高階篇:4.2)DFMEA設計失效模式和失效后果分析-總章


本章目的:了解FMEA和DFMEA的概念。

 

1.什么是FMEA(what)

潛在的失效模式及后果分析(Potential Failure Mode and Effects Analysis,簡稱FMEA,讀作“飛么”,最初也是用在飛機上的)。

是通過對可能發生的(和/或已經發生的)失效模式進行分析與判斷其可能造成 (和/或已經產生的)的后果而產生的風險程度的一種量化的定性分析計算方法,並根據風險的大小,采取有針對性的改進,從而了解產品(和/或制造過程)設計能力,達成一種事先預防並實施改進措施的方法工具。

2.FMEA的歷史

●20世紀50年代,美國格魯曼公司開發了FMEA,主要用於飛機制造業和發動機故障評估,取得很好的實效;

●美國航空及太空署(NASA)實施阿波羅登月計划時,在合同中明確要求實施FMEA;

●七十年代--1972年,美國福特汽車公司受到美國太空總署許可正式在汽車行業使用FMEA;

●1993年,三大汽車公司聯合編寫了FMEA手冊,並正式出 版作為QS9000質量體系要求文件的參考手冊;

●今天FMEA已經是一個國際化標准要求;

●現在已經進入一般性工業,如:電子,醫葯,計算機等。

3.為什么要進行FMEA?(why)

●有助於對設計中問題的早期發現,從而避免和 減少晚期修改帶來的損失,使開發的成本下降;
●有助於可制造性和裝配性的早期考慮,利於實施同步工程技術;
●有助於更有利的設計控制方法,為制定設計計划,質量控制計划提供正確的、恰當的根據;
●給出的失效模式的風險評估順序,提供改進設計的優先控制系統,從而引導資源去解決需要優先解決的問題。
●識別特殊特性的重要工具,結果用來制定質量控制計划。
●一個組織的經驗積累,為以后的設計開發項目提供寶貴的參考。
●發揮集體的經驗與智慧,使設計表現出組織的最佳水平,提供了一個公開討論的機會。

4.由誰來做FMEA?(who)

●依靠小組的共同努力
●必須組成一個包括設計、制造、裝配、售后服務、質量及可靠性等方面的專家小組;(這點很重要,不能由外行來做,做結構設計的要會畫圖,軟件的要會碼字)
●與設計有關的上游和下游部門;
●對有專利權的設計,可由供方制定。

5.FMEA的種類

按其領域分成以下幾種:
        SFMEA    ----    系統FMEA
        DFMEA    ----    設計FMEA
        PFMEA     ----    過程FMEA
        AFMEA    ----    應用FMEA
        SFMEA     ----    服務FMEA
        PFMEA     ----    采購FMEA
 
DFMEA:
產品工程師所采用的一種工具;
考慮的是產品設計造成的失效;
為產品設計的策划和試驗提供信息;
PFMEA:
工藝工程師所采用的一種工具;
考慮的是制造過程中造成的失效;
為制造工藝的控制提供信息;

DFMEA和PFMEA為最常用的FMEA。

6.DFMEA概念(what)

DFMEA(Design Failure Mode Effect Analysis設計失效模式及后果分析)是一種以預防為主的可靠性設計分析技術。

在產品設計開發時,充分考慮到產品在生產、運輸、使用的過程中所涉及到的困難及問題,將所有的可能出現的因素納入預防范圍,提前做好預防措施及解決方案。
//間話1:有意思的是,很多工程師問過作者,假如一個產品出現問題了,那么能用DFMEA做些什么,或者怎么處理這個問題。但就作者的真實答案是:什么也做不了!
原因在於DFMEA是一種預防技術,是可靠性設計本身。相當於防狼的柵欄,如果狼突破柵欄,那柵欄就不能再起作用了。
讀者碰到類似的問題時,可以先想想,若沒有fmea這種技術,是怎么處理可靠性問題的?那么多了fmea,也是如此處理的,但過程更加有條理了。

//間話2:若DFMEA等於可靠性設計本身,那么作者最期望:DFMEA可以在設計的同時,由電腦自動生成,而非由人力來手工填寫。

7.DFMEA實施時機?(when)

●設計方案初步確定時應開始FMEA初稿的編制。
//可惜手冊這里沒有明確指明FMEA的哪些內容,作者個人理解是QFDI、QFDII框架、以及對應的故障庫、現有設計控制庫的准備等。
●作為設計活動的一部分,應該在設計任務完成之時完成FMEA工作;
●在整個產品壽命周期內,根據反饋信息,在進行設計修改時對FMEA進行重新評審和修改。
● FMEA是一個動態的文件。

 

8.DFMEA實施的地點和流程步驟(where和how)

依據5W1H的方法,剩余兩個:

where:有一個安靜的地點即可,因為跟隨整個產品流程,所以最好有個專門的地方;

how:步驟流程,即為接下來分章的要做的事情。

9.DFMEA例子和邏輯原理

 

9.1查看DFMEA制作完善與否的辦法:

這個只是作者的假想,可以用來考驗自己:
①讓一個工程師過來(比如自己),詢問關於產品所有可靠性設計的問題:如,為什么要設計這個特征,如果設計不足會有什么影響,怎么探測,設計依據等;

②工程師閉嘴,只能用手指出對應的哪張DFMEA是回答這些問題的,如果能回答所有的可靠性問題,DFMEA即是做的完善,否則不是。

③其實產品制作的部分可以對應問DFM表格,裝配的部分可以問DFA表格,一個道理。

10.DFMEA准備資料:

1)前置工作已經有的內容:QFDI、QFDII、圖紙、BOM表等。

2)FMEA模板或FMEA軟件;

3)FMEA對應的詳細教材:

FMEA手冊(第四版),中英文版本請備齊,以英文版本為准。其余有用教材也請詳備;

4)產品規格書等客戶資料(齊備);

5)相同或相似的產品的FMEA;

11.作者的DFMEA制作方法小記

1)因為DFMEA的設計制作非是一蹴而就之事,所以為降低閱讀難度,作者將制作方法分成多章節描述。

2)作者的FMEA制作方法是非常依賴QFDI和QFDII的,本身就是一種階梯狀的制作方法,而不是普通的填表式,這點注意。

 

3)雖然作者的FMEA原文多出於第四版手冊的資料,但作者感覺對自己的制作方法卻更加接近第五版的資料,因為第五版資料更加接近結構設計本身(這個結構工程師可以多體會一下)。

4)作者認為,DFMEA是為結構設計師而准備的工具,並不是傳統的質量管理者。

12.DFMEA章節對應的資料

原本作者分享一些資料,是想做些互動。
也想要更好的溝通和多一些朋友。
可以去關注作者的微信公眾號:mdmodule;
作者的郵箱:zjc9915@qq.com,可以寫一些長感想,作者一般會回。
下面是本章對應的網盤資料,很多都是作者用心做和花錢買的,值得想要的人一看。

鏈接:https://pan.baidu.com/s/1hgeAibYK9suANs83wnDjfQ 密碼:zhz8

 

 


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