關(guān)于設(shè)計失效模式及后果分析在車輛產(chǎn)品開發(fā)中的運用分析

摘要：車輛產(chǎn)品開發(fā)中，需要能夠最大限度保證這類產(chǎn)品的安全性，為達到這一目的，應(yīng)用設(shè)計失效模式能夠取得很好的設(shè)計效果?；趯υO(shè)計失效模式以及后果分析方法原理和內(nèi)涵的了解，本文提出了這兩種設(shè)計模式在車輛產(chǎn)品開發(fā)中的應(yīng)用方式，讓車輛產(chǎn)品能夠更好規(guī)避遺忘產(chǎn)品中存在的安全缺陷。

關(guān)鍵詞：設(shè)計失效模式及后果分析;車輛產(chǎn)品;產(chǎn)品開發(fā)

引言：

在汽車產(chǎn)品開發(fā)中，當前整個行業(yè)已經(jīng)對一些事項故障和后果有清晰認識，在后續(xù)的產(chǎn)品開發(fā)中，需要能夠有效規(guī)避這些問題，提高產(chǎn)品的安全性能。而設(shè)計失效模式及后果分析技術(shù)能夠通過對這些數(shù)據(jù)的輸入和檢測，分析汽車產(chǎn)品的開發(fā)質(zhì)量，提高整個系統(tǒng)的運行安全性。

1 設(shè)計失效模式及后果分析方法綜述

設(shè)計失效模式及后果分析方法顧名思義，涵蓋兩個研究內(nèi)容，即設(shè)計失效模式和失效后果分析。

設(shè)計失效模式的作用為，分析車輛產(chǎn)品在開發(fā)中涉及的內(nèi)容，分析各個子系統(tǒng)中可能出現(xiàn)的失效內(nèi)容和失效表現(xiàn)方法，在此基礎(chǔ)上查找失效的解決辦法，在產(chǎn)品開發(fā)中，通過使用這些開發(fā)的方法提高產(chǎn)品質(zhì)量[1]。

當車輛產(chǎn)品中的某個系統(tǒng)失效后，往往意味著該產(chǎn)品的性能大幅下降，對于一些系統(tǒng)來說，也會大幅降低產(chǎn)品的安全性能，在車輛產(chǎn)品的開發(fā)中，需要在設(shè)計失效模式研究的基礎(chǔ)上，確定失效構(gòu)件引發(fā)的后果。但是在后果分析中，需要注意一些失效模式會引發(fā)多個后果，甚至在車輛中引起連鎖反應(yīng)，所以在后果分析工作中，對重視對后果的研究效果。

2 設(shè)計失效模式及后果分析在車輛產(chǎn)品開發(fā)中的應(yīng)用方法

2.1 設(shè)計失效模式分析

車輛產(chǎn)品在實際應(yīng)用中涉及到很多類型的部件，不同部件的運行狀態(tài)、運行參數(shù)以及運行損耗都會存在著較大的差異，這其中，當任一部件出現(xiàn)故障的時候，都會影響到車輛配件的功能以及實際汽車運行的安全性，因此，眾多的車輛品牌生產(chǎn)商都致力于關(guān)于車輛產(chǎn)品失效模擬模式分析。在車輛產(chǎn)品設(shè)計環(huán)節(jié)中，在運用失效模式之前，需要考慮產(chǎn)品功能、參數(shù)、質(zhì)量需求，了解正常的產(chǎn)品運行狀態(tài)是什么，通過數(shù)據(jù)參數(shù)對比分析使得失效模式能夠有作用。一般情況，借助分析車輛產(chǎn)品結(jié)構(gòu)圖，了解不同產(chǎn)品部件的功能，明確其實際應(yīng)用的需求參數(shù)，進而展開失效模式分析。以車輛活塞組A環(huán)失效模式應(yīng)用為例，我們首先需要了解下活塞組各個部件的功能：

第一，在汽車活塞組進行壓縮或者是燃燒情況下，活塞組上部分的氣體被封活，最終產(chǎn)生內(nèi)部分燃燒室。

第二，當活塞組完成一個沖程之后，活塞組下部分的氣體被密封，這樣的功能實際上是避免氣體串流到燃燒室內(nèi)。

第三，活塞頂部的熱量能夠接觸部件運動而被傳遞到缸體內(nèi)部，從而實現(xiàn)散熱。

針對以上活塞組的功能，可以對其應(yīng)用相應(yīng)的失效模式，比如，設(shè)備部件漏氣處理，沖程內(nèi)部氣體進入到燃燒室等。

2.2 失效后果分析

失效后果分析工作中，要明確車輛中各個構(gòu)件之間的運行銜接情況，在此基礎(chǔ)上分析某系統(tǒng)失效引發(fā)的產(chǎn)品質(zhì)量后果。具體的分析工作包括兩個方面，一種為構(gòu)件失效引發(fā)的車輛自身運行情況方面的后果，另一種為構(gòu)件失效對車輛產(chǎn)品購買顧客的影響[2]。

對于前一個研究項目，可以通過建成樹狀圖的方法分析各類可能產(chǎn)生的后果，例如對于失效中常見的“漏氣”問題，將該問題分解為兩個分支，其一為混合氣竄入曲軸箱，其二為曲軸和氣體竄入燃燒室，第一個故障類型的后果最終后果為功率下降、油耗增加和排放變差，第二個故障的最終后果為排放變差和機油消耗異常。

對于后一個研究項目，需要收集客戶的反饋資料，通過對這些信息的比較和研究，找到顧客在使用這些產(chǎn)品中發(fā)現(xiàn)的問題，并將這些信息輸入到數(shù)據(jù)庫中，為后續(xù)的產(chǎn)品完善工作奠定基礎(chǔ)。

2.3 問題解決方法

要提出針對產(chǎn)品當前存在問題的解決方法，需要對這些故障的引發(fā)因素全面分析，在此基礎(chǔ)上提出相應(yīng)的解決方法。在設(shè)計模式及后果分析研究體系中，會通過建成一個失效組合風(fēng)險序列數(shù)集合，找到必須采取處理措施的項目。在該項工作的落實中，產(chǎn)品的設(shè)計部門需要與銷售部門、調(diào)查部門合作，通過研究用戶對該產(chǎn)品的評價，確定需要解決問題的項目。

在上文中的分析案例中，可以發(fā)現(xiàn)研究的發(fā)動機存在漏氣問題，通過對該故障表現(xiàn)形式的調(diào)查和研究，發(fā)現(xiàn)引發(fā)這一故障的原因為長期大負荷低速運行、自由開口大兩個方面，找到這兩個原因后，開展后續(xù)的項目完善和優(yōu)化工作，應(yīng)用的方法為，首先了解用戶的發(fā)動機運行環(huán)境，分析是否需要改進發(fā)動機的整體設(shè)計思路;其次選用新型的構(gòu)件，并在完成替換后應(yīng)用試驗驗證;最后為制定指導(dǎo)標準，讓用戶按照該標準正確維修。

結(jié)論：

綜上所述，設(shè)計失效模式用于分析車輛產(chǎn)品的常見失效類型，后果分析工作為在此基礎(chǔ)上分析構(gòu)件失效引發(fā)的后果，在此基礎(chǔ)上提出產(chǎn)品開發(fā)的優(yōu)化措施。應(yīng)用步驟為，首先完成設(shè)計失效模式的研究，再開展后果分析研究活動，最后制定問題解決措施，提高產(chǎn)品質(zhì)量。

參考文獻：

[1]段瀟，劉樂，田光宇.設(shè)計失效模式及后果分析在車輛產(chǎn)品開發(fā)中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代制造工程，2005（02）：126-128.

[2]段瀟.“設(shè)計失效模式及后果分析”在車輛產(chǎn)品開發(fā)中的應(yīng)用[J].汽車研究與開發(fā)，2004（10）：20-23.

作者簡介：楊建寶（1996-06-27），男，籍貫：河北省承德市灤平縣，職稱和學(xué)歷：大學(xué)本科，研究方向或?qū)I(yè)：車輛（機車方向）專業(yè)。