工艺FMEA系统解决方案

【导读】
系统功能主要包括工艺FMEA、系统管理、数据查询和报表输出。系统完成的核心功能是新建工艺FMEA,即对零件进行工艺FMEA分析,而其余的模块或子模块则是分析过程中的辅助模块,为系
0 引言
FMEA(failure mode and effect analysis),即“失效模式与影响分析”,它是对将来可能发生的产品失效所作的预测。FMEA是进行系统可靠性设计的一种重要方法。目前FMEA作为标准应用工具之一,在产品开发设计中已应用得很广泛成熟,而工艺FMEA研究还很欠缺,本课题采用计算机辅助研究工艺FMEA系统,分析零部件在生产制造等工艺过程中,对准备实施或正在实施的加工、装配的潜在或已发生的失效模式及其影响,明确其危害,并采取相应的措施,减少或消除失效影响。

1 工艺FMEA系统功能设计
1.1 工艺FMEA系统功能的主要内容

系统功能主要包括工艺FMEA、系统管理、数据查询和报表输出。系统完成的核心功能是新建工艺FMEA,即对零件进行工艺FMEA分析,而其余的模块或子模块则是分析过程中的辅助模块,为系统分析提供必须的相关数据库,也是操作系统不可缺少的重要组成部分。主要完成的功能有:对新的零件进行工艺编制、失效模式与影响分析,对已存在零件进行信息检索,并修改相关内容;失效模式库管理、风险评价准则管理、用户管理和工序添加管理;查询系统分析时需要的相关数据资料,包括通用工艺守则、机械加工质量和零件结构工艺性;报表输出零件的基本信息、工艺过程卡、工艺FMEA工作单、关键工序FMEA和超风险工序FMEA。
 
1.2工艺FMEA系统软件的安装与运行
    根据安装向导的提示,即可完成安装操作。安装完毕后,会在“开始”菜单的“程序”级菜单中生成该程序选项,点击此选项即可启动本系统。
 
1.3系统开发与技术平台
    a.数据库选择Access;
    b.系统开发编程语言选用Visual Basic6.0。
    由于Access和Visual Basic 6.0使用相同的数据库引擎,因此可以建立既包括Access组件又包括Visual Basic 6.0组件的应用程序,这样就提高了程序的稳定性,充分发挥了两者各自的优点。
 

2 零件工艺FMEA工作流程
2.1 基本信息输入

    基本信息输人主要完成与零件相关的基本信息的输入功能。
 
2.2 工艺编制
    工艺编制窗体模块主要完成工序的添加、修改和删除等功能。工作流程如图1所示。
工艺编制窗体的流程 
图1 工艺编制窗体的流程 
 
2.3 失效模式与影响分析
失效模式与影响分析窗体模块主要对零件工艺过程,包括冷加工、热加工以及装配进行了定性及定量的失效信息分析和风险评价。结合3种工艺类型的特点,将失效模式类型分为加工精度降低、表面质量下降、刀具损坏问题、装配精度降低和工件变形问题等,根据不同的影响类型,确定不同的评价准则,将严重度、发生度及检测度均分为“1”到“10”级,并用风险优先数RPN来衡量设计风险。工作流程及窗体运行界面如图2所示。 
失效模式与影响分析窗体的工作流程  
图2 失效模式与影响分析窗体的工作流程 
 
为了更直观地显示失效模式的严重度、发生度、检测度的分布情况,并可随时对采取措施前后的效果进行跟踪对比,单击【效果对比】按钮,可用梯形图直观地看到采取措施前后的效果对比。 
 

3 辅助功能模块设计
3.1 零件信息检索

据零件工艺FMEA的操作流程,零件信息检索菜单下有3个子菜单,检索的内容包括:基本信息检索、工艺过程检索和工艺FMEA检索,对于检索到的信息,可以进行修改删除等操作。

3.2 报表输出
该模块主要完成零件各类报表的显示功能,首先在窗体上选择要显示报表的零件,单击几种报表类型的按钮,即以报表的形式,显示用户要求的信息。

3.3 系统管理
a.在失效模式库中,将工艺过程分为冷加工、热加工和装配3种工艺类型,通过查阅资料和经验知识,把通用工艺各种工序的失效信息收集到数据库中,分析时直接查阅数据库即可。用户可以针对实际生产情况,对数据库的内容不断完善,从而提高产品的工艺性。
b.风险评价管理模块主要完成严重度、发生度和检测度的准则描述,将对应的准则显示在列表中,用户根据实际情况编辑准则。
c.工序添加管理模块的功能主要是在工序库中添加工序,以完善工序库中的工序列表,以便在用户进行工艺编制时,可以及时地添加工序。

3.4 数据查询
数据查询主要是为了方便用户在分析时,查询相关的资料作为参考。主要分为通用工艺守则、机械加工质量和零件结构工艺性3部分。


4 结束语
采用计算机辅助研究工艺FMEA系统,针对冷加工、热加工及装配3种工艺类型,建立了失效模式库,尽可能多地列出常用的工序列表,并针对每个工序名称,通过查阅资料,找出相应的失效信息,存人数据库中。通过程序代码的实现,用户可以查询到机械加工质量、加工方法达到的加工精度、通用工艺守则以及零件结构工艺性等内容。通过程序界面,用户可以不断完善其中的项目内容。本工艺FMEA软件比较完善,内容比较充实,今后若与CAPP接口,将发挥更大作用。 



  • 2019-10-14 17:17
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