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【技术文章分享】“非功能”要进行DFMEA分析吗?

作者:鲜万世 时间:2021-11-29

“非功能”要进行DFMEA分析吗?

原创 Martin鲜万世 鲜万世质量频道 

“非功能”要进行DFMEA分析吗?

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功能描述了产品的预期用途,辅助功能是附属或支持基本功能的功能,而“非功能”是约束功能,限制设计自由度,如空间、重量、材料等通过“非功能”的失效分析,可以将限制条件分解到具体的零件特性或材料上,通过设计验证,约束功能的风险降至最

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天有朋友里问,什么是非功能?非功能是限制设计自由度,这个怎么理解?有人认为DFMEA重点关注基本功能,没有对非功能进行FMEA分析,有人认为约束功能非常重要,要进行风险分析。为

先说我的观点,我认为之所以会出现这样的争论,还是没搞清楚什么是产品的功能及功能的分类,功能是产品的预期输出,是系统元素将输入转化为输出的结果,如电动机的功能就是将电能转化为机械能。功能包括了基本功能,辅助功能与非功能,非功能就是约束功能,是限制设计自由度,如重量,尺寸空间等要求。约束功能是设计工程师要遵守的先决条件,是具有的风险的,导入DFMEA分析是有积作用的,不会随着开发进程,约束条件不会被遗忘。

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什么是产品的功能?功能描述了产品的预期用途,是输入转化为输出的关系,目的是完成一个任务,
功能的分类包括基本功能,辅助功能,非功能。

基本功能是产品的主功能,表的基本功能是显示时间烤面包的基本功能是烤制面包,电线的基本功能是传导流。

除了产品预期输出的基本功能之外,其它归为辅助功能,辅助功能是附属或支持基本功能的功能,如照相机的基本功能是拍摄图像,为了拍摄到好的图像有辅助功能的支持,如自动测光、提供闪光等。

辅助功能可以有不同的分类方式,根据功能的目的可分类为:接口功能、自诊断功能、自保护功能、防伤害功能、可维护功能、可制造与可装配功能。


自诊断功能是指产品带有自我监视、诊断的功能,如发动机水温传感器自我监视,并实时反馈给驾驶员。自保护功能是指产品带有自我切断、自我保护的功能,如保险丝就有自我保护的功能,发动机水温超标后强制进入跛行模式。防伤害功能是指产品防止人员受伤的功能,如产品倒角处理。


非功能不是功能,是约束功能,是限制设计工程师的设计自由度的。如限制空间尺寸、重量等,如发动机舱的空间是有限的,不能超出某一范围,重量也有的限制。

大家坐过日系汽车,同一级别的美系、德系、日系汽车相比,日系的后排空间会更宽一些,长年稳坐A级销售冠军的日产轩逸,其核心竞争力就是在同级别的车中,后排空间最大。我想在日系汽车设计时,工程师们首先就定义了约束和限制条件,空间利用率作为核心的指标。

再比如飞机,对重量要求尤其敏感,根据《民用航空产品和零部件合格审定规定》,对于整机和零部件的重量都有严格的要求。


我们用案例来分析一下:
项目:起动机
功能:约束功能,限制重量要求
要求:整体重量要求在2Kg以下,来源于客户的SOR
失效模式:起动机的重量在2Kg 以上
失效后果:动力系统超重,整车燃油经济性变差
严重度:7分(影响到基本功能、性能降低,所以评7分)
失效原因:壳体壁厚太厚,单件超重
预防措施:根据内部设计标准确定壳体壁厚,根据材料密度及体积进行设计计算
发生度:3分(通过设计计算及内部标准,设计估算出来的结果与实际差异很小,所以评3分)
探测措施:原型样件进行称重测试
探测度:4分(在设计冻结前,通过原型样件可以测量,是一种通过/不通的试验类型,所以评4分)
AP行动优先级:L

综上所述,鲜老师认为功能描述了产品的预期用途,辅助功能是附属或支持基本功能的功能,而“非功能”是约束功能,限制设计自由度,如空间、重量、材料等,通过“非功能”的失效分析,可以将限制条件分解到具体的零件特性或材料上,并通过设计验证,将约束功能的风险降至最低。

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作者简介:

鲜万世:TUV莱茵FMEA专家之一,微信公众号主编,FMEA相关原创技术文章200多篇。在欧美日世界500强制造业集团公司,相关质量管理的经验超过10年;擅长于汽车制造系统及其零部件制造与质量改进项目的培训与咨询·;建立了精益成熟度评价系统,并为上汽大众汽车、延锋伟世通建立了精益评估系统;擅长FMEA、ISO9001、IATF16949等与质量有关的管理体系以及质量改进的工具应用。