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高阶篇:4.2)DFMEA设计失效模式和失效后果分析

高阶篇:4.2)DFMEA设计失效模式和失效后果分析

本章目的:了解FMEA和DFMEA的概念。

 

1.什么是FMEA(what)

潜在的失效模式及后果分析(Potential Failure Mode and Effects Analysis,简称FMEA,读作“飞么”,最初也是用在飞机上的)。

是通过对可能发生的(和/或已经发生的)失效模式进行分析与判断其可能造成 (和/或已经产生的)的后果而产生的风险程度的一种量化的定性分析计算方法,并根据风险的大小,采取有针对性的改进,从而了解产品(和/或制造过程)设计能力,达成一种事先预防并实施改进措施的方法工具。

2.FMEA的历史

●20世纪50年代,美国格鲁曼公司开发了FMEA,主要用于飞机制造业和发动机故障评估,取得很好的实效;

●美国航空及太空署(NASA)实施阿波罗登月计划时,在合同中明确要求实施FMEA;

●七十年代--1972年,美国福特汽车公司受到美国太空总署许可正式在汽车行业使用FMEA;

●1993年,三大汽车公司联合编写了FMEA手册,并正式出 版作为QS9000质量体系要求文件的参考手册;

●今天FMEA已经是一个国际化标准要求;

●现在已经进入一般性工业,如:电子,医药,计算机等。

3.为什么要进行FMEA?(why)●有助于对设计中问题的早期发现,从而避免和 减少晚期修改带来的损失,使开发的成本下降;●有助于可制造性和装配性的早期考虑,利于实施同步工程技术;●有助于更有利的设计控制方法,为制定设计计划,质量控制计划提供正确的、恰当的根据;●给出的失效模式的风险评估顺序,提供改进设计的优先控制系统,从而引导资源去解决需要优先解决的问题。●识别特殊特性的重要工具,结果用来制定质量控制计划。●一个组织的经验积累,为以后的设计开发项目提供宝贵的参考。●发挥集体的经验与智慧,使设计表现出组织的最佳水平,提供了一个公开讨论的机会。4.由谁来做FMEA?(who)●依靠小组的共同努力●必须组成一个包括设计、制造、装配、售后服务、质量及可靠性等方面的专家小组;(这点很重要,不能由外行来做,做结构设计的要会画图,软件的要会码字)●与设计有关的上游和下游部门;●对有专利权的设计,可由供方制定。5.FMEA的种类按其领域分成以下几种:        SFMEA    ----    系统FMEA        DFMEA    ----    设计FMEA        PFMEA     ----    过程FMEA        AFMEA    ----    应用FMEA        SFMEA     ----    服务FMEA        PFMEA     ----    采购FMEA DFMEA:产品工程师所采用的一种工具;考虑的是产品设计造成的失效;为产品设计的策划和试验提供信息;PFMEA:工艺工程师所采用的一种工具;考虑的是制造过程中造成的失效;为制造工艺的控制提供信息;

DFMEA和PFMEA为最常用的FMEA。

6.DFMEA概念(what)

DFMEA(Design Failure Mode Effect Analysis设计失效模式及后果分析)是一种以预防为主的可靠性设计分析技术。

在产品设计开发时,充分考虑到产品在生产、运输、使用的过程中所涉及到的困难及问题,将所有的可能出现的因素纳入预防范围,提前做好预防措施及解决方案。//间话1:有意思的是,很多工程师问过作者,假如一个产品出现问题了,那么能用DFMEA做些什么,或者怎么处理这个问题。但就作者的真实答案是:什么也做不了!原因在于DFMEA是一种预防技术,是可靠性设计本身。相当于防狼的栅栏,如果狼突破栅栏,那栅栏就不能再起作用了。读者碰到类似的问题时,可以先想想,若没有fmea这种技术,是怎么处理可靠性问题的?那么多了fmea,也是如此处理的,但过程更加有条理了。

//间话2:若DFMEA等于可靠性设计本身,那么作者最期望:DFMEA可以在设计的同时,由电脑自动生成,而非由人力来手工填写。

7.DFMEA实施时机?(when)

●设计方案初步确定时应开始FMEA初稿的编制。//可惜手册这里没有明确指明FMEA的哪些内容,作者个人理解是QFDI、QFDII框架、以及对应的故障库、现有设计控制库的准备等。●作为设计活动的一部分,应该在设计任务完成之时完成FMEA工作;●在整个产品寿命周期内,根据反馈信息,在进行设计修改时对FMEA进行重新评审和修改。● FMEA是一个动态的文件。

 

8.DFMEA实施的地点和流程步骤(where和how)

依据5W1H的方法,剩余两个:

where:有一个安静的地点即可,因为跟随整个产品流程,所以最好有个专门的地方;

how:步骤流程,即为接下来分章的要做的事情。

9.DFMEA例子和逻辑原理

 

9.1查看DFMEA制作完善与否的办法:

这个只是作者的假想,可以用来考验自己:①让一个工程师过来(比如自己),询问关于产品所有可靠性设计的问题:如,为什么要设计这个特征,如果设计不足会有什么影响,怎么探测,设计依据等;

②工程师闭嘴,只能用手指出对应的哪张DFMEA是回答这些问题的,如果能回答所有的可靠性问题,DFMEA即是做的完善,否则不是。

③其实产品制作的部分可以对应问DFM表格,装配的部分可以问DFA表格,一个道理。

10.DFMEA准备资料:

1)前置工作已经有的内容:QFDI、QFDII、图纸、BOM表等。

2)FMEA模板或FMEA软件;

3)FMEA对应的详细教材:

FMEA手册(第四版),中英文版本请备齐,以英文版本为准。其余有用教材也请详备;

4)产品规格书等客户资料(齐备);

5)相同或相似的产品的FMEA;

11.作者的DFMEA制作方法小记

1)因为DFMEA的设计制作非是一蹴而就之事,所以为降低阅读难度,作者将制作方法分成多章节描述。

2)作者的FMEA制作方法是非常依赖QFDI和QFDII的,本身就是一种阶梯状的制作方法,而不是普通的填表式,这点注意。

 

3)虽然作者的FMEA原文多出于第四版手册的资料,但作者感觉对自己的制作方法却更加接近第五版的资料,因为第五版资料更加接近结构设计本身(这个结构工程师可以多体会一下)。

4)作者认为,DFMEA是为结构设计师而准备的工具,并不是传统的质量管理者。

 

12.DFMEA章节对应的资料若有建议和问题,可以去关注作者的微信公众号:mdmodule; 

 

下面是本章对应的网盘资料。

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