新版FMEA中边界图的应用

在AIAG & VDA 新版FMEA中，给出了边界图的概念。在书中，边界图的使用是层层嵌套的，其优点是可以在一张边界图中展示出所有层级的内容，缺点是使得层级不是特别清楚，内容不是特别容易理解，而且在实际使用过程中会造成混淆。

▲ 图1 书中的边界图

那如何才能更有效的使用边界图呢？

建议首先要确定聚焦对象，根据聚焦对象制定相应的边界图。其优点在于：分析对象明确；层级关系清晰明了；对于非专业人员更容易理解。不论该聚焦对象是系统、子系统还是组件，都可以用边界图进行分析。如书中所示的边界图，根据聚焦对象的不同，可以拆分成5个不同的边界图。

1）如果聚焦对象是车窗升降系统，其边界图如下：

▲ 图2 车窗升降系统边界图

2）如果聚焦对象分别是车窗升降电机、换向系统、电磁转换系统和磁力转换系统，其边界图如下：

从图2、3可以很清楚地看到车窗升降系统、车窗升降电机、换向系统、电磁换向系统和磁力换向系统分别包含的子系统、组件/零件。对于查看边界图的人员来说，也更容易理解每个系统包含哪些子系统。

边界图的主体是结构中的聚焦对象，其上一层级为聚焦对象的纳入者，即聚焦对象在哪个系统中贡献功能。如，电机，其纳入者可以是洗衣机、汽车等等，电机出现故障，会影响到洗衣机或者汽车的某些功能。

边界图内部的各组件/零件，体现在结构中是聚焦层的下一层级。同时对于FMEA审核人员来说，借助边界图，就能判断出结构分析是否合理，功能分析有无遗漏。

如图4鼠标的边界图：从图中可以看出，分析的对象是鼠标，鼠标的子系统或组件包含：PCB、天线、电池、壳体组件。其上一层级为无线鼠标系统。所以鼠标的结构分析结果如图5所示。

▲ 图4 鼠标边界图

边界图中的接口，都是聚焦对象的功能输入。任何一个接口至少提供一个功能。因此，边界图接口对于聚焦对象的功能分析至关重要。如果边界图中的接口分析缺失，则其功能分析就会有遗漏。

接口分为外部接口和内部接口。外部接口和内部接口根据聚焦对象的不同，是可以相互转换的。比如，如果聚焦对象是鼠标，PCB就是鼠标的内部接口；如果聚焦对象是天线，PCB就是天线的外部接口。接口按照类型区分，有以下5种：

🔷物理连接（如支架、螺栓紧固、夹紧等各种连接）

🔷材料交换（如气压、液压油或任何其他液体或物理的交换）

🔷能量传递（如热量传递、摩擦或运动传递，如链条或齿轮）

🔷数据交换（如计算机输入或输出、线束、电信号或任何其他类型的信息交换、网络安全项目）

🔷人-机交互（如控制、开关、镜子、显示器、警告、座位、出入口）

还有一类也需要考虑：没有物理连接的零件之间的物理间隙（静态间隙和动态间隙），面差。

从图4鼠标的边界图中可看到，鼠标与USB接收器的外部接口有2个功能：

【功能 1】实现与USB接收器的安装；

【功能 2】实现与USB接收器的信号传输。

鼠标与手指之间属于能量转换，功能描述为：将手指单击力（左）转换信号。同时壳体组件与电池的外部接口有2个功能：

【功能 1】实现与电池的安装；

【功能 2】满足最小干涉距离要求。

以上就是边界图与结构和功能分析的关联关系。