fmea分析 fmea分析七步法

专栏介绍

本专栏将深入解析AIAG与VDA联合发布的新版FMEA方法论。我们结合丰富的实际案例，逐步讲解新版FMEA七步法，帮助企业相关职能人员快速适应新方法，掌握潜在失效分析技术，有效进行风险管理与防范。通过解决产品设计及过程设计中可能出现的各类问题，提升企业的风险控制能力。

设计功能分析的核心目标，是在系统结构分析的基础上，确保按照需求和规范，正确地将功能分配给系统各个组成部分。

功能分析的主要目标：

● 使产品或过程功能清晰可见

● 创建功能树或功能分析表，明确内部及外部客户的需求，并将其与产品功能关联

● 将各种要求或特性与功能进行有效对接

● 促进工程团队（包括系统、安全和组件团队）之间的协作

● 为失效分析提供坚实基础

功能分析是FMEA七步法中的关键步骤，同时也是一个相对复杂的环节。

其难点之一在于如何系统地识别和规范各层级、各系统的功能；

第二个难点则是如何全面识别系统的所有功能。因为功能分析直接影响到失效分析的效率，若前期的功能分析足够全面和完善，后续的失效分析会变得更加简便。这时，利用边框图和参数图等工具，能够帮助识别和描述系统功能。

在一定的输入条件下，使系统内部发生预期的影响和变化，这种完成特定任务的能力称为功能。

● 系统功能涉及不同系统之间的相互作用和交换

● 功能描述通常采用“动词+名词”的结构，例如：

- 从发动机轴传递扭矩至齿轮

- 提供12V电压

● 在定义系统功能时，必须将每个子系统放在整体系统中进行全面分析

● 功能可分为预期功能与非预期功能

功能交互的类型：

功能描述阐明了一种方法，通过输入变量转换为输出变量，最终实现特定功能。

输入与输出可分为以下四类：

P-------------------------------

物理接触（如焊接、螺栓紧固、夹持等）

E-------------------------------

能量传递（热能、机械能、电能、化学能、光能等）

I-------------------------------

信息传递（如ECU、传感器、信号等）

M-------------------------------

物料交换（如冷却液、废气等）

通过识别这些接口并明确它们之间的相互关系，能够较为容易地识别出系统的功能。

功能要求：

功能要求是用于衡量或评估功能性能的标准。其来源可以是法律法规、行业标准、客户要求、内部规定或产品自身的特性等。功能要求可分为两类：

1. 功能性要求： 评估或衡量预期性能的标准，例如材料硬度。

2. 非功能性要求： 对设计自由度的限制，例如温度范围等。

在全面识别系统功能的过程中，除了使用边框图来识别接口并探讨与功能之间的关系外，还可以利用参数图表（P diagram）。

参数图表是一种通过框图形式展现系统参数之间关联的工具，它是FMEA分析中的理想辅助手段。

一个典型的参数图表包含以下要素：

需要明确“分析对象/聚焦系统”，该对象的前端会有“输入变量”，随后显示“预期输出变量”和“非预期输出变量”。

从“输入变量”到“预期输出变量”的转化过程，正是功能实现的过程。在这一过程中，可能会遇到一些干扰因素，系统需要借助“控制参数”来消除干扰，以保证功能正常实现。

参数图与FMEA的关系：

1. 与功能分析紧密相关。 通过输入变量到预期输出的转化，明确功能实现过程。

2. 与失效分析有密切联系。 例如，在车顶灯的参数图中，干扰噪音可能是导致功能失效的潜在原因。

● 功能的详细程度从左到右逐渐增加

● 正确的功能描述应能够明确阐述如何满足左侧功能的要求

引导问题应从左向右提问：“如何实现？”

● 左侧的功能能够解释右侧功能如何满足需求

引导问题应从右向左提问：“它的作用是什么？”

例如，假设我们的聚焦分析对象是一个开关组件，它的功能是将手指的力量转化为开关信号，实际表现为接通电路。那么，如何实现这个功能呢？

开关组件为何要具备接通电路的功能？要追溯到上一层次的车顶灯要求，分析功能之间的“如何”和“为什么”关系。

通常，设计过程分为正向设计，即在明确设计系统的功能与要求后，按照这些需求开发、设计并逐层分解功能，最终将分析结果归纳到表格中。

完成功能分析后，进行失效分析会更加简单。例如，假设开关组件的功能是接通电路，可能出现的失效情况是无法接通电路，导致没有电信号。这时，需要追溯原因，可能是按键未能成功接通电路，进而影响整个车顶灯的正常工作。

功能分析不仅是FMEA的基础，而且决定了后续失效分析的顺利程度。这也体现了功能分析在FMEA过程中的核心地位。

在实际培训过程中，我们曾接触到一些客户，他们主要生产各种类型的弹簧，广泛应用于汽车行业。在这种情况下，如何建立结构分析，并定义弹簧的功能呢？

在这种情况下，我们需要灵活地结合结构分析与功能分析，借助接口找到弹簧在系统中的作用，并逐步识别与其相关的功能和接口。我们更多关注弹簧的材质、螺纹和圈数等特性。

在FMEA过程中，大家可能会遇到各种问题，这时应灵活运用各种技巧来解决。如果遇到难题，随时可以联系我们

同样，失效模式及效应分析（FMEA）也不仅限于产品设计阶段，它同样适用于生产过程和后续维护阶段。在生产过程中，FMEA帮助企业识别生产线上的潜在风险，制定应对策略，以避免质量问题的发生。例如，某汽车制造商通过FMEA识别了车身装配过程中可能出现的螺丝松动问题，并提前采取了加强固定的措施，避免了在产品