前文回顧
前面幾篇文章我們分別介紹了現有的幾大汽車的FMEA做法，並介紹了考凡諮詢的DFMEA流程。
本篇文章就考凡諮詢DFMEA的做法的理論依據進行展開討論。先讓大家在理論上理解和接受這種方法的合理性。
考凡DFMEA方法的理論基礎
如下圖，是質量功能展開的四個步驟。產品設計是其中的第二個階段。在理論上我們可以高度概括地抽象為，產品設計工作就是把產品的功能要求向產品特性的翻譯轉換過程。
我們可以把產品的功能要求看作函數Y，而把產品特性看作自變量x，因而會有函數關係式：
這裡F是各種工程技術函數關係式的一般意義上普遍表達方式，不同的技術方案會帶來不同的函數關係式形式，當然其相應的自變量也會發生變化。
產品設計工作就是要選擇合適的技術方案，選擇合適的自變量的取值範圍。而產品設計的好壞，就取決於我們設計之後是否能夠很好地達到預期的內外部顧客所期望的功能要求Y。
對於一個產品來說，例如機油泵，應該具備多項功能，例如泵油的功能、運動的功能（其實是為了實現泵油功能而必不可少的支撐功能），而每項功能又往往存在著多項功能要求。例如泵油功能的容積流量要求、容積效率要求、機械效率要；運動功能的傳遞扭矩要求、NVH要求等；
這樣就會有好多個從函數y到自變量x的函數關係式。當我們把分析對象的這些函數關係中的y和x排列在一起，就會形成一個產品的功能要求和產品特性的二維矩陣。
這個表格分為五個部分：
——最左邊：功能及功能的要求；
——左邊第二部分；功能要求的權重；
——右上邊：產品特性；
——中間：相關矩陣；
——右下邊：產品特性的客戶影響係數。
這就是產品設計的QFD，它是上圖完整的質量功能展開中的第二步。
QFD質量功能展開，是英文Quality Function Deployment首字母的縮寫。在現產品開發項目過程中，QFD是從調查研究產品目標客戶群體最終使用者的客戶需求開始的。然後把客戶需求通過四個翻譯轉換過程，轉換為過程控制要求。
在考凡FMEA方法中DFMEA用到的是第二步，產品設計的QFD，是從產品的功能要求到產品特性的翻譯轉換。PFMEA用到的是第三步，從產品特性到過程特性的翻譯轉換。
產品設計的任務
對於產品設計工作來說，就是要首先識別出所選定研究對象所有預期的功能，以及識別出所有的預期的功能要求。這些功能及其要求，絕大部分會來自於上級系統，來自於產品的最終客戶的功能期望，例如汽車的客戶，層層分解，一直傳遞到我們的分析對象。也有可能來自相關係統、相連繫統，或者生產過程。總之對產品設計人員來說，最關鍵的第一步就是要識別出所有的功能，識別出所有的功能要求。或者從客戶那裡得到這些要求。
進行產品設計的第二步，就是要實現這些功能和功能要求：
——我們要選擇合適的技術方案；
——然後，選擇合適的技術參數的大小，包括公稱值和公差。
同樣的功能一般會有多種技術方案來解決。孰優孰劣，一般會從所能實現的性能的好壞、性價比、成本、是否容易生產加工，是否容易失效等角度考慮，進行綜合比較。
選定技術方案、選定技術參數大小，從Y找X就是產品設計。選擇好了技術方案，選擇好了技術參數的大小，再求解Y，看看Y是不是滿足預期的那個期望的範圍，就是設計驗證的工作。
什麼是產品設計的失效模式和失效原因？
產品設計沒設計好，就是失效。而曉霜老師的理解，失效模式，就是我們所期望的產品所要實現的效果沒有達到。而什麼是產品的效果，就是功能的要求。
因而，產品設計的失效模式就是產品的功能要求沒有達到預期的期望。換一句話說，就是Y沒有達到期望。
而Y是由函數關係式來實現的：
Y沒達到預期的期望，其原因就是自變量X沒設計好。要麼是某個x沒搞好，要麼是x之間的合理搭配沒搞好。自變量中也包含了隨機要素δ的影響。
當我們用函數關係式的方式識別出了所有影響Y的自變量x之後，不就是可以識別出所有影響預期功能的潛在的失效模式了嗎？不就是可以識別出所有的失效引起的原因了嗎？
DFMEA和DQFD的關係
如下圖：
當我們面對一張完整的產品設計的質量功能展開表時，就可以識別出所有的預期功能的失效模式和失效原因了。
對應質量功能展開左邊的功能要求，逐項識別功能要求Y，它們沒有滿足相應的預期就是失效模式。針對每一條失效模式，按照質量功能展開表中所識別出的與相應的y有影響的x，逐條考慮設計沒設計好這個x，就是失效模式產生的原因。
對照著質量功能展開表，考慮採用什麼樣的設計手段才能夠把x設計選擇好，就是現有控制的預防措施。而考慮設計好了x之後，如果一旦Y不滿足，我們如何才能及時發現這樣的設計風險，就是現有控制的預防措施。
預防措施從設計方法的選擇角度考慮，例如正向設計計算、參考對標產品、基於經驗數據、藉助設計手冊等。探測措施是從設計驗證的不同時機、模擬驗證還是實物驗證、整機還是單件的不同層級的試驗、不同測試手段等角度考慮。
完整的考凡DFMEA流程
再來回顧一下完整的DFMEA流程。
利用結構樹支撐功能樹，利用功能樹來支持產品設計的質量功能展開。這樣保證質量產品QFD能夠完整。利用產品QFD來識別預期功能的失效模式和影響分析。
利用界面矩陣圖來識別非預期功能的失效模式和影響分析。
預期功能的失效模式、非預期功能的失效模式，加在一起才彙總成所有可能的潛在失效模式。
我們利用歷史經驗質量問題數據庫，不是簡單地補充某一條具體的失效模式，而是利用相關信息來提醒在結構樹分析、功能樹分析、界面矩陣分析中的漏項。這樣往往一條歷史經驗，可以提醒我們發現好多風險。
強大的考凡FMEA
在曉霜老師多年實踐應用中，越來越多地發現，這套方法是一種很強大的方法。
這是因為不僅僅考凡FMEA的方法，可以把一些列的質量工具系統性、有機地結合起來了。而且可以真正的做到用來支撐產品設計、產品設計驗證、過程設計、過程設計驗證、設備工裝模具等硬件設施驗收、過程控制方法策劃（控制計劃CP），做到真正的有用。
能夠做到真正有用而且強大的最關鍵的原因，還是這套方法中關鍵的核心工具功能樹的應用。以及應用功能樹分析方法以後對工程技術人員思維方式的訓練。
在編制功能樹中，曉霜老師強調要利用深入到產品和過程機理的思維方式，識別工程技術函數關係式。
如果我們的工程技術人員能夠深入識別所研究對象的每個功能、每個功能的要求、每個功能的技術原理、每個功能要求的函數關係式形式，如此深入細緻地研究了我們的產品。那我們的產品設計工程師和工藝設計工程師不就是真正的所研究對象的專家了嗎。可惜我們大多數企業的產品設計工程師和工藝設計工程師，對自己所負責的產品和過程在技術上還無法做到我所說的那麼深入程度。
學會深入技術原理的功能樹分析方法，可以說是幫助工程技術人員掌握各種不同產品和工藝過程技術的一種思維方式，是一種萬能鑰匙。
曉霜老師的DFME和PFMEA培訓
曉霜老師的培訓會結合具體的產品和過程，深入技術實踐而非空對空。例如在DMEA講解中會結合具體某產品案例，在課堂上會讓學員結合另一個產品案例做練習。在PFMEA案例中會結合具體的生產過程做講解案例，在互動練習中學員使用其它實踐案例。
結合實踐的學習和練習後，學員才能夠做到學習後與實踐相結合。學習不會空對空，學後才有方向落地應用。
在曉霜老師的DFMEA、PFMEA培訓課程中，也會結合曉霜老師在企業中的大量實踐，介紹與兩個FMEA實踐應用相關的一些延伸工作。例如特殊特性重要性等級分級的依據，產品設計驗證的時機，不同設計驗證方法的優缺點比較，不同層級的產品實物驗證的優缺點比較，過程防錯方法的應用，不同等級過程特殊特性、產品特殊特性在防錯方法上、過程能力上、可追溯性要求上的推薦準則，等等。
轉自：考凡諮詢
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