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嘉峪檢測網(wǎng) 2022-10-21 15:57
SAE新版DFMEA標準如何進行風險評價及優(yōu)先級？（第七部分）
本次發(fā)布是SAE美國汽車工程師學會更新的，不是AIAG-VDA FMEA手冊。
SAE在2021年1月13日 更新了FMEA標準。該標準的上一個版本是2009版，本次是在2009版的基礎上進行的修訂。
該更新的標準和AIAG-VDA FMEA手冊有哪些不同點呢？
經(jīng)過閱讀整理如下：
第四步：風險評價&優(yōu)先級
可交付成果：已對所選DFMEA的風險進行了評估和優(yōu)先排序。
風險評估和優(yōu)先排序的目的是通過設計評審、DVP&R、設計變更和其他建議措施，確定和優(yōu)先考慮需要特別關注的風險領域。
DFMEA中使用了三種標準來評估失效風險。它們是：嚴重度、發(fā)生度和探測度。
將一個團隊的DFMEA評級與另一個團隊的DFMEA評級進行比較是不合適的，即使產(chǎn)品看起來是相同的，因為每個團隊的環(huán)境是唯一的，因此他們各自的評級是唯一的（即評級是主觀的）。
潛臺詞：評級是主觀的，不同的團隊的FMEA的評分不能對比，就算產(chǎn)品是看似一樣的，比較是沒有意義的。
評價后果的嚴重度
嚴重度是與所評估功能的失效模式的最嚴重影響相關聯(lián)的評級數(shù)，它是單個FMEA范圍內的相對評級，不考慮發(fā)生度或探測度。
潛臺詞：一個失效模式有多個嚴重度，評估嚴重度按最嚴重的失效后果的評級數(shù)。
應使用附錄A中的標準估計嚴重度。該表可能會增加，以包括特定于產(chǎn)品的示例。團隊應就評估標準和評級體系達成一致，即使針對個別設計分析（如乘用車、卡車、摩托車、拖拉機、高爾夫球車等）進行了修改。
嚴重度的評估取決于團隊對產(chǎn)品安全性、產(chǎn)品功能以及與所提供的車輛和子組件或零件相關的功能要求的理解。評估嚴重度可能超出直接設計工程師/團隊的領域或經(jīng)驗或知識范圍。在這些情況下，可記錄有關預期應用的假設，或應咨詢接口系統(tǒng)團隊或客戶，以了解影響的傳播。
對于標準零件（例如，負責螺釘、螺栓、連接器等的設計），嚴重性評級標準將限于直接功能及其相關要求，以便嚴重度反映對配合/光潔度、部分功能和功能損失的影響，而不是對系統(tǒng)或最終用戶的影響。
潛臺詞：嚴重度評估超出設計工程師的認知，如電子元器件，工程師無法知道電子元器件將要被安裝到哪一類產(chǎn)品上，可能涉及到功能不能達成，也可是涉及到安全問題，所以無法評估嚴重度，在這種情況下，可以做出一些產(chǎn)品預期的假設或咨詢系統(tǒng)工程師或客戶。
FMEA過程的目標之一是減輕風險或減少潛在失效模式的影響。在不改變設計以減少影響或消除故障模式及其影響（例如，使用監(jiān)測和系統(tǒng)響應）的情況下，不能改變嚴重性等級本身。此外，其他技術包括故障安全、故障操作和容錯方法。
評價發(fā)生度
發(fā)生度是失效模式的每個原因發(fā)生度的等級數(shù)。發(fā)生度考慮產(chǎn)品設計壽命期間發(fā)生的可能性。發(fā)生度是具有相對意義而不是絕對值，并且在不考慮嚴重度和探測度。
DFMEA小組可將預防控制、類似項目的現(xiàn)場歷史記錄和變化程度作為事件評級的輸入。
注：團隊應就一致的評估標準和評級體系達成一致，即使針對個別分析進行了修改。對該表的任何修改都應為風險緩解過程增加價值。
發(fā)生度應使用附錄B中的標準進行估計。發(fā)生度評級數(shù)是FMEA范圍內的相對評級，可能不反映實際發(fā)生率。
DFMEA團隊可使用定性（主觀）方法確定特定原因發(fā)生可能性的評估。
潛臺詞：發(fā)生度是預防措施有效性的評價指標，如果沒有預防措施，發(fā)生度應該評為10分，但發(fā)生度并不是代表實際的發(fā)生度，因為FMEA不是定量分析的工具，是定性分析，如果是電子電器功能安全的部分，應進行FMEDA分析，是單點故障的發(fā)生概率，如選用電子元器件，供應商必須提供產(chǎn)品的失效率，并作為發(fā)生率的評估輸入。
在評估發(fā)生可能性時，DFMEA團隊將預防控制、類似項目的現(xiàn)場歷史（如適用）和變化程度視為影響發(fā)生率的因素。這種主觀評價可以通過使用附錄B表格各欄中的詞語描述來進行。
評價探測度
探測度是根據(jù)定義的標準，探測失效模式和/或失效原因的可能性相關的評級。
DFMEA過程的目標之一是提高在開始生產(chǎn)之前驗證設計的能力。FMEA團隊有責任確定特定的模擬、測試或功能測試能多好地檢測到失效模式，或導致失效模式的原因。
探測度評級表綜合考慮了探測方法在揭示規(guī)范內設計缺陷方面的穩(wěn)健性，以及在設計周期內發(fā)現(xiàn)結果的時機。如果未確定探測控制，則評為10級，并編寫建議措施以解決缺陷。
潛臺詞：探測措施是包括失效原因與失效模式的探測，探測能力越強，探測度的分數(shù)就越低，如果沒有探測措施，那么探測度評為10分。
DFMEA檢測應使用附錄C中的標準進行估計。本表可增加本公司常用檢測方法的示例。
“探測能力”的評估是通過評估當前探測型設計控制裝置能夠檢測失效模式或相關失效原因的可能性來完成的。這可以通過以下兩種方法之一實現(xiàn)：
1、在方法一中，DFMEA團隊考慮了針對給定失效原因和/或失效模式的所有的當前探測類型設計控制的綜合能力，并在DFMEA的探測列中輸入結果“探測能力”評級。換言之，如果實施了所有當前檢測控制，那么探測到失效模式或失效原因的可能性有多大？附錄C中的“探測方法成熟度”和“探測機會”列為進行此評估提供了指導。然而，DFMEA團隊的關鍵是利用團隊的最佳思維達到“探測能力”評級。
2、在方法二中，DFMEA團隊評估了每個當前探測類型設計控制的“探測能力”。如果使用這種方法，團隊會考慮每個探測措施分別探測失效模式或原因的計分可能性。與第一種方法一樣，附錄C中的“探測方法成熟度”和“探測機會”列提供了進行此評估的指南，但DFMEA團隊使用團隊的最佳估計得出“探測能力”評級。使用此方法時，最好在“當前設計控制-探測”列中每個探測方法旁邊的括號中包含探測等級，并使用最低值。
潛臺詞：方法一是將所有的探測措施結合進行評估，得出探測度，而方法二是將每一個探測措施單獨評估，然后得出最有效的探測度，就是最低值。為什么是最低值呢？因為探測度是衡量每一種探測措施最有效的探測能力的評估。
確定優(yōu)化順序
風險優(yōu)先排序的目的是幫助團隊了解分析中的相對風險。有許多方法用來評估嚴重性（S）、發(fā)生率（O）和檢測率（D）的組合，以確定風險的優(yōu)先級和行動的優(yōu)先級。這些方法包括：
-風險優(yōu)先數(shù)（RPN）
-SO
-危害性分析（CA）
行動優(yōu)先級
組織應采用優(yōu)先排序系統(tǒng)，該系統(tǒng)可能包括本標準中描述的一種或多種技術。
RPN
風險優(yōu)先級（RPN）是嚴重性（S）、發(fā)生率（O）和探測率（D）等級的乘積。在單個FMEA范圍內，該值介于“1”和“1000”之間。RPN的使用是可選的。
RPN=（S）x（O）x（D）
示例：（S）7，（O）3，（D）5=RPN 105
RPN的一個好處是它提供了一個改善的指標（在采取措施之前和之后），可以減少嚴重性、發(fā)生率或檢測率的任何一個因素。它顯示了項目的RPN值的分布（帕累托），給出了風險評估的高級概述。
使用RPN的一個缺點是，最終的RPN評級與特定分析有關，并且是主觀的；因此，選擇RPN閾值是不可接受的做法。閾值給人的印象是，低于閾值的值不需要采取改進措施。換言之，沒有任何值高于該值就必須采取建議的行動，低于該值就自動免除團隊的行動。
建立這樣的閾值可能會促進錯誤的行為，導致團隊成員花費時間試圖證明較低的發(fā)生率或探測度可以降低RPN。這種類型的行為避免解決導致失效模式的真正問題，而只是將RPN保持在閾值以下。重要的是要認識到，確定合理的風險是可取的，它應該基于對嚴重度、發(fā)生度和探測度的分析，而不是通過應用RPN閾值。
RPN的另一個問題是，由于S、O和D的重要性不同，因此相同的RPN值可能沒有相同的風險水平。應首先評估嚴重性，然后進行預防，然后進行檢測，以阻止失效和模式進入客戶。嚴重程度高，RPN低可能是高風險的。
FMEA的重點應該是識別機會，以持續(xù)改進產(chǎn)品和顧客滿意度，使其超越舊的限制。應注意了解RPN的局限性。
具體RPN有哪些局限性，具體參見以前的一篇文章《為什么FMEA會拋棄RPN？》
潛臺詞：因為設置RPN極限值，會導致疏忽那些嚴重度較高的特性，再加上RPN的本身的局限性，不能進行線性評價，所以PRN并不能代表實際風險的大小。
SO
“SO”是嚴重性（S）和發(fā)生率（O）評級的乘積。在單個FMEA范圍內，該值介于“1”和“100”之間。使用SO號作為RPN的補充是可選的。
SO=（S）x（O）
例：（S）7，（O）3，（D）5=SO 21
SO的一個好處是它提供了關于相等RPN值的附加信息。組織可能會關注如何通過預防措施降低“O”的值來降低SO。此外，這可能導致具有最高SO值的那些的后續(xù)檢測改進。
使用SO的缺點與RPN類似，即閾值。表3說明了SO如何提供有關RPN的有用信息。雖然它有助于優(yōu)先處理相同的RPN結果，但它不考慮檢測等級。
潛臺詞：SO是在RPN值相等的時候的一種補充，也就是說，當PRN相等時，使用SO來進行補充評估，可以得到優(yōu)先級。但沒有考慮探測度、也同樣與RPN有類似的缺點，所以也只是一種評估優(yōu)先級的補充。
CA危害性分析
危害性分析(CA)是航空航天和軍用行業(yè)手冊和指南中使用的術語(例如，MIL-STD-1629a, ARP5580, AS9145)。CA是根據(jù)嚴重度和發(fā)生度的綜合影響對每種潛在失效模式進行排序的過程。CA作為產(chǎn)品開發(fā)過程的一部分同時執(zhí)行，并隨著設計、制造和裝配過程發(fā)展到生產(chǎn)發(fā)布而更新。危害性分析風險評估支持識別那些可以定義為特殊特性的項目。
危害性分析可以直觀地顯示為“S&O風險圖”。“這允許用非線性方法來描述風險級別，如高(紅色)、中(黃色)和低(綠色)。圖13顯示了一個S&O風險圖的例子。S&D和/或O&D風險圖也可以使用。風險圖的使用是可選的。
當使用風險圖時，由公司或客戶分配R、Y和G，并將結果表提供給DFMEA團隊。
潛臺詞：CA就是SO矩陣分析，橫向代表嚴重度，豎向代表發(fā)生度，紅色代表高風險，黃色代表中度風險，綠色代表低度風險。這與VDA 第四卷 FMEA手冊是的SO矩陣的邏輯是一致。以下是VDA手冊的SO風險矩陣：
AP行動優(yōu)先級
行動優(yōu)先級(AP)表將嚴重度(S)、發(fā)生度(O)和探測度(D)等級與建議的優(yōu)先級級別結合起來，以識別基于高(H)、中(M)和低(L)評估的潛在行動，以降低風險。
每個公司可以制定自己的H、M和L標準，并將公司特有的行動優(yōu)先級表提供給DFMEA團隊和客戶或供應商。行動優(yōu)先級的使用是可選的。
附錄一給出了一個完整的AP表示例，在沒有經(jīng)過審查和同意的情況下，公司不能自動使用該表格。用于支持行動優(yōu)先級方法的表格應該反映公司對行動優(yōu)先級的需求。
S, O, D評級圖提供了附錄j中所示的分組結構。如果組織選擇修改特定產(chǎn)品、過程或項目的S, O, D評級標準，還應仔細審查AP表，以保持一致。
操作優(yōu)先級的好處是它不會將嚴重度、發(fā)生度和探測度視為相等的值(就像RPN一樣)。通過努力降低嚴重度，然后降低發(fā)生度，然后探測來降低風險的原則驅動行動優(yōu)先級級別為高(H)，中(M)和低(L)。AP表提供了一個行動優(yōu)先級系統(tǒng)，以集中團隊的時間和資源。
使用行動優(yōu)先級的缺點是，為降低風險而采取的行動可能改變也可能不會改變行動優(yōu)先級。換句話說，很難看到漸進式的改進。
AP評估低并不意味著不應該考慮行動。高、中、低的評估應該用來確定行動的優(yōu)先級，而不是認為行動是不必要的。
FMEA項目團隊審查了附錄R中的行動優(yōu)先表，同意在兩個應用實例中做出兩項改變，將AP級別從中提高到高，從低提高到中。這是一個公司或項目團隊如何使用AP方法的例子。
潛臺詞：嚴重度9-10，發(fā)生度2-3，探測度5-6，原行動優(yōu)先級為M，F(xiàn)MEA團隊修改為H， 嚴重度9-10，發(fā)生度2-3，探測度2-4，原行動優(yōu)先級為L，F(xiàn)MEA團隊修改為M。也就是AP的行動優(yōu)先級不是唯一不能變的，每個公司可以制定自己的H、M和L標準，也可以修改的。
為了評估風險和確定行動的優(yōu)先級，各個公司應該確定適合其技術風險分析、內部管理或客戶需求目標的方法。
DFMEA團隊可以選擇在DFMEA開發(fā)過程中的任何時間生成行動計劃，甚至在進行RPN、SO、危害性分析或AP評估之前。
注:建議管理層評審潛在的嚴重程度9和10以及潛在的影響，而不考慮措施的優(yōu)先級評估，包括已確定的任何建議措施。
識別潛在特殊特性
產(chǎn)品特性是產(chǎn)品的特征(如尺寸、關系、外觀、屬性、方向、外觀、成分、化學成分、性能、功能)，定義在設計需求文件(工程圖紙和規(guī)格書)上，一旦產(chǎn)品生產(chǎn)出來，就可以使用計量或屬性測量方法進行測量。使用適當?shù)闹圃旆椒ê涂刂疲凑找?guī)范生產(chǎn)標準產(chǎn)品特性。
產(chǎn)品特殊(設計)特性是指需要特別注意的產(chǎn)品特性，因為不正確的公稱值/公差和相應的制造/裝配變化可能會對產(chǎn)品的安全性、性能、配合和使用壽命產(chǎn)生重大影響。選擇產(chǎn)品特殊特性的目的是將風險傳達給制造、裝配和/或其他接口設計。
DFMEA在提供關于潛在失效影響嚴重度的信息方面是至關重要的。DFMEA團隊可以在風險分析過程中標記要求和/或失效/原因作為特殊特性指定的候選對象。確定特性(標準或特殊)分類的過程是公司特有的。
最終確定的特殊產(chǎn)品特性通常使用公司規(guī)定的特定符號或標簽顯示在設計記錄中(例如，工程圖紙或規(guī)范)。這些符號和/或標記在DFMEA中是不需要的，因為DFMEA是一種特殊特性選擇過程的輸入。
潛在的特殊特性可以在DFMEA中通過描述圖16所示的產(chǎn)品特性來識別。在DFMEA中不要求使用客戶指定的符號來指定特殊特性。DFMEA中識別的風險是特殊特性選擇過程的輸入(但不排除)。如果相關風險符合公司特殊特性政策，則DFMEA失效的潛在原因可以恰當?shù)乇硎緸闈撛诘脑O計缺陷，作為特殊特性識別的輸入。
潛臺詞：DFMEA只能識別潛在的特殊特性，這一點比AIAG-VDA FMEA手冊更明確了，F(xiàn)MEA手冊中的FMEA表格列出一欄叫篩選器，其實就是篩選特殊特性用的，那就是潛在的特殊特性，但SAE FMEA手冊中，不用在FMEA中進行標識，是寫出具體的潛在特殊特性，這一點比較好，因為一個功能/要求可以對應多個失效原因，功能/要求/失效原因都有可能是特殊特性。
綜上所述，我們認為SAE新版FMEA標準中采用RPN,SO,CA危害性分析,AP行動優(yōu)先級等確定優(yōu)先級，并指出了每一種評價方法的優(yōu)缺點，運用DFMEA的SOD評分結果確定潛在的特殊特性，作為選擇特殊特性的輸入。
來源：鮮萬世質量頻道
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