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SAE新FMEA标准中如何制作参数图?(第四部分)

 yeshuheng 2024-04-21 发布于江苏
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SAE新FMEA标准中如何制作参数图?(第四部分)

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本次发布是SAE美国汽车工程师学会更新的,不是AIAG-VDA FMEA手册。

SAE在2021年1月13日 更新了FMEA标准。该标准的上一个版本是2009版,本次是在2009版的基础上进行的修订。

该更新的标准和AIAG-VDA FMEA手册有哪些不同点呢?

鲜老师经过阅读整理如下:


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参数图


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参数(P)图是项目所在环境的图形表示,参数是功能行为的属性。P图包括影响输入和输出之间传递功能的因素,重点是优化输出所需的设计决策。

P图用于描述系统或组件在单一功能,不是所有的功能都需要P图,每一个P图只代表一个功能。团队应关注一些受新情况影响的关键功能。为了说明FMEA团队所关心的系统或组件的功能,可能需要不止一张P图。

潜台词:P图是系统或组件的单一功能行为的属性,不是针对零件级别,前面我们在功能分析已经说过了,零件级别的功能就是产品特性,在SAE手册中指出P图是针对系统或组件的单一功能,也就是说每一个P图只代表一个功能。所以FMEA团队要关注那些关键功能,或有变化的新功能。而在新版FMEA手册中没有指定P图这些特点。

P图侧重于功能的实现。它清楚地确定了对该功能的所有影响,包括哪些是可以控制的(控制因素),哪些是不能合理控制的(噪音因素)。

P图是稳健的DFMEA分析关键输入,它使团队能够理解功能转换以及功能是如何受到影响的。通过P图获得信息为测试计划提供输入(关注噪音因素)。

潜台词:P图分析影响到功能的所有影响,有工程师能控制的控制因素,也有不能合理控制的噪音因素。识别那些噪音因素,可以作为测试计划中测试环境的输入。如这些噪音因素对输出的功能没有影响,那说明设计的稳健性更好。

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P图用于特定的理想功能,帮助识别:

-系统优化所需的因素、水平、响应和信号

-可以作为FMEA输入的功能

-可能影响功能性能的控制因素和噪音因素

-失效模式和非预期的系统输出

-失效的潜在影响 

-推荐操作

P图是说明系统行为的一种有用的方法:

-变化的来源

-控制性能的方法

-失效模式和噪音因素之间的联系

由于P图是在一个特定的功能上完成的,一个DFMEA可能有多个P图,在这种情况下,所有的P图都进入DFMEA分析。

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综上所述,鲜老师认为SAE新版FMEA标准中P图是在系统或组件的单一功能行为的属性,影响输入和输出之间传递功能的因素,包括控制因素与噪音因素,通过优化设计,提升功能的可靠性,同时为测试计划提供输入。

以下是前面我写过了一篇P图的文章,引用在这里:

功能是描述了项目/系统元素的预期用途,

是动词+名词的表达方式,

如车窗电机的功能是:电能转成机械能

功能要求是与功能的性能相关的可测量的特性,

功能要求来自至内部和外部的各种来源,

如车窗电机的功能要求是:输出转速XX,扭力XX,

以规定的速度上下移动车窗速度。

具体见下图标注部分:

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控制因子是工程师来做出选择,

为了实现功能要求,工程师能做些什么,

通过控制因子的调整,以使设计对噪音更不敏感(更稳健)

设计工程师的选型设计、物理设计均为控制因子,

如车窗电机的控制因子是:碳刷材质、碳刷尺寸等。

但要注意的的,

信号因子也可能是控制因子的一种,

不过,它是由用户直接或间接设置或调整的,

这样可以改变预期的输出,

如制动踏板的移动距离改变刹车距离。

非功能要求是限制设计自由度,

包括重量要求、空间要求、材料选择等,

发动机的尺寸受车身前舱的影响。

如车窗电机的非功能要求是:与顾客系统的

几何尺寸、重量、材料、尺寸等。

具体见下图标注部分:

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预期输出是理想的、预期的功能输出,

预期输出与输入因子成线性比例,

将电能转化为机械能,

输出扭转力矩XXN.m 转速XX RPM

非预期输出是在错误的时间操作、意外的方向、不相等的性能。

具体是故障行为或意外的功能输出。

制动系统将制动力转化为摩擦系数,

但热量、噪音和振动都是制动的非预期输出,

如车窗电机的非预期输出是热能、噪音等。

具体见下图标注部分:

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噪音因子是指那些不希望或不可控制的系统输入,

从工程师的角度来看,

这些噪音是无法控制的或

要控制它们是不切实际的。

它他们个体差异、随着时间变化、客户使用、外部环境及系统间交互作用等五种噪音。

其中内部噪音是个体差异、随着时间变化两个噪音,

外部噪音包括客户使用、外部环境及系统交互等。

个体差异就是制造变差,

是一个产品组件中,零件及组件之间的相互干扰,

随时间的变化寿命增加不断老化,如老化,磨损,

顾客的使用就是客户的违规使用,

超出预期规范的使用,如儿童对车窗的过度使有。

外部环境就是客户的使用环境,如道路状况、天气等。

系统的交互作用是分析的产品与

其它系统之间的相互干扰。如发动机的振动影响等。

具体见下图标注部分:

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参数图(P图)是一个结构化的工具,

并将项目/系统元素对噪音因素的敏感度降至最低,

提升产品的可靠性,

增加了功能、功能要求和非功能要求,

更加完整的功能分析为后续的

失效分析和风险分析提供基础。

今天就分享到这么多,下期再分享····

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