关于设计失效模式及后果分析在车辆产品开发中的运用分析

摘要：车辆产品开发中，需要能够最大限度保证这类产品的安全性，为达到这一目的，应用设计失效模式能够取得很好的设计效果。基于对设计失效模式以及后果分析方法原理和内涵的了解，本文提出了这两种设计模式在车辆产品开发中的应用方式，让车辆产品能够更好规避遗忘产品中存在的安全缺陷。

关键词：设计失效模式及后果分析;车辆产品;产品开发

引言：

在汽车产品开发中，当前整个行业已经对一些事项故障和后果有清晰认识，在后续的产品开发中，需要能够有效规避这些问题，提高产品的安全性能。而设计失效模式及后果分析技术能够通过对这些数据的输入和检测，分析汽车产品的开发质量，提高整个系统的运行安全性。

1 设计失效模式及后果分析方法综述

设计失效模式及后果分析方法顾名思义，涵盖两个研究内容，即设计失效模式和失效后果分析。

设计失效模式的作用为，分析车辆产品在开发中涉及的内容，分析各个子系统中可能出现的失效内容和失效表现方法，在此基础上查找失效的解决办法，在产品开发中，通过使用这些开发的方法提高产品质量[1]。

当车辆产品中的某个系统失效后，往往意味着该产品的性能大幅下降，对于一些系统来说，也会大幅降低产品的安全性能，在车辆产品的开发中，需要在设计失效模式研究的基础上，确定失效构件引发的后果。但是在后果分析中，需要注意一些失效模式会引发多个后果，甚至在车辆中引起连锁反应，所以在后果分析工作中，对重视对后果的研究效果。

2 设计失效模式及后果分析在车辆产品开发中的应用方法

2.1 设计失效模式分析

车辆产品在实际应用中涉及到很多类型的部件，不同部件的运行状态、运行参数以及运行损耗都会存在着较大的差异，这其中，当任一部件出现故障的时候，都会影响到车辆配件的功能以及实际汽车运行的安全性，因此，众多的车辆品牌生产商都致力于关于车辆产品失效模拟模式分析。在车辆产品设计环节中，在运用失效模式之前，需要考虑产品功能、参数、质量需求，了解正常的产品运行状态是什么，通过数据参数对比分析使得失效模式能够有作用。一般情况，借助分析车辆产品结构图，了解不同产品部件的功能，明确其实际应用的需求参数，进而展开失效模式分析。以车辆活塞组A环失效模式应用为例，我们首先需要了解下活塞組各个部件的功能：

第一，在汽车活塞组进行压缩或者是燃烧情况下，活塞组上部分的气体被封活，最终产生内部分燃烧室。

第二，当活塞组完成一个冲程之后，活塞组下部分的气体被密封，这样的功能实际上是避免气体串流到燃烧室内。

第三，活塞顶部的热量能够接触部件运动而被传递到缸体内部，从而实现散热。

针对以上活塞组的功能，可以对其应用相应的失效模式，比如，设备部件漏气处理，冲程内部气体进入到燃烧室等。

2.2 失效后果分析

失效后果分析工作中，要明确车辆中各个构件之间的运行衔接情况，在此基础上分析某系统失效引发的产品质量后果。具体的分析工作包括两个方面，一种为构件失效引发的车辆自身运行情况方面的后果，另一种为构件失效对车辆产品购买顾客的影响[2]。

对于前一个研究项目，可以通过建成树状图的方法分析各类可能产生的后果，例如对于失效中常见的“漏气”问题，将该问题分解为两个分支，其一为混合气窜入曲轴箱，其二为曲轴和气体窜入燃烧室，第一个故障类型的后果最终后果为功率下降、油耗增加和排放变差，第二个故障的最终后果为排放变差和机油消耗异常。

对于后一个研究项目，需要收集客户的反馈资料，通过对这些信息的比较和研究，找到顾客在使用这些产品中发现的问题，并将这些信息输入到数据库中，为后续的产品完善工作奠定基础。

2.3 问题解决方法

要提出针对产品当前存在问题的解决方法，需要对这些故障的引发因素全面分析，在此基础上提出相应的解决方法。在设计模式及后果分析研究体系中，会通过建成一个失效组合风险序列数集合，找到必须采取处理措施的项目。在该项工作的落实中，产品的设计部门需要与销售部门、调查部门合作，通过研究用户对该产品的评价，确定需要解决问题的项目。

在上文中的分析案例中，可以发现研究的发动机存在漏气问题，通过对该故障表现形式的调查和研究，发现引发这一故障的原因为长期大负荷低速运行、自由开口大两个方面，找到这两个原因后，开展后续的项目完善和优化工作，应用的方法为，首先了解用户的发动机运行环境，分析是否需要改进发动机的整体设计思路;其次选用新型的构件，并在完成替换后应用试验验证;最后为制定指导标准，让用户按照该标准正确维修。

结论：

综上所述，设计失效模式用于分析车辆产品的常见失效类型，后果分析工作为在此基础上分析构件失效引发的后果，在此基础上提出产品开发的优化措施。应用步骤为，首先完成设计失效模式的研究，再开展后果分析研究活动，最后制定问题解决措施，提高产品质量。

参考文献：

[1]段潇，刘乐，田光宇.设计失效模式及后果分析在车辆产品开发中的应用[J].现代制造工程，2005（02）：126-128.

[2]段潇.“设计失效模式及后果分析”在车辆产品开发中的应用[J].汽车研究与开发，2004（10）：20-23.

作者简介：杨建宝（1996-06-27），男，籍贯：河北省承德市滦平县，职称和学历：大学本科，研究方向或专业：车辆（机车方向）专业。