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工具方法篇之FMEA 第3部分
目錄
一、風險思維和FMEA
二、什麼時候應用FMEA
三、設計輸入和FMEA
四、顧客和相關方識別
五、使用環境或條件的識別
六、功能要求和失效模式
七、失效機理
八、影響因素或失效原因的識別
九、不同層次的FMEA
十、設計特性及其層次
這篇文章是對FMEA這個工具方法更深層次的總結，比FMEA第2部分的內容更難理解，對想在質量管理專業有更高需求的人員可能會有一定幫助。因為是對FMEA實際應用的本質的總結，需要對FMEA有一定的理論基礎，並且有一定的實踐經驗才更容易體會。如果想能解答FMEA應用中的大多數問題，相信這篇文章會對您有幫助。
這篇文章的內容可能比較難懂，這也是這篇文章的性質所限，因為是高度的總結，既然難懂，也表示概括性很強，是對FMEA第1部分和第2部分的總結，理解了之後有助於解釋FMEA在實際應用過程中的疑惑和難題，如果不是專門研究質量工具的人員可以當作參考和補充。
一、風險思維和FMEA
通俗地講，風險思維就是做事前（策劃）想一想可能出現的風險，哪些因素會有不確定度，哪些因素沒有把握，或者可靠度不高，提前籌劃應對的方案和措施，在做事的過程中（執行）按照提前識別的風險和預防措施對風險進行規避。風險思維就是無論做什麼都儘量提前考慮一下可能出現的風險，並提前做好預案。這是一種思維習慣，也是風險意識，可以適用於各種事情的策劃，所以ISO9001標準要求基於風險思維策劃和搭建體系。
比如在戰爭中，攻打一個城池時，要提前考慮幾種不同的情況，而且還要動態地應變才能確保勝利。
用一分為二的分析方式預測城池攻打的不同情況：
第一種情況：按照策劃進攻很順利，一般情況下這也是理想和預期的狀態，除非是有別的其他意圖，如拖住敵人，或者是吸引或分散敵人注意力；
第二種情況：進攻陷入僵持，一時無法分出勝負；
第三種情況：進攻受阻，遇到困難，可能無法完成任務，甚至被反攻，更嚴重的是陷入不利局面；
以上是按進攻狀態進行分層，預測和識別風險，但在實際過程中，會有多種因素影響攻城的勝負，所以還要從不同維度進行風險分析，其他因素如：
1、其他地方的敵人進行增援；
2、對城內守敵的數量，武器裝備，戰鬥意志等估計不足或不準確；
3、天氣和氣候的影響；
4、己方的資源和士氣變化；
5、敵方戰略戰術的調整等；
以上情節是不是在電影中會經常看到？！為了好理解，把案例簡化處理，實際的應用比案例要複雜很多，這是用的層面，但理的層面並不複雜，舉重若輕，抓其本質，是實踐到理論的昇華，舉輕若重，是理論的應用，相比較而言，舉重若輕可能更具難度。
這些影響因素是相互作用和相互影響的，並且是動態變化的，以上案例也是風險思維的應用。以上只是簡單地分析，如果要再細節分析，還會很複雜，因為除了已識別的因素外，還有可能出現之前未能識別出來的因素，以及因素之間的相互作用估計不足，某個因素的變化或變量估計不足等。總之，有的事情受很多變量影響，而且變化很多，所以風險思維只是前提條件，重要的是還要有系統思維。
總結一下風險思維的應用，首先明確目的和預期效果，其次是識別影響目的和預期效果的因素和條件（而且要識別因素之間的相互作用），確定對影響因素和條件的要求，當因素和條件未達到或不符合要求時，就是潛在的風險。效果是基於具體的效果和條件，風險或失效也是基於具體的（內外部）環境和條件，影響因素和條件是和預期效果相互關聯的，不能脫離目的和預期效果識別影響因素和條件，在目的和方向沒有問題的情況下，識別潛在的影響因素和條件是風險識別過程中的關鍵，如果思考不周密，就可能會萬事俱備，只欠東風。用另一維度去說就是根據目的識別影響目的的條件的完整性和正確性。風險思維是一種思考習慣，是一種意識，是一種思維慣性。
FMEA是一種結構化標準化的思維模式，是風險思維的具體應用，是應用風險思維的工具。風險思維可以很廣泛的應用，按照FMEA的邏輯思維或思維模式即可進行各種事情的風險分析。進一步延展開來，可行性分析也是結合風險分析的，是否可行的主要評價依據是風險程度。
二、什麼時候應用FMEA
風險分析的時候可以應用FMEA，什麼時候需要進行風險分析呢？做策劃，做決策的時候都需要考慮如果未達到理想狀態時的風險，識別可能會影響預期效果的那些不確定的、不可靠、沒有把握的因素。對於需要傳承和經驗沉澱的需考慮用文件或表格記錄的方式，如果只是臨時分析可以不用過多考慮格式，達到效果即可。對於想提升風險分析的應用效果，可以用結構化方式，根據人員能力設計合適的表格結構和表格防錯。
比如項目可行性或設計可行性需評估是否能滿足功能或使用要求，不能說接訂單或承接設計任務後，因為設計能力不足再向顧客解釋無法滿足設計需求，所以在技術交流的時候就能通過FMEA以及過去問題點等資料進行專業交流，評估供應商風險。
如何確保設計沒有問題或沒有風險？需要在設計前或設計中進行風險分析，而不是設計完成後再進行風險分析，影響效率。
設計評審需要評審什麼內容？怎麼進行評審？通過設計的思路和原則或規範，評審設計結果（設計特性值）的風險；不依據規範和風險分析，實施對設計結果進行評審，無法確保評審效果；沒有標準就沒有對錯？！
總之，只要是沒有把握的，需要進行風險分析的事情和活動，都可應用FMEA的方法分析，但不一定是用了FMEA的特定表格才是應用FMEA，格式只是體現形式之一，關鍵是方法的實際應用，能達到 “謀定而後動”和“未雨綢繆”的效果即可。
三、設計輸入和FMEA
設計輸入就是對設計的要求，也是設計的目的，可能還有對設計的限制條件，而FMEA就是為了確保設計滿足輸入，所以FMEA一定要關注和重視設計輸入。
不同的設計背景有不同的設計輸入，比如是一個全新的產品需要進行市場調研和產品定位，對於市場上已有的產品可能需要標杆分析和參照。
需從產品生命週期的角度去進行設計和識別風險。
顧客的需求和要求
使用時發生的問題
售後問題等
如果廣義地理解和應用FMEA，那麼FMEA就是要確保設計的產品滿足顧客需求和要求，還要有競爭力。如果設計時不能兼顧質量、效率、成本、以及對顧客的吸引力，那麼設計的產品能稱為好產品嗎？所以既然對產品設計的影響或輸入有很多，那麼在產品設計時就需要同時考慮這些設計輸入或設計要求，而不僅僅是對功能、顧客、和法規的失效影響分析，比如不能忽略成本的限制而進行設計，畢竟一般的公司只有在盈利的情況下才能持續經營。如果設計的產品沒有競爭力就不能算完美的設計，一個好的設計就是既滿足顧客的需求還有有競爭力，所以僅僅是從技術觀點設計產品可能會使設計的產品有很多侷限性。要想減少產品設計的侷限性，要對所有設計輸入進行關注，畢竟FMEA是產品設計的主線，一份FMEA就是一份詳細的設計方案，比如成本的考慮可以在FMEA中體現，成本也是設計輸入之一，對設計的要求都可以在FMEA分析時考慮，降低設計方案的更改頻率，如果應用好這個FMEA工具可以很高效地完成設計工作。
從細節上說設計需要考慮的內容舉例：
購買成本：包括產品售價和購置稅、消費稅等，不同排量的影響；
使用成本，使用時投入的成本，和使用時的轉換效率，如能量的效率，
使用的便利性，人機工程；
維修和維護的經濟性和便利性。
維修和維護的經濟性還可能和銷售策略有關，比如有的產品需通過維護保養和更換易耗部件增加盈利，有的產品的使用經濟性就是賣點和競爭力。
四、顧客和相關方識別
比如拿汽車舉例，汽車產品的顧客和相關方可能包括駕駛員、乘客、行人、居民、路上的其他車輛、其他車輛的駕駛員和乘客、政府的法律法規、國家的經濟和產業政策、國家之間的貿易政策和關稅、下一工序如製造加工的產線/工廠和供應商等。
五、使用環境或條件的識別
需要根據顧客在實際使用過程中可能遇到的環境進行識別，尤其要注意各種環境條件的的組合，因為有時不一定是單一的環境，比如一個環境可能包括高溫高溼，高腐蝕，高電磁環境等，如果僅僅按單一的環境條件進行分析，那麼產品的實際使用環境識別就可能出現遺漏，導致潛在的設計失效風險。
需要注意的是，不同的環境條件，對失效影響的嚴重程度是不同的。就像日常生活中說話一樣，同樣一句話，不同的場合效果是不一樣的。因為環境條件影響顧客需求功能的識別和確定，也影響嚴重程度的分析和評估，所以環境條件的識別是非常重要的，是僅次於顧客和相關方識別的關鍵因素。比如有的功能是為了應對某些環境條件，有的功能是基於某些環境條件才增加的。
六、功能要求和失效模式
在XX環境和條件下的功能未滿足預期的或規定要求就是失效模式。
功能發揮或失效要基於使用條件或環境，即什麼功能在什麼條件或環境下可能會失效。
在功能發揮的環境下考慮可靠性及失效。
為了好理解和分析，環境分為內外部環境，比如子系統需要在系統環境下發揮功能，同時還可能受其它系統和子系統的影響，如排氣受發動機的影響，所以還需進一步考慮對系統的和其他同級別子系統或部件的相互影響，以及對後續的可製造性、可裝配性、可用性、適用性、可維護性和可維修性、可回收等。
以上就是從使用環境、功能識別和定義，設計、製造、裝配、使用、維護維修、回收等產品的全生命週期進行FMEA分析。但不管有多少方面和多少內容需要考慮和分析，總之就是環境和顧客需求的擴展。
從風險思維角度去考慮，預期的功能需要滿足，但是非預期的也需要識別和規避，這才能真正地系統地全面地規避風險，比較典型的比如法律法規要求，對安全、環境的潛在影響等，如果是整車研發，在外部環境分析時還需考慮車輛行駛時，其他車輛對本車產生的潛在影響，同時也要考慮本車輛對其他車輛和行人的影響。
七、失效機理
從理論上、原理上、規律上說明設計特性（或失效原因）和功能的關係，這些關係可能是計算公式（量化）、原則（方向）等，這也是已知的經驗或理論，即知道哪些因素影響功能發揮，或者是影響功能的設計特性有哪些？！
反過來說，通過失效機理研究和思考設計特性對功能的影響，以確保潛在失效原因識別的完整性。通過思考設計特性和功能可能存在的關係進一步識別潛在失效模式，這是逆向的思考。從功能確定設計特性是正向思考。
通過FMEA識別風險，識別技術上的薄弱環節。根據QFD的展開把設計特性和功能（失效）進行矩陣進行關聯，可以識別已知和未知因素，識別是不是最佳設定。還可以識別技術上的瓶頸，有助於技術管理，促進技術上的提升。QFD不但要考慮各零部件功能之間的相互關係，還要考慮各零部件之間的裝配性，通過QFD矩陣可識別這些關係，可以用不同的符號表示不同的關係，在設計時同步考慮這些因素，然後設變時需要考慮互相影響的部件。
FMEA更新是一個持續上升和沉澱的過程，內容會逐步增多，“把未知變成已知，把已知變成最佳”，也表明了設計能力的提升和經驗的積累及沉澱。比如基於目前的經驗和能力，有的設計無法從設計預防控制上去確保，這就是設計能力的薄弱環節，比如有的是不知道怎麼試驗或驗證，這是試驗能力的不足。從管理角度需要根據風險和影響，以及設計原因導致的損失評估資源配置的合理性，比如招聘有經驗的設計人員，增加試驗設備等。
八、影響因素或失效原因的識別
1、直接參數&間接參數：
通過界面或接口的連接直接產生作用或影響；
雖然未直接接觸，有一定間隙，但在某種條件下可能會產生干涉或接觸，或者還需考慮連接方式和在此連接方式下的位移或晃動；
通過空氣進行傳導的影響，如溫度，壓力，溼度等；
通過電磁產生干擾或影響；
通過間接進行傳遞影響，如振動會傳遞到不直接相關的部件；
2、功能和特性的關聯性或相互作用；
九、不同層次的FMEA
系統==》子系統==》部件==》零件。
V形設計，正向設計，是從上到下設計，比如設計一個系統，根據系統的需求/要求確定或設計子系統的要求，通俗點說就是想達到系統的功能要求，需要選什麼型號或要求的子系統呢？！系統的需求是下一層子系統設計的輸入。
如果是基於特定零部件或子系統進行系統設計，那麼這些特定的分總成或零部件屬於制約因素要特別考慮。
系統是由子系統和零部件、連接件組成，需要考慮如何合理界定系統功能和子系統功能，以及子系統之間的範圍，以便下一步的DFMEA分析，分析的範圍界定不合理，會影響分析效果。
連接圖除了考慮連接方式和裝配關係外，重點是考慮輸入輸出關係，即相互作用，以及由此相互作用而營造的使用環境和條件。
界面考慮：系統與系統之間，子系統與其他系統。
輸入和輸出關係：系統的輸入條件和參數是什麼？比如輸入的動力扭矩；輸出的功能是什麼？
十、設計特性及其層次
使用功能（在一定的環境和條件下結實耐用）==》支持功能的設計特性（如強度剛度等）==》最基礎的設計特性（可測量的基本的物理和化學性質），也是最底層的設計特性，如材質&尺寸&結構等。
拿機械結構件的支撐作用舉例，需要支撐什麼載荷或重量，這是直接的使用需求或功能需求，轉化成設計語言就是強度剛度，用設計語言描述受力和變形的關係，其實是一回事，只是表達轉換而已，最終承接和體現的還是產品的材質、結構，尺寸等。
原因分析需展開到可落實的層次，或者是落實到下層次的特性上（尤其要注意的是不要跨層析分析），但是最基本設計的輸入是什麼呢？是上一層次的支持功能的所需的特性要求；舉例，一個手機殼的厚度如何確定？除了審美之外，還有結實耐用，怎麼才能衡量結實耐用呢？就是耐衝擊耐摩擦等支持功能的特性。
案例：焊接產品的DFMEA：
1、焊接熔深是影響功能和可靠度，屬於焊接的密封性和強度（結實與否），這是功能需求或使用需求；
2、需要考慮焊接工藝的便利性和經濟性，這是下一工序的需求，如何設計產品才能方便焊接並達到焊接要求；
從產品角度來講，焊道和熔深也是產品基本設計特性，是滿足產品功能的條件，是產品上體現的基礎特性，承載密封和強度等，同時也是其他基礎特性的衍生特性，比如材質，搭接方式，需焊接的尺寸等基礎設計特性是焊道和熔深的影響因素，在DFMEA中分析的是可焊接性，這些影響焊接的基礎設計特性和焊接特性屬於相互作用的關係，是基礎特性之間相互作用的體現，也就是某些基礎特性影響可製造性，而可製造性也是設計的目的之一。
希望質量管理的工具和方法能給更多人的工作帶來幫助，提升工作效率。或許對日常生活的思考也有一點點幫助。
《史記·李將軍列傳論》：其身正，不令而行；其身不正，雖令不從。”……彼其忠實心誠信於士大夫也。諺曰：‘桃李不言，下自成蹊。’此言雖小，可以諭大也。”
這麼多年，誰還在堅持，不言放棄，義無反顧，揮舞著想飛的翅膀，飛向夢想的方向！又想了那些一往無前的歲月，即便是淚流滿面，也從不會感覺到累，因為，那一年，你正年輕……
那一年 詞曲：許巍
那一年.wma4:07
來自質量管理之行
那一年你正年輕
總覺得明天肯定會很美
那理想世界就象一道光芒
在你心裡閃耀著
怎能就讓這不停燃燒的心
就這樣耗盡消失在平庸裡
你決定上路就離開這城市
離開你深愛多年的姑娘
這麼多年你還在不停奔跑
眼看著明天依然虛無縹緲
在生存面前那純潔的理想
原來是那麼脆弱不堪
你站在這繁華的街上
找不到你該去的方向
你站在這繁華的街上
感覺到從來沒有的慌張
你曾擁有一些英雄的夢想
好象黑夜裡面溫暖的燈光
怎能沒有了希望的力量
只能夠挺胸勇往直前
你走在這繁華的街上
在尋找你該去的方向
你走在這繁華的街上
再尋找你曾擁有的力量
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