FMEA(Failure Mode and Effects Analysis)即失效模式与影响分析,是当前世界公认的用于产品问题系统化梳理以及问题预防的最有效方法之一。
FMEA工作并不仅仅是一份《FMEA分析表》,其价值能延伸至产品全生命周期的各项工程活动中。图1列举了部分由FMEA衍生的文件及其作用的工程阶段。尤其在产品开发过程中,工程师需要借助这些文件系统地梳理产品已有和潜在问题,可最大限度降低产品开发风险、提升产品设计质量、优化产品全生命周期成本。
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图1 FMEA在产品全生命周期中的价值延伸
本文我们将围绕“以应用FMEA实现设计问题预防、促进设计质量提升”这个主题来探讨如何做好设计FMEA(DFMEA)。
近年来,越来越多的企业开始实施DFMEA分析工作,其中大多数企业是迫于外部的压力及要求(如客户交付要求必须包含DFMEA文件,或是企业通过认证的要求等)开展此项工作的,但也有不少优秀的企业立足于产品质量提升而主动开始DFMEA探索与应用。
笔者通过对部分行业及企业的调研和访谈了解到,很多企业存在这样的困惑:“DFMEA我们已经学习了,分析报告也按照模板做完了,但怎么用起来呢?”、“怎样才能通过DFMEA提高设计质量呢?”
拿大家都熟悉的设计评审来举个例子:
场景一:在大多数企业,设计评审基于企业已有的专业能力和经验,采用头脑风暴的方式开展。不可否认,评审中很多即时迸发的金点子可以避免部分设计失误,但整体效果不明显,很难对产品设计质量带来系统性的提升。
场景二:部分优秀的企业,通过基于DFMEA的设计评审方式,评审专家以DFMEA报告为主线,结合本产品已发生问题、潜在问题、类似产品问题,组织并引导各环节专家系统地开展覆盖产品各阶段(如:安装、调试、使用、维修等)的问题排查与预防,保障了设计评审的全面、系统与高效。
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图2 DFMEA应用场景示例
图2只是一个示例,应用DFMEA提升产品设计质量还有很多模式。值得注意的是,并不是随便一个DFMEA都能成功实现“终极扫雷”,只有真正理解FMEA工具方法和思考模式,并结合企业实际情况,对DFMEA方法进行大胆的创新性改进,明确关注点,不断优化DFMEA实施的方法和要点,才能使DFMEA方法真正地在设计质量提升上发挥出它应有的作用。
笔者通过不断地工程实践和方法摸索,总结了一套DFMEA分析流程与方法与大家分享,如图3所示。将DFMEA分析划分为四个工作阶段,每个阶段的实施要点罗列如下:
第一阶段:DFMEA准备工作
a. 定义被分析的产品(产品功能树、产品结构树、接口功能、约束-客户期望、法规要求、政府政策等);
b. 汇集资料和数据,客观地了解本产品及相关产品的当前问题和缺陷;
c. 明确DFMEA分析的层次及目标,DFMEA以产品总体质量提升为目标,复杂产品可以一个阶段一个阶段地分析、一个专业一个专业地完善;
d. 召集相关人员共同讨论、学习DFMEA工具
e. 确定DFMEA分析模板(DFMEA分析表可根据企业特点进行必要的调整与变化,甚至可以添加分析维度),准备好DFMEA的基础内容并发给大家提前熟悉。
第二阶段:DFMEA分析
a. 确定DFMEA主持人、策划组织DFMEA讨论会。好的主持人对DFMEA分析的质量与效率影响极大,需要选择对DFMEA工具内涵有深刻理解、同时熟悉产品的人员承担,也可以由多人协同完成。
b. 组织相关环节能接触到产品一手信息的人员参与DFMEA讨论会。DFMEA成功的前提是信息共享、共同讨论、共同填写。在此基础上,借助DFMEA分析表已填的内容引导DFMEA分析的内容顺序。
c. 调节DFMEA分析过程的模式与节奏,这是极其重要的一步。对企业来说,DFMEA分析通常需要采用会上与会下结合的方式开展。如果完全采用会上的方式,则往往由于会议过长造成大家失去耐心、效率低下,反之则容易造成分析割裂、内容不完整。这就需要我们细化分析流程,策划好分析节奏。
第三阶段:问题评价
a. 明确问题评价准则,组织评分并进行汇总分析。
b. 提取设计问题并依据产品设计目标进行问题解决优先级排序。
c. 在此评价准则下设定产品设计质量管理目标,比如今年优先解决风险系数(RPN值)100以上的高风险问题,明年解决风险系数80以上的问题。从这个层面上分析就代表着产品整体风险越来越低、产品成熟度越来越高。
第四阶段:DFMEA迭代与价值延伸
a. 依据问题解决优先级排序,运用技术、管理等手段关闭问题。
b. 将经验证的问题处理措施写入DFMEA进行更新,并保证在产品全生命周期过程中持续更新迭代。
c. DFMEA分析结果的价值延伸,以衍生文件为载体,结合企业当前工作流程以及工作标准进行修订与优化,并实现效果验证与成果固化。
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图3 DFMEA分析流程与要点例
好的DFMEA一定可以对发现及预防设计问题、提升产品质量发挥重大作用。笔者想与大家分享几个核心观点:
1.用好DFMEA可以帮助企业以一种系统化的工作方法在样机之前提早发现问题,可以真正缩短产品开发周期并实现设计质量提升;
2.DFMEA的价值延伸,DFMEA适用于各类工程人员和产品各个阶段,并辐射系列产品甚至跨产品族;
3.FMEA工作的输出绝不仅仅是《DFMEA分析表》,要站在企业自身的应用场景上深入思考如何借助DFMEA衍生和应用;
4.不要过于迷信别人家的经典DFMEA模板以及典型应用,有用的DFMEA模板往往有自身特色,好的DFMEA分析报告也一定是相关人员共同严谨地讨论出来的。
本文章转载自微信公众号【可靠性杂谈】,其原创为知识谷。