高阶篇：4.2.3）DFMEA现有设计：预防控制与探测控制

本章目的：在现有设计中，明确预防控制与探测控制的定义和手段。

 

1.现有控制的填写部位

2.现行设计控制（h）定义

做为设计过程的一部分，现行设计控制是已经实施或承诺的活动，它将确保设计充分考虑设计功能性的和可靠性的要求。

有两种设计控制可考虑：

2.1 预防控制

消除（预防）失效机制的缘由或失效模式的发生，或者下降其发生的机率。

2.2 探测控制

在产品发布以前，经过分析的或物理的方法，识别（探测）失效缘由、失效机制或失效模式的存在。

2.3 预防控制优先

若有可能，应优先采用预防控制方法。若将预防控制做为设计意图的一部分，则将影响最初的发生频度等级的评定。

//其实有这句话并不稀奇，由于国外这些质量控制或设计的方法很是强调“事前”的做用，但愿第一次就把事前作正确，而不是过后补刀。

探测控制应当包括探测失效模式的活动， 也包括探测失效缘由的活动。

英文原版以下：

3.现有设计控制手段分类

本手册内的设计FMEA样表里的设计控制有两栏 （也就是将预防控制和探测控制分开 ） ， 能够帮助小组清楚区分这两种设计控制，从而能够一目了然的肯定两种设计控制都被考虑了进去。
若是使用了一个合并栏 （设计控制） ， 由应当按下面方式使用前缀。 在每一个预防控制前添加“P”；每一个探测控制前添加“D”。
经过设计变动或设计过程变动来预防失效模式缘由， 是下降受影响发生频度等级的惟一方式。

在第四版fmea手册中，预控控制手段共6种：

• 标杆分析研究

• Benchmarking studies

• 失效安全设计

• Fail-safe designs

• 设计和材料标准（内部和外部）

• Design and Material standards (internal and external)

• 文件——从类似设计中学到的最佳实践、经验教训等的记录

• Documentation – records of best practices, lessons learned, etc.from similar designs

• 仿真研究——概念分析，创建设计要求

• Simulation studies – analysis of concepts to establish design requirements

• 防错

• Error-proofing

3.1 预防控制Prevention Controls

3.1.1 标杆分析研究Benchmarking studies

本博文有标杆分析的章节，阐述其做用和方法。这里就不累赘了。

3.1.2 失效安全设计 Fail-safe designs

失效安全设计，或称为安全设计、安规设计等，有一个典型的特色，就是平时产品正常运行的时候并无任何做用，一旦发生安全事故等，这些设计才会派上用场。

因此失效安全设计通常须要明确的安规要求，不然是一种浪费的设计。
如家电里的断电保护装置，就属于典型的失效安全设计。其余的例如汽车的安全带、安全气囊，电梯的安全闸刹等。

失效安全设计的确能够有效减小安全事故，提升产品的可靠性。

例如一种煤气安全稳压阀门，它里面就有两重控气阀门。假设一个阀门的故障率为0.01%，那么两重阀门的故障率就只有0.0001%，无限接近于0了。

又如一些日本的安规明确规定某些家电须要多重漏电保护，那么这些家电的漏电事故几率就很是小。

可是，有失效安全设计并不意味着结构设计就能够放松了。相反，原有结构的可靠性，失效安全结构的可靠性，反而都要验证评审。因此某种意义上，失效安全是一种浪费。

3.1.3 设计和材料标准（内部和外部）Design and Material standards (internal and external)

这是结构设计工程师最最经常使用的手段。全部国标、行标、企业标准都归类于这一条。机械设计手册上的设计方法，也基本上属于这一类的。

工程师和企业的积累，最体如今这一条上。

3.1.4 文件–从类似设计中学到的最佳实践、经验教训等的记录 

3.1.4 Documentation – records of best practices, lessons learned, etc.from similar designs

尚不能升级为标准的设计规范，属于这一条。但这些设计规范必须是书面的文件documentation。（嘴上说说不算）

文件Documentation就表面上可靠程度而言达不如标准。缘由倒是多样的。如：
1）时代发展速度过快，其文件没来得及过标准申请；
2）出于技术保密的考虑，不肯作标准申请。
因此实际上某些文件的参考价值倒是远胜于标准的！

//平台的做用。

3.1.5 仿真研究——概念分析，创建设计要求Simulation studies – analysis of concepts to establish design requirements

本博文有仿真章节，阐述其做用和方法。这里就不累赘了。

但只有在设计以前，用仿真创建极限值，对设计提出标准的，才能算是预防控制手段。只是单纯验证设计对错与否的仿真（做者经常使用），只能算是探测控制。

3.1.6 防错Error-proofing

本博文有防错章节。

但防错通常只能做为DFA的做用，而非可靠性设计手段。缘由在于可靠性通常是创建在装配正确的基础上的。

固然，某些可靠性设计要求中就有防错的要求，如USB接线的插口。这些影响到用户体验的防错设计，就属于可靠性设计了。

//虽然结构设计手段众多，但基本上所知所学，都归于这六类，至少做者是如此。

3.2 探测控制Detection controls

在第四版fmea手册中，探测控制手段也共6种：

• 设计评审

• Design reviews

• 样件试验

• Prototype testing

• 确认试验

• Validation testing

• 仿真研究——设计确认
• Simulation studies – validation of design

• 试验设计；包括可靠性测试

• Design of Experiments; including reliability testing

• 使用类似零件的原型
• Mock-up using similar parts 

3.2.1 设计评审Design reviews

本博文有设计评审的章节。但就做者看来，在国内用茶话似的评审来作探测控制，失之严谨。

3.2.2 样件试验Prototype testing

参考GMW3172（网上有下载的，中文版）。试验是作探测控制的最主要手段。

3.2.3 确认试验Validation testing

参考GMW3172。试验是作探测控制的最主要手段。

3.2.4 仿真研究——设计确认Simulation studies – validation of design

用于验证设计对错与否的仿真，也就是过后仿真，属于探测控制。

3.2.5 试验设计；包括可靠性测试Design of Experiments; including reliability testing

DOE是大章节啊。

如今国内不少资料，对DOE的理解分歧很是大。

就做者而言，DOE就是表面意义，试验设计。当现有的试验体系不完美时，不足以验证产品是否能够合格时，就是DOE出场的时候。设计出新的试验方法，来验证产品的可靠性。

能够参考各个版本的GMW3172。（这本试验规格书更新的手段是什么？DOE）

3.2.6 使用类似零件的原型Mock-up using similar parts 

算是标杆分析的一种，但只能作辅助做用。毕竟别人的东西，就是别人的。

3.3 现有设计手段例子

4.现有控制填写步骤

4.1 预防控制填写步骤

4.2 探测控制填写步骤

关于试验和试验设计有预约在后面章节叙述。

4.3 再谈预防控制的优先做用

总的来讲，预防措施（下降发生率）比探测措施更好。举例来讲，比起设计定稿后的产品验证/确认，使用已证明的设计标准或最佳实践更加可取。

4.4 填写完成

按照这个步骤顺序，填写完前面章节11张DFMEA的预防控制和探测控制（记住，是11张DFMEA全部），这一章节算是学习填写完成了。

//做者暂时无时间和耐心和精力去填完如此之多的DFMEA示例。这里又体现软件的重要性，毕竟标准和实验均可以收录到软件库的。

5.DFMEA章节对应的资料

本来做者分享一些资料，是想作些互动。

也想要更好的沟通和多一些朋友。

能够去关注做者的微信公众号：mdmodule；

做者的邮箱：zjc9915@qq.com，能够写一些长感想，做者通常会回。

下面是本章对应的网盘资料，不少都是做者用心作和花钱买的，值得想要的人一看。

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