專欄簡介
AIAG&VDA新版FMEA方法論系統講解，從理論出發結合豐富案例分析，對新版FMEA七步法逐步分解，指導企業相關職能人員快速聚焦變化，掌握潛在失效分析方法并能高效落實進行風險管控和預防，解決產品設計和過程設計可能出現的問題。
第二步：結構分析
AIAG & VDA DFMEA七步法第二步結構分析，其目的是確定設計，按照層級關系將其細分為系統，子系統和組件/部件，以圖表的形式表現出來，以進行技術風險分析。
結構分析的目標
● 分析范圍的可視化
●?結構樹或其他：方塊圖、邊界圖、數字模型、實體零件
●?設計接口、相互作用和間隙的識別
●?顧客和供應商工程團隊之間的協作
●?功能分析步驟的基礎
結構分析關注要點
結構分析時首先要明確FMEA的目標、范圍，也就是要知道在結構里誰是你的分析對象。
通常結構可分為三層，關注要素的聚焦層級，以及關注要素關聯的上一較高級別和下一較低級別。
第二個要注意的要按照系統結構間功能交互關系的形式進行層次關系分解。
第三個要注意的是系統元素單一性，即在結構分析里的所有命名一定是按照BOM清單里的命名呈現，而不能隨意用不同名稱表達同一個事物，避免后期FMEA庫出現名稱混亂現象。
第四個要注意的結構要基于系統功能交互的形式去建立，不能完全按照如何進行裝配的那種產品爆炸圖示形式進行拆解，拿上篇專欄文章中提到的車頂燈舉例：
車頂燈是聚焦的分析對象，拆解后會分為它的邊框、LED燈和線束，這些邊框、LED燈和線束實際上各自都有相互的功能交互。
還有一個“黑盒、白盒原則”，“黑盒原則”是指不負責設計的范圍，那就不需要進行一些再下一層級的拆解；“白盒原則”則指如果要負責設計整個系統，那就要把負責設計的這個系統打開，進一步拆解下面的一些子系統的部分。
最終我們會通過一些可視化系統結構，如結構樹、邊框圖形象化的呈現出來，以上這些就是我們所說的結構分析。
實例詳解
同樣以車頂燈為例，我們將上篇專欄文章中車頂層的邊框圖給到結構分析，嘗試著關聯一下。
如上圖，按照BOM清單對車頂層進行拆分，可以得到以上不同的模塊。
那么，哪一個是結構的第一層級？假設我負責設計的產品是線束組件，那線束組件一定是結構里面第一層級嗎？
通常情況下我們不這么認為，原則上會把聚焦層級-線束組件作為結構里的第二層級，這里的第一層級應該是車頂燈，即線束組件上一層級系統的功能集成者。
若聚焦層級為車頂燈，車頂燈是裝在車上的，這時候的第一層級應該是整車，因為從功能上來說，車頂燈是給車內照明用的，它和車之間進行了功能交互；繼續向下拆分，第三層級就是車頂燈內的外邊框、內殼體、線束組件、LED燈組等子系統；
如果除了車頂燈，同時還負責里面的開關組件的設計開發，那么這時候針對開關組件，同樣打開它向下結構拆解到外殼、按鈕、地板、按鍵、PCBA等……
從這個意義上我們可以看出來，聚焦層級是相對而言的。需要做誰的FMEA，就要把它作為聚焦層級；設計范圍在哪里，邊界在哪里，結構分析就到哪里。
原則上結構分析會拆解到最下層的時候，可能是單個的零件，但在這個過程中缺失了一個部分，就是接口，建議在結構分析里面，把接口也放進來作為一個分析的對象。
另外，我們之前說過，新版FMEA表格有很大的變化點。
如上圖，結構分析在表格里有三列，中間列是“聚焦要素”，另外兩列是“上一較高級別”和“下一較低級別或特性類型”，可以與結構分析產生一一對應的關系。因為無法把結構里的四層、五層都羅列在表格中，所以再次強調聚焦要素的重要性。
結構分析的挑戰
結構分析聽起來不是特別復雜，但真正在做項目的時候，會遇到不少挑戰，下面就以我們曾經在做項目時候實際遇到的案例來具體說明。
邊界圖是一種對于開展FMEA分析有效的準備工具，構建邊界圖的方法和格式有很多，可由組織自己決定。
▌案例一：整車白車身
如果按照結構分析邏輯關系，拆解白車身的第一層級是整車，然后第二層級是白車身，第三層級把白車上所有零件都分解下來的話，不僅這個FMEA的任務量會相當大，而且在把這幾百個零件都拆解羅列出來分析特性的時候，會出現大量的重復性。
并且真正的失效風險其實并不完全在零件上，而是在于這些零件之間的接口上，比如很多零件需要通過焊接的形式組裝起來，焊接有可能導致白色車身出現瑕疵。所以如果按照這種形式去拆解，實際上是不可實現的，這時候應該換一種思路，采用接口FMEA分析。
▌后橋總成
這是一家OEM負責導入后橋總成來給其他總成進行組裝，關聯匹配，而這個后橋總成是由另一家供應商做的，這時候在FMEA中的結構該如何建立？
第二層級即聚焦層級是后橋總成，第一層級是整車，這都不難理解，那第三層級需要把后橋總成全都打開，看到減速器、差速器這些嗎？
如果這樣做就違反了上面說的“黑盒原則”，相當于把供應商應該做的內容，OEM去做了，這是不合適的。同樣這種情況下，也是需要做些接口FMEA分析。
▌整車控制器
這實際上是一個比較復雜的系統，因為里面既包含了硬件系統，又包含了軟件系統，針對這樣的情況，我們要如何將硬件和軟件以功能交互的形式建立結構呢？
這時候要遵循另外一個原則，就是功能交互的原則去建立它，而不能按照它的職責和它的負責的內容來進行建立結構。
▌發動機氣缸油封
這個產品很有意思，看似比較簡單，由三層濾網合在一起組成一個產品，在氣缸蓋上用來過濾油的。
針對這一產品結果分析，正常情況大家會認為第一層級是發動機氣缸，第二層級是這個油封，第三層則是將三層濾網層層拆開，第一層，第二層、第三層……
這三層濾網不管從形狀、尺寸還是材質都是一樣的，如果把這三層分成三個系統去分析，后面的功能分析、失效分析，以及措施就會出現大量重復，不建議這樣做。
通過上面這4個案例，我們可以看出，結構分析具有一定挑戰性和靈活性的，它一定是要針對FMEA的分析范圍和目標來進行定義，而不只是生搬硬套。
*版權聲明：以上FMEA專欄內容來源于德茨企業咨詢，未經授權許可，其中的任何部分都不得被抄襲、復制或被用于軟件開發之用途！
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THE END
