从FMEA方法看一台车的诞生~3

相信你身边一定有过那么一两个人(当然也可能是你自己):

  • 当一大群人开会吵的不可开交时,这个人总是能够提出让所有人都服气的点;
  • 又或许,这个人平时吊儿郎当,但你跟他聊天会发觉他对很多事情都入木三分;
  • 或者,当你遇到一直解决不了的难题,这个人能跳出常规的方法漂亮的解决它
  • ……

这类人通常都是习惯于用“第一性原理”思考事物

回到我们故事的主人翁,做为汽车行业的产品工程师阿嘉准备要买一台车。说到买车,阿嘉不禁想起了他的偶像:把一台特斯拉汽车送上火星的 “钢铁侠”埃隆·马斯克。第一性原理正是在他的推波助澜下,成了最近很多人朗朗上口的显学。

那么,第一性原理到底是什么?

第一性原理(First principle thinking,又称“第一原理”)其实是古希腊哲学家亚里士多德提出的一个哲学术语:

每个系统中存在一个最基本的命题,它不能被违背或删除

是不是觉得很抽象很难懂?

我们回到FMEA的例子中来说:

每一个结构,每一个工序,都有其应该要完成的功能与使命!

是不是觉得这样一讲就很简单了。简单到您可能会以为我在污辱您的智商。

先别急着想对作者丢鸡蛋或按下返回。我们的主人公阿嘉,上周就因为没搞懂功能与需求的概念,才刚刚吃了一次亏呢。

话说上周是母亲节,阿嘉心想,母亲养育我这么多年,如今我出社会开始赚钱了,是该好好回报她老人家了。于是去手机行买了一只"最贵"的IphoneX , 满心欢喜的以为母亲会喜欢,但母亲收到时表情略显尴尬。

前两天,阿嘉又去探望,发现妈妈把手机换回旧手机了了,阿嘉懵了。经过老爸私下提点,才知道原来阿嘉买的手机母亲觉得不适用,对她来说,手机最主要的功能就是字幕大、声音大、按键大!

从FMEA方法看一台车的诞生~3

小编在上课的过程中有时会问大家一个问题:“诺基亚手机好吗?”大家的回答都是好,但我再问那您为什么不买呢?大家只能相视一笑……

其实大家都清楚,在功能机的时代诺基亚以其耐用、故障率低、产品线广等特点占据了手机市场的至高点,但是当以Iphone4为代表的智能手机时代的到来后,诺基亚手机的功能、性能……等等要求都已不再符合客户的潜在需求。消费者抛弃它再正常不过了,毕竟让您买一个手机不是买情怀……

同样的,不管您是买车或是造车,或只是制造其中的一个组件。您一定要明确客户的需求,产品的功能性能。唯有这一步确定了,后面才能继续做延展的讨论。

从FMEA方法看一台车的诞生~3

BUT, 到底什么叫做功能呢?

轮胎必须要耐磨是功能吗?

铁件不能生锈是功能吗?

塑料的甲醛含量要求是功能吗?

外观的要求是功能吗?

。。。上面这些又该如何做评价及要求?

一般来说:我们对一个产品(零件)的要求分成功能跟性能:

功能

是指能够实现的既定要求。

比如:输送动力、控制速度、传热、颜色黑色。

性能

是指在满足功能情况下的可靠性和寿命等要求

比如:耐老化、防锈、不易燃

除一般功能性能外,其它辅助功能如接口功能也该分析。

从FMEA方法看一台车的诞生~3

接口是一种描述系统元素之间交互的功能。

一般分成五种主要类型:

  • 物理连接(例如支架、螺栓、夹具和各种连接器)
  • 材料交换(例如:气压、液压油或任何其他流体或物料的交换)
  • 能量传递(如热量传递、摩擦或运动传递,如链条或齿轮)
  • 数据交换(如计算机输入或输出、线束、电信号或任何其他类型的信息交换、网络安全项目)
  • 人-机(例如控制、开关、镜子、显示器、警告、座位、出入口)

另一种类型的接口可以描述为没有物理连接的部件之间的物理间隙,间隙可以是静态和/或动态的。

由于接口可以包含高达50%或更多的全部失效模式,因此,除了子系统和组件本身的内容外,任何FMEA都必须仔细考虑子系统和组件的接口。

定义了功能与性能,接下来我们再来谈谈要求。

要求是与功能性能相关的可测量特性。

如:功率(电瓦数)、流体(体积)、转速(rpm)、热(温度)

1 法律要求

环境环境友好型产品设计,适合回收利用,在操作者有可能误用的安全,不易燃;

2 行业准则及标准

如ISO、VDA、SAE等(如ISO 26262功能安全、SAE J3061安全等);

3 客户要求

明确的(如在客户规格中)和隐含的(如不受禁止的材料)-在所有规定的条件下;

4 内部要求

特定产品(例如:要求可制造性、测试的适用性、与其他现有产品的兼容性、可重用性、清洁性、生成性、入口和粒子扩散。)

一旦客户的要求完全确定,项/系统元素在范围上的功能就从它们派生而来。

综上所述,我们在分析FMEA的时候需要清楚的知道您的分析起点,比如DFMEA分析您就需要清楚的知道客户的要求,即功能、性能、外观、尺寸等等,这些要求您是如何实现的?您的产品是有几个部件、零件组成的?他们各自的要求是什么?相互之间有关联吗?零件和零件之间有限制吗?您如何按照最佳的设计手段,选择合适的材料、合适的配型、合适的结构设计来匹配的您的设计要求,即客户的需求。

要完成这些要求,我们回到我们上一篇文章所做的结构分析来继续往下看。

从FMEA方法看一台车的诞生~3

上篇我们使用了"结构树"的方式,来对车窗升降器里的电动马达做了上下阶的结构分析。接下来我们更进一步的使用"功能树"来进行功能关系的可视化。

为了准备功能树,相关的所有功能都应进行检查,以确保子功能可以实现完整功能。所有子功能在功能结构中逻辑地相互连接。

对于功能结构的逻辑链接,可做询下提问:

  • “低阶功能如何实现较高阶的功能?”(自上而下)和
  • “为什么需要低阶功能?”(自下而上)。
从FMEA方法看一台车的诞生~3

上述的功能分析,也可以转换成表格的形式,做为新版FMEA中六步法第三步-功能分析的最终呈现。

从FMEA方法看一台车的诞生~3

完整的功能描述构成了随后的失效分析和风险缓解的基础。下一集,我们将进入我们的主题,新版FMEA六步法中第四步-失效分析。

从FMEA方法看一台车的诞生~3

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