CN101266494B - 质量改善系统 - Google Patents

Abstract

使用了FMEA表的质量改善系统，包括：不良数据收集部件，收集与制造或者检查工序的不良相关的不良数据；以及FMEA表更新部件，基于由不良数据收集部件所收集的数据，在线更新FMEA表。FMEA表包括故障模式、其发生次数、由所述故障模式作为原因引起的影响。FMEA表更新部件包括编辑管理FMEA表的FMEA表编辑管理部件。FMEA表编辑管理部件编辑FMEA表，以在所述故障模式及影响预先保存在FMEA表上时，编辑发生次数；若FMEA表上没有故障模式及影响中的任意一个，则追加该相应项目。

Description

质量改善系统

技术领域

本发明涉及使用FMEA(Failure Mode and Effect Analysis)的质量改善系统，特别涉及使用方便的、使用了FMEA的质量改善系统。

背景技术

以往的采用FMEA的质量改善系统例如公开在日本专利第3693177号公报(专利文献1)和特开2006-004219号公报(专利文件2)上。专利文献1，公开了基于分析数据、不良发生历史数据、记录了分析数据与不良发生历史数据的关联的关联(link)数据，能够自动地确定故障模式，评价故障模式的发生频率的改善支援系统。

另外，专利文献2公开了一种设备保全系统，该系统能够基于过程监视系统的实时系统数据库信息自动生成FTA(Failure Tree Analysis)图，基于FTA图用每日的改善工作引出真正原因，生成FTA图数据库，基于该FTA图数据库自动生成FMEA图，基于FMEA图在每天的改善工作中引出对策方案，从而生成FMEA数据库，并将该FMEA的对策方案原样作为保全管理指标来使用。

【专利文献1】日本专利第3693177号公报(权利要求1等)

【专利文献2】日本特开2006-004219号公报(段落号0009、0013等)

以往使用FMEA的质量改善系统如上所述构成。然而根据专利文献1，难以判断FMEA的内容是否恰当，一旦生成就不容易更新。另外，根据专利文献2所述，虽然有自动生成FMEA图的记载，但并没有记载具体怎样生成，存在处于任何一种情况下所生成的FMEA都没有被充分活用的问题。

发明内容

本发明是着眼于上述的问题点而完成的，其目的在于提供能够充分活用FMEA表的质量改善系统。

本发明的使用FMEA表的质量改善系统构成为，包括：不良数据收集部件，收集关于制造或检查工序上的不良的不良数据；以及FMEA表更新部件，基于由不良数据收集部件收集的数据，在线更新FMEA表，FMEA表，包括故障模式、其发生次数、所述故障模式作为原因引起的影响，FMEA表更新部件，包括用于编辑管理FMEA表的FMEA表编辑管理部件，，FMEA表编辑管理部件编辑FMEA表，使得当所述故障模式及影响事先保存在FMEA表上时，编辑发生次数，当FMEA表上没有故障模式及影响中任何一种时，在所述FMEA表上追加此相应项目。

附图说明

图1是表示使用FMEA表的质量改善系统的一例的方框图。

图2是表示FMEA编辑装置的控制单元进行的控制内容的流程图。

图3是表示FMEA表的图。

图4是表示FMEA表的更新周期的图。

图5是表示异常发生历史表的图。

图6是表示FMEA评价结果的图。

图7是表示FMEA评价结果的图。

图8是表示关联数据的图。

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的一实施方式。图1是表示将该实施方式的使用FMEA的质量改善系统应用于电子元件安装装置的情况下的质量改善系统的外围结构的图。参照图1，使用FMEA的质量改善系统包括编辑作为系统中心的FMEA表的FMEA编辑装置30。FMEA编辑装置30连接在制造与检查信息收集装置20和作业指示装置50上。作业指示装置50接受来自FMEA编辑装置30的指示，对作业人员进行指示，同时接受来自作业人员的输入。

制造与检查信息收集装置20，从电子元件安装装置10收集检查数据。电子元件安装装置10包含，从安装电子元件的基板的流向的上游侧向下游侧排列的焊锡印刷机11、进行印刷后检查的焊锡印刷检查机12、装配机13、进行装配后检查的元件安装检查机14、回流焊炉15、以及进行焊接后检查的焊接检查机16。

制造与检查信息收集装置20，包括从电子元件安装装置10收集制造与检查数据的制造与检查信息收集单元21、保存制造与检查信息收集单元21收集的数据的制造与检查信息数据库22。

再有，FMEA编辑装置30是一种通用计算机，包括拥有CPU的控制单元(图中用虚线表示)和拥有多个例如FMEA表数据库这样的数据库的保存装置、显示器和键盘/鼠标等输入输出装置。在图1中，将控制单元执行的功能分别称为FMEA表管理单元31、FMEA评价单元32、故障模式估计单元38、作业指示控制单元39。对各单元的功能在后面叙述。

另外，控制单元作为FMEA表更新部件、FMEA表编辑管理部件、故障模式估计部件、作业指示部件起作用。显示单元作为显示部件起作用。

FMEA表编辑管理单元31，管理保存FMEA表的FMEA表数据库34和保存记录了对作业人员的具体作业内容的作业指示表的作业指示表数据库35。FMEA表编辑管理单元31与输入输出装置的显示单元32、键盘/鼠标33相连。FMEA评价单元40与保存了异常发生历史表的异常发生历史数据库41相连。FMEA表编辑管理单元31连接在FMEA评价单元40上，FMEA评价单元40连接在故障模式估计单元38上，故障模式估计单元38与保存关联数据的关联数据数据库36、输入来自制造与检查信息收集装置20的检查数据等的影响检测单元37、以及对作业指示装置50进行作业指示，同时接受来自作业指示装置50的输入的作业指示控制单元39相连。故障模式估计单元38基于由影响检测单元37检测的影响，参照关联数据从而估计故障模式，并基于FMEA表对作业指示装置50施行作业指示。再有，影响检测单元37作为不良数据收集部件起作用。

作业指示装置50，包括作业指示/实绩管理单元51，作业指示/实绩管理单元51上连接有作为输入输出装置的显示单元52、键盘/鼠标53。

电子元件安装装置10及作业指示装置50，作业人员阅览其显示，同时根据要求输入数据。对FMEA编辑装置30，生产技术人员输入数据等。

分别构成构成质量改善系统的电子元件安装装置10、制造与检查信息收集装置20、FMEA编辑装置30、作业指示装置50的设备，相互在线连接，因此在电子元件安装装置10中发生不良时，能够立即知道其故障模式、发生时对策、预防对策。

这里，对该实施方式中所使用的术语作定义。首先，“FMEA”(FailureMode and Effect Analysis)是指故障模式影响分析。从原因(故障模式)向结果(影响)方向进行研究。这里，不一定需要是完整的FMEA，故障模式和影响以表格的形式等表现即可。

“FTA”是指故障树分析。为了从不该发生的障碍(FMEA中的影响)到原因(FMEA中的故障模式)的方向进行研究而使用。这里，不一定需要是FTA，只要是确定对应于FMEA的各影响的故障模式的方法，就可以以此代用，人为分析也可以。也可以是对于某些影响，能够直接确定故障模式。

“故障模式”是FMEA的一个项目。是指有最终引起不良等障碍的可能性的现象。在工序FMEA中，有时也称为错误模式。指构成要素的每个异常和作业差错等。这里，也称为原因、不良原因。

“影响”是FMEA的一个项目。是指有引起故障模式的可能性的最终障碍。这里，也称为不良或者异常。另外，不只是在最终检查中检测到的不良，也包括在工序中检测到的不良。例如，也包括在表面安装装置的印刷工序后，由焊锡印刷检查机检测到的“焊锡过多”等不良。

“作业指示表”是指作业步骤书、作业标准或者作业要领书。这里，不只是指取名为作业指示表的东西，而是指对作业人员的作业指示(不分书面、口头)的全体。

其次，说明质量改善系统的动作。图2是表示FMEA编辑装置30的控制单元(FMEA表编辑管理单元等)的动作流程图。参照图2，首先编辑FMEA表(步骤S11，以下省略“步骤”)。这里，FMEA表的编辑是指，新生成FMEA表，或者在更新时将FMEA表显示在显示单元32中，用键盘/鼠标33等输入输出装置在FMEA表中表述内容或修正内容。该作业由FMEA表编辑管理单元31来进行。这里，说明FMEA表。图3表示FMEA表的一例。

参照图3，FMEA表记录：对电子元件安装装置的各工序61、工序61中的作业区分62、作业要素63、故障模式64、故障模式发生次数65、影响66、发生时的对策指示67、发生时的作业指示内容68、预防对策69、预防对策的作业指示内容70、作业指示实绩次数71以及作业实施实绩次数72。在本实施方式中，用分开表示发生时的对策67和发生时的作业指示内容68的例子进行说明，但是也可以合并它们，作为发生时的作业指示。对预防对策69和预防对策的作业指示内容70也同样适用。

这里，工序61是指电子元件安装中的各工序，作业区分62、作业要素63是指各工序内的各作业内容。故障模式64等如上述所示。故障模式发生时的对策、及预防对策的作业指示68、70分别用作业指示号表示。

该FMEA表，因为分开记载发生时对策67和预防对策69，所以分开了问题点，从而能够容易更新FMEA表。

利用被如此编辑的FMEA表在影响检测单元37进行影响监视(S12)。制造与检查信息收集装置21从电子元件安装装置10的各装置11～16收集制造与检查信息，并将其注册在制造与检查信息数据库22上。影响检测单元37，根据制造与检查信息数据库22，与生产联动地收集故障模式和不良的信息，并对FMEA表的故障模式64及影响66中可由制造与检查信息数据库22检测的部分，监视其是否发生。

再有，该影响监视不局限于该方法，也可以使影响检测单元37直接从电子元件安装装置10接受故障模式和不良发生信息。

若发生影响(异常)(S13中为“是”)，则在异常发生历史表上注册所发生的异常(S14)。具体地，影响检测单元37在检测出故障模式64及影响66中任意一个时，将发生的异常与发生该异常的产品的生产/检查信息61～63一同注册在异常发生历史表上。对于异常发生历史表在后面叙述。

其次，提示发生时对策指示(S15)。影响检测单元37，当检测到FMEA表的影响66中任意一个时，作业指示控制单元39参照与该影响66关联的FMEA表的发生时对策指示，并进行控制，以将该指示内容从保存了作业指示表的作业指示表数据库35显示到作业指示装置50。作业指示/实绩管理单元51将该内容显示到显示单元52上。再有，这样，FMEA表的影响66和与该影响66的作业指示表相关联的内容互相关联。

另外，该发生时对策包括应急措施。

其次，进行故障模式的估计(S16)。故障模式估计单元38，参照关联数据数据库36，估计作为所发生的影响的原因的故障模式。当影响检测单元37检测到故障模式的情况下，也可以不进行估计。再有，该关联数据数据库可以是任何不良原因估计知识数据库。另外，对于关联数据在后面叙述。

接着，确认有无故障模式(S17)。FMEA评价单元40确认故障模式估计单元38估计的故障模式是否在FMEA表数据库34中。对于FMEA评价的内容在后面叙述。

然后，当判断为有故障模式时(S18中为“是”)，更新故障模式发生次数(S19)，FMEA评价单元40将该结果，在FMEA表中相应的故障模式发生次数栏65的数值上加1。并且，确认有无作业指示(S20)。即，FMEA评价单元40对于FMEA表中相应的故障模式，确认有无作业指示。

若有发生作业指示(S21中为“是”)，则提示预防对策指示(S22)。具体地，作业指示控制单元39参照FMEA表34的关联到该故障模式的预防对策69的作业指示70，并进行控制，以将该指示内容从作业指示表数据库35显示到作业指示装置50上。作业指示/实绩管理单元51将该内容显示在显示单元52上。这样，FMEA表的影响66和与该影响66相关联的预防对策的作业指示70相互关联。另外，预防对策包括恒久对策。

其次，更新作业指示实施次数(S23)。FMEA评价单元40，将有无作业指示的确认结果在FMEA表的相应的故障模式一行上的作业指示实绩次数栏71的数值上加1。

其次，作业指示控制单元39，确认有无作业实施(S24)。作业指示/实绩管理单元51，从键盘/鼠标53接受是否执行了作业指示的输入。

若已经实施了(S25中为“是”)，则更新作业实施实绩次数72(S26)。具体地，FMEA评价单元40，将有无作业实施的确认结果，在FMEA表的相应的故障模式一行上的作业实施实绩栏72的数值上加1。

其次，生成对策不充分消息(S30)。即，在S24的确认有无作业实施中有作业指示的实施情况下，尽管实施了作业指示，但因为有影响发生，所以FMEA编辑管理单元31在显示单元32上显示表示对策不充分的消息。

另一方面，S18中FMEA表里没有故障模式的情况下，FMEA编辑管理单元31将表示故障模式不足的消息显示在显示单元32上(S27)。

另外，若S21中没有作业指示(S21中为“否”)，则FMEA编辑管理单元31，将表示对策/作业指示模式不足的消息显示在显示单元32上(S28)。

另外，S25中没有作业指示的实施的情况下(S25中为“否”)，FMEA编辑管理单元31，将表示作业指示内容不充分的消息显示在显示单元32上(S29)。

当S27～S30的处理结束后，更新异常发生历史表(S31)。具体地，FMEA评价单元40，对于保存在异常发生历史数据库41中的异常发生历史表的相应的发生了异常的一行，将S17中得到的故障模式或者有无信息记录在“有无故障模式”栏里，将S20的确认有无作业指示中得到的作业指示或是有无信息记录在“有无作业指示”栏里，将S24中得到的有无作业实施信息记录在“有无作业实施”栏里。

另外，若没有故障模式，则记录表示“故障模式未被收罗”的信息；若有故障模式且没有作业指示，则记录表示“存在无对策的故障模式”的信息；若有故障模式且有作业指示且没有作业实施实绩，则记录表示“难以实施对策”的信息；有故障模式且有作业指示且有作业实施实绩，则记录表示“对策不正确或不充分”的信息。

之后，返回S11，重复以上处理。

如上，在该实施方式中，影响检测单元37能够基于来自制造与检查信息收集装置20的制造与检查信息，在线更新FMEA表，同时基于FMEA表，对应故障模式等，通过作业指示装置50，对作业人员进行对策指示。

其结果，能够提供可以充分灵活应用FMEA表的质量改善系统。再有，上述处理也可在制造工序的工作过程中实时进行。

其次，说明FMEA表的更新周期。图4是表示该周期的图。参照图4，首先，使用FMEA编辑装置30生成FMEA表(步骤S101，以下，省略“步骤”)。基于生成的FMEA表监视异常(S102)。具体地，使用来自电子元件安装装置10的检查机的检查数据等监视影响(不良)的发生。接着，利用关联数据分析原因，确定故障模式(S103)。其次进行对应故障模式的作业指示(S104)，记录作业实施。之后，更新FMEA表。具体地，由异常监视、原因分析、作业指示、作业实施，提取并更新FMEA表的改善重点。以后重复该过程。

这样，在该实施方式中，在线检测制造装置中的检查数据等，基于此，能够立即反馈对不良的发生时对策及预防对策，因此能够边生产边修改FMEA表、改善工序、维持质量。

接着，说明上述的异常发生历史表。图5是表示保存在异常发生历史数据库41中的异常发生历史表的数据例的图。参照图5，对每个发生的异常，异常发生历史表记录生产日期与时间、批次(lot)ID、故障模式的有无、作业指示的有无、作业实施的有无、以及分类结果。这里，分类结果分为从1到4的4个，1表示故障模式未被收罗的情况，2表示存在无对策的故障模式的情况，3表示难以实施对策的情况，4表示对策不正确或不充分的情况。

图6是表示FMEA评价单元40在显示单元32上显示FMEA评价结果的画面例的图。参照图6，FMEA评价结果作为评价项目，包括故障模式收罗率、故障模式抑制率、对策收罗率以及对策实施率，对各个项目以百分比来表示。任何情况下都优选得分高的一方。

FMEA评价结果的计算方法如下所示。

故障模式收罗率＝(有故障模式的异常件数)/(所有异常件数)

故障模式抑制率＝(一次也没有发生的故障模式数)/(所有故障模式数)

对策收罗率＝(预防对策或者作业指示的提示次数)/(故障模式的发生次数)

对策实施率＝(预防对策或者作业指示的实施次数)/(预防对策或者作业指示的提示次数)

接着说明表示FMEA评价结果的细节的例子。图7是表示FMEA评价结果细节的另一例图。在该例中，作为FMEA评价结果，每个评价项目除了得分以外，还显示有效件数与所有件数，对每一项，表示具体的件数。例如，若件数少，则即使得分高也没有多大意义。因此若这样显示细节，则可以知道具体的件数，对用户来说，可容易知道评价内容。

接着，说明保存在关联数据数据库36中的FTA表的例子。图8是表示利用矩阵的FTA表的例子的图。参照图8，FTA表以矩阵形状显示了故障模式的具体内容和因此而引起的影响。在表中，由故障模式的具体例所引起的影响的具体例在该矩阵交点上画有○。例如焊锡偏了，则会发生圆角(fillet)异常。

利用这样的表，首先，影响检测单元37从制造与检查信息收集装置20取得作为影响的不良，并选择横轴的相应的影响项目。在被选择的列中，选择画有○的一行。把该行的故障模式作为结果输出到故障估计单元38。因为FTA表是这样形成的，所以若由影响检测单元37检测影响，则可容易用故障模式估计单元38从保存在关联数据数据库36中的FTA表估计出该故障模式。

另外，上述实施方式中，虽然说明了利用矩阵的情况，但并非局限于此，作为关联数据，可以是估计不良原因的任意表。

如上所说明，基于收集的不良数据，实时更新FMEA表，因此与不良有关的最新信息始终保存在FMEA表中。从而，谁都可以利用该FMEA表。其结果，能够提供可以充分活用FMEA的质量改善系统。

以上，参照附图说明了本发明的实施方式，但是，本发明不限于图示的实施方式。对于图示的实施方式，在与本发明相同的范围内，或者在均等的范围内，能够施加各种修改或变形。

Claims (5)

1.一种使用FMEA表的质量改善系统，其特征在于，包括：

不良数据收集部件，收集关于制造或检查工序上的不良的不良数据；

FMEA表更新部件，基于由所述不良数据收集部件收集的数据，在线更新所述FMEA表；以及

作业指示装置，对作业人员进行作业指示，

所述FMEA表包括故障模式、其发生次数、以及所述故障模式作为原因引起的影响，

所述FMEA表更新部件包括用于编辑管理所述FMEA表的FMEA表编辑管理部件，

所述FMEA表编辑管理部件编辑所述FMEA表，使得当所述故障模式及影响事先保存在所述FMEA表上时，编辑所述发生次数，当所述FMEA表上没有所述故障模式及影响中任何一种时，在所述FMEA表上追加其相应项目。

2.如权利要求1所述的质量改善系统，其中，

所述FMEA表更新部件包含故障模式估计部件，其基于所述影响估计所述故障模式，所述影响对应于由所述不良数据收集部件所收集的不良数据，

所述故障模式估计部件具有表示所述不良数据与所述故障模式之间的关联的关联数据，

所述故障模式估计部件基于所述关联数据估计所收集的不良数据的故障。

3.如权利要求1或2所述的质量改善系统，还包括：

所述FMEA表更新部件包括作业指示控制部件，

所述FMEA表包括对于所述故障模式的作业指示，

所述作业指示控制部件向所述作业指示装置通知所述作业指示的内容。

4.如权利要求3所述的质量改善系统，其中，

所述作业指示包括故障发生时的作业指示和用于预防的作业指示，

所述发生时的作业指示包括关于对所述制造或检查工序的应急措施及制造中的产品的处理的具体的作业指示，

所述用于预防的作业指示包括所述制造工序的作业标准和关于事先规定的防止再发的作业指示，

所述故障模式估计部件进行控制，以在所述不良数据收集部件检测到不良数据时，能够基于所述FMEA表确定相应的作业指示或者作为不良原因的故障模式的情况下，将其表示在所述作业指示装置中，

所述作业指示装置包含控制部件，该控制部件进行控制，以对于是否实施对应所述作业指示的作业，接受作业人员的输入，同时将其内容记录到在所述FMEA表上。

5.如权利要求4所述的质量改善系统，还包括：

FMEA评价部件，通过计算下述的几个量中的至少一个，从而评价所述FMEA表，

全部不良发生次数中，所述故障模式记载在所述FMEA表上的次数比例；

全部故障模式中，一次也没有发生的故障模式数的比例；

故障模式的发生次数中，提示作业指示的次数比例；以及

提示作业指示的次数中实施作业指示的次数比例。

Images