结构分析的目的

对于结构分析，同为FMEA分析的DFMEA和PFMEA，由于分析对象不同，进行结构分析的目的也是有所异同的：

不同点是：

• DFMEA的结构分析是为了将设计识别和分解成系统、子系统、组件和零件，以便进行技术风险分析。

• PFMEA的结构分析是确定制造系统，并将其分解成过程项、过程步骤和过程工作要素。

相同点是：

DFMEA和PFMEA进行结构分析都要识别每个分解项，以及相互关系，为下一步的功能分析打基础。

结构可视化

为了更清楚识别每个分解项，最好的办法是将结构可视化。对于DFMEA，是要将系统结构可视化，常用的方法是利用方块图/边界图、结构树的方法。对于PFMEA，将结构可视化的方法是采用过程流程图和结构树。接下来，就为大家简单介绍这几种方法。

1.  方块图/边界图

方块图/边界图是一种有用的工具，用来描述考虑中的系统及其相邻系统、环境和顾客的接口。这里所指的顾客可能是最终用户，也可能是后续或下游的制造过程。

方块图/边界图是用图表展示组件之前的物理和逻辑关系，每个方框对应一个组件，直线对应产品组件之间的关系或相互接口，直线的箭头标识流动的方向，虚线框用于定义分析的范围。

图一 边界图模型

方块图/边界图需要随着设计的成熟不断完善，制作的大体步骤分为六步：

1）描述组件和特性

2）调整方块以显示相互间的关系

3）描述连接

4）增加接口系统和输入

5）确定边界

6）增加相关细节以便确定图表

我们以高速气涡轮机手机为例，高速气涡轮机手机是由机头、手柄和接头组成。

图二 高速气涡轮机手机边界图示范

利用方块图/边界图，我们可以清楚看到高速气涡轮机手机各组件之间的交互关系，水源电源气源的流向。这个图表达得比较粗略，设计开发的人员在制造此图时可以再具体一些，比如可以把气源细分成驱动气和冷却气。

2.  流程图

大家对于流程图一定再熟悉不过了，生产工艺流程图是我们常用的流程图。

图中是电动病床的生产工艺流程，每一个生产过程用流程图的方法展现，就显得非常清楚。

图三 电动病床的生产工艺流程图

3.  结构树

结构树是按照层次排列系统要素，并通过结构化连接展示依赖关系。为了防止冗余，每个系统要素只存在一次，每个系统要素下排列的结构都是独立的子结构。

表一是以高速气涡轮机手机为例，牙科手机的组件相对比较少，也没有很多层级，所以很容易列明。

表一 高速气涡轮机手机DFEMA结构树示范

对于DFEMA，“下一较低级别或特性类型”是独立的组件。对于PFEMA，“下一较低级别或特性类型”是过程工作要素，按照鱼骨图的方法，从“人机料法环测”等方面加入相应的过程工作要素。

表二以电动病床为例：

表二 电动病床PFEMA结构树示范

结语

今天的微课就到这里，主要内容是FMEA七步法的第二步结构分析，介绍了几种结构分析的方法和实例。结构分析是七步法的关键一环，通过结构分析将结构可视化可以帮助团队清楚了解系统和过程，为整个FEMA分析打下基础。