TS/16949中的DFMEA怎样才能实际应用到工作中？

Posted 2023-03-25

1、 建立故障模式库的方法

（1）建立系统结构树

为建立故障模式库，首先要建立系统的结构树,它并不依赖于某一特定的产品,而是依据同一类产品建立。

（2）确定故障数据源

为确定故障模式，先要找到相应的数据源；建议选择同类产品的试验数据或三包数据,因为这两种数据中较为详细地记录了产品在试验和使用过程中出现的故障。

（3）筛选所分析子系统的故障数据

一般来讲，故障数据来自于系统，需要将故障数据逐层筛选，才能最终得到系统、每一级子系统以及零部件的故障数据，为确定其故障模式作准备。

（4）确定关键字

三包数据来自于不同的维修点,并非由专业的试验人员收集，难免存在不规范的现象。比如对于“密封不严”这一故障现象，故障数据中就会有“密封不严、不密封、密封性差、密封性不好”等多种描述。

针对这种现象，建议数据归纳人员先要了解各种故障现象的描述，在此基础上确定关键字，对所选子系统的故障数据进行归类。关键字确定的原则是，能筛选到95%以上的同种故障现象，尽量做到不遗漏；不同故障现象间尽量做到不重复。因此,筛选同一种故障现象很可能需要确定几个关键字。

（5）对系统的故障数据进行分类

依据确定的关键字对系统的故障数据进行分类,分类后的故障数据就可以用来抽象出故障模式。

（6）故障模式的抽象

根据分类后的故障数据，可以抽象出相应的故障模式。故障模式要求用术语表示,汽车产品可以参照标准QC—900；标准中没有的故障模式，需由工程师商量之后统一确定。

（7）故障模式挂接在系统结构树的节点上

系统、子系统及零部件等不同层次都会有相应的故障模式,需要将其挂接在相应的节点上,至此故障模式库就搭建完成。随着分析工作的深入和故障数据的持续归纳,故障模式库会越来越完整。

2、确定DFMEA的详细分析对象

（1）建立系统的组成结构树

此处系统的组成结构树与上述中的系统结构树类似，但本质上不同。这里的系统组成结构树是与系统的组成完全相同，依照系统的结构和功能逐级向下建立，直到系统的零部件为止(称为组成结构树的叶结点)

（2）确定阈值

阈值是确定重要分支所依据的条件。根据DFMEA的原理,推荐确定重要度(S)和风险顺序数(RPN)两个参数的阈值,只要某分支的S和RPN两参数中的任意一个等于或超过阈值，该分支就被确定为重要分支。

除S和RPN以外，DFMEA中还有发生度(O)和探测度(D)两个参数,S用来描述故障后果,O表明故障原因的发生概率,D是对探测措施有效程度的度量,RPN是S,O,D3者的乘积。O和D的阈值根据类似产品的故障数据确定,原则是要比DFMEA中的阈值低。

（3）选择所需分析的对象

对产品的组成结构树逐级向下分析,首先确定第一级分支的所有的S,O,D值,并计算得到RPN值;然后根据阈值来确定哪一个分支为重要分支,被确定为重要分支的仍然重复以上过程直到组成结构树的叶结点,非重要分支则不再继续分析。

3、实施DFMEA的流程

1. 分析基础项

（1）功能

分析项目的功能,用尽可能简明的文字来说明被分析项目满足设计意图的功能；阀体的功能是与阀片配合保证最小流量;与怠速控制阀配合保证怠速流量;与节气门位置传感器配合保证主进气量。

（2）潜在故障模式

每项功能会对应一种或一种以上的故障模式，填写故障模式要遵循"破坏功能"的原则,即尽量列出破坏该功能的所有可能的模式；故障模式大部分来源于故障模式库，还有一部分是新出现的故障模式以及小组分析的结果,阀体的潜在故障模式为磨损、裂纹、断裂以及积碳等。

（3）潜在故障后果

每种故障模式都会有相应的故障后果;分析故障后果时,应尽可能分析出故障的最终影响,即最严重的影响；阀体的潜在故障后果为发动机无力、燃油消耗率高、怠速高。　

（4）潜在故障起因

所谓故障的潜在起因是指设计薄弱部分的迹象，其结果就是故障模式；根据阀体结构和对其进行的功能分析,可以知道阀体磨损的潜在故障原因为,阀体喉口与阀片直径不匹配;阀杆与阀片螺钉孔的位置不匹配;怠速控制阀与怠速通道的孔径不匹配;怠速通道的孔系不同轴。

（5）现有控制措施

根据故障的潜在起因可确定预防与探测的措施,这些都是已有的或将要有的措施。

阀体的现有控制措施为配合设计阀体喉口和阀片直径,保证其配合间隙;配合设计阀杆和阀片螺钉孔位置,保证其同心度;配合设计怠速控制阀和怠速通道的孔径,保证其配合间隙。

2. 分析衍生项

根据潜在故障后果确定S,根据潜在故障原因以及同型产品的三包数据确定O,根据探测措施确定D;根据确定的S,O,D计算得到RPN值。如果需要修正,可以提出适当的建议措施,作为改进的依据,最后生成统一的DFMEA报告。

美国汽车工业行动集团(AIAG)颁布的FMEA标准中，提供了严重度、O和D的评定准则，其中，O准则非常直观,根据计算得到的频率即可得。

D和严重度判定准则的操作性较差，推荐企业根据AIAG的D准则,结合企业现有的控制措施制定适用于企业自身的D判定准则。

至于严重度的判定,提倡仍沿用AIAG的准则,但为了增强其可操作性,本文对其进行了进一步的归纳总结,生成如下图所示的流程;根据该流程即可很容易地判定每种故障的严重度。阀体磨损的严重度影响了发动机的基本功能,但未完全丧失，所以严重度为7;

阀体磨损的O根据故障数据的统计结果，结合专家组的分析,确定O为3；

阀体磨损的检测度现有的控制措施除硬度检测外，均为对两零部件的配合检测,有较多的机会能找出潜在的起因,检测度为4。

专家组确定S和RPN的阈值为7和80，当S超过7(含7),RPN超过80(含80)时，必须对其进行改进。因此，提出了以下建议措施：

a)阀体喉口和阀片直径、阀片和阀杆影响全闭泄漏量，除保证其配合间隙外,还应通过设计保证装配后阀体喉口和阀片的同轴度,并进行全闭泄漏量检测；

b)怠速控制阀和怠速通道影响怠速流量，先需要通过设计保证怠速通道孔系的同轴度，然后保证怠速控制阀和怠速通道的同轴度和间隙。

完成以上分析后,要根据建议措施对设计进行修正(实际采取的措施可能与建议措施不同),修正后再重复以上步骤,直至S和RPN低于确定的DFMEA的S和RPN阈值。

3. 生成DFMEA报告

完成每轮DFMEA之后,要及时生成DFMEA报告,包括需改进的零部件、建议措施和改进措施等。

参考技术A TS/16949中的DFMEA对于供应链供应商是不用的，因为没有设计这一块。
DFMEA主要是对于生产产品的设计中的风险预防，如果顾客对你下达设计任务（包含部分设计）时，你才要进行TS/16949中的DFMEA工作。
另外对于有一部分供应商的产品需要自己研发的，比如汽车用的继电器（性能适应性设计），橡浆塑料产品（配方设计）和部分的冲压产品（主要是设计防错系统），还是要进行DFMEA的；就拿橡胶来讲回料的添加比率，就有相当的讲究，多了会产生什么后果，少了会产生什么后果；其它的氧化剂以及添加剂也是如此。
记住，DFMEA就是针对设计而言的，如果顾客有完全的图纸和配方的就没有你的事情。 参考技术B 当然是转化成控制计划和工艺卡片的形式，以工装或者检具来体现，重点在预防！ 参考技术C 新产品设计开发的时候使用，可以将以往的经验全部考量进去