設計故障モードと効果解析(DFMEA)
設計FMEAには、主に五つのセクションがあります。 各セクションは、明確な目的と異なる焦点を持っています。 DFMEAは、一度にすべてではなく、プロジェクトの設計タイムライン内の異なる時間にセクションで完了します。 デザインFMEAフォームは、次の順序で完了します:
DFMEA Section1(Quality-One Path1)
アイテム/機能
アイテム/機能列を使用すると、設計エンジニア(DE)は分析されているアイテムを記述できます。 項目は、完全なシステム、サブシステム、またはコンポーネントにすることができます。 この機能は、アイテムが何をするかを説明する「動詞–名詞」です。 いずれかの項目には多くの機能があるかもしれません。
要件
関数の要件または測定値は、第二の列に記載されています。 要件は、ドキュメントによって提供されるか、または品質機能展開(QFD)と呼ばれるプロセスから変換されます。 要件は測定可能であり、テスト方法が定義されている必要があります。 要件が不十分に記述されているか、存在しない場合、設計作業が無駄になる可能性があります。 推奨される行動の最初の機会は、無駄な設計活動を防ぐための要件を調査し、明確にすることです。
故障モード
故障モードは、反機能または満たされていない要件です。 故障モードには5つのタイプがあります:
- 完全障害
- 部分障害
- 間欠障害
- 劣化障害
- 意図しない障害
障害の影響
複数の顧客に対する障害の影響をこの列に示します。 いずれかの故障モードでも多くの効果が可能です。 すべての効果は、同じセルに表示されるか、対応する故障モードの隣にグループ化されている必要があります。
重大度
各効果の重大度は、エンドユーザー/顧客への影響または危険に基づいて選択されます。 重大度のランキングは通常1から10の間にあります:
- 2-4: 機能に影響を与えない視覚的欠陥
- 5-6:研究された項目の二次機能の劣化または喪失
- 7-8:研究された項目の一次機能の劣化または喪失
- 9-10:規制お列。 動作は、障害ランク9または10の影響を持つ任意の障害モードで設計方向を変更するために識別することができます。 推奨処置が特定された場合、その処置はDFMEAの推奨処置列に配置されます。
分類
分類とは、リスクによって示される特性の種類を指します。 さまざまな産業には多くの種類の特殊な特性があります。 これらの特殊な特性は、通常、設計誤差校正、プロセス誤差校正、プロセス変動低減（最適化されたCpk）またはミス校正のいずれかの追加作業を必要とします。 分類列は、プロセスFMEA共同作業のために特性が識別される場所を指定します。
DFMEA Section2(Quality-One Path2)
潜在的な原因/故障のメカニズム
故障モードには原因が定義されています。 原因は物理レベルで決定する必要があります。 部品レベルでの原因は、材料特性、形状、寸法、他の部品との界面、および機能を阻害する可能性のある他のエネルギーに関連している可能性があります。 これらは、境界（またはブロック）図、パラメータ（P）図、インターフェイス解析などの作業前の文書から派生することができます。 システムレベルでの原因は、より詳細な解析では故障モードとしてカスケード接続されます。 幾何学および次元はプロセスFMEAに移すことができる特別な特徴に滝（滝）滝のように滝のように滝のように滝のように滝のように滝のように滝のよう Bad、poor、defective、failedのような単語の使用は、緩和のためのリスク計算を行うのに十分な詳細を持つ原因を定義しないため、避けるべきです。
原因の例は次のとおりです:
- 材料特性（強度、潤滑性、粘度などが不十分です。)
- 材料形状(不適切な位置、平坦度、平行度など)
- 公差またはスタックups
- 嵌合部品とのインターフェイス
- 物理的な取り付け/クリアランス
- エネルギー移動（熱振動、ピーク負荷など。)
- 材料の流れまたは交換(ガス、液体)
- データ交換(信号、コマンド、タイミングなど)
- 材料の流れまたは交換(ガス、液体)
- 材料の流れまたは交換(ガス、液)
現在の設計制御予防
設計を計画/完了するときにエンジニアリングチームが使用する予防戦略には、発生または確率を下げるという利点があります。 予防が強ければ強いほど、潜在的な原因を設計によって排除することができるより多くの証拠が得られます。 確認された設計基準、証明された技術（適用される同じような圧力と）および計算機支援工学（CAE）の使用は典型的な防止制御である。
発生
発生ランキングは、既知またはデータの不足に基づく推定値です。 発生ランキングは以下のロジックに従ってください:
- 1: 既知の設計基準を使用することによる防止原因
- 2:失敗の履歴がない同一または類似の設計
- このランキングは、しばしば不適切に使用されます。 このランキング値を選択するには、新しいアプリケーションの応力と履歴を得るのに十分な製品サンプルが必要です。
- 3-4: 分離された障害
- “分離された”を定量化しようとすると、いくつかの混乱が発生する可能性があります”
- 5-6: 現場や開発/検証テストで時折障害が発生している
- 7-9:履歴のない新しいデザイン(現在の技術に基づく)
- 10:技術の経験のない新しいデザイン
重大度が9または10の項目には特別な注意を払う必要があります。 これらの重大度のランキングは、デューデリジェンスが満たされていることを保証するために検討する必要があります。
DFMEA Section3(Quality-One Path3)
現在の設計制御検出
設計の安全性と性能を検証するために行われた活動は、現在の設計制御検出列に配置されています。 設計が可能であることを証明することを目的としたテストと評価は、最も高いリスクで特定された原因と故障モードに合わせて調整されます。 特定のテストは危険が最も高い重大度の範囲(9-10)または高い臨界、非安全組合せにあるとき識別されなければならない。 設計制御検出の例は次のとおりです:
- デザインレビュー
- 検証テスト方法
- ボギーテスト1寿命
- テスト失敗
- 劣化テスト
検出ランキング
検出ランキングは、テストの種類に/時間に対する評価技術が行われる。 可能な限り設計プロセスの早い段階で（リスクの高い項目について）テストを実行することが理想的です。 ツールが完了した後のテストは、製品検証（PV）と呼ばれ、設計検証（DV）テストを補完するために使用されます。 PVテストが危険度が低い項目でテスト時間および資源を節約するのに使用されるかもしれない。 多くの場合、原因と故障モードの組み合わせごとに複数のテスト/評価手法があります。 すべてを1つのセルにリストし、それぞれに検出ランキングを適用することがベストプラクティスです。 次に、検出ランキングの最も低いものが検出列に配置されます。
:
- 1: 設計解決、設計基準、標準的な材料、等によって防がれる失敗。
- 2: コンピュータ支援エンジニアリング（CAE）の使用は、現実世界のユーザー/ストレスプロファイルに高い相関
- 3:出力トラッキング劣化の測定による失敗へのテス))
- 4: 失敗へのテスト(DV)
- 5:ボギーテスト、1寿命に合格し、テストを中断するテスト(DV)
- 6:出力トラッキング劣化の測定による失敗へのテスト(設計フリーズ(PV))
- 7: 失敗へのテスト(PV)
- 8:ボギーテスト、1つの生命に合格し、テストを中断するテスト(PV)
- 9: CAEの使用が、まだ現実世界のストレスプロファイルと相関していない
- 10:評価できない、利用可能なテストがない、または現在のテストが原因/故障モードを励起しない
テスト能力を向上させるためには、アクションが必要な場合があります。 テストの改善は、テスト戦略の弱点に対処します。 アクションは、[推奨アクション]列に配置されます。
DFMEA Section4
リスク優先番号(RPN)
リスク優先番号(RPN)は、以前に選択された三つのランキング、重大度*発生*検出の積です。 RPNしきい値は、アクションの必要性を判断するために使用してはなりません。 RPNしきい値は、主に二つの要因のために許可されていません:
- 指定されたしきい値
- を下げようとする設計エンジニアによる不適切な動作この動作は、リスクを改善したり対処したりするものではありません。 Rpnの値は、アクションを実行する必要があるか、チームが除外される必要があるRPN値はありません。
- “相対リスク”は、RPN
推奨アクション
推奨アクション列は、すべての潜在的な改善が配置されている設計FMEA内の場所です。 完了したアクションは、DFMEAの目的です。 アクションは、それがリスクレジスタまたはアクションリストに単独で立っていた場合、それは理にかなっている アクションは、以前に割り当てられたランキングのいずれかに対 目的は次のとおりです:
- 重大度9または10の故障モードを排除
- エラー校正による原因の発生が低く、変動またはミス校正を低減
- 特定のテスト改善に関する検出が低く
責任と目標完了日
アクションを完了する必要がある名前と日付を入力します。 タイムラインに日付と選択したマイルストーンのリンクが表示されている場合は、マイルストーン名を日付の代わりに使用できます。
DFMEA Section5
実行されたアクションと完了日
実行されたアクションを一覧表示するか、結果を示すテストレポートを参照します。 設計FMEAは危険の受諾可能なレベルにより高い危険項目を持って来る行為で起因するべきである。 許容可能なリスクが望ましく、高リスクから低リスクへの緩和が第一の目標であることに注意することが重要である。
Re-Rank RPN
新しい(re-ranked)RPNを元のRPNと比較する必要があります。 この値の減少が望ましい。 残留リスクは、行動が取られた後でも高すぎる可能性があります。 これが事実であれば、新しいアクションラインが開発されるでしょう。 これは、許容可能な残留リスクが得られるまで繰り返されます。