专栏简介
本专栏将详细解读AIAG&VDA新版FMEA方法论,融合理论讲解与丰富案例分析,逐步拆解新版FMEA七步法。指导企业相关职能人员快速把握变化,掌握潜在失效分析方法,并有效落实进行风险管控和预防措施,解决产品设计和过程设计中的潜在问题。
本专栏的第二部分将重点介绍DFMEA七步法的第二步——结构分析。这一步旨在按照层级关系,细化设计为系统、子系统和组件/部件,以图表形式进行技术风险分析。
结构分析的目标
- 实现分析范围的可视化
- 构建结构树或其他形式图示,如方块图、边界图、数字模型、实体零件
- 识别设计接口、相互作用和间隙
- 促进顾客和供应商工程团队之间的协作
- 奠定功能分析步骤的基础
结构分析关注要点
在进行结构分析时,首先要明确FMEA的目标和范围,确定分析的对象是谁。通常,结构可分为三层,需关注要素的聚焦层级以及关联的上下层级。
第二个要点是按照系统结构间功能交互关系的形式进行层次关系分解。
第三个要点是系统元素的单一性,即结构分析中的所有命名应与BOM清单中的命名保持一致,避免出现名称混乱的FMEA库。
第四点,结构分析应基于系统功能交互的形式来建立,而不是仅按照产品图示形式进行拆解。
以车顶灯为例,其拆解后会分为边框、LED灯和线束等部分,这些部分都存在相互的功能交互。
我们还应遵循“黑盒、白盒原则”。“黑盒原则”指不负责设计的范围则不必进行更深层次的拆解;“白盒原则”则指若负责设计整个系统,则需进一步拆解子系统的部分。
我们将通过可视化系统结构,如结构树、边框图等形式,将以上所述的结构分析呈现出来。
以车顶灯为例,我们可以关联其边框图进行结构分析。在BOM清单中拆分车顶层,可以得到不同的模块。
通常情况下,我们不会将线束组件视为第一层级。实际上,第一层级通常是车顶灯本身,即线束组件的上一层级系统功能集成者。
若聚焦层级为车顶灯,车顶灯是装在车上的。此时的第一层级应为整车,因为从功能上说,车顶灯是用于车内照明的。继续拆分,第三层级包括车顶灯内的外边框、内壳体、线束组件、LED灯组等子系统。
从这个意义上来说,聚焦层级是相对的。我们需要明确要做谁的FMEA并把它作为聚焦层级;同时也要明确设计范围和边界,结构分析就应进行到哪里。
原则上,结构分析会拆解到最下层时可能是单个零件。但在这个过程中,我们还应特别注意接口部分,建议将接口也作为一个分析的对象纳入结构分析中。
值得一提的是新版FMEA表格在结构分析方面有了明显的变化。
在表格中,结构分析有三列,中间列是“聚焦要素”,另外两列分别是“上一较高级别”和“下一较低级别或特性类型”。这三列可以与结构分析形成一一对应的关系。
尽管结构分析听起来并不复杂,但在实际项目中会遇到许多挑战。下面我们将通过实际案例来具体说明这些挑战及应对方法。
边界图是一种有效的FMEA分析准备工具。构建边界图的方法和格式可由自行决定。
案例分析
- [案例一:整车白车身]