施流程實施流程危險性工作場所危險性工作場所FMEAFMEA資料的後續應用設計檢查:4.失效效應嚴重性甚高,此係指危害程度,程度嚴厲者,如能改變設計者最佳,否則必須輔以週詳的檢測維護計畫與緊急應變的措施及準備。5.零件獲得不易或維修檢測不易,耗時或耗費,此類失效如果經效益分析者,亦以設計變更為佳，不然就必須以備

38、料方式補強之。6.是否需要加裝警報或聯鎖以防制危害的發生7.設計上是否利於檢測、維護註：配合CMMS(電腦化維修管理系統)三、三、FMEA實施流程實施流程危險性工作場所危險性工作場所FMEAFMEA資料應用於設備的分類/分級與備料管理1.辦理設備的分類/分級之前要訂定原則,以成本損失為依據或以事件嚴重性決定之2.設備的分類/分級是便於備料管理,備料管理有兩個重點,備料量要適中,質要與正式件相當3.備料管理也包括領料的程序,庫房的環控,備份件的定期檢測維修支援1.FMECA資料可用以編撰各設備檢測的要點2.協助偵錯3.劃分權責,誰負責檢查,修護,4.追蹤修護與檢測的SOP/SIP5.修護的效益分

39、析6.檢修工單流程規劃三、三、FMEA實施流程實施流程水源供應系統描述：水源供應系統描述：水源經由兩台Pump經管路進入反應器，反應器前之管路有設定Low Alarm及High Alarm之流量計，示意圖如下：危害點：水未流入反應器，反應失控危害點：水未流入反應器，反應失控幫浦幫浦 1水源水源反應器反應器幫浦幫浦 2管路管路PI四、四、FMEA實例說明實例說明水供應系統水供應系統(簡例簡例)FMECA分析結果分析結果元件名稱元件名稱失效模失效模式式失效原因失效原因失效影響失效影響風險等級風險等級偵測或防護偵測或防護處置措施處置措施改善建議改善建議幫浦幫浦1故障故障老化或操作不老化或操作不當當水

40、源未送達，水源未送達，引發失控反應引發失控反應 2A(I)流量計低液流量計低液位警報位警報人為操作啟人為操作啟動幫浦動幫浦2改為自動連鎖啟動改為自動連鎖啟動幫浦幫浦2停止運停止運轉轉人為誤操作人為誤操作水源未送達，水源未送達，引發失控反應引發失控反應1A(I)流量計低液流量計低液位警報位警報人為操作啟人為操作啟動幫浦動幫浦2改為自動連鎖啟動改為自動連鎖啟動幫浦幫浦2停止運停止運轉轉停電停電水源未送達，水源未送達，引發失控反應引發失控反應2A(I)流量計低液流量計低液位警報位警報無，任由失無，任由失控控增加增加UPS 管路管路滲漏滲漏老化、鏽蝕老化、鏽蝕水源輸送量不足。水源輸送量不足。影響產品品

41、質影響產品品質 2C(III)流量計低液流量計低液位警報位警報停機處置停機處置水管改為不銹鋼管水管改為不銹鋼管破裂破裂受外力受外力水源輸送量嚴重水源輸送量嚴重不足不足 2B(II)流量計低液流量計低液位警報位警報停機處置停機處置加裝備用管路，或加裝備用管路，或水管外圍加圍籬以水管外圍加圍籬以防止外物撞擊防止外物撞擊破裂破裂地震地震水源輸送量嚴重水源輸送量嚴重不足不足 2B(II)流量計低液流量計低液位警報位警報停機處置停機處置水管需加裝避震裝水管需加裝避震裝置置流量器流量器過高訊過高訊號號故障故障若超過警報值，若超過警報值，水源輸送不穩定水源輸送不穩定 3E(V)無無人員操作後人員操作後方知訊

42、號有方知訊號有誤誤改為改為3選選2之流量計之流量計過低訊過低訊號號故障故障操作人員瞎忙操作人員瞎忙 3E(V)無無人員操作後人員操作後方知訊號有方知訊號有誤誤改為改為3選選2之流量計之流量計四、四、FMEA實例說明實例說明水供應系統水供應系統(簡例簡例)四、四、FMEA實例說明實例說明水供應系統水供應系統(簡例簡例)本實例討論本實例討論(1)此處只討論硬體此處只討論硬體(2)進階應瞭解進階應瞭解 動力源管制動力源管制(製程特性製程特性連續製程或批次製程，啟動機制連續製程或批次製程，啟動機制)是否有軟體系統？是否有軟體系統？人為操作有哪些？人為操作有哪些？(正常、異常及定期維修正常、異常及定期維

43、修)外力環境外力環境(至少須考慮台電停電至少須考慮台電停電.)天然災害天然災害危險性工作場所危險性工作場所FMEA四、四、FMEA實例說明實例說明DAP製程製程危險性工作場所危險性工作場所FMEA四、四、FMEA實例說明實例說明DAP製程製程(1)上圖為磷酸氫二銨上圖為磷酸氫二銨(Diammonium Phosphate,DAP)之製造流程之製造流程 圖，磷酸溶液與氨水溶液分別經由流量控制閥進入攪拌反應器圖，磷酸溶液與氨水溶液分別經由流量控制閥進入攪拌反應器 中，氨水與磷酸將會反應而產生不具有危害性質之磷酸氫二銨中，氨水與磷酸將會反應而產生不具有危害性質之磷酸氫二銨(2)磷酸氫二銨由反應器底流

44、至一開放式儲槽中，原料儲槽和反應磷酸氫二銨由反應器底流至一開放式儲槽中，原料儲槽和反應 器均設有釋壓閥器均設有釋壓閥，並排放至此密閉區之外面，並排放至此密閉區之外面(3)若磷酸進料之速度較氨水快若磷酸進料之速度較氨水快則會產生副產物則會產生副產物，但反應仍在安，但反應仍在安 全下進行全下進行(4)若兩者流量皆增加若兩者流量皆增加造成高溫和高壓造成高溫和高壓(5)氨水之流量較磷酸大氨水之流量較磷酸大未反應之氨水將殘留在硫酸氫二銨中未反應之氨水將殘留在硫酸氫二銨中，而被帶至產品儲槽，進而釋放至密閉工作區之空氣中造人員暴而被帶至產品儲槽，進而釋放至密閉工作區之空氣中造人員暴 露之危害露之危害(6)此

45、工作區設有氨偵測器和警報器此工作區設有氨偵測器和警報器危險性工作場所危險性工作場所FMEA四、四、FMEA實例說明實例說明DAP製程製程危險性工作場所危險性工作場所FMEA案例：三鋼瓶之氣瓶櫃案例：三鋼瓶之氣瓶櫃(一)設備資料等：(1)硬體示意圖(含硬體元件相關資料)(2)空白表格 (3)製程條件相關資料 (4)維修制度及記錄(Alarm及Interlock系統)(二)參與人員 FMEA分析人員、製程工程師、維修工程師(略)四、四、FMEA實例說明實例說明氣瓶櫃系統氣瓶櫃系統危險性工作場所危險性工作場所FMEA硬體示意圖硬體示意圖四、四、FMEA實例說明實例說明氣瓶櫃系統氣瓶櫃系統危險性工作場

46、所危險性工作場所FMEA製程條件相關資料製程條件相關資料(1)功能：供氣(2)防止發生之事：(i)供氣不良(ii)洩漏引起火災爆炸事件(3)輸送氣體之化性資料(濃度、物質安全資料表等)(4)製程輸送壓力不足時，對於成本之損失(表列)(5)引起火災爆炸時，可能之損失(不同程度之表列)維修制度及記錄維修制度及記錄(1)定期巡檢或控制室通知.等(2)alarm訊息產生是否有標準處置之SOP四、四、FMEA實例說明實例說明氣瓶櫃系統氣瓶櫃系統危險性工作場所危險性工作場所FMEA(三三)系統運作流程系統運作流程：(1)元件功能說明 (2)元件功能關聯性說明 (3)Alarm及Interlock系統之運作

47、 (4)製程與設備維修制度之關聯運作流程(略)四、四、FMEA實例說明實例說明氣瓶櫃系統氣瓶櫃系統危險性工作場所危險性工作場所FMEA簡介鋼瓶櫃分系統(i)鋼瓶櫃之目的在供氣，三鋼瓶之系統(即兩支製程鋼瓶與一支氮氣瓶)，當左側製程鋼瓶氣體用盡(實際還剩約1/10左右)時，PT1或PT2之壓力值會降低，此時系統將由軟體自動切換至右側鋼瓶供氣，而此時左側鋼瓶必須執行置換鋼瓶之作業。(ii)由於製程氣體為危害之氣體，必須由氮氣瓶提供氮氣多次沖吹製程氣體(此動作稱為pre-purge)，以使製程氣體之濃度達到不會發生危險之程度，在一次沖吹(purge)之動作中，有充氣、排氣之動作，當充氣時如果PT5無

48、法達到該有之正壓值或排氣時無法達該有之負壓值，代表可能有堵塞或洩漏，此時系統必須關斷停止purge之動作四、四、FMEA實例說明實例說明氣瓶櫃系統氣瓶櫃系統危險性工作場所危險性工作場所FMEA(iii)此外此系統中針對製程氣體有操作螢幕提供相關之標準步驟或自動之purge，而在軟體使用上也有使用權限之分級，不同等級所能修改及操作之權限不同。(iv)氮氣鋼瓶是否用盡亦可利用PT3或PT4壓力值之降低來判斷，若壓力值降低則有提醒置換氮氣鋼瓶之警告訊號；PT8壓力值過高可能有製程氣體之回流現象，旁邊緊鄰著一個緊急釋放閥，可作排放之動作。(v)在旋鬆製程鋼瓶閥前，距離鋼瓶閥一小斷管路必須保持正壓以免換

49、鋼瓶時空氣跑至管路中，而在換製程鋼瓶後必須作post-purge之動作，目的在將換瓶時可能造成之污染排放掉四、四、FMEA實例說明實例說明氣瓶櫃系統氣瓶櫃系統危險性工作場所危險性工作場所FMEA(vi)在保護措施方面，氣體偵測器、火焰偵測器或含氧偵測器之設置及警報或關斷需視何種氣體而定，自燃性之氣瓶櫃必須保持一定之排風量，以避免一旦洩漏也不會發生火災。第一層保護：管路、閥、壓力計等元件 第二層保護：氣體偵測器、火焰偵測器、含氧偵測器 氣瓶櫃排風、灑水系統，過流開關.等 第三層保護：人員PPE 第四層保護：緊急應變措施四、四、FMEA實例說明實例說明氣瓶櫃系統氣瓶櫃系統危險性工作場所危險性工作場

50、所FMEA分 系 統模 組元 件無縫鋼管/雙套管過流量裝置 FS(2 個)逆止閥 CV(11 個)安全洩壓閥 SRV(1 個)火焰偵測器氣體偵測器含氧偵測器氣瓶櫃排風灑水系統PT1(已列於製程氣體管路模組)PT2(已列於製程氣體管路模組)PT3(已列於 purge 氣體管路模組)PT4(已列於 purge 氣體管路模組)鋼瓶櫃防護系統PT5(已列於排氣管路模組)四、四、FMEA實例說明實例說明氣瓶櫃系統氣瓶櫃系統危險性工作場所危險性工作場所FMEA工程管理A.預防措施(一)本質安全硬體(二)本質安全軟體(三)Fail Safe之設計理念(一)正常操作及作業之SOP(二)落實人員訓練 系統軟、硬