淺析DFMEA在重卡研發(fā)中的應(yīng)用

馮阿強(qiáng)

（安徽江淮汽車集團(tuán)股份有限公司，安徽 合肥 230601）

1 DFMEA工具的應(yīng)用背景

隨著社會(huì)的發(fā)展，質(zhì)量、成本、交付和服務(wù)成為制約汽車企業(yè)發(fā)展的主要因素，為解決上述問題，企業(yè)不得不改善自身管理。TS16949作為汽車行業(yè)特有的質(zhì)量管理體系，在改善產(chǎn)品和過程質(zhì)量、減少變差和提高效益方面具有指導(dǎo)意義。FMEA體系工具作為TS16949的五大核心工具之一，能夠容易、低成本地對產(chǎn)品或過程進(jìn)行修改，從而減輕事后修改的危機(jī)，找到能夠避免或減少這些潛在失效發(fā)生的措施，對于設(shè)計(jì)質(zhì)量的提升和知識管理體系的建設(shè)。

1.1 TS16949體系標(biāo)準(zhǔn)對于DFMEA的要求

TS16949體系標(biāo)準(zhǔn)7.3.3設(shè)計(jì)和開發(fā)輸出中要求：設(shè)計(jì)和開發(fā)輸出的方式應(yīng)適合于針對設(shè)計(jì)和開發(fā)輸出進(jìn)行驗(yàn)證，并在放行前得到批準(zhǔn)。7.3.3.1產(chǎn)品設(shè)計(jì)輸出-補(bǔ)充中規(guī)定：產(chǎn)品設(shè)計(jì)輸出應(yīng)以能夠?qū)φ债a(chǎn)品設(shè)計(jì)輸入要求進(jìn)行驗(yàn)證和確認(rèn)的形式來表示。產(chǎn)品設(shè)計(jì)輸出應(yīng)包括：設(shè)計(jì)FMEA、可靠性結(jié)果。

1.2 DFMEA的定義及作用

DFMEA 是在產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中，通過對產(chǎn)品各組成單元潛在的各種故障模式及其對產(chǎn)品功能的影響進(jìn)行分析，提出可能采取的預(yù)防改進(jìn)措施，以提高產(chǎn)品可靠性的一種設(shè)計(jì)分析方法。它對各種可能的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評價(jià)、分析，以便在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上消除這些風(fēng)險(xiǎn)或?qū)⑦@些風(fēng)險(xiǎn)減小到可接受的水平。及時(shí)性是成功實(shí)施FMEA的最重要因素之一，它是一個(gè)“事前的行為”，而不是“事后的行為”。

1.3 DFMEA的重要指標(biāo)

失效即喪失完成規(guī)定的功能，其表現(xiàn)形式成為失效模式，引起產(chǎn)品失效的的物理、化學(xué)或生物等變化的內(nèi)在原因稱為失效機(jī)理。DFMEA的主要工作就是確定失效模式，查找失效機(jī)理，從而制定措施來避免或降低失效的發(fā)生。DFMEA主要有4個(gè)重要指標(biāo)：嚴(yán)重度（S）、頻度（O）、探測度（D）和風(fēng)險(xiǎn)優(yōu)先系數(shù)（RPN）。

嚴(yán)重度（S）是指潛在失效模式發(fā)生時(shí)對零件、子系統(tǒng)、系統(tǒng)或顧客影響后果的嚴(yán)重程度的評價(jià)指標(biāo)；頻度（O）指某一特定的起因/機(jī)理在設(shè)計(jì)壽命內(nèi)出現(xiàn)的可能性；探測度（D）是指用現(xiàn)行控制方法來探測潛在失效能力的評價(jià)指標(biāo)。為量化評價(jià)，按照1-10的打分原則對S、O、D進(jìn)行評價(jià)。風(fēng)險(xiǎn)優(yōu)先系數(shù)（RPN）是S、O、D的乘積，即RPN=S*O*D。

2 DFMEA體系工具的應(yīng)用

結(jié)合重卡自身個(gè)性化需求、適應(yīng)性開發(fā)較多的特點(diǎn)，基于對產(chǎn)品開發(fā)質(zhì)量、成本、周期的綜合考慮，在產(chǎn)品技術(shù)方案設(shè)計(jì)階段加入DFMEA的設(shè)計(jì)應(yīng)用。

2.1 DFMEA在新產(chǎn)品開發(fā)中的應(yīng)用

在APQP新產(chǎn)品開發(fā)流程中，DFMEA屬于產(chǎn)品設(shè)計(jì)和開發(fā)階段的重要任務(wù)，通過分析，實(shí)現(xiàn)對產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案進(jìn)行修改，減少事后修改的損失。主要步驟如下：

2.1.1 DFMEA編制小組的建立

DFMEA工作包含許多內(nèi)容，涉及到多個(gè)業(yè)務(wù)領(lǐng)域，必須由一個(gè)團(tuán)隊(duì)完成。重卡研發(fā)借助APQP小組的力量，技術(shù)、工藝、質(zhì)量、生產(chǎn)、營銷等多部門參與，自由發(fā)揮、相互討論，完成各設(shè)計(jì)小組DFMEA設(shè)計(jì)工作。

2.1.2 以往數(shù)據(jù)的收集

DFMEA中對于S、O、D的判斷可參考曾經(jīng)出現(xiàn)的問題及相應(yīng)的措施進(jìn)行綜合判定，這里的數(shù)據(jù)包括現(xiàn)場、試驗(yàn)場、市場以及客戶調(diào)研數(shù)據(jù)。

2.1.3 嚴(yán)重度（S）、頻度（O）、探測度（D）的判定標(biāo)準(zhǔn)建立

參考FMEA應(yīng)用手冊，結(jié)合重卡應(yīng)用實(shí)際，建立統(tǒng)一的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，評估分為1到10級。其中，要減少失效的嚴(yán)重度級別數(shù)值，只能通過修改設(shè)計(jì)來實(shí)現(xiàn)。

2.1.4 明確應(yīng)用的準(zhǔn)則

當(dāng)RPN≥80或嚴(yán)重度數(shù)（S）≥9或發(fā)生率（O）≥9時(shí)，F(xiàn)MEA設(shè)計(jì)小組應(yīng)提出糾正措施來降低RPN值。當(dāng)不滿足以上條件時(shí)，失效模式依RPN值排列其風(fēng)險(xiǎn)順序, 針對TOP3的關(guān)鍵項(xiàng)目須提出糾正措施。

2.1.5 DFMEA應(yīng)用的檢查

為了保證DMFEA應(yīng)用的效果，總布置設(shè)計(jì)人員在產(chǎn)品技術(shù)方案編制時(shí)識別主要變動(dòng)分組，并確認(rèn)是否需要更新車型 DFMEA，在《產(chǎn)品技術(shù)方案評審報(bào)告》中對于評審結(jié)果進(jìn)行明確，通過現(xiàn)場員工、試驗(yàn)人員和市場客戶的反饋來評價(jià)DFMEA的應(yīng)用效果。

2.2 DFMEA數(shù)據(jù)庫的更新和維護(hù)

重卡產(chǎn)品FMEA按照車型平臺建立，后期FMEA更新以平臺車型為準(zhǔn)，變型產(chǎn)品的 FMEA量產(chǎn)后只對平臺車型FMEA進(jìn)行更新，各平臺車型FMEA選定責(zé)任人，負(fù)責(zé)PLM系統(tǒng)FMEA數(shù)據(jù)庫的維護(hù)，項(xiàng)目管理人員負(fù)責(zé)對FMEA更新情況進(jìn)行檢查。更新的來源主要為現(xiàn)場、試驗(yàn)場和市場問題的反饋，保證DFMEA文件的更新

2.2.1 現(xiàn)場反饋問題的DFMEA更新

表1 現(xiàn)場問題根據(jù)缺陷嚴(yán)重程度分為4類

A類和B類現(xiàn)場問題整改按計(jì)劃節(jié)點(diǎn)要求推進(jìn)，在技術(shù)更改通知單或圖紙下發(fā)時(shí)對FMEA進(jìn)行更新；C類和D類現(xiàn)場問題整改以問題臺賬形式管控，根據(jù)具體需要更新DFMEA。

2.2.2 試驗(yàn)場反饋問題的DFMEA更新

表2 試驗(yàn)場問題根據(jù)缺陷嚴(yán)重程度分為4類

A類和B類試驗(yàn)場問題在提交A3閉環(huán)報(bào)告時(shí)同步提交更新后DFMEA，在技術(shù)更改通知單或圖紙下發(fā)時(shí)對FMEA進(jìn)行更新，錄入 PLM 系統(tǒng)，項(xiàng)目管理人員在圖紙發(fā)放時(shí)進(jìn)行檢查。 C類和D類試驗(yàn)場問題納入試驗(yàn)問題臺賬管控，問題整改閉環(huán)后提交A3閉環(huán)報(bào)告，如涉及FMEA變動(dòng)，須同步提交；如不涉及，則在閉環(huán)報(bào)告中進(jìn)行說明。

2.2.3 市場反饋問題的DFMEA更新

A類和B類市場問題根據(jù)問題指令單要求進(jìn)行整改，提交市場問題《A3閉環(huán)報(bào)告》時(shí)同步提交更新后DFMEA，在技術(shù)更改通知單或試行圖紙下發(fā)時(shí)對FMEA進(jìn)行更新，錄入PLM系統(tǒng)，項(xiàng)目管理人員在圖紙發(fā)放時(shí)進(jìn)行檢查；C類和D類市場問題納入市場問題臺賬管控，如涉及FMEA變動(dòng)，按照A/B類進(jìn)行更新；如不涉及，則在閉環(huán)報(bào)告中進(jìn)行說明。

表3 市場問題根據(jù)缺陷嚴(yán)重程度分為4類

2.3 協(xié)同研發(fā)體系中的DFMEA

產(chǎn)品質(zhì)量的提升成為企業(yè)競爭優(yōu)勢的重要?jiǎng)恿Γ?0%-80%產(chǎn)品質(zhì)量決定于設(shè)計(jì)的早期階段，而將優(yōu)秀的協(xié)作供應(yīng)商或者科研單位納入研發(fā)階段進(jìn)行共同設(shè)計(jì)將有助于改善成本和質(zhì)量、加快產(chǎn)品開發(fā)的速度、降低開發(fā)周期，以最低的成本創(chuàng)造最高效益，滿足日漸提升的客戶需求。DFMEA的設(shè)計(jì)過程中要充分發(fā)揮優(yōu)秀供應(yīng)商技術(shù)力量，從零部件DFMEA反過來驗(yàn)證子系統(tǒng)DFMEA和系統(tǒng)DFMEA的分析結(jié)果。

3 結(jié)束語

DFMEA是事前行為，而不是事后操作；DFMEA的編制是一種團(tuán)隊(duì)行為，依靠APQP小組中不同領(lǐng)域人員的智慧，將重卡產(chǎn)品的開發(fā)由“被動(dòng)解決”轉(zhuǎn)向了“主動(dòng)預(yù)防”，產(chǎn)品開發(fā)質(zhì)量和效率不斷提高。FMEA的應(yīng)用需要領(lǐng)導(dǎo)關(guān)注和全面參與，聯(lián)合知識管理體系，形成良性循環(huán).

參考文獻(xiàn)

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