Анализ конструкции по методу DFMEA

Разработка эскизного варианта конструкции

Заключение

Таким образом, применение методологии развертывания функций качества привело к созданию конструкции масляной трубы высокого давления, отвечающей всем основным требованиям потребителя.

В результате применения метода QFD:

· предложено установить температурный датчик, позволяющий контролировать утечки масла во внутренней (рабочей) трубе;

· выявлено наличие корреляционной связи между параметрами технологических процессов механической обработки и сборки и рабочими характеристиками основных частей МТВД;

· установлены критические параметры этих технологических процессов и методы их контроля;

· рекомендован более экономичный и безопасный для обслуживающего персонала ультразвуковой контроль качества сварных швов вместо применявшегося ранее радиографического.

На первом шаге на основе использования всех результатов этапа 1 (анализ «голоса потребителей», ограничений и ресурсов, ТЗ) конструкторы создают «эскизный вариант» конструкции. При этом особо следует подчеркнуть четыре момента.

1. Обязательно рассматриваются возможные альтернативные варианты конструкторских решений. Здесь должен быть максимальный простор для творчества и изобретательности. Широко используются компьютерное моделирование, макетирование и исследовательские испытания.

2. Как авторы конструкторского решения, так и впоследствии DFMEA-команда обязательно должны рассматривать факторы, влияющие на конструкцию изделия (рис.22.1, факторы, указанные в овалах). Если количественный результат от вариации этих факторов неизвестен, то следует прибегнуть к моделированию (макетированию), т. е. провести мини-НИР. Конечно, предпочтительнее, когда необходимые результаты влияния этих факторов известны из предыдущего опыта или проводимых ранее НИР, о чем говорилось выше. Это позволяет значительно сократить время разработки.

Если анализ факторов, действующих на конструкцию (включая моделирование, исследовательские эксперименты и т. п.), указывает на плохие свойства и функции разрабатываемого изделия, то авторы конструкции пытаются её изменить (доработать), найти другое конструкторское решение. При этом улучшение одного свойства не должно приводить к ухудшению других. Это — исключительно творческий процесс, здесь очень многое зависит от опыта и кругозора конструктора, его способности «генерировать» новые конструкторские решения.

В ходе такого анализа и доработки конструкции выделяются наиболее важные (ключевые) параметры конструкции, которые должны быть формализованы в виде отдельного списка, а также помечены особыми значками в документации (чертежах и др.). Алгоритм выделения ключевых показателей далее будет рассмотрен отдельно.

Если конструктор уверен, что необходимое свойство (параметр) изделия возможно и целесообразно обеспечить технологически, то может быть выбрано это решение, но при этом важно указать, какие именно ключевые свойства конструкции обеспечиваются данной технологией. Конечно, возможность такого технического решения должна быть предварительно согласована с технологами (неформально), а далее будет проверена «всесторонним коллективным опытом» при проведении DFMEA.

3. Обязательно анализируется стоимостной аспект предлагаемых конструкторских решений. В помощь конструктору предоставляются специальные таблицы, графики и т. п. для оценки стоимости предлагаемой конструкции в ее серийном воплощении.

4. Необходимы статистические оценки результатов (получающихся характеристик изделия), чтобы не было, например, так: требуемая по ТЗ мощность двигателя 150 л.с. «в среднем» достигнута, и даже с запасом — 153 л.с, но по многим двигателям практически возможны колебания от 135 до 170 л.с. Иными словами, сама конструкция должна обеспечивать некоторый «запас» по показателям, который рассчитывается при помощи статистических методов.

Рис. 22.1 «Факторы, влияющие на конструкцию изделия»

На втором шаге предложенный конструкторами «эскизный вариант» конструкции подвергается всестороннему анализу по методу DFMEA. Здесь работает межфункциональная DFMEA - команда, в которую, как правило, входят:

· конструктор;

· технолог (если функции технолога-проектировщика и цехового технолога разделены, то — оба технолога);

· представитель маркетинговой службы, знающий, как подобные изделия ведут себя в эксплуатации и в сервисной мастерской;

· представитель службы качества;

· испытатель, имевший дело с подобными конструкциями;

· представитель производства;

· представитель потребителя;

· представители других подразделений, полезные при рассмотрении конструкции.

В DFMEA-команде предложенная конструкция рассматривается с точки зрения «устойчивости к влияющим факторам» (см. рис.22.1), анализируется по известной методике (см. лекцию 23) и выявляются «узкие места» с помощью специальных балльных оценок. Далее участники команды должны подать предложения по ликвидации или нейтрализации «узких мест»: либо изменить конструкцию, компоненты, материал (и это — лучше всего), либо улучшить определенные показатели будущей технологии, либо это «узкое место» особо тщательно контролировать (что наименее предпочтительно). Во втором случае присутствующий в команде технолог должен подтвердить практическую возможность технологической реализации данного требования, «взять проблему на себя» и учесть все это при последующей разработке технологии. При зависимости важных (ключевых) свойств конструкции от покупных комплектующих и материалов требования к ним уточняются и фиксируются.

В любом случае нахождение решения по ликвидации или нейтрализации «узкого места» конструкции — это исключительно творческий процесс, хотя его формальные результаты заносятся в DFMEA-протокол. Команда должна действовать как единое целое в общих интересах предприятия. Найденные варианты решения также анализируются при помощи балльных DFMEA-оценок и, кроме того, по стоимости. При необходимости расчета нового конструктивного варианта конструктор может взять «тайм-аут» для расчетов (а иногда и для мини-НИР), после чего DFMEA-команда вновь возвращается к работе.

Работа DFMEA-команда является полноценной и всесторонней, когда рассмотрены все влияющие факторы и имеется уверенность в хороших свойствах конструкции. В итоге должен получиться улучшенный вариант конструкции, который «идеален» со всех точек зрения:

· выполнения будущим изделием всех функций, требований и предпочтений потребителей;

· технологичности;

· стоимости;

· удобства обслуживания и ремонта.

Именно этим восхищают многие зарубежные изделия. Удивляет не только то, что они сделаны «другими руками», но и то, что они сделаны «другими мозгами» и удобны для всех «классов» потребителей (пользователя, службы сервиса и т. д.). Но такая «многомерная оптимизация» изделия может быть достигнута только при доброжелательной, творческой и согласованной работе всех членов DFMEA-команды.

А в результате выигрывает предприятие в целом. Это хорошо понимают те, кто, например, прошел тренинг по методу DFMEA на собственных изделиях, «вычищая» ошибки и недоработки уже имеющихся в производстве конструкций и технологий. Оценив эффект, достигнутый с помощью DFMEA-методологии, специалисты говорят: «Нужно запретить проектирование без применения DFMEA!»

Кроме улучшенной конструкции еще одним результатом работы DFMEA-команды должен быть перечень ключевых параметров конструкции, т. е. тех параметров изделия (узла) и его компонентов, нарушение которых может привести к серьезным последствиям. В русском переводе стандарта они называются «специальные характеристики конструкции». В КД и другой документации они должны быть отмечены особыми символами, известными всем сотрудникам предприятия; это — «знаки особого внимания» для всех последующих этапов, включая производства.