写在前面
P图(P-Diagram) 是ParameterDiagram 的简称, 最初由Madhav. S. Phadke 在《Quality Engineering Using Robust Design》一书中提出。P图是帮助小组理解有关设计功能相关物理学的结构工具。小组分析那些影响性能的受控和不受控因素的设计输入(信号)和输出(反映或功能)。产品的输入和产品的输出,也即是产品的预期功能有助于识别错误情形,噪音因素和控制因素。
P图通常作为健壮性设计工具,被广泛应用于产品的健壮性设计领域。近年来, 美国Ford 公司把P图作为FMEA 的辅助分析工具, 取得了良好的效果。在《POTENTIAL FAILURE MODE AND EFFECTS ANALYSIS Reference Manual FourthEdition》(潜在故障模式影响分析参考手册(第四版))中详细介绍了P 图及其在FMEA中的应用。
P图可以辅助确定FME A的以下内容:
1) 故障原因(系统间交互、个体差异、外部环境、用户使用情况等)
根据P图中干扰因素的5个基本来源, 可将故障原因重新归结为:产品本身原因、时间影响因素、操作影响因素、环境影响因素、接口影响因素。
2) 故障模式(功能随时间退化)
丧失部分功能可能是由随时间退化这一干扰因素造成的;非预期的功能是指几个相互作用的单元,在其各自性能是正常的前提下,由于单元间的交互作用导致产品发生意外的结果或后果。例如车体与底盘的的某一固有频率相等导致共振发生。这两种故障模式都可以借助P 图进行分析,防止遗漏故障模式。
3) 故障影响(错误状态)
错误状态包括两类:一类是指与预期功能的偏差,主要指对产品功能的影响;另一类是非预期的系统输出,主要指用户所不期望的系统输出,如系统工作但操作很吃力、空调工作产生难闻的气味等。
4) 当前控制措施(控制因素)
P图中的控制因素是指可由工程师修改的设计参数, 它们是对干扰因素的补偿, 能直接影响系统输出。这些因素可以被调整以提高系统的健壮性和可靠性。通常情况下, 工程师可以通过试验设计(DOE) 获得最优的控制因素水平。典型的控制因素如形位公差、弹性极限或屈服点等。
5) 建议措施(控制因素)
通过对P图内容的分析,可以给出建议措施。
下图为是汽车的催化转换器的P图,实际应用时,参考《POTENTIALFAILURE MODE AND EFFECTS ANALYSIS Reference Manual Fourth Edition》。