【技術分享】為什么說DFMEA邊界圖中識別接口關系,是為了功能分析提供基礎?
國可工軟
以下文章來源于鮮萬世質量頻道 ,作者Martin鮮萬世
鮮萬世質量頻道.
為什么說DFMEA識別接口關系,就是功能分析?
在DFMEA的結構分析中,運用結構樹建立產品的結構層次關系,運用邊界圖(框圖)識別系統、組件及零件的接口關系,物理接觸是基礎,通過物理接觸來實現傳遞能量、信息交流、交換物質及人機交互等功能。
話說前幾天有朋友在微信中談到,DFMEA的第二步結構分析,使用結構樹建立產品的結構層次關系,運用邊界圖識別接口關系,輸出結構樹和邊界圖,有的公司叫框圖、方塊圖,好像做完了沒有用處?有人說邊界圖識別接口關系,非常地重要,但接口分析為后續的DFMEA分析起到什么作用不是很清楚?為什么會有這樣的爭論呢?鮮老師你怎么看?
先說我的觀點,我認為之所以會出現這樣的爭論,是沒有搞清楚接口分析的目的?通過五種類型的接口分析,其目的是識別接口背后的功能,比如A與B的結構是緊固螺栓連接,緊固連接只是形式,螺栓是介質,其功能是為了達成A與B的結構強度,所以在結構分析中識別接口關系,是為識別其背后的接口功能,為DFMEA第三步功能分析中提供基礎。在DFMEA第二步結構分析中,結構樹分層排列系統元素,并通過結構連接說明依賴關系。為了保證整個系統結構樹的清晰并防止冗余,每個系統元素只存在一次,每個系統元素下的結構都是獨立的結構;
結構樹從左向右進行分解,每一個子系統或組件要考慮他們的獨立的功能,比如電動機有獨立的功能,輸出轉速和扭力,傳動機構將電動機的機械能傳遞給發動機的飛輪,也就是說,在系統、子系統的分解上,重點放在“功能”上,應針對產品的功能層次關系劃分約定層次。比如傳動機構、電動機等都應有獨立的功能。在零件層次上,重點放在“物理結構上”,應針對產品的硬件結構層次關系劃分約定層次。結構樹的優點是產品結構層次清晰,每三層構成一組FMEA結構關系,聚焦元素的失效是失效模式,它的下一層結構的失效是失效原因,它的上一層結構的失效是失效后果,如傳動機構是聚焦元素,那么傳動機構的失效是失效模式,起動機的失效是失效后果,撥叉的失效是失效原因。結構樹的缺點是缺少零件之間的接口關系,當組件為聚焦元素時,其失效可能是接口失效,在結構樹上沒有體現。
邊界圖(框圖)的優點是識別系統、組件及零件之間的接口關系,在新版FMEA中定義了五種接口關系,最基礎的接口是物理接觸。如焊接、粘接、鉚接、緊固、卡接、過盈配合、間隙等。通過物理接觸及介質來實現產品的功能。
1、通過物理接觸傳遞電能,如蓄電池/電源線與電磁控制機構的物理接口是卡接,其功能為供電,是一種能量傳遞。見上圖的邊界圖。
2、通過物理接觸傳遞信息,如開關/電源線與開關的物理接口是卡接,其功能是傳遞啟動信號,是一種信息交流。見上圖。3、通過物理接觸交換物質,如高低壓油管通過焊接,其接口功能是交換物質。4、通過物理接觸人機交互,如方向盤與人的手是物理接觸,其接口功能是操作方向盤,是一種人機交互。所以鮮老師認為五種類型的接口中,物理接觸是基礎,其目的是為了達成組件及系統的功能。通過物理接觸來傳遞能量、信息交流、交換物質及人機交互。
白板筆的筆桿與筆帽之間的物理接口是卡接/過盈配合,其功能是保持密封,保護筆頭,防止墨水揮發。
功能:通過筆桿與筆帽之間卡接,保持密封,保護筆頭,防止墨水揮發失效原因:與卡接接口相關的零件特性,接口設計不合理所致
通過案例說明,白板筆的筆桿與筆帽通過物理接觸卡接來實現保護筆頭,防止墨水揮發的功能。綜上所述,鮮老師認為在DFMEA的結構分析中,運用結構樹建立產品的結構層次關系,運用邊界圖(框圖)識別系統、組件及零件的五大類型接口關系,其中物理接觸是基礎,通過物理接觸實現來傳遞能量、信息交流、交換物質及人機交互等功能。作者簡介:
鮮萬世:TUV萊茵FMEA專家之一,微信公眾號主編,FMEA相關原創技術文章200多篇。在歐美日世界500強制造業集團公司,相關質量管理的經驗超過10年;擅長于汽車制造系統及其零部件制造與質量改進項目的培訓與咨詢·;建立了精益成熟度評價系統,并為上汽大眾汽車、延鋒偉世通建立了精益評估系統;擅長FMEA、ISO9001、IATF16949等與質量有關的管理體系以及質量改進的工具應用。
R-FMEA是基于業界標準和最佳實踐開發而成的失效模式及影響分析軟件。它基于FMEA工程應用行業-汽車行業的標準和最佳實踐,融合國可工軟團隊十幾年的可靠性咨詢和服務經驗, 基于產品結構樹和工藝流程圖,通過向導式的分析過程, 建立產品設計的DFMEA(設計FMEA)和產品制造的PFMEA(工藝FMEA), 并可以擴展到SFMEA(系統FMEA)、MFMEA(機器FMEA)、 FMECA(故障模式、影響和危害性分析)等不同的應用。
與傳統的FMEA分析方法和軟件相比,R-FMEA最大的特點是通過其七步的分析流程, 構建了關聯緊密的FMEA基礎數據關系,即FMEA主模型。FMEA主模型體現了類三維模型概念,既包括了結構之間、功能之間、失效之間的關聯關系, 又包括了結構、功能、失效、措施、風險值(S、O、D)之間的關聯關系。這些關聯關系在分析過程中逐步創建,并保存于底層數據庫中。通過FMEA主模型,工程人員可以根據需要構建簡單的或者及其復雜的FMEA分析, 并實現企業知識的積累和快速重用。