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功能分析的目标:
● 制作功能树/网或者功能分析表格和参数图,将相关要求与客户(内部和外部)功能关联
● 将要求或特性与功能关联
● 工程团队(系统、安全和组件)之间的协作
● 失效分析步骤的基础
难点之一是如何系统性地规范和识别每个层级、系统的功能;
难点之二是如何能够全面识别出系统的功能,功能分析是失效分析的依据,如果功能分析足够的充分、完善,那么后续的失效分析相对来说也会比较容易去找失效,这个时候可以借助边框图以及参数图识别描述功能。
● 功能描述语言一般用“动词+名词”,比如:
– 从发动机轴到齿轮传递扭转运动
– 提供电压12v
● 定义系统功能时应将单元放在系统中进行分析
● 功能分为预期功能、非预期功能
输入和输出可能有四类:
物理接触(焊接、螺栓紧固、夹紧等)
E——————————-
能力传递(热能;机械能:1.势能;2.动能;电能;磁能;化学能;光能)
I——————————-
信息传递(ECU、传感器、信号等)
M——————————-
物料交换(冷却液、废气等)
这些要求可能来自于法律法规、行业规范和标准、客户要求,内部要求或者产品本身的特性等。这些特征可以分为两类:
2. 非功能性要求(对设计决策自由度的限制,温度范围)
参数图表由下列元素及关系组成:
在“输入变量”转变为“预期输出变量”的过程,就是功能实现的过程。在功能实现的过程中,会有一些“干扰因素”,同时也需要“控制参数”来进行一些控制以保证功能的正常实现。
2. 与失效分析有强烈关联。如上图车顶灯参数图案例,各项干扰噪音是有可能导致功能失效的各个因素、原因。
● 正确的功能应该右边功能能够阐明如何满足左边的功能
引导问题的方式应该从左边往右边询问:“如何?”
● 左边的功能能够阐述右边功能怎样保证满足
引导问题的方式应该从右边往左边询问:“它用来做什么?”
通常情况下在做设计的时候,有正向设计,即知道所负责设计的系统的功能、要求,然后带着这些功能、要求去开发、设计、分配给下面子系统/组件相关的功能和要求,逐层分解,功能之间交互传递,最终将分析结果呈现在表格里。
所以说虽然现在停留在功能分析这个步骤,但如果再往下走一层的话,失效分析实际上就会比较容易理解,这就是我们强调的功能分析的关键性和重要性。
这种情况下,我们要灵活对待结构分析和功能分析,借助于接口,找到这个弹簧是用在哪个系统上的,左边、右边各和谁有交互,整个系统在一起才有功能,然后再基于这整个系统的角度去描述它的功能,识别它的接口,这个时候我们更多的会识别弹簧的材质、螺纹、圈数等特性。