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設(shè)計(jì)失效模式及后果分析 DFMEA -案例
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DFMEA案例
IE案例：專用設(shè)備的DFMEA及應(yīng)用
機(jī)器設(shè)備失效模式分析
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DFMEA編制中的幾個(gè)誤區(qū)，鏈接如下：
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6 DFMEA 案例
案例一：DFMEA的案例分析 DFMEA是一種以預(yù)防為主的可靠性設(shè)計(jì)分析技術(shù),該技術(shù)的應(yīng)用有助于企業(yè)提高產(chǎn)品質(zhì)量,降低成本,縮短研發(fā)周期。目前,DFMEA已在航空航天以及國外的汽車行業(yè)得到了較為廣泛的應(yīng)用,并顯示出了巨大的威力;但在國內(nèi)汽車行業(yè)并沒有系統(tǒng)地展開,也沒有發(fā)揮其應(yīng)有的作用。以DFMEA在國產(chǎn)汽油機(jī)節(jié)流閥體的改進(jìn)設(shè)計(jì)中的實(shí)施為例,對改進(jìn)后的DFMEA的實(shí)施方法和流程進(jìn)行闡述。 一、實(shí)施DFMEA存在的困難 發(fā)動機(jī)為完成其相應(yīng)的功能,組成結(jié)構(gòu)復(fù)雜,零部件的數(shù)量也很龐大,如不加選擇地對所有的零部件和子系統(tǒng)都實(shí)施DFMEA,將會耗費(fèi)大量人力、物力和時(shí)間,對于初次實(shí)施DFMEA的企業(yè)幾乎是不可能完成的工作。為此,需要開發(fā)一種方法,能夠從發(fā)動機(jī)的子系統(tǒng)/零部件中選擇出優(yōu)先需要進(jìn)行分析的對象�！ “l(fā)動機(jī)由曲柄連桿機(jī)構(gòu)、配氣機(jī)構(gòu)、燃油供給系統(tǒng)、進(jìn)氣系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)和潤滑系統(tǒng)等組成,各機(jī)構(gòu)和系統(tǒng)完成相應(yīng)的功能。子系統(tǒng)的下級部件或組件通常需要配合完成相應(yīng)的功能,在描述這些部件或組件的功能時(shí),不僅應(yīng)該描述其獨(dú)立完成的功能,還應(yīng)描述與其他部件配合完成的功能�！ 〗M成發(fā)動機(jī)的零部件種類很多,不僅包括機(jī)械零部件還有電子元件,電子部件的故障模式已經(jīng)較為規(guī)范和完整,但機(jī)械系統(tǒng)及其零部件的故障模式相當(dāng)復(fù)雜,不僅沒有完整且規(guī)范的描述,二者之間還有一定的重復(fù),為DFMEA工作的開展帶來了困難,故需要為機(jī)械系統(tǒng)及其零部件建立相應(yīng)的故障模式庫�！ 《�、實(shí)施DFMEA的準(zhǔn)備工作 由于在發(fā)動機(jī)設(shè)計(jì)中實(shí)施DFMEA要遇到較多困難,故作者建議,在具體實(shí)施DFMEA之前,需要做好建立較為完善的故障模式庫并確定DFMEA的詳細(xì)分析對象等準(zhǔn)備工作�！ �1.建立故障模式庫的方法 發(fā)動機(jī)的組成零部件多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜,大多數(shù)零部件在運(yùn)行時(shí)還會有相互作用,導(dǎo)致零部件、子系統(tǒng)和系統(tǒng)的故障模式不僅復(fù)雜,各層次的故障模式還會相互重復(fù),需要為發(fā)動機(jī)建立一個(gè)故障模式庫;該模式庫不僅應(yīng)該包含發(fā)動機(jī)中所有子系統(tǒng)和零部件的故障模式,還能夠反映出該故障模式究竟屬于哪一個(gè)零部件或系統(tǒng),其建模流程如下圖所示。
（1）建立系統(tǒng)結(jié)構(gòu)樹 為建立故障模式庫,首先要建立系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)樹,它并不依賴于某一特定的產(chǎn)品,而是依據(jù)同一類產(chǎn)品建立。如建立一個(gè)汽油機(jī)的結(jié)構(gòu)樹時(shí),應(yīng)考慮該廠所有的汽油機(jī),分析出其共同特點(diǎn)后建立結(jié)構(gòu)樹;對于組成結(jié)構(gòu)有重大改變的產(chǎn)品,可以考慮為其改變的部分建立一個(gè)分支,掛接在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)樹的相應(yīng)節(jié)點(diǎn)上。 以汽油機(jī)的節(jié)流閥體為例,該閥體大致都由閥體、怠速控制閥、節(jié)氣門位置傳感器等組成,細(xì)節(jié)部分會有所不同,節(jié)流閥體的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)樹如下圖所示。
（2）確定故障數(shù)據(jù)源 為確定故障模式,先要找到相應(yīng)的數(shù)據(jù)源;建議選擇同類產(chǎn)品的試驗(yàn)數(shù)據(jù)或三包數(shù)據(jù),因?yàn)檫@兩種數(shù)據(jù)中較為詳細(xì)地記錄了產(chǎn)品在試驗(yàn)和使用過程中出現(xiàn)的故障。由于發(fā)動機(jī)可靠性試驗(yàn)的成本很高,一般企業(yè)中都不會有充分的試驗(yàn)數(shù)據(jù);盡管三包數(shù)據(jù)記錄的不是十分規(guī)范,但通過歸納和整理,仍然可以從中抽象出故障模式。所以,在試驗(yàn)數(shù)據(jù)不充足的情況下,一般推薦采用三包數(shù)據(jù)�！ 。�3）篩選所分析子系統(tǒng)的故障數(shù)據(jù) 一般來講,故障數(shù)據(jù)來自于系統(tǒng),需要將故障數(shù)據(jù)逐層篩選,才能最終得到系統(tǒng)、每一級子系統(tǒng)以及零部件的故障數(shù)據(jù),為確定其故障模式作準(zhǔn)備�！ 。�4）確定關(guān)鍵字 三包數(shù)據(jù)來自于不同的維修點(diǎn),并非由專業(yè)的試驗(yàn)人員收集,難免存在不規(guī)范的現(xiàn)象,比如對于“密封不嚴(yán)”這一故障現(xiàn)象,故障數(shù)據(jù)中就會有“密封不嚴(yán)、不密封、密封性差、密封性不好”等多種描述。 針對這種現(xiàn)象,建議數(shù)據(jù)歸納人員先要了解各種故障現(xiàn)象的描述,在此基礎(chǔ)上確定關(guān)鍵字,對所選子系統(tǒng)的故障數(shù)據(jù)進(jìn)行歸類。關(guān)鍵字確定的原則是,能篩選到95%以上的同種故障現(xiàn)象,盡量做到不遺漏;不同故障現(xiàn)象間盡量做到不重復(fù)。因此,篩選同一種故障現(xiàn)象很可能需要確定幾個(gè)關(guān)鍵字�！ 。�5）對系統(tǒng)的故障數(shù)據(jù)進(jìn)行分類 依據(jù)確定的關(guān)鍵字對系統(tǒng)的故障數(shù)據(jù)進(jìn)行分類,分類后的故障數(shù)據(jù)就可以用來抽象出故障模式�！ 。�6）故障模式的抽象 根據(jù)分類后的故障數(shù)據(jù),可以抽象出相應(yīng)的故障模式。故障模式要求用術(shù)語表示,汽車產(chǎn)品可以參照標(biāo)準(zhǔn) QC—900;標(biāo)準(zhǔn)中沒有的故障模式,需由工程師商量之后統(tǒng)一確定�！ 。�7）故障模式掛接在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)樹的節(jié)點(diǎn)上 系統(tǒng)、子系統(tǒng)及零部件等不同層次都會有相應(yīng)的故障模式,需要將其掛接在相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)上,至此故障模式庫就搭建完成。隨著分析工作的深入和故障數(shù)據(jù)的持續(xù)歸納,故障模式庫會越來越完整�！ �(jié)流閥體的故障數(shù)據(jù)進(jìn)行以上的處理之后,得到了各級組件及零部件的故障模式,建立了節(jié)流閥體的故障模式庫,下圖示出故障模式庫的一部分。
需要指出,實(shí)施DFMEA時(shí)分析對象的故障模式不僅來源于故障模式庫,還來自于工作小組的分析�！ �2.確定DFMEA的詳細(xì)分析對象 根據(jù)實(shí)施DFMEA需要耗費(fèi)大量時(shí)間的具體情況,本研究的參考文獻(xiàn)[2]提出了一種新方法來確定需要詳細(xì)實(shí)施DFMEA的對象;思路是對系統(tǒng)進(jìn)行逐級分析,根據(jù)一定的標(biāo)準(zhǔn)確定需要詳細(xì)分析的分支(以下稱為重要分支),對重要分支一直細(xì)化到最底層,不可再分的重要分支即為需要詳細(xì)分析的對象。方法分為3步,即建立系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)樹、確定閾值、選擇所需分析的對象�！ 。�1）建立系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)樹 此處系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)樹與上述中的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)樹類似,但本質(zhì)上不同。這里的系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)樹是與系統(tǒng)的組成完全相同,依照系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能逐級向下建立,直到系統(tǒng)的零部件為止(稱為組成結(jié)構(gòu)樹的葉結(jié)點(diǎn)),組成結(jié)構(gòu)樹的示意圖見下圖。
圖中的系統(tǒng)由子系統(tǒng)1和子系統(tǒng)2組成,兩個(gè)子系統(tǒng)分別完成相應(yīng)的功能。子系統(tǒng)1由子總成1和2組成,子總成1又可以向下劃分為零部件;子系統(tǒng)2由兩個(gè)零部件組成。其中S12,S21,S22,S111和S112都是該組成結(jié)構(gòu)樹的葉結(jié)點(diǎn)�！ 。�2）確定閾值 閾值是確定重要分支所依據(jù)的條件。根據(jù)DFMEA的原理,推薦確定重要度(S)和風(fēng)險(xiǎn)順序數(shù)(RPN)兩個(gè)參數(shù)的閾值,只要某分支的S和RPN兩參數(shù)中的任意一個(gè)等于或超過閾值,該分支就被確定為重要分支。除S和RPN以外,DFMEA中還有發(fā)生度(O)和探測度(D)兩個(gè)參數(shù),S用來描述故障后果,O表明故障原因的發(fā)生概率,D是對探測措施有效程度的度量,RPN是S,O,D3者的乘積。O和D的閾值根據(jù)類似產(chǎn)品的故障數(shù)據(jù)確定,原則是要比DFMEA中的閾值低�！ 。�3）選擇所需分析的對象 對產(chǎn)品的組成結(jié)構(gòu)樹逐級向下分析,首先確定第一級分支的所有的S,O,D值,并計(jì)算得到RPN值;然后根據(jù)閾值來確定哪一個(gè)分支為重要分支,被確定為重要分支的仍然重復(fù)以上過程直到組成結(jié)構(gòu)樹的葉結(jié)點(diǎn),非重要分支則不再繼續(xù)分析。 以下圖所示的系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)樹為例,選擇需要分析的對象。假設(shè)S和RPN的閾值分別為6和70,組成結(jié)構(gòu)樹中分支的各參數(shù)情況如圖5所示,有“3”的部分為重要分支。
由圖可見,子系統(tǒng)S1的S和RPN都達(dá)到閾值,被確定為重要分支;子系統(tǒng)S2的RPN雖未達(dá)到閾值,但S已經(jīng)超過閾值,也被確定為重要分支;S12,S22和S111被確定為分析對象,需要對其進(jìn)行詳細(xì)的DFMEA�！ 》治龉�(jié)流閥體的故障數(shù)據(jù),確定S和RPN的閾值分別為5和30,分析結(jié)果見下圖。由分析結(jié)果可知,需要對節(jié)氣門位置傳感器、怠速控制閥、閥片、閥體本體進(jìn)行詳細(xì)的DFMEA。
三、實(shí)施DFMEA的流程 為增加DFMEA的可用度,使初次進(jìn)行DFMEA的工作人員也能順利地實(shí)施DFMEA,針對發(fā)動機(jī)設(shè)計(jì)的特點(diǎn),對DFMEA的流程進(jìn)行了進(jìn)一步的歸納和改進(jìn)(見下圖)。
為加深對實(shí)施階段的理解,提高分析效率,將實(shí)施階段分成確定基礎(chǔ)項(xiàng)、確定衍生項(xiàng)及生成DFMEA報(bào)告等3步�！ �(shí)施階段中,功能、潛在故障模式、潛在故障影響、故障原因和現(xiàn)有控制措施等5個(gè)加“3”的為基礎(chǔ)項(xiàng),它們的分析是決定DFMEA實(shí)施成功與否的關(guān)鍵;S,O,D,RPN和建議的糾正措施為衍生項(xiàng);基礎(chǔ)項(xiàng)確定之后,衍生項(xiàng)可以隨之確定�！ �1.分析基礎(chǔ)項(xiàng) （1）功能 分析項(xiàng)目的功能,用盡可能簡明的文字來說明被分析項(xiàng)目滿足設(shè)計(jì)意圖的功能;閥體的功能是與閥片配合保證最小流量;與怠速控制閥配合保證怠速流量;與節(jié)氣門位置傳感器配合保證主進(jìn)氣量。 �。�2）潛在故障模式 每項(xiàng)功能會對應(yīng)一種或一種以上的故障模式,填寫故障模式要遵循'破壞功能'的原則,即盡量列出破壞該功能的所有可能的模式;故障模式大部分來源于故障模式庫,還有一部分是新出現(xiàn)的故障模式以及小組分析的結(jié)果,閥體的潛在故障模式為磨損、裂紋、斷裂以及積碳等�！ 。�3）潛在故障后果 每種故障模式都會有相應(yīng)的故障后果;分析故障后果時(shí),應(yīng)盡可能分析出故障的最終影響,即最嚴(yán)重的影響;閥體的潛在故障后果為發(fā)動機(jī)無力、燃油消耗率高、怠速高�！ 。�4）潛在故障起因 所謂故障的潛在起因是指設(shè)計(jì)薄弱部分的跡象,其結(jié)果就是故障模式;根據(jù)閥體結(jié)構(gòu)和對其進(jìn)行的功能分析,可以知道閥體磨損的潛在故障原因?yàn)?閥體喉口與閥片直徑不匹配;閥桿與閥片螺釘孔的位置不匹配;怠速控制閥與怠速通道的孔徑不匹配;怠速通道的孔系不同軸�！ 。�5）現(xiàn)有控制措施 根據(jù)故障的潛在起因可確定預(yù)防與探測的措施,這些都是已有的或?qū)⒁械拇胧！ ￠y體的現(xiàn)有控制措施為配合設(shè)計(jì)閥體喉口和閥片直徑,保證其配合間隙;配合設(shè)計(jì)閥桿和閥片螺釘孔位置,保證其同心度;配合設(shè)計(jì)怠速控制閥和怠速通道的孔徑,保證其配合間隙�！ �2.分析衍生項(xiàng) 根據(jù)潛在故障后果確定S,根據(jù)潛在故障原因以及同型產(chǎn)品的三包數(shù)據(jù)確定O,根據(jù)探測措施確定D;根據(jù)確定的S,O,D計(jì)算得到RPN值。如果需要修正,可以提出適當(dāng)?shù)慕ㄗh措施,作為改進(jìn)的依據(jù),最后生成統(tǒng)一的DFMEA報(bào)告。 美國汽車工業(yè)行動集團(tuán)(AIAG)頒布的FMEA標(biāo)準(zhǔn)中,提供了嚴(yán)重度、O和D的評定準(zhǔn)則[3],其中,O準(zhǔn)則非常直觀,根據(jù)計(jì)算得到的頻率即可得。 D和嚴(yán)重度判定準(zhǔn)則的操作性較差,作者推薦企業(yè)根據(jù)AIAG的D準(zhǔn)則,結(jié)合企業(yè)現(xiàn)有的控制措施制定適用于企業(yè)自身的D判定準(zhǔn)則�！ ≈劣趪�(yán)重度的判定,提倡仍沿用AIAG的準(zhǔn)則,但為了增強(qiáng)其可操作性,作者對其進(jìn)行了進(jìn)一步的歸納總結(jié),生成如下圖所示的流程;根據(jù)該流程即可很容易地判定每種故障的嚴(yán)重度。
閥體磨損的嚴(yán)重度影響了發(fā)動機(jī)的基本功能,但未完全喪失,所以嚴(yán)重度為7;閥體磨損的O根據(jù)故障數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果,結(jié)合專家組的分析,確定O為3;閥體磨損的檢測度現(xiàn)有的控制措施除硬度檢測外,均為對兩零部件的配合檢測,有較多的機(jī)會能找出潛在的起因,檢測度為4。 專家組確定S和RPN的閾值為7和80,當(dāng)S超過7(含7),RPN超過80(含80)時(shí),必須對其進(jìn)行改進(jìn)。因此,提出了以下建議措施:a)閥體喉口和閥片直徑、閥片和閥桿影響全閉泄漏量,除保證其配合間隙外,還應(yīng)通過設(shè)計(jì)保證裝配后閥體喉口和閥片的同軸度,并進(jìn)行全閉泄漏量檢測;b)怠速控制閥和怠速通道影響怠速流量,先需要通過設(shè)計(jì)保證怠速通道孔系的同軸度,然后保證怠速控制閥和怠速通道的同軸度和間隙。 完成以上分析后,要根據(jù)建議措施對設(shè)計(jì)進(jìn)行修正(實(shí)際采取的措施可能與建議措施不同),修正后再重復(fù)以上步驟,直至S和RPN低于確定的DFMEA的S和RPN閾值�！ �3.生成DFMEA報(bào)告 完成每輪DFMEA之后,要及時(shí)生成DFMEA報(bào)告,包括需改進(jìn)的零部件、建議措施和改進(jìn)措施等。
案例二：DFMEA在通訊產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的應(yīng)用 一、DFMEA簡介 1.DFMEA簡介 FMEA 是potential Failure Modeand Effects Analysis的縮寫，意指失效模式和后果分析。它是一種識別設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)，降低風(fēng)險(xiǎn)的分析方法。該方法于1949年由美國軍方創(chuàng)建，并將其用于國防工業(yè)。后來在航空航天、汽車工業(yè)中得到廣泛運(yùn)用。1 993年，美國汽車工業(yè)行動集團(tuán)首次發(fā)行了FMEA標(biāo)準(zhǔn)，并于2008年發(fā)布第四版�！ MEA主要分為DFMEA和PFMEA。DFMEA指設(shè)計(jì)失效模式和后果分析，關(guān)注的是產(chǎn)品設(shè)計(jì)產(chǎn)生的潛在失效。 PFMEA指過程失效模式和后果分析，關(guān)注的是產(chǎn)品制造過程中產(chǎn)生的潛在失效�！ ”疚膶⒅攸c(diǎn)討論通訊產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程，如何通過DFMEA來提高產(chǎn)品質(zhì)量。
2.DFMEA的作用 DFMEA由負(fù)責(zé)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)工程師在設(shè)計(jì)開發(fā)階段完成。同時(shí)它也是一種有效的法律記錄，記錄了我們降低顧客潛在風(fēng)險(xiǎn)，保護(hù)顧客投資所做的努力�！ FMEA的實(shí)施，可以有效的提高產(chǎn)品質(zhì)量，縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，降低開發(fā)維護(hù)成本，提高顧客滿意度。同時(shí)，DFMEA也是創(chuàng)新型企業(yè)知識管理的方法，為企業(yè)如何做好知識積累提供思路。 3.DFMEA在執(zhí)行過程中遇到的主要問題。 FMEA目前在汽車制造行業(yè)運(yùn)用最為廣泛。因此大部分介紹FMEA或者DFMEA的專著都是以汽車行業(yè)為背景�！ ∵@就為希望把DFMEA分析方法引入通訊產(chǎn)品設(shè)計(jì)的工程師帶來了不小的麻煩�！ FMEA在執(zhí)行過程中，很容易產(chǎn)生下面兩個(gè)問題：第一是把DFMEA做“虛”。DFMEA最重要的作用就是失效預(yù)防。很多企業(yè)甚至把分析工作放到了開發(fā)基本結(jié)束后，如何可能實(shí)際效果? DFMEA如果沒有和現(xiàn)行的開發(fā)流程、制造流程緊密結(jié)合。最終都將變成紙上談兵。 第二，設(shè)計(jì)工程師沒有正確理解DFMEA的內(nèi)在邏輯關(guān)系，盲目照搬DFMEA標(biāo)準(zhǔn)的表格，依靠個(gè)人經(jīng)驗(yàn)，無序的堆徹想象出來的失效模型。這樣得出的結(jié)果，自然無法實(shí)現(xiàn)失效預(yù)防。 針對這兩類問題，筆者對DFMEA的方法做了一些改進(jìn)，加入了自己的實(shí)踐理解和操作經(jīng)驗(yàn)，使之更為適合通訊產(chǎn)品設(shè)計(jì)的運(yùn)用。該方法在某高新技術(shù)企業(yè)的交換機(jī)產(chǎn)品開發(fā)上進(jìn)行了實(shí)施，收到了較好的效果�！ 《�、DFMEA流程 1.DFMEA實(shí)施流程 DFMEA的實(shí)施一般可分為：DFMEA策劃，表頭填寫，團(tuán)隊(duì)組建，失效調(diào)研，結(jié)構(gòu)分析 功能分析，風(fēng)險(xiǎn)評估，風(fēng)險(xiǎn)量化，優(yōu)化措施等，共計(jì)9個(gè)步驟�！ ∩鲜�9個(gè)步驟和產(chǎn)品的開發(fā)密切相關(guān)，是本文討論的重點(diǎn)，但并不是DFMEA的全部。DFMEA是一個(gè)動態(tài)文件，在整個(gè)產(chǎn)品的生命周期都有效，它應(yīng)該隨著產(chǎn)品在市場的表現(xiàn)，不斷的被更新，直到產(chǎn)品退市。這種意識是DFMEA得以成功實(shí)施的很關(guān)鍵的一點(diǎn)。 2.DFMEA與IPD開發(fā)流程的關(guān)系 IPD(Integrated Product Development)是一種先進(jìn)的產(chǎn)品研發(fā)流程，在通訊行業(yè)運(yùn)用較廣。在IPD流程中，產(chǎn)品研發(fā)一般包括以下六個(gè)階段：概念階段、計(jì)劃階段、開發(fā)階段、驗(yàn)證階段、發(fā)布階段、品類階段。其中概念階段到驗(yàn)證階段，一般認(rèn)為是產(chǎn)品研發(fā)的關(guān)鍵階段。也是我們DFMEA實(shí)施的主要階段�！ FMEA的實(shí)施與IPD流程有以下幾個(gè)關(guān)鍵的契合點(diǎn)： �。�1）DFMEA策劃在產(chǎn)品計(jì)劃階段結(jié)束前完成。DFMEA策劃的啟動，一般要求在產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案定型以后開始，一般建議該活動放在產(chǎn)品計(jì)劃階段內(nèi)完成。該階段是我們制定各種產(chǎn)品開發(fā)計(jì)劃的關(guān)鍵階段。這也包括DFMEA的實(shí)施計(jì)劃。 �。�2）DFMEA的啟動一般在計(jì)劃階段結(jié)束后。計(jì)劃階段結(jié)束，產(chǎn)品馬上進(jìn)入開發(fā)階段階段。該階段是產(chǎn)品設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的階段，也是DFMEA實(shí)施的主要時(shí)段�！ 。�3）DFMEA的優(yōu)化措施必須在樣機(jī)發(fā)布之前完成。要保證讓DFMEA分析的結(jié)論，能成功的導(dǎo)入設(shè)計(jì)。那就必須做到在設(shè)計(jì)凍結(jié)之前，完成第一次DFMEA分析。這樣才能使我們的DFMEA不流于表面。 �。�4）DFMEA的更新必須在產(chǎn)品正式發(fā)布之前，至少完成一次。在產(chǎn)品的驗(yàn)證階段，我們要做大量的調(diào)試、測試工作，很可能會發(fā)現(xiàn)一些設(shè)計(jì)問題。這些問題需要更新到我們上個(gè)階段的DFMEA分析報(bào)告�！ 。�5）DFMEA需要在整個(gè)產(chǎn)品生命周期被持續(xù)更新。企業(yè)是否具備這種觀念可以說是DFMEA在這個(gè)企業(yè)是否被成功實(shí)施的重要特征之一。只有堅(jiān)持持續(xù)更新我們的DFMEA分析報(bào)告，才能做到知識的不斷累積，進(jìn)而用來提高下一個(gè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的質(zhì)量�！ ∮辛松厦�5個(gè)關(guān)鍵契合點(diǎn)的保證，至少在流程上保證了DFMEA的成功實(shí)施。但是，要使DFMEA能真正為我們的設(shè)計(jì)保駕護(hù)航，還需要我們深入的了解DFMEA各步驟的內(nèi)在邏輯關(guān)系�！ ∪�(shí)施DFMEA 1.DFMEA實(shí)施準(zhǔn)備 �。�1）建立失效模型庫 失效模型庫是一個(gè)創(chuàng)新型企業(yè)最重要的知識組成之一。它通常由產(chǎn)品故障數(shù)據(jù)庫、售后維修記錄、客戶投訴等幾個(gè)至關(guān)重要的數(shù)據(jù)庫共同組成。這些內(nèi)容基本上都是在市場上付出了高昂代價(jià)后，取得的知識積累。因此稱得上是企業(yè)最核心的知識產(chǎn)權(quán)。這部分?jǐn)?shù)據(jù)如何利用起來，指導(dǎo)新設(shè)計(jì)預(yù)防失效的發(fā)生，是失效模型庫的最重要的價(jià)值體現(xiàn)�！ 、傥覀円_保失效模型庫的數(shù)據(jù)能被方便檢索，且不易被遺漏。失效模型的記錄要盡可能的詳實(shí)，這有助于使用者理解。失效模型至少應(yīng)包括以下內(nèi)容：功能模塊、潛在失效模式、潛在失效后果、潛在失效原因、現(xiàn)行控制措施。為了便于檢索，建議對于每一條失效記錄都定義幾個(gè)關(guān)鍵詞。比如主芯片的型號，主電路的功能等。 �、谌绾伪ＷC市場故障、售后維修或者客戶投訴的內(nèi)容能被整理，并放入失效模型庫。企業(yè)應(yīng)該建立這樣的機(jī)制，鼓勵相關(guān)人員為失效模型庫作出貢獻(xiàn)。只有充分動員全體人員的力量，才能使失效模式庫不斷得到更新和補(bǔ)充�！ 、坌枰紤]如何保護(hù)失效模型庫。失效模型庫是企業(yè)核心競爭力的體現(xiàn)，因此如何做好數(shù)據(jù)安全顯得格外重要。主要包括防止數(shù)據(jù)庫丟失和數(shù)據(jù)泄密兩方面的工作。防止數(shù)據(jù)庫丟失只需要做好備份工作即可，有很多方法可以采用。數(shù)據(jù)庫保密工作可以通過權(quán)限控制來實(shí)現(xiàn)。 建立了一個(gè)有內(nèi)容，易檢索的失效模型庫，為我們成功實(shí)施DFMEA打下了基礎(chǔ)。至少它可以保證曾經(jīng)出過的失效，我們不再犯�！ 。�2）確定DFMEA的范圍 對于較復(fù)雜的通訊產(chǎn)品設(shè)計(jì)，要先做好模塊分解。通訊產(chǎn)品的設(shè)計(jì)按照其采用的技術(shù)成熟與否，可以分為三個(gè)等級。第一級是完成采用新技術(shù)的設(shè)計(jì)。第二級是有類似技術(shù)可供參照的設(shè)計(jì)。第三級是完全相同的技術(shù)�！ 「鶕�(jù)模塊的技術(shù)成熟度，采取不同的DFMEA分析策略�！ 〖夹g(shù)成熟度高的，可以少做甚至不做分析；對于成熟度低的新設(shè)計(jì)，必須作為DFMEA分析的重點(diǎn)；而中間的第二級設(shè)計(jì)，筆者建議把精力放在設(shè)計(jì)變更部分�？偟脑瓌t就是，把更多的精力向高風(fēng)險(xiǎn)的設(shè)計(jì)傾斜，這樣才能使我們獲得較好的投入產(chǎn)出比。 �。�3）產(chǎn)品模塊分解 通訊產(chǎn)品按照各組成電路／模塊實(shí)現(xiàn)的功能，一般都可以拆解成“系統(tǒng)— —子系統(tǒng)—— 部件”這樣的金字塔結(jié)構(gòu)。當(dāng)然，系統(tǒng)復(fù)雜的產(chǎn)品將對應(yīng)更多的層次。層次拆分過多或過少，都不利于我們理清各模塊之間的關(guān)系。建議根據(jù)參與設(shè)計(jì)的角色或者職責(zé)分工來拆解整個(gè)系統(tǒng)。一個(gè)總的原則是，每個(gè)設(shè)計(jì)工程師負(fù)責(zé)自己那部分工作的DFMEA分析，總體規(guī)劃工程師負(fù)責(zé)總成�！ ⊥瓿赡K分解，是為了便于我們確定負(fù)責(zé)人，確定DFMEA團(tuán)隊(duì)的核心人員。企業(yè)針對自己的產(chǎn)品特點(diǎn)，應(yīng)做一個(gè)較為全面的分解，這個(gè)分解出來的結(jié)構(gòu)將變成模板，用于指導(dǎo)具體項(xiàng)目的模塊分解�！ �2.DFMEA策劃 有了前面的準(zhǔn)備，項(xiàng)目組可以在企劃階段(或者方案確定以后)策劃DFMEA的實(shí)施計(jì)劃。主要包括產(chǎn)品模塊分解，指定DFMEA策略，指定模塊負(fù)責(zé)人，確定完成時(shí)間等。 3.DFMEA團(tuán)隊(duì)組建 DFMEA團(tuán)隊(duì)是基于利益相關(guān)方原則來建立的。至少會包括設(shè)計(jì)工程師，工藝制造工程師，測試驗(yàn)收工程師，質(zhì)量工程師等。為了能發(fā)揮團(tuán)隊(duì)的力量，要監(jiān)控所有成員對DFMEA的貢獻(xiàn)度，否則容易流于形式�！ �4.產(chǎn)品結(jié)構(gòu)分析 很多設(shè)計(jì)人員在做DFMEA分析的時(shí)候，存在一定的盲目性，想到哪寫到哪。根本無法保證產(chǎn)品的所有細(xì)節(jié)都被考慮到。做產(chǎn)品結(jié)構(gòu)分析的作用就在于此，系統(tǒng)的、全面地分析產(chǎn)品的構(gòu)成，確保各組成部分都能被分析到�！ �5.產(chǎn)品功能分析 產(chǎn)品功能是產(chǎn)品的價(jià)值所在。對于通訊產(chǎn)品設(shè)計(jì)，筆者建議從需求分析入手，對產(chǎn)品功能進(jìn)行全面的分析。開發(fā)的概念階段一般都會產(chǎn)生一個(gè)叫產(chǎn)品需求的文檔。它是產(chǎn)品經(jīng)理充分了解客戶需求后，得出的一個(gè)產(chǎn)品開發(fā)要求。只要我們牢牢把握了這個(gè)文檔，并據(jù)此深入分析詳細(xì)的功能。我們就可以基本做到不遺漏功能。 產(chǎn)品功能分析和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)分析一道，共同保證了我們對產(chǎn)品的全面分解。這些內(nèi)容就構(gòu)成了DFMEA標(biāo)準(zhǔn)表格的第一列“項(xiàng)目／功能”。 6.風(fēng)險(xiǎn)評估 DFMEA風(fēng)險(xiǎn)評估的思想，是把潛在失效發(fā)生的嚴(yán)重性，發(fā)生的概率，發(fā)生后被檢測到的可能性，這三個(gè)指標(biāo)加權(quán)作為衡量一個(gè)失效風(fēng)險(xiǎn)的高低�！ �(yán)重度、頻度、探測度的評估具有一定的主觀因素存在，不同的人對同一個(gè)問題往往會有不同的判斷。我們不用去細(xì)摳具體的分值是多少，而應(yīng)該把精力放在對前文表一到表三第二列內(nèi)容的判斷上。比如一個(gè)失效，我們判斷它探測度的時(shí)候，只要確認(rèn)它在那個(gè)階段能被發(fā)現(xiàn)?如果在設(shè)計(jì)階段被發(fā)現(xiàn)，那么就是3～5分，如果要到樣機(jī)階段才可能被發(fā)現(xiàn)，那么就是6～8分。 7.量化評估。 嚴(yán)重度、頻度、探測度的分值加權(quán)，可以幫助我們判斷失效風(fēng)險(xiǎn)的順序，用RPN來表示。如何使用這三個(gè)參數(shù)，不同的企業(yè)有不同的方法。大部分企業(yè)采用三者相乘，以所得值的高低作為處理的優(yōu)先順序。對于通訊產(chǎn)品設(shè)計(jì)，筆者建議首先應(yīng)考慮嚴(yán)重度。嚴(yán)重度超過8的失效可能導(dǎo)致企業(yè)付出慘重代價(jià)，比如違反法規(guī)導(dǎo)致的召回，對客戶安全產(chǎn)生了問題而導(dǎo)致的訴訟等。因此設(shè)計(jì)失效模式及后果分析 DFMEA -案例，嚴(yán)重度超過8的失效應(yīng)予以首要考慮。其次，再考慮以三者的乘積作為判斷的依據(jù)�！ o論采用哪種方法，RPN值所代表的含義都僅是一個(gè)處理的先后順序。當(dāng)只存在一個(gè)失效模式時(shí)，這個(gè)值無論多高都沒有任何意義。筆者也不建議企業(yè)對RPN設(shè)定閥值，比如有些企業(yè)定義“RPN低于1 00的失效，可以不需要采取措施”，這樣的設(shè)定容易產(chǎn)生惰性�！ �8.優(yōu)化措施�！ ∮辛薘PN值，我們就可以判斷出哪些失效需要優(yōu)先考慮優(yōu)化措施。優(yōu)化措施是針對降低頻度和探測度而言的。一個(gè)失效的嚴(yán)重度一般不能被降低，除非是采取的措施是更換了關(guān)鍵模塊／部件，或者是去除了某些功能�！ �(yōu)化措施需要明確負(fù)責(zé)人，完成時(shí)間等。只有把分析的結(jié)論導(dǎo)入了設(shè)計(jì)，我們的DFMEA才算落到了實(shí)處。
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