寫到第9集,終於寫到我們的主人公-失效 。
首先我們來看看新版FMEA 2.4章節失效分析開頭定義:
設計失效分析的目的是識別失效起因、模式和影響,並顯示它們之間的關係,以便能進行風險評估。
設計失效分析的主要目標是:
- 確認每個產品功能的潛在失效影響、失效模式和失效起因(失效鏈)
- 顧客和供應商之間的協作(失效影響)
- FMEA表格中失效文件化和風險分析步驟的基礎
其實FMEA開宗明義就是要討論失效(Failure) ,先確立可能出現的失效,並針對其影響後果、發生原因預防措施及探測措施的評價,評估風險並進行控制。
在前幾次的FMEA改版中,大家發現直接考慮失效往往太天馬行空無的放矢,於是又在失效模式之前,又加上了功能要求, 以便更有針對性的進行失效分析。否則你連自己要做什麼都不知道,又從何談起失效呢?
功能的失效由功能推導而來。潛在失效模式包括但不限於以下幾種:
- 功能喪失(即無法操作、突然失效)
- 功能退化(即性能隨時間損失)
- 功能問歇(即操作隨機開始停止/開始)
- 部分功能喪失(即性能損失)
- 非預期功能(即在錯誤的時間操作、意外的方向、不相等的性能)
- 功能超範圍(即超出可接受極限的操作)
- 功能延遲(即非預期時間間隔後的操作)
由上可知,一個功能可能會有多個失效,因此我們在寫失效的時候,千萬不能只是考慮功能的反面,不應當識別出一個失效後就停止,而是要再思考下,還有沒有其它的失效?
那麼,是不是先確定了功能要求,後面把各種失效考慮出來就萬事ok了呢? 非也,問題大了去了。
零件的功能失效、組件的功能失效、部件的功能失效,都是叫失效。那麼,到底哪個是失效影響,哪個是失效模式,哪個是失效原因呢?
之所以會有這個問題出現,主要是因為以前我們在做FMEA 的時候,就只是列舉了功能要求,然後就直接寫失效模式了。導致失效模式的欄位經常寫不清楚。
如下圖,這是第四版DFMEA的主要概念,先確定你要分析的系統單位,然後確定功能要求,接下來就直接寫失效。
通常此時會有兩個問題,要嘛是你的功能寫的不完整(上級系統的要求考慮不完整,或是下級零件要求與接口的考慮不完整),要嘛是失效模式、失效影響、失效原因的邏輯混亂。
如同我們前面幾集說的,新版FMEA根據七步法,確定了要分析的對象後,接來下進行結構分析與功能分析,再根據三個級別分別識別失效。
前文回顧:
黃老師與您共讀新版FMEA手冊06-DFMEA結構分析
黃老師與您共讀新版FMEA手冊07-DFMEA功能分析
黃老師與您共讀新版FMEA手冊08 - P圖(參數圖)
新版FMEA概念圖如下:
此刻配上BGM,效果更佳~
《小刀會》組曲-序曲群星 - 雨果CD大全1987~1997
各位觀眾,這就是新版FMEA與舊版FMEA最大的差異點啦。有沒有發現,前面辛辛苦苦的做了第二步結構分析、第三步功能分析,到了第四步失效分析,終於撥開雲霧見明月了!
有了這樣的結構關係,我們可以很清楚的分辨出失效影響、失效模式、失效起因之間的層級關係。這三者之間又有以下的邏輯關係。
關於失效影響、失效模式、失效起因,手冊中分別有一個小節做基本的定義及範例,寫得還算清楚,我們可以一起來看一下。在此就先不過多解釋了。
失效影響
定義為失效模式產生的後果。
失效影響描述的是對下一級產品集成的影響(內部或外部),對操作整車的最終用戶的影響(外部),以及對適用的政府法規的影響(監管)。
顧客影響應當說明用戶可能注意到或體驗到的情況,包括那些可能影響安全性的影響。目的是預測與團隊知識水平一致的失效影響。一個失效模式可能導致多個與內外部顧客相關的影響。
作為設計協作的一部分,OEM可以和供應商和次級供應商分享這些影響。
對最終用戶的失效影響示例:
- 不可察覺的影響
- 外觀不良,如近觀難看、褪色、表面腐蝕
- 噪音,例如:未對準/摩擦、流體噪音、吱吱聲
- 異味、手感粗糙、操作更費勁。
- 操作受損、間歇、無法操作、電磁不兼容
- 外部洩漏造成性能損失、運行不穩定
- 無法駕駛整車(步行回家)
- 不符合政府規定
- 轉向或剎車功能損失
失效模式
定義為一個項目可能無法滿足或交付預期功能的方式。
失效模式來源於功能。失效模式應當用技術術語來描述,而不一定是顧客注意到的症狀。
在編制 DFMEA 時,假設設計將按照設計目的進行製造和組裝。如果歷史數據顯示製造過程中存在缺陷,團隊可以自行決定是否進行例外處理。
組件級失效模式的示例:
- 組件破裂
- 組件變形
- 組件斷裂
- 零件鬆脫
- 零件氧化
- 組件黏貼
系統級失效模式的示例
- 機液完全濾失
- 脫離得太快
- 不脫離
- 不傳遞扭矩
- 不保持充分扭矩
- 結構支撐不足
- 結構支撐損失
- 無信號/間歇信號
- 提供太多的壓力/信號/ 電壓
- 提供的壓力/信號/ 電壓不足
- 不能承受負載/溫度/震動
失效起因
失效起因是指失效模式發生的原因。起因造成的後果是失效模式。儘可能識別每種失效模式的所有潛在起因。無法穩健應對噪音因素(參數圖中)也可能是引起失效的起因。起因應當儘可能簡明、完整地列出,以便針對具體起因採取適當的補救措施(控制和措施)
失效起因可能源自於下一較低級別的功能失效模式、要求和潛在噪音因素(例如:參數圖)。
潛在失效起因的類型可能包括,但不限於:
- 功能性能設計不充分(指定的材料不正確、幾何形狀不正確、選擇的零件不正確、規定的表面處理不正確、行程規範不充分、定義的摩擦材料不當、潤滑能力不足、設計壽命假設不當、計算程序不正確、維護描指南不當等)
- 系統交互作用(機械接口、流體流動、熱源、控制器反饋等)
- 隨時間變化(良率、疲勞、材料不穩定、蠕變、磨損、腐蝕、化學氧化、電遷移、過度壓力等)
- 對於應對外部環境設計不足(熱、冷、潮溼、振動、路面雜物、路面鹽等)
- 最終用戶的錯誤操作或行為(錯誤使用檔位、錯誤使用踏板、超速、拖曳、錯誤燃料型號、服務損壞等)
- 製造設計不可靠(零件幾何形狀使得零件安裝向後或倒過來,零件缺乏明顯的設計特徵,運輸容器設計使得零件摩擦或黏在一起,零件處理造成損壞等)
- 軟件問題(未定義的狀態、損壞的代碼/數據)
好了,今天就先共讀到這邊,本篇已知我們可以從功能分析的結果識別出失效,並對應為失效影響、失效模式、失效起因。更進一步的失效鏈/網,我們下一集再繼續深入探討。