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ANSYS 部落格

July 15, 2019

什麼是 DFMEA?

設計故障模式與影響分析 (DFMEA) 是一組具系統性的活動,可用來辨識和評估潛在的系統、產品或程序故障。DFMEA 會識別這些故障或動作所產生的影響和後果,可消除或減輕故障,並用文字記錄所執行的工作。


故障模式與影響分析 (FMEA) 是設計週期中關鍵的一部分,也因此造就了 DFMEA 的誕生。

由於應用甚廣,DFMEA 貌似無可挑剔。但實際上,它並非是適用於一切挑戰的最佳分析工具。那麼,它到底是不是最適合您的解決方案呢?繼續看下去吧!
 

DFMEA 的產業應用

總體來說,DFMEA 可以判斷可能出錯的地方、影響的嚴重程度,以及如何加以預防或減輕損傷。

DFMEA 可協助工程師及早發現故障,以盡快修正故障,避免成本大增。對於降低風險和預防故障至關重要的領域來說,DFMEA 特別有用,這些領域包括:

     
  • 製造
  • 軟體
  • 業務流程
  • 醫療保健
  • 服務業
  • 管制產業

  •  
 


許多產業都可以透過 DFMEA 獲益。
 

DFMEA 程序

DFMEA 會從幾個角度深入探索故障情形,以判斷為何在規定條件下沒有發生所預期的功能。其中共有四項分析領域:

     
  • 故障模式:注意到故障的方式
  • 故障影響:故障對操作、運作或功能所產生的直接後果
 


DFMEA RPN 分佈
 

     
  • 故障原因:故障的根本原因,或是因起始程序而導致故障的事物 (如設計、系統、程序、品質或零件應用中的缺陷)
  • 嚴重性:故障模式的後果,以最糟糕的結果、受傷程度、財產損失或危害來表示
 

然後根據幾個變數計算風險係數 (RPN),以細分這些結果:

     
  • 故障影響的嚴重性 (SEV):以 1 (低) 到 10 (高) 的範圍值
  • 故障發生頻率 (OCCUR):以 1 (不頻繁) 到 10 (頻繁) 的範圍值
  • 偵測能力/預防能力 (DETEC):以 1 (非常容易偵測到) 到 10 (偵測不到) 的範圍值來表示
 

將 SEV、OCCUR 和 DETEC 相乘即可得出 RPN。因此,RPN 的值可以從 1 (低風險) 到 1,000 (高風險)。然後,使用者就能夠定義所分析的故障在什麼情況下可以接受,什麼情況下不能接受。
 

DMFEA 的常見錯誤

和所有程序一樣,DFMEA 也會因為使用方式不正確而受到一定程度的影響。

一些明顯的失誤包括從不參考或更新 DMFEA 文件,或未能一致地運用分析。

程序上也可能發生許多過失:

     
  • 誤解 DFMEA 的範圍和目標
  • 跳過設計控制程序
  • 跳過故障模式、分離因果關係
 


避免在 DFMEA 程序中犯下常見錯誤
 

     
  • 排名標準過於接近
  • 只發現問題,而沒有提出解決方案
  • 雖有解決方案,卻沒有準備控制計畫
 

在這些錯誤之中,有一些可能是使用者試圖在漫長的 DFMEA 程序中節省時間所導致的結果。借助 Ansys Sherlock 自動化設計分析軟體,使用者可以在不影響品質或結果的情況下,節省 DFMEA 測試時間。

 

Ansys Sherlock 和 DFMEA

Sherlock 是自動化設計分析軟體,相較於其他方法,Sherlock 在產品開發初期就導入見解和預測。作為替代實體測試的工具,Sherlock 會為設計建模,並使用所建立的模型來提供可靠的分析。


Sherlock 使用所匯入的表格資料來預先填入 DFMEA 試算表。

使用 Sherlock 的 DFMEA 有助於:

     
  • 將許多耗時的程序自動化
  • 符合 AIAG、SAE J1739 和 ISO S26262 標準
  • 使用來自標準設計檔案 (例如,材料清單和網表) 的參考編號、元件技術和故障模式資訊來預先填入分析試算表
 

Sherlock 會將 DFMEA 自動化並簡化,從而在使用 DFMEA 的所有行業和領域中增加此一重要分析程序的價值。

若要深入了解,請閱讀 Sherlock 的功能。或觀看網路研討會:可靠度物理分析簡介

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