編者薦語:
老師對畫復雜框圖的創見!
DFMEA的邊界圖將所有零件及其接口都識別在一張圖上嗎?
如果面對比較復雜的系統,將所有的零件及其接口全部展示出來,是不利于分析的。可以考慮將系統、子系統、組件構成一個邊界圖來識別功能流,再將每一個組件獨立分析零件之間的接口關系。同時,也可以將物理接觸與其它功能接口分開展示,有助于可視化的識別接口關系。
話說前兩天有朋友在群里問,在DFMEA分析時,產品結構比較復雜,零部件很多,如果把全部的零部件羅列上的話,邊界圖會看起來很雜亂。而且每一個零件之間可能會有多個接口,如果全部列出來,邊界圖沒有辦法看了。有人認為,應該將所有的零件及零件間的接口全部羅列出來,不能遺漏一個,因為識別接口的目的確定接口的功能。也有人認為,可以考慮羅列一些重要的接口關系,那些細小的接口關系可以不體現,但又覺得沒有依據。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,原因是沒有清楚邊界圖的結構層次關系,我們一般理解的結構樹有非常強烈的層次關系,如系統級、組件級和零個級等。建議不要將定義范圍內的所有零件全部直接放入邊界圖進行分析,對于比較復雜的結構,我們可將系統、子系統、組件這三層構成一個邊界圖,然后再將各個組件下的零件及其接口放在另一個邊界圖進行獨立的分析。這樣在總體上可以看出系統、組件之間的功能流,而另一張邊界圖可以查看單一零件的交互關系。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。當產品結構比較復雜時,零部件很多,如果把全部的零部件羅列上的話,邊界圖會看起來很雜亂,無法從中去識別接口功能了。建議按下圖所示,將起動機分解為傳動機構、電磁控制機構、直流電動機等三個組件,傳動機構下面有撥叉、齒輪、滾子、柱塞、彈簧等十幾個零件,如果全部放在一張邊界圖中,那簡直是辦法看的。如果僅僅分析下面三個組件之間的接口,那就簡單多了,而且功能流也展示出來了。
電磁控制機構獲得開關給出的信號,然后在蓄電池提供的電源支持下,直流電動機將電能轉化為機械能,并通過傳動機構將轉速和扭力傳遞給飛輪,最后飛輪帶動發動機的曲軸,發動機點火成功。如果沒有那些復雜和亂七八糟的零件,接口實現的功能流是不是非常清晰呢。
在實現組件之間功能流清晰的條件下,再將每一個組件獨立的進行制作邊界圖進行接口分析。如圖所示,我們將傳動機構進一步分解成殼體、單項離合器、撥叉等零件,分析每一個零件之間的接口關系。這樣是不是清晰多了呢?如果你們覺得還不夠,還有沒有更好的方法呢?當然有,如果一張邊界圖的接口關系太多,我們也可以考慮將接口的類型分開描述,如第一張圖只顯示物理接口關系,關注是否使用介質、物理交互關系,如焊接、粘接。如下圖所示,起動機安裝在發動機支架上,螺栓緊固連接,是屬于物理接口。開關/電源線與電磁控制機構,通過電線的卡接實現傳遞信息,卡接屬于物理接觸。所以這一張只顯示所有的物理接口,這樣只考慮物理接口,設計工程師是不是看得更清晰一點呢?第二張邊界圖,要展示功能接口,如交換物質、傳遞信息、傳遞能量等,其目的中展示功能流,為功能分析提供基礎與支持。
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。
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。3、通過物理接觸傳遞機構能,如傳動機構將轉速和扭力傳遞給發動機的飛輪。綜上所述,鮮老師認為在DFMEA邊界圖分析時,如果面對比較復雜的系統,將所有的零件及其接口全部展示出來,是不利于分析的。可以考慮將系統、子系統、組件構成一個邊界圖來識別功能流,再將每一個組件獨立分析零件之間的接口關系。同時,也可以將物理接觸與其它功能接口分開展示,有助于可視化的識別接口關系。