FMEA分析中的挑战与方案

发布日期:2022-12-23 14:32:29   浏览量 :592
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结构分析

FMEA分析中,结构分析是功能分析的基础,也是高效进行FMEA分析的基础,这一步看似简单,在真正做FMEA项目过程中依然会遇到一些挑战,分析其一、二如下:

▎常见挑战一:

相同的或类似的部件/零件重复分析

在结构分析中,会遇到一些类似的零件,比如左右对称的零件、螺栓螺母等通用件。结构分析时,会发现这些通用件基本上都会出现在不同的组件或者系统中存在。在分析其产品特性时会发现很多相同点,如:材质、形状、厚度等,在进行措施制定时发现重复现象很高。

那要如何高效的进行分析呢?一般建议大家在结构分析中只写一次,功能、失效和风险分析时只需要进行一次分析即可。

比如在车顶阅读灯结构分析时,十字螺钉即用在边框组件也用在LED组件中,其产品特性是相同的,如果在2个组件中分别进行分析,会发现其失效和措施都是相同的,会重复工作。因此建议结构分析时如图2所示:

▲ 图1:常规结构分析

▲ 图2:建议的结构分析


▎常见挑战二:

DFMEA中对于结构范围界限不清晰

在为客户进行DFMEA审核时发现,很多客户对于设计范围、交付范围在FMEA结构分析时不清晰,往往花了大量的时间分析了自己并不负责的部分内容。反而对于真正的系统接口之间的风险并未能够识别到。

另一方面,对于不设计的产品,大部分企业都没有能力理解其设计细节,这应该是供应商所完成的范围。

这个时候应该如何解决?一般建议大家对于这些部件做“灰盒、黑盒”处理,不拆分其下一层级的结构,可以对部件级产品功能及要求进行分析,同时,要对其系统接口进行详细分析。

如图3所示,线束总成如果不是负责设计的部件,即使展开结构往下分析时,后面发现功能分析、失效分析等也非常困难分析完全。

因此建议按照图4进行结构分析,不展开其下一层级,只分析到线束总成级别即可。

▲ 图3:拆分了供应商的组件

▲ 图4:建议的结构分析


功能分析

▎常见挑战一:

功能分析复杂性不容易通过表格形式展示

新版FMEA七步法,在功能分析时提出功能网的概念,将系统的功能拆解到子系统及组件,并通过功能网的形式直观地体现出功能之间的交互关系,这与传统采用填表法进行FMEA分析的思路有较大的区别。在新版七步法要求中,最简单的功能网至少包括3层结构,一般情况下在实际案例中,功能网结构通常是比较复杂,并且不容易在Excel表格中展示的。

▎常见挑战二:

功能分析迷惑性——容易将功能识别定义错误

在应用新版七步法进行FMEA分析时,如何正确区分系统/子系统/组件之间功能,成为了一个常见的挑战。比如在对安全气囊进行分析时,结构树的一部分为:

在进行功能描述的时候,可能会将两者的功能均描述为:保护乘员安全,减少碰撞对乘客的伤害。这样我们的功能网就会出现重复的内容,这在FMEA分析中一般是不合理的,没有找出系统和组件功能的区别。

通过对气囊组件进行简单P图分析可以发现,气囊组件的输入是xx信号,输出是爆炸后打开的气囊;单个气囊组件并不能实现对乘员的保护,气囊组件在整个系统中只是作为一个执行机构存在。最终得出的功能网如下:


失效分析

常见挑战一:

混淆“失效影响”,“失效模式”,“失效原因”


——解决方案——

避免此问题的关键是找到聚焦要素,也就是我们要分析的对象。聚焦要素上一层的失效是失效影响。聚焦要素本身的失效是失效模式,聚焦要素下一层的失效是失效原因。

——举例说明——

让我们结合上图一起举例说明……

如果以第二层车顶灯为聚焦层,则失效链关系如下:

如果以第三层开关组件为聚焦层,则失效链关系如下:

▎常见挑战二:

DFMEA中的失效原因混淆到PFMEA中

——解决方案——

设计FMEA(DFMEA)用于分析产品设计阶段可能产生的失效。过程FMEA(PFMEA)分析的是制造、装配和物流过程中的潜在失效,以确保生产的产品符合设计目的。做FMEA时要时刻保持聚焦,我们做的是DFMEA还是PFMEA,只找与自己相关的原因。

——举例说明——

比如设计过程中的材料的定义,镀层的设计厚度,设计尺寸等,这些是DFMEA中的内容,因为这些因素是设计团队负责的。而员工材料使用错误,生产中镀层厚度超差,生产中无法达到设计尺寸则属于PFMEA范畴。这些由生产部门来实现。

设计确定好后,考虑过程中如何去控制保证。


风险分析

▎常见挑战一:

预防措施、探测措施不具体、笼统缺少可实施性

在风险分析制定措施时,预防措施、探测措施过于笼统,不够具体。

比如常见的参考设计规范,如果我们在做具体项目FMEA是需要备注参考什么样的设计规范,XX设计规范,甚至,我们可以备注一些具体参考点; 

再如,CAE分析,我们可以通过备注描述CAE分析的不同方面,如CAE分析关于XXX;在探测措施时,不能简单描述实验类型,如台架试验,要需要针对台架试验要验证的点给些输入,如台架试验验证XX,因为一个台架会验证很多共功能,我们需要具体验证的方面,这样,设计FMEA里面的探测措施才会很好的给DVP&R做一些输入。

▎常见挑战二:

预防措施、探测措施混乱

在实际项目中,通常我们会混淆预防措施、探测措施。

比如,开机首件检查,是属于预防措施还是探测措施呢?

那么我们要从整个措施的出发点判断,是重在与发现问题还是防止问题发生,从这个角度判断,开机首检是属于预防措施;因此,预防措施和探测措施,并非绝对而言,需要根据实际出发点判断。比如设计评审,既可以作为预防措施,又可以作为探测措施。


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