本章目的:DFMEA故障库的建立与积累。
1.故障库的认知
故障库是一种数据库,只是这个数据库中储存的是故障模式,也就是失效模式。
从前文DFMEA章节的学习中,我们可以知道,DFMEA对不同层级的失效模式是十分注重的。而各种失效模式需要专业术语来描述,这其实非常困难。
例如铁制零件,假设它的失效模式是“锈蚀”,但“锈蚀”就有轻微锈蚀,一般锈蚀,严重锈蚀,完全锈蚀四种程度失效模式。我们不能就简单的把铁制零件的“锈蚀”描述为“这个零件坏了”。这样并不能帮助我们进一步追溯问题的原因,并针对其进行可靠性设计。
但人非圣贤,就算是资深工程师,也不可能对每一种失效模式进行准确的描述。这时候就需要建立专业的数据库,收纳各种零部件的失效模式,辅助机械工程师进行DFMEA的设计。
只有建立完善的故障模式库,并加以有效的运用。才能防止错误的再犯,在可靠性上有质的突破。
2.他山之石
其实,这更算是公司或行业层面的东西。在这里不得不提IT行业这方面的基础做的不错,如下图:
这是Java异常体系结构,这就是一种故障库。
软件行业不单将故障模式整理出体系结构,还给出了解决办法,并汇集成册,让人人都可以查询使用。这也是IT行业环境越来越好的原因之一。
而关于故障库这点,机械行业也可以学习借鉴。
由于在机械设计中实施DFMEA要遇到较多困难,故作者建议:在具体实施DFMEA之前,需要做好建立较为完善的故障模式库,并确定DFMEA的详细分析对象等准备工作。
3.建立故障模式库的流程方法
以发动机为例子,发动机的组成零部件多、结构复杂,大多数零部件在运行时还会有相互作用,导致零部件、子系统和系统的故障模式不仅复杂,各层次的故障模式还会相互重复。所以需要为发动机建立一个故障模式库,该模式库不仅应该包含发动机中所有子系统和零部件的故障模式,还能够反映出该故障模式究竟属于哪一个零部件或系统,其建模流程如图1所示:
3.2 建立系统结构树
为建立故障模式库,首先要建立系统的结构树,它并不依赖于某一特定的产品,而是依据同一类产品建立。
如建立一个汽油机的结构树时,应考虑该厂所有的汽油机,分析出其共同特点后建立结构树;对于组成结构有重大改变的产品,可以考虑为其改变的部分建立一个分支,挂接在系统结构树的相应节点上。
以汽油机的节流阀体为例,该阀体大致都由阀体、 怠速控制阀、 节气门位置传感器等组成,细节部分会有所不同,节流阀体的系统结构树如图2所示。
//机械工程师都明白,这一步其实就是明确产品的bom表。
3.2 确定故障数据源
3.3 筛选所分析子系统的故障数据
一般来讲,故障数据来自于系统,需要将故障数据逐层筛选,才能最终得到系统、 每一级子系统以及零部件的故障数据,为确定其故障模式作准备。3.4 确定关键字
三包数据来自于不同的维修点,并非由专业的试验人员收集,难免存在不规范的现象,比如对于[密封不严]这一故障现象,故障数据中就会有:[密封不严、 不密封、 密封性差、 密封性不好]等多种描述。针对这种现象,建议数据归纳人员先要了解各种故障现象的描述,在此基础上确定关键字,对所选子系统的故障数据进行归类。3.5 对系统的故障数据进行分类
依据确定的关键字对系统的故障数据进行分类,分类后的故障数据就可以用来抽象出故障模式。3.6 故障模式的抽象
根据分类后的故障数据,可以抽象出相应的故障模式。故障模式要求用术语表示,汽车产品可以参照标准QC-900;标准中没有的故障模式,需由工程师商量之后统一确定。3.7 故障模式挂接在系统结构树的节点上
系统、子系统及零部件等不同层次都会有相应的故障模式,需要将其挂接在相应的节点上,至此故障模式库就搭建完成。4.数据库技术辅助
上述建立故障库的办法,可以运用对应的数据库技术进行数据的储存、积累和调用。
建议最好建立对应的云数据库,运用公开的专业前端界面,让机械各行业的工程师可以随时调用及储存更新,对机械行业的发展势必有很大的帮助。
当然,这只是作者的臆想╮(╯▽╰)╭。