进阶篇：4.2.6）DFMEA故障库的建立与积累

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

为确定故障模式，先要找到相应的数据源。

建议选择同类产品的试验数据或三包数据，因为这两种数据中较为详细地记录了产品在试验和使用过程中出现的故障。由于发动机可靠性试验的成本很高,一般企业中都不会有充分的试验数据；尽管三包数据记录的不是十分规范,但通过归纳和整理，仍然可以从中抽象出故障模式。所以，在试验数据不充足的情况下，一般推荐采用三包数据。

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。

关键字确定的原则是，能筛选到95%以上的同种故障现象，尽量做到不遗漏，不同故障现象间尽量做到不重复。

因此，筛选同一种故障现象很可能需要确定几个关键字。

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。

QT-900中内容：

 

 

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。

随着分析工作的深入和故障数据的持续归纳，故障模式库会越来越完整。对节流阀体的故障数据进行以上的处理之后，得到了各级组件及零部件的故障模式，建立了节流阀体的故障模式库。

图3示出故障模式库的一部分。

需要指出，实施DFMEA时分析对象的故障模式不仅来源于故障模式库，还来自于工作小组的分析。

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╮(╯▽╰)╭。