淺析DFMEA在重卡研發(fā)中的應用

馮阿強

（安徽江淮汽車集團股份有限公司，安徽 合肥 230601）

1 DFMEA工具的應用背景

隨著社會的發(fā)展，質(zhì)量、成本、交付和服務成為制約汽車企業(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)品或過程進行修改，從而減輕事后修改的危機，找到能夠避免或減少這些潛在失效發(fā)生的措施，對于設計質(zhì)量的提升和知識管理體系的建設。

1.1 TS16949體系標準對于DFMEA的要求

TS16949體系標準7.3.3設計和開發(fā)輸出中要求：設計和開發(fā)輸出的方式應適合于針對設計和開發(fā)輸出進行驗證，并在放行前得到批準。7.3.3.1產(chǎn)品設計輸出-補充中規(guī)定：產(chǎn)品設計輸出應以能夠?qū)φ债a(chǎn)品設計輸入要求進行驗證和確認的形式來表示。產(chǎn)品設計輸出應包括：設計FMEA、可靠性結果。

1.2 DFMEA的定義及作用

DFMEA 是在產(chǎn)品設計過程中，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)品功能的影響進行分析，提出可能采取的預防改進措施，以提高產(chǎn)品可靠性的一種設計分析方法。它對各種可能的風險進行評價、分析，以便在現(xiàn)有技術的基礎上消除這些風險或?qū)⑦@些風險減小到可接受的水平。及時性是成功實施FMEA的最重要因素之一，它是一個“事前的行為”，而不是“事后的行為”。

1.3 DFMEA的重要指標

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、化學或生物等變化的內(nèi)在原因稱為失效機理。DFMEA的主要工作就是確定失效模式，查找失效機理，從而制定措施來避免或降低失效的發(fā)生。DFMEA主要有4個重要指標：嚴重度（S）、頻度（O）、探測度（D）和風險優(yōu)先系數(shù)（RPN）。

嚴重度（S）是指潛在失效模式發(fā)生時對零件、子系統(tǒng)、系統(tǒng)或顧客影響后果的嚴重程度的評價指標；頻度（O）指某一特定的起因/機理在設計壽命內(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指標。為量化評價，按照1-10的打分原則對S、O、D進行評價。風險優(yōu)先系數(shù)（RPN）是S、O、D的乘積，即RPN=S*O*D。

2 DFMEA體系工具的應用

結合重卡自身個性化需求、適應性開發(fā)較多的特點，基于對產(chǎn)品開發(fā)質(zhì)量、成本、周期的綜合考慮，在產(chǎn)品技術方案設計階段加入DFMEA的設計應用。

2.1 DFMEA在新產(chǎn)品開發(fā)中的應用

在APQP新產(chǎn)品開發(fā)流程中，DFMEA屬于產(chǎn)品設計和開發(fā)階段的重要任務，通過分析，實現(xiàn)對產(chǎn)品設計方案進行修改，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，涉及到多個業(yè)務領域，必須由一個團隊完成。重卡研發(fā)借助APQP小組的力量，技術、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，完成各設計小組DFMEA設計工作。

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)的問題及相應的措施進行綜合判定，這里的數(shù)據(jù)包括現(xiàn)場、試驗場、市場以及客戶調(diào)研數(shù)據(jù)。

2.1.3 嚴重度（S）、頻度（O）、探測度（D）的判定標準建立

參考FMEA應用手冊，結合重卡應用實際，建立統(tǒng)一的評價標準，評估分為1到10級。其中，要減少失效的嚴重度級別數(shù)值，只能通過修改設計來實現(xiàn)。

2.1.4 明確應用的準則

當RPN≥80或嚴重度數(shù)（S）≥9或發(fā)生率（O）≥9時，F(xiàn)MEA設計小組應提出糾正措施來降低RPN值。當不滿足以上條件時，失效模式依RPN值排列其風險順序, 針對TOP3的關鍵項目須提出糾正措施。

2.1.5 DFMEA應用的檢查

為了保證DMFEA應用的效果，總布置設計人員在產(chǎn)品技術方案編制時識別主要變動分組，并確認是否需要更新車型 DFMEA，在《產(chǎn)品技術方案評審報告》中對于評審結果進行明確，通過現(xiàn)場員工、試驗人員和市場客戶的反饋來評價DFMEA的應用效果。

2.2 DFMEA數(shù)據(jù)庫的更新和維護

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，變型產(chǎn)品的 FMEA量產(chǎn)后只對平臺車型FMEA進行更新，各平臺車型FMEA選定責任人，負責PLM系統(tǒng)FMEA數(shù)據(jù)庫的維護，項目管理人員負責對FMEA更新情況進行檢查。更新的來源主要為現(xiàn)場、試驗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)缺陷嚴重程度分為4類

A類和B類現(xiàn)場問題整改按計劃節(jié)點要求推進，在技術更改通知單或圖紙下發(fā)時對FMEA進行更新；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 試驗場反饋問題的DFMEA更新

表2 試驗場問題根據(jù)缺陷嚴重程度分為4類

A類和B類試驗場問題在提交A3閉環(huán)報告時同步提交更新后DFMEA，在技術更改通知單或圖紙下發(fā)時對FMEA進行更新，錄入 PLM 系統(tǒng)，項目管理人員在圖紙發(fā)放時進行檢查。 C類和D類試驗場問題納入試驗問題臺賬管控，問題整改閉環(huán)后提交A3閉環(huán)報告，如涉及FMEA變動，須同步提交；如不涉及，則在閉環(huán)報告中進行說明。

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)問題指令單要求進行整改，提交市場問題《A3閉環(huán)報告》時同步提交更新后DFMEA，在技術更改通知單或試行圖紙下發(fā)時對FMEA進行更新，錄入PLM系統(tǒng)，項目管理人員在圖紙發(fā)放時進行檢查；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，按照A/B類進行更新；如不涉及，則在閉環(huán)報告中進行說明。

表3 市場問題根據(jù)缺陷嚴重程度分為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)勢的重要動力，70%-80%產(chǎn)品質(zhì)量決定于設計的早期階段，而將優(yōu)秀的協(xié)作供應商或者科研單位納入研發(fā)階段進行共同設計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的設計過程中要充分發(fā)揮優(yōu)秀供應商技術力量，從零部件DFMEA反過來驗證子系統(tǒng)DFMEA和系統(tǒng)DFMEA的分析結果。

3 結束語

DFMEA是事前行為，而不是事后操作；DFMEA的編制是一種團隊行為，依靠APQP小組中不同領域人員的智慧，將重卡產(chǎn)品的開發(fā)由“被動解決”轉(zhuǎn)向了“主動預防”，產(chǎn)品開發(fā)質(zhì)量和效率不斷提高。FMEA的應用需要領導關注和全面參與，聯(lián)合知識管理體系，形成良性循環(huán).

參考文獻

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