FMEA(Failure Mode and Effects Analysis)即失效模式與影響分析,是當前世界公認的用于產品問題系統化梳理以及問題預防的最有效方法之一。
FMEA工作并不僅僅是一份《FMEA分析表》,其價值能延伸至產品全生命周期的各項工程活動中。圖1列舉了部分由FMEA衍生的文件及其作用的工程階段。尤其在產品開發過程中,工程師需要借助這些文件系統地梳理產品已有和潛在問題,可最大限度降低產品開發風險、提升產品設計質量、優化產品全生命周期成本。
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圖1 FMEA在產品全生命周期中的價值延伸
本文我們將圍繞“以應用FMEA實現設計問題預防、促進設計質量提升”這個主題來探討如何做好設計FMEA(DFMEA)。
近年來,越來越多的企業開始實施DFMEA分析工作,其中大多數企業是迫于外部的壓力及要求(如客戶交付要求必須包含DFMEA文件,或是企業通過認證的要求等)開展此項工作的,但也有不少優秀的企業立足于產品質量提升而主動開始DFMEA探索與應用。
筆者通過對部分行業及企業的調研和訪談了解到,很多企業存在這樣的困惑:“DFMEA我們已經學習了,分析報告也按照模板做完了,但怎么用起來呢?”、“怎樣才能通過DFMEA提高設計質量呢?”
拿大家都熟悉的設計評審來舉個例子:
場景一:在大多數企業,設計評審基于企業已有的專業能力和經驗,采用頭腦風暴的方式開展。不可否認,評審中很多即時迸發的金點子可以避免部分設計失誤,但整體效果不明顯,很難對產品設計質量帶來系統性的提升。
場景二:部分優秀的企業,通過基于DFMEA的設計評審方式,評審專家以DFMEA報告為主線,結合本產品已發生問題、潛在問題、類似產品問題,組織并引導各環節專家系統地開展覆蓋產品各階段(如:安裝、調試、使用、維修等)的問題排查與預防,保障了設計評審的全面、系統與高效。
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圖2 DFMEA應用場景示例
圖2只是一個示例,應用DFMEA提升產品設計質量還有很多模式。值得注意的是,并不是隨便一個DFMEA都能成功實現“終極掃雷”,只有真正理解FMEA工具方法和思考模式,并結合企業實際情況,對DFMEA方法進行大膽的創新性改進,明確關注點,不斷優化DFMEA實施的方法和要點,才能使DFMEA方法真正地在設計質量提升上發揮出它應有的作用。
筆者通過不斷地工程實踐和方法摸索,總結了一套DFMEA分析流程與方法與大家分享,如圖3所示。將DFMEA分析劃分為四個工作階段,每個階段的實施要點羅列如下:
第一階段:DFMEA準備工作
a. 定義被分析的產品(產品功能樹、產品結構樹、接口功能、約束-客戶期望、法規要求、政府政策等);
b. 匯集資料和數據,客觀地了解本產品及相關產品的當前問題和缺陷;
c. 明確DFMEA分析的層次及目標,DFMEA以產品總體質量提升為目標,復雜產品可以一個階段一個階段地分析、一個專業一個專業地完善;
d. 召集相關人員共同討論、學習DFMEA工具
e. 確定DFMEA分析模板(DFMEA分析表可根據企業特點進行必要的調整與變化,甚至可以添加分析維度),準備好DFMEA的基礎內容并發給大家提前熟悉。
第二階段:DFMEA分析
a. 確定DFMEA主持人、策劃組織DFMEA討論會。好的主持人對DFMEA分析的質量與效率影響極大,需要選擇對DFMEA工具內涵有深刻理解、同時熟悉產品的人員承擔,也可以由多人協同完成。
b. 組織相關環節能接觸到產品一手信息的人員參與DFMEA討論會。DFMEA成功的前提是信息共享、共同討論、共同填寫。在此基礎上,借助DFMEA分析表已填的內容引導DFMEA分析的內容順序。
c. 調節DFMEA分析過程的模式與節奏,這是極其重要的一步。對企業來說,DFMEA分析通常需要采用會上與會下結合的方式開展。如果完全采用會上的方式,則往往由于會議過長造成大家失去耐心、效率低下,反之則容易造成分析割裂、內容不完整。這就需要我們細化分析流程,策劃好分析節奏。
第三階段:問題評價
a. 明確問題評價準則,組織評分并進行匯總分析。
b. 提取設計問題并依據產品設計目標進行問題解決優先級排序。
c. 在此評價準則下設定產品設計質量管理目標,比如今年優先解決風險系數(RPN值)100以上的高風險問題,明年解決風險系數80以上的問題。從這個層面上分析就代表著產品整體風險越來越低、產品成熟度越來越高。
第四階段:DFMEA迭代與價值延伸
a. 依據問題解決優先級排序,運用技術、管理等手段關閉問題。
b. 將經驗證的問題處理措施寫入DFMEA進行更新,并保證在產品全生命周期過程中持續更新迭代。
c. DFMEA分析結果的價值延伸,以衍生文件為載體,結合企業當前工作流程以及工作標準進行修訂與優化,并實現效果驗證與成果固化。
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圖3 DFMEA分析流程與要點例
好的DFMEA一定可以對發現及預防設計問題、提升產品質量發揮重大作用。筆者想與大家分享幾個核心觀點:
1.用好DFMEA可以幫助企業以一種系統化的工作方法在樣機之前提早發現問題,可以真正縮短產品開發周期并實現設計質量提升;
2.DFMEA的價值延伸,DFMEA適用于各類工程人員和產品各個階段,并輻射系列產品甚至跨產品族;
3.FMEA工作的輸出絕不僅僅是《DFMEA分析表》,要站在企業自身的應用場景上深入思考如何借助DFMEA衍生和應用;
4.不要過于迷信別人家的經典DFMEA模板以及典型應用,有用的DFMEA模板往往有自身特色,好的DFMEA分析報告也一定是相關人員共同嚴謹地討論出來的。
本文章轉載自微信公眾號【可靠性雜談】,其原創為知識谷。