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DFMEA编制概述
一、FMEA小组的组成
主责的产品设计工程师需要根据项目的需求,组建FMEA小组,确定核心团队和拓展团队成员。
核心团队成员通常包括:产品设计工程师、测试工程师、可靠性工程师以及其他与产品设计紧密相关的人员。拓展团队则依据实际需要参与,不一定每次都全程参与,而是根据每次评审的具体要求来确定。
明确小组的构成和职责分工是进行FMEA分析的基本前提,有了这些架构的保障,后续的工作才能顺利开展。
二、职责和参与时机
团队成员的职责应明确规定,以便他们能在合适的时机发挥最大的作用和价值。每个成员的参与时间要根据实际情况安排,特别是拓展团队成员,并非每次评审都需要参与,而是根据每次工作的具体需求来决定。
三、设计职责和范围
设计职责和范围应根据合同或技术协议来明确,对于联合设计、接口设计等方面,要特别注意责任划分,确保各方职责清晰。设计过程中可能涉及的试验责任,也需要在合同中进行明确。例如,某些供应商负责产品设计,但设计确认和试验可能由客户进行,这时设计结果需要与客户的试验数据相结合,才能完成产品设计的最终确认。
拓展团队成员的选择也需根据设计责任和范围来决定,尽管在文章中我们将设计职责和范围放在了小组及其职责之后讨论,但其实这两个环节是密切相关的。
四、FMEA编制计划
FMEA的准备工作需要有详细的计划,确保每一步都按照既定的时间节点进行。计划中包括FMEA编制的开始时间、评审时间(如内部评审、专家评审、SE评审等)、不同版本的完成时间和发布时间、以及后续的再评审时间等。FMEA的设计评审和SE评审还需与主项目的进度计划协调,确保不出现时间上的冲突。
五、FMEA编制的输入
FMEA分析所需的输入资料来源广泛,包括顾客需求、法律法规要求、市场信息、技术协议、行业标准以及以往的失败案例等。如果涉及到系统工程(SE),还需要提前了解相关方的需求。对于全新研发或没有顾客输入的产品,还需要通过调研顾客需求,并将这些需求转化为具体的技术要求,如设计目标、可靠性目标和质量目标等。
六、确定顾客及其需求
确定分析的目标和项目后,首先要明确哪些顾客或相关方会受产品的影响。这些“顾客”不仅限于最终使用者,还包括制造商、供应商、服务方等。明确顾客及其需求是功能和要求分析的基础,只有确定了顾客,才能有效地制定相应的设计要求。
七、编制QFD
在FMEA的编制过程中,QFD(质量功能展开)工具能够帮助我们将顾客的需求转化为设计和技术指标。通过QFD,团队能够识别不同功能之间的关系,以及各个要素之间的相互作用。这不仅是一个记录的过程,也与设计目标和初步设计方案紧密相关,因此要确保QFD与设计阶段同步推进。
八、设计目标、可靠性目标和质量目标
设计目标是FMEA分析的起点,它来源于顾客的需求,是产品设计的依据。设计目标并非一成不变,它会受到多种限制和初步设计方案的影响,甚至有时可能超出顾客的预期。设计目标和初步设计方案往往是动态调整的,二者的制定是一个并行的过程。
九、初步设计方案
初步设计方案的制定依赖于产品的假设和可靠性研究结果。对于复杂度较低的产品,设计方案和可靠性研究可能合并成一个步骤进行。但对于复杂的产品,设计方案的确定通常是通过多次评估和优化,确保最终的设计能够满足顾客需求。
十、初始材料清单
在初步设计方案的基础上,确定初始材料清单,并通过该清单进一步进行结构分析。这是对产品组成部分的初步划分,为后续的详细设计和分析奠定基础。
十一、产品特殊特性的初始识别
通过以往的经验、顾客需求及可靠性研究,识别产品的特殊特性,并将其作为设计过程中的重点关注目标。这些特殊特性可能直接关系到产品的性能和质量,因此在设计阶段需给予充分重视。
十二、结构分析
结构分析是对产品各个层级的组成部分进行详细划分和分析。通过系统地分层,将产品从系统到子系统再到零部件逐一拆解,确保每个层次的功能和接口得到充分理解和优化。还需要特别关注各层次之间的接口和交互关系,确保产品的各个部分能够协调工作。
十三、FMEA编写
FMEA编写是整个分析过程的核心,它将根据前期的准备工作和结构分析结果,深入探讨每个潜在失效模式的影响、原因和可能性。FMEA文档的编写要尽可能详细,确保能够为后续的风险评估和改进提供依据。
十四、功能分析
功能分析是基于结构分析的结果,进一步分析每个功能模块的作用,识别潜在的失效模式,并分析其影响。功能分析不仅仅是对系统或组件的功能进行简单描述,更是要深入了解每个层级间的功能需求和交互关系,从而找到可能的失效点。
十五、失效分析
失效分析的重点是识别哪些失效模式会导致功能要求无法实现。失效模式不仅仅是对功能缺失的描述,还应包括失效对下一级产品或系统的影响。失效分析需要详细描述每个失效模式的后果,并按影响的严重性进行评估,以便优先处理最关键的失效点。
十六、风险分析
通过对失效模式的严重度、发生频率和探测度进行综合评估,进行风险分析。这一过程帮助团队识别并聚焦于最为关键的风险,进而采取有效的措施进行控制,确保产品设计的可靠性和质量。
这些步骤构成了FMEA分析的完整框架,它帮助企业在产品设计阶段发现潜在问题,避免在后续的生产和使用过程现严重的质量问题,从而提升产品的整体质量和市场竞争力。