作者：鮮萬世 時間：2021-09-03
DFMEA功能分析的目的是確保功能、要求和產品特性分配給系統結構元素，DFMEA功能分析的工具有參數圖，又叫P圖，功能矩陣圖、功能網。
功能分析的主要目標，1、產品功能可視化；2、制作參數圖、功能矩陣圖、功能網；3、將顧客的功能、要求與產品特性關聯起來；4、作為失效分析的基礎。功能描述了項目/系統要素的預期用途，功能描述了一個系統元素輸入和輸出的關系，目的是完成一個任務，一個功能分配給一個系統要素，一個結構要素也可以包含多個功能。除了分析項目的主要功能之外，其他輔助功能，如接口功能、診斷功能和可維護性功能也應分析。功能描述推薦的短語格式為：一個“行為動詞”后加一個“名詞”，功能應該是“現在時態”，并使用“動詞”加“名詞”的基本形式，例如產生照明、控制速度、分配燃油、保持座椅軌跡、預防生銹。比如筆的功能是寫字，刀的功能是切菜，表示方式就是“動詞”加“名詞”的表達方式。
具體的功能分析包括基本功能、輔助功能和非功能，基本功能是系統要素預期的輸出，比如起動機的基本功能是起動發動機，輸出飛輪扭力和轉速，其中輔助功能有接口功能、自診斷功能、自保護功能、防傷害功能、可維護功能。非功能是約束功能，就是限制設計自由度的功能，如限制空間尺寸。
接口分析描述了系統要素之間的交互作用，接口有五種主要類型，除了上一版FMEA中提示的四種接口外，增加了一種接口是人機。物理接觸，例如：支架、螺栓、夾子和各種類型的連接器。物質傳遞，例如，氣動流體、液壓流體或任何其他流體或材料交換。能量傳遞，例如，傳熱、摩擦或運動傳遞、例如鏈節或齒輪。信息交換，例如，計算機輸入或輸出、線束、電信號或任何其他類型的信息交換項目，人-機，例如，控制、開關、反應，顯示，警告，設置，進入/退出。除了考慮系統內部組件、零件之間的接口，還要考慮分析對象與外部系統的接口。為了有效性的識別接口，減少可能識別過程的遺漏，通過接口矩陣，可以識別設計系統與相關系統間相互作用的強度。這里要注意的是，接口失效占了保修與召回問題的50%，可以檢查與確認潛在的失效原因，無論是積的（正向），還是消的（負向），都進行驗證，對那些消的交互作用，應根據風險的大小，采取適當的措施。案例中，將前車燈的縱橫坐標都列出邊界上的硬件，兩兩相交的就是兩個硬件的接口，首先要明確其接口的方式，包括了四種接口，物理連接、能量傳遞、信息交換與物質交換，但在新版FMEA手冊中又增加了一種交互，就是人-機，如方向盤的操作。同時，運用數字量化系統交互作用的強度，如“調節器”與“大燈外殼”的接口有物理連接和能量傳遞。要求在ISO9001中的定義為一個特定設計、產品或過程需要滿足的需求或期望。功能要求是與功能的性能相關的可測量的特性。輔助功能要求是接口功能、自診斷功能與自保護等功能的可測量的特性。非功能要求是限制設計自由度可測量的特性，如重量要求、空間。要求可以來自內部和外部的各種來源，有以下四種：1、法律法規要求，比如ELV禁用物質的要求；2、客戶要求，明確客戶的技術規范的要求和隱含的要求，比如客戶的技術規范；3、內部要求，產品內部的技術標準或規范，比如可制造性；4、行業規范和標準，比如產品的行業技術標準。參數圖是一個結構化的工具，目的是將系統元素對環境影響和噪音因素的敏感降至最低，提升可靠性。將輸入轉化為輸出,輸出（即為灰色區域）經常偏離期望的行為,輸出的功能受干擾變量因子和控制變量因子的影響。
參數圖由動態輸入、可能影響系統性的因素（控制因子和噪音因子）和輸出（預期輸出和非預期輸出）組成，實現系統功能所需輸入信息源的描述，如車窗電機的輸入是電壓和電流。功能是描述了項目/系統元素的預期用途。如：傳遞機械能，功能要求：是與功能的性能相關的可測量的特性，如：輸出轉速、扭力?？刂埔蜃邮枪こ處熌芸刂婆c選擇的，如碳刷材料、尺寸等。非功能要求是限制設計自由度，如重量要求、空間要求、材料選擇等。預期輸出：是理想的、預期的功能輸出，如輸出扭轉力矩、轉速。非預期輸出是在錯誤的時間操作、意外的方向、不相等的性能，如熱能、噪音等。噪音因子包括內部噪音和外部噪音，內部噪音有個體差異和隨時間/里程變化，外部噪音有客戶違規使用、外部環境、系統間干擾。個體變差，是制造變異，是產品組件中，零件及組件間之間的相互干擾，如轉子與固定卡環間的間隙；隨時間變化，是隨時間變化壽命增加，零件不斷的老化，如碳刷磨損；外部環境：客戶使用的環境，如道路狀態、環境溫度、濕度、灰塵等；顧客使用：是超出預期規范的使用，如兒童對車窗的過度使用；系統交互作用：分析是產品與其它系統之間的相互干擾，如ECU產生的電磁干擾等；這是起動的參數圖，將電能（電壓、電流）轉化為預期輸出，扭轉力矩和轉速。
功能矩陣圖是聚焦元素的功能與下一級的零件及接口之間關系的圖表，圖中的橫向是聚焦元素傳動機構的功能，縱向是傳動機構下一級的零件及零件接口，我們將功能與下一級的零件關聯起來，用“Y”表示上一級的功能與下一級零件相關。對功能結構進行邏輯連接時，用下面的提問是非常有效的，從左向右問：上一級的功能是“如何”實現的？從右向左問：下一級的功能或特性“為什么”要這樣設計？我們來說一個例子，第一層的結構是杯子，第二層的結構是杯蓋，第三層是密封圈，首先從左向右問：如何實現杯子不漏水？答：杯蓋密封性能實現杯子不漏水。問：如何實現杯蓋密封？答：密封圈的壓縮量為40-70%實現密封。然后從右向左問：為什么要將密封圈的壓縮量設計40-70%？答：因為杯蓋要求密封。
這是起動機的功能網，從左向右問：上一級的功能是“如何”實現的？從右向左問：下一級的功能或特性“為什么”要這樣設計？起動機如何實現基于啟動開關閉合信號將蓄電池電能轉化輸出給飛輪具有特定扭矩的轉速？傳動機構控制機構的位移實現和飛輪的嚙合。接著我們繼續提問，傳動機構如何實現位移和飛輪的嚙合？因為撥叉材料的性能。我們從右向左問，為什么要撥叉本體厚度設計為10+-0.1mm,因為在實現傳動機構和飛輪的嚙合。我們繼續提問，為什么傳動機構位移實現和飛輪的嚙合？因為起動機需要輸出特定扭矩的速度給飛輪。每三層構成FMEA的功能關系，根據功能網，我們將功能網填入表格中，我們以傳動機構為關注元素，將關注元素的功能填入中間的格子里，功能是基于電磁控制機構的位移實現和飛輪的嚙合，要求是位移/間隙量，那么他們的上一較別為起動機，將起動機的功能填入上一級，功能：基于啟動開關閉合信號把蓄電池的電能轉化輸出給飛輪具有特定扭矩的轉速，要求是轉速和扭矩，下一級較低級別是撥叉，將撥叉的功能或特性填入下一級，撥叉材料特性是材料性能。
鮮萬世老師簡介：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ISO9001、IATF16949等與質量有關的管理 體系以及質量改進的工具應用。
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