新版FMEA将【範圍定義和項目策劃】作為六步法第一步，然後進行第二步結構分析，再在結構分析基礎上做功能分析（第三步），本期主要講第一步。

首先我們來看看AIAG 在2017年9月質量峰會上展示的資料，從下面兩張PPT可以看出，在第一步範圍定義主要運用5Ts和boundary / block diagram 方法。而在第二步結構分析主要運用boundary diagram 和 structure tree 方法。

然後我們再看看2017年10月發布的草案版本手冊關于這兩步的描述：

1）在DFMEA介紹章節中，product block diagram 和 product structure tree 均出現在第二步結構分析章節 （手冊内容和質量峰會内容不一緻）

2）在PFMEA介紹章節中，process block diagram 出現在第一步範圍定義，process structure tree 則出現在第二步結構分析章節 （手冊内容和質量峰會内容一緻）

為什麼草案版本手冊的内容和質量峰會的有差異？ 要弄清楚為什麼？首先我們要弄清楚block diagram 和 structure tree 是基于什麼繪制出來的？而要弄清楚這個問題我們先要了解兩種産品設計開發過程：

1）基于要求和參數的【正向設計】

2）基于要求和實物的【逆向設計】

首先來看一下逆向設計，為了繪制這個block diagram 和 structure tree，我們可以将相互關聯的，存在interface 和 interaction的部件都買回來進行分析和破解，找出要素和要素之間的物理和邏輯之間的關系就能很容易的繪制出來。為了便于大家理解逆向設計，小編繪制了一個簡單的流程圖以供大家參考。

正向設計通常又分為兩種，一種是基于已有設計進行修改，一種是全新設計。（正向設計流程可以參考各原廠配套廠商的開發流程，有需要的也可以聯系小編）

• 基于原有設計進行修改的也很容易去繪制block diagram和 structure tree，因為你已經有了老版本的圖紙和或數字模型了，隻要做一些修改就很容易實現了。

• 那麼全新設計又該依賴什麼來繪制呢？首先我們要明白一個道理：在全新設計沒有定型之前，你是無法繪制出 block diagram 和 structure tree的，因為這時你還不知道産品長得什麼樣子呢。也就是說我們要等到設計草圖或初始設計出來後才能按照新版套路做DFMEA，這點對單獨零件設計似乎影響并不大，而對一個複雜的系統設計并不理想，也不實用，舉個栗子：在基本功能設計出來後，通常需要通過設計計算逐步将系統功能分配到子系統及組件上，以設計和模拟出組件的要求，如草案手冊中BOSCH搖窗電機的案例，為了實現電機10~12nm的扭力以正常速度升降車窗，設計者需要通過設計計算和模拟找出正确的線圈直徑，圈數，電角度等組件的要求； 再如車門設計，客戶期望以很輕微的力打開車門，設計者首先要計量到多大力能使客戶滿意，然後設計者要确定鉸接方式和鉸接位置等。這些設計計算，模拟，測試本身就是失效分析和驗證的過程，也就是說真正的失效分析和驗證是融入設計過程中的。

• 尤其是在設計軟件技術高度發展的當今時代，如果每個功能和參數都需要通過樣品測試來完成驗證，那麼你的研發周期時間肯定不被市場所接受，也無法在市場中取得競争力。顯然如果待到設計定型後才去做DFMEA似乎有點遲。

另外還有一個實際問題擺在現實中？比如BOSCH在整個新車型設計中隻是提供或承擔搖窗馬達設計，對玻璃升降器其他組件（如ECU，齒輪箱）及玻璃升降系統（更高層級）的産品并不了解很多，這個時候要繪制清晰的interface 和 interaction 很難，尤其是全新産品開發時。如下圖，供應商隻了解【分析對象】& 【對象下級】紅色框裡的産品，對【對象上級】乃至更高層級的産品了解甚少，這在供應鍊中是普遍存在的現象。

上面這個block / boundary diagram 不同于一般結構B圖（或稱為結構樹圖structure tree），它既展示了産品組件之間的物理和邏輯的關系，同樣又指出了組件和子系統之間的交互關系及産品用戶，制造，服務等和系統間的interface接口/界面。簡單點說：如果隻是了解組件之間的物理結構，而不了解組件間的功能流，是無法繪制出來的，這個也是block diagram 和 BOM主要區别。而FMEA第二步中所使用的結構B圖是基于功能模塊省去功能流/interface的一張樹圖，它也不是一張簡單的BOM表。不信你可以嘗試将下面博朗剃須刀的block diagram和structure tree 繪制出來，你會發現在你不知道每個模塊的功能及組件之間的相互關系時，你就不知道将structure tree分幾個層級，每個層級要素如何組合和劃分。

下圖就是上面所講的結構B圖，通常以線條和方框的形式表達，标記為橙色區域則是要分析的範圍，但該圖無法展示紅色虛線框中的玻璃升降電機（BOSCH翻譯成搖窗馬達）和ECU及齒輪箱之間的關系，要有效的識别這些要素之間的關系，必須要通過輔助手段，如interface matrix （見Ford FMEA handbook v4.2 或本公衆号上一期文章）。如果功能分析基于這樣的結構樹基礎上開展，又不運用其他interface & interaction分析方法，接口功能是很難被全面分析的。

以上介紹的主要是DFMEA的，接下來我們再看看PFMEA的。

當生産技術工程師拿到客戶或研發部門發來的圖紙時，首先考慮的是圖面和客戶要求是否能夠通過現有的工藝和設備來滿足？如果能夠滿足，應該先加工什麼後加工什麼？如果不能夠滿足，需要什麼樣的新設備，模具/工裝，夾具，治具等，這種思路都是先考慮已有的，再通過重組，修改，新增等方法滿足開發要求。這時Process Block Diagram （如下圖）可以給出一個大的分析範圍的界定，然後基于曆史經驗和數據對風險較高的工藝或工序進行風險管理，如果是一個全新的工藝和或設備時，則需要對該工藝的工序和與該工藝或工序有交互作用的流程，人，事，物等100%全面分析。分析這些工藝或工序的順序，作用，意圖，目的等，常用表示工藝或工序順序的方法是流程圖process flow chart，這樣就有了PFMEA【結構分析】是基于流程圖，但是以流程圖為基礎做結構分析再做功能分析有一個缺點，就是不能識别不相鄰工序之間的交互作用，或逆向副作用，這個在新版FMEA也沒有講清或講透，舉個栗子：前道工序的粗加工，到後道工序的精加工，後道工序的精加工不良可能是前道工序粗加工留有餘量不足或偏大，也有可能是後道工序本身問題；再如，一産品焊接部位邊上有幾個螺紋孔，雖然前道工序加工的螺紋孔已滿足圖面要求，但經過後工序焊接高熱後螺紋孔可能變形，不再滿足圖面要求了，等等這樣的栗子比較多。

值得提醒的是：上圖process block diagram 隻是手冊中給出的一個不完整的例子，它并沒有在圖示中展示IATF16949要求的返工返修等區域。如果将物流FMEA也歸類為PFMEA，你仍舊需要在圖示中展示物流路徑。

除了block diagram運用在範圍定義上，新版FMEA還介紹了一個新的方法，那就是5Ts（Team， Timing， Intend， Tool， Task），比較有價值的更新是将FMEA融入APQP項目過程中，而且定義了APQP每個階段FMEA需要做什麼，但最終還是無法掩飾5Ts的短闆，其實5Ts就是5W2H方法的截取，遺憾的事是把目标給整丢了或弄模糊了，意味着有努力的方向，沒有成功的目标（KPI），這點如果不改變，仍舊會導緻新版FMEA流于形式，因為你不知道做到什麼程度才算是成功的。下圖是5Ts和5w2h方法的對比。

範圍定義和項目策劃的基本輸出表現在FMEA報告的表頭上，如下圖DFMEA表頭，黃色部分是新版草案手冊的一個失誤，沒有将要分析的對象放在上面，這點我也留意到很多人在解讀的時候也沒有注意到，試想如果連分析對象也不清楚，如何對分析對象的上級和下級展開分析？

備注：PFMEA表頭和DFMEA 幾乎類似，這裡不在贅述。

本期小結：

不管是DFMEA還是PFMEA首先你要清楚你要分析什麼産品？然後要弄清楚你是要做DFMEA分析還是PFMEA分析，再在此基礎上縮小到具體範圍，作為新版FMEA六步法的第一步：應該是一個大的範圍的界定，而不是一個具體範圍的界定。具體範圍的定義應該在結構分析之後，如變更設計，我們隻是關注變更的場所及和變更場所有關聯的場所，而不是全部分析。

編者建議：

對于新版FMEA第一步範圍定義應該是一個大的範圍的界定（宏觀的），具體範圍應該在結構分析之後再确定并目視化，為了确定這個大的範圍我們需要回答一下幾個問題：

0） 要分析的産品是什麼？

1） 是DFMEA分析還是PFMEA分析？

2） 如果是DFMEA，那麼屬于系統FMEA，子系統FMEA還是組件FMEA？如果屬于PFMEA，那麼屬于加工FMEA,組裝FMEA，還是物流FMEA?

3） 客戶（内部&外部客戶）是誰？

4） 要求和規範是什麼？是全新設計，還是變更設計？哪裡變了？

5） 質量和可靠性曆史是什麼樣子的？

6） 是否設定了FMEA目标？

7） 是否獲取管理支持？

8） 可參考的資料有哪些？

下圖提供了一個有大到小的範圍定義方法：

下期我們将根據之前安排，對S,O,D,AP進行解讀，敬請關注。

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