設計驗證和生產確認福特FORD

Welcome

DesignVerificationandProductionValidation設計驗證和生產確認2021/5/91FordTechnicalEducationProgram福特技術培訓項目Systems

EngineeringFundamentals系統(tǒng)工程基本原理Parameter

Design參數(shù)設計Tolerance

Design公差設計Global8D全球8DFMEA失效模式后果與分析Experimental

Design實驗設計FTEP福特技術培訓項目Reliability可靠性AppliedConsumerFocus應用顧客的關注DV&PV設計驗證&生產確認StatisticalEngineering統(tǒng)計工程學2021/5/92CourseStructure

課程結構IntroductiontoDV&PV對設計驗證及生產確認的介紹ToolsforDV&PV設計驗證及生產確認的工具VehicleLevelDV整車級別的設計驗證System/Sub-SystemLevelDV系統(tǒng)/子系統(tǒng)級別的設計驗證ComponentLevelDV零部件級別的設計驗證System/Sub-SystemLevelPV系統(tǒng)/子系統(tǒng)級別的生產確認ComponentLevelPV零部件級別的生產確認Summary總結2021/5/93DesignVerificationandProductionValidation

設計驗證和

生產確認2021/5/94DesignVerificationandProductionValidation

設計驗證和生產確認2021/5/95BenefittoFordMotorCompany

對福特汽車公司的益處2021/5/96DesignVerificationand

ProductionValidation

設計驗證和生產確認DesignVerification:設計驗證asdesigned,aproductwillfunctioninthemannerthatthecustomerexpects.根據(jù)設計狀態(tài)，一個產品的功能要符合顧客所期望的方式。ProductionValidation:生產確認asmanufactured,aproductfunctionsinthemannerthatthecustomerexpectsandcanbemanufacturedatrequiredvolumes.根據(jù)制造狀態(tài)，一個產品的功能要符合顧客所期望的方式，而且能以所要求的產量進行生產。2021/5/97DV&PVWithinSystemsEngineering系統(tǒng)工程內的DV&PV2021/5/98VerificationandSystemicThinking

驗證和系統(tǒng)思想CustomerWants顧客的需要EngineeringTargets工程目標DesignVerification設計驗證2021/5/99RequirementsCascade

需求逐級傳遞WorkinginaSystemsEngineeringcontextsupportssystemicthinking.系統(tǒng)工程中的工作支持系統(tǒng)的考慮OppositeofTraditionalapproachtoengineering.與傳統(tǒng)的工程方法相反2021/5/910Systems“V”Model

系統(tǒng)V模型DV&PVisarequirementsdrivenprocessDV和PV是一個需求驅動的過程DV&PVisbestconductedinasystemsengineeringcontextthroughthesystemsV.DV和PV在貫穿系統(tǒng)V模型的系統(tǒng)工程中得到最好的實施。

VehicleSystemSub-SystemComponent2021/5/911DefiningRequirements

定義需求Therequirementscascadedowntheleftside.需求的逐級傳遞如左側Thecascadeisaniterativeprocess.該逐級傳遞是一反復的過程

VehicleSystemSub-SystemComponentITERATIVE

PLANNINGTopDown由上到下2021/5/912VerificationBottom-up

驗證自下至上Verificationtestingisimplementedasabottom-upsequentialprocess.驗證試驗是按照自下至上的順序過程執(zhí)行的VerificationmayincludeacombinationofAnalyticalandphysicaltests.驗證可能包括分析試驗和物理試驗的組合。

VehicleSystemSub-SystemComponentITERATIVE

PLANNINGTopDown自上至下BottomUp自下至上SEQUENTIAL

DOING反復計劃工作順序2021/5/913DV&PVandPDSAPlanPlanPlan

Plan計劃Do,Study,Act做，研究，行動

Do,Study,ActDo,Study,ActDo,Study,ActVehicle整車System系統(tǒng)Sub-System子系統(tǒng)Component零部件2021/5/914LowerLevelInteractions

較低級別的相互作用2021/5/915SystemsApproachtoManufacturing

進行制造的系統(tǒng)方法VehicleSystemSub-SystemComponentPlantAssemblyOperationMachineVehicle整車System系統(tǒng)Sub-System子系統(tǒng)Component零部件ManufacturingDesignPlant工廠Assembly裝配Operation操作Machine機器設計制造2021/5/916Note-S5/P5TimingFPDSTiming

FPDS時間Vehiclelevel,Systemlevel&Sub-syslevel1DVPCreated生成整車，系統(tǒng)&子系統(tǒng)的DVPSub-syslevel2&ComponentDVPCreated生成子系統(tǒng)級別2&零部件DVPFullDVPCreatedReqts&TargetsFrozen生成完整的DVP需求&目標凍結Componenttestingcomplete零部件試驗完成Sub-systemandSystemtestingcomplete子系統(tǒng)和系統(tǒng)試驗完成Vehicletestingmostlycomplete:PrelimEngSignOff整車試驗大部分完成：工程預簽發(fā)Vehicletestingcomplete:FinalEngSignOff整車試驗完成：最終工程簽發(fā)DVPcompleteDVP完成2021/5/917Design“V”andFPDSTiming

DV&PV

設計V形圖及FPDS時間的DV&PVLow低High高ActivityLevel活動級別Time時間=DesignVerification設計驗證=Production&ProcessValidation生產&過程確認SISCPAPRCPLRJ12021/5/918DV&PVandFPDSDV&PVarekeyrequirementsforsignoffofavehicleprogramDV和PV對于汽車項目的簽發(fā)來說是關鍵的需求KeySignoffmilestonesare:關鍵簽發(fā)節(jié)點是：(CC)—DV(LR)—PV(LS)—PV2021/5/919InputsUsedintheVerificationandValidationProcesses

在驗證和確認過程中使用的輸入DVPlan設計驗證計劃SDSRequirementsSDS的需求LegalRequirements法規(guī)要求EngineeringSpecifications工程技術規(guī)范ConceptandDesignFMEAs概念和設計FMEARealWorldUsageProfile真正的顧客使用狀況P-DiagramP圖ExistingDVPs現(xiàn)有的DVPGenericDVMs一般DVMHistorical8Ds歷史上8DKeyLifeTests關鍵壽命試驗2021/5/920DV&PVasPartoftheProductCreationProcess

DV和PV作為產品創(chuàng)造過程的部分DVandPVconfirmthatComponentsandsystemrobustlymeetcustomerrequirementsDV和PV確認零部件和系統(tǒng)殷實可靠地符合顧客的需求。DV&PVtestingisnotexploratoryDV和PV試驗不是探險Testingshouldbeagainstexpectedresultsnottofindout“whathappensif”試驗應該是針對所預測的結果而不是去發(fā)現(xiàn)“如果…會怎樣”DV&PVcomesafterthedesignphasenotduringthedesignphaseDV和PV要在設計以后而不是在設計階段中進行2021/5/921IntroductionoftheFEADExampleFEAD舉例介紹2021/5/922FEADExample

FEAD范例AsinglesystemtheFEAD(FrontEndAccessoryDrive)willbeusedtodemonstrateDV&PV使用一個單獨的系統(tǒng)FEAD（前端附件驅動）來示范DV&PV2021/5/923TheFrontEndAccessoryDrive(FEAD)

–HowItWorks

FEAD-它如何工作Thesourceofpowerinthevehicleistheengine.汽車內動力的來源是發(fā)動機PartoftherotationalpoweroutputfromtheengineneedstobetransmittedtotheFEADaccessories.來自發(fā)動機轉動動力輸出的一部分需要被傳輸?shù)紽EAD附件上。TheFEADtransmitsthisenergyFEAD傳輸該能量2021/5/924DesignVerificationatAllLevels

所有級別上的設計驗證DesignVerificationshouldoccuratalllevelswiththeemphasisbeingatthelowerlevels.設計驗證應該重點放在較低級別的情況下在所有級別上進行。2021/5/925ProductionValidation

生產確認Itisimportanttoverifythedesign驗證設計是重要的Itisequallyimportanttovalidatethattheproductionprocessusedtomanufacturethebeltisabletoproducebeltstothedesignspecification.確認制造皮帶所使用的生產過程能夠生產出符合設計規(guī)范的皮帶同等地重要。Forexample,thebeltasmanufacturedmustbeabletotransmittherequiredamountoftorque.例如，所制造的皮帶必須能轉送所要求大小的扭矩。2021/5/926ConfirmingRobustandReliableDesign–Robustness

確認殷實及可靠的設計-殷實可靠性2021/5/927ToolsForDV&PV

DV&PV的工具2021/5/928MethodsUsedinEfficientandEffectiveVerification

在有效且高效的驗證中使用的方法Someoftheimportantmethodsusedinefficientandeffectiveverificationandvalidationprocessesare在有效且高效的驗證和確認過程中所使用的一些重要方法是RobustEngineeringDesignPhilosophy(RED)殷實的工程設計基本定律FordDesignVerificationSystem(FDVS)福特設計驗證體系TestingMethodologies,試驗方法學RealWorldUsageProfilesandDutyCycles真正全球顧客使用的概況和工況AcceleratedTests,加速試驗KeyLifeTests(KLT),關鍵壽命試驗ComputerAidedEngineering(CAE)計算機輔助工程DesignofExperiment(DoE).實驗設計2021/5/929RobustEngineeringDesign

(RED)殷實的工程設計2021/5/930RobustTestPlans

殷實可靠的試驗計劃RobusttestplansinDV&PVincorporateNoisefactorsandtheireffectsinordertoensurethattheproductwillmeetitsdesignintentunderallconditions.Noisefactorscanbegroupedintofivecategories:為了確保該產品在所有條件下都符合其設計意圖，DV和PV中殷實的試驗計劃合并了干擾因素及其他們的影響。干擾因素可以分成5類：Piece-to-PieceVariation件與件間的變差ChangesOverTime隨著時間過去的變化CustomerUsage顧客的使用ExternalEnvironment外部環(huán)境SystemInteractions系統(tǒng)間的交互作用2021/5/931NoiseFactorManagement

干擾因素的管理2021/5/932RobustEngineeringDesign

殷實可靠的工程設計RobustEngineeringDesign(RED)isprimarilyadesigntool殷實的工程設計主要是一種設計工具REDmustbeconsideredinDV&PVasREDwilldrivethetypeofDV&PVteststhatneedtobeundertaken在DV和PV中必須考慮到RED，因為RED將決定需要采取的DV&PV試驗的類型。REDfocusesonidentificationandmanagementofnoisefactorsRED著重于干擾因素的識別和管理2021/5/933RobustEngineeringDesign

殷實可靠的工程設計REDisinherentinthesystemsVandrunsthroughallphasesoftheVRED是系統(tǒng)V內固有的，并且貫穿系統(tǒng)V的所有階段REDisateambasedprocessRED是以小組為基礎的過程REDappliesthroughoutFord(DesignandManufacturing)andatsuppliersRED應用于整個福特（設計和制造）以及供應商。2021/5/934ApplyingRED

應用REDREDallowstestingatthelowestpossiblelevelRED允許在最低可能性級別進行測試Cautionmustbeused必須使用警示2021/5/935RedAppliedtoVehicleLevelTesting

Red應用于整車級別的測試2021/5/936REDAppliedatSub-SystemLevel

RED應用于子系統(tǒng)級別WhendevelopingDesignVerificationMethodsatthesystem/sub-systemorcomponentlevel,itisimportanttoensurethattheeffectsofSystemInteractionNoisefactorsthatarepresentinthetotalvehicleenvironmentareincluded.當開發(fā)系統(tǒng)/子系統(tǒng)或零部件級別的設計驗證方法時，重要的是確保要包括整個汽車環(huán)境中出現(xiàn)的系統(tǒng)交互作用干擾因素的影響。2021/5/937REDAppliedatComponentLevel

RED應用于零部件級別Atthecomponentleveltestingismostefficentbutinteractionswithothercomponentsarelost零部件級別的試驗是最有效的，但失去了與其他零件的交互作用Testplansmustcompensateforthislossbyreproducingthekeystressesfromtheinteractions試驗計劃必須通過再制造來自交互作用的關鍵應力彌補這一損失Muchcomponenttestingmaybedoneatsuppliers.許多零部件試驗可能在供應商處進行。SuppliersmustapplythesameREDmethodolgies供應商必須應用相同的RED方法Tosupportthis,Fordengineersneedtocascadenoisefactorstothesupplier為了支持這個，福特工程師需要逐層傳遞干擾因素直到供應商2021/5/938REDintheDesignProcess

設計過程中的RED

NoiseFactors干擾因素PiecetoPiece件與件Aging/Wear老化/磨損CustomerUsage顧客使用Environment環(huán)境SubsystemInteraction子系統(tǒng)交互作用Sourcesthatdisruptidealfunctionthatcannotbecontrolled(e.g..columnfriction)不可控制的，破壞理想功能的來源（例如..轉向柱磨擦）P-DiagramReliabilityChecklist

可靠性檢查清單Reliability/RobustnessDemonstrationMatrix可靠性/殷實可靠性實證矩陣圖Signal信號Energyputintothesystemstomakeitwork(e.g..Steeringwheelangle)能量進入系統(tǒng)使其工作（例如..方向盤轉角）ControlFactorsFeaturesofthedesignthatcanbecontrolled(e.g..Torsionbarrate)控制因素可以控制的設計特性（例如..扭桿比率）ErrorStates異常狀態(tài)UndesirableoutputorFailureModes(e.g..Tireslip)不需要的輸出或失效模式（例如..輪胎打滑）ErrorStates異常狀態(tài)

NoiseFactors干擾因素

AvailableTests有用的試驗DVP&RTest試驗CriticalNoiseFactors關鍵干擾因素Failuremodetotesttraceability失效模式試驗可追查性

NoiseFactorsManagementStrategySystem(SteeringSystem)系統(tǒng)（轉向系統(tǒng)）IdealFunction理想功能Primaryintendedfunctionofthedesign設計的主要意圖功能(e.g.Lateralaccelerationofvehicle)（例如..車輛的橫向加速度）FMEASDSWCRDOE(ifnecessary如果有必要)KLTWCRFailureMode失效模式DemonstratedResult論證的結果Inscope范圍內FDVSFDVSPreventionofMistakeReoccurrence錯誤再次發(fā)生的預防CampaignPrevent防召回LessonsLearned吸取的教訓Vigilance警惕...........干擾因素管理策略2021/5/939FordDesignVerificationSystem福特設計驗證系統(tǒng)2021/5/940FordDesignVerificationSystem–FDVS

福特設計驗證系統(tǒng)-FDVSFDVSisacomputerbasedsystemtocreateandmanagerequirementsdrivenDVplans.FDVS是一計算機為基礎的系統(tǒng)，生成并管理驅動DV計劃的需求。FDVSincludesanumberofgenericrequirementsandDesignVerificationMethods(DVMs)FDVS包括許多一般需求和設計驗證方面（DVM）安全法規(guī)法人的要求技術規(guī)范設計驗證方法整車要求（項目專有）項目專有的設計驗證計劃系統(tǒng)要求（項目專有）DVM（項目專有）2021/5/941DesignVerificationMethod

設計驗證方法WithinFDVSrequirementsareverifiedusingDesignVerificationMethods(DVMs)在FDVS內，使用設計驗證方法（DVM）驗證需求DVMscontainalltheinformationrequiredtoconducttestingandrecordresultsDVM包括所有要求試驗和記錄結果的信息ExistingandGenericDVMscanbeusedasastartingpointtodevelopprogramDMVs,buttheymustbereviewed現(xiàn)有的和一般的DVM能作為一個開始點用以開發(fā)項目的DMV，但是它們必須進行審核2021/5/942TestingMethodologies試驗方法學2021/5/943TypesofTest

試驗的類型TherearethreegeneraltypesoftestingthatcanbeimplementedforeitherDesignVerificationorProductionValidation:有三種可以在設計驗證或生產確認中實施的一般試驗類型TestingtoBogey標準測試TestingtoFailure測試至失效TestingFunctionalDegradation測試功能退化2021/5/944TesttoBogeyMinimumAcceptableFunction最小可接受功能Function功能Time/Cycles/Miles時間/循環(huán)/里程Bogey失效柱狀圖2021/5/945TesttoFailure測試至失效MinimumAcceptableFunction最小可接受功能Function功能Time/Cycles/Miles時間/循環(huán)/里程失效時間分布圖2021/5/946DegradationTesting

退化測試MinimumAcceptableFunction最小可接受功能Function功能Time/Cycles/Miles時間/循環(huán)/里程BogeyCompleteDegradationHistory2021/5/947Example:FunctionalDegradation

ofThreeDesignAlternatives

范例：三種設計方案的功能退化CBA2021/5/948TestLevelComparison

測試水平比較Bogey標準Failure失效InformationQuality信息質量Cost成本Higher較高Lower較低Higher較高Lower較低Degradation退化2021/5/949TestPrecision測試精度失效概率2021/5/950StatisticalConfidence

統(tǒng)計可信度Statisticalconfidenceforagivenreliabilityestimateistheprobabilitythatthetruereliabilityofthepopulationisequaltoorgreaterthantheestimate.對于特定的可靠性預測，統(tǒng)計可信度是一種總體真實可靠性等于或大于預測情況的概率2021/5/951EngineeringConfidenceReducesSampleSize

工程可信度減小樣本量Large

Sample大樣本ReducedSample減少的樣本Min:1sample/failuremode最小：1個樣本/失效模式Severity/Accelerationofkeynoisesintests試驗中關鍵干擾的嚴重度/加速Knowledgeofpriorperform-anceundersimilarconditions相似條件下優(yōu)先性能的知識Normal通常High高High高Low低FailureSeverity&Occurrence失效嚴重度&發(fā)生TestLevel測試水平BogeyFailureDegradation2021/5/952RealWorldUsageProfiles真正顧客使用概況2021/5/953TypesofCustomerUsage

顧客使用的類型Normaluse一般使用Misuse誤用Abuse?濫用？2021/5/954NormalUse一般使用2021/5/955Misuse誤用2021/5/956Abuse濫用2021/5/957DataSources

數(shù)據(jù)來源Yourself自身Instrumentation儀器ExistingData現(xiàn)有數(shù)據(jù)Observation觀察2021/5/958

Percentiles百分點ActualCustomerUsage真正顧客使用5%

Total95thPercentileuse95th

百分點使用CoreTargetCustomer(Marketing)

核心目標顧客（市場）2021/5/959Example:CoolingFan范例：冷卻風扇Stress受力狀態(tài)Europe歐洲SouthernEuropeanCities南歐城市NorthernEuropeanCities北歐城市2021/5/960UsageProfileandCustomerDutyCycle

使用概況及顧客工況UsageProfile使用概況DutyCycle工況Howoftenthecustomeropensawindow顧客開啟窗戶的頻次如何Numberofswitchactivationsormotorrunningtimesforthewindowmotor開關的次數(shù)或窗戶電機運轉次數(shù)Climateoroutsidetemperaturerangesinwhichthevehicleoperates車輛運轉時的氣候或外界溫度的范圍Airconditioningsystemfrequencyofoperationandload空調系統(tǒng)的運轉頻次和負荷2021/5/961DutyCycleExample

工況范例同步齒形帶發(fā)動機工況綠線：一般顧客紅線：苛刻顧客注：皮帶負荷在低轉速時更苛刻2021/5/962AcceleratedTesting加速測試2021/5/963AcceleratedTesting

加速測試Purpose:目的:Accumulateproductstresshistoryinashortperiodoftime在短時間內累積產品應力史Shortenverificationtime&reducedevelopmentcosts縮短驗證時間&減少開發(fā)成本2021/5/964AcceleratedTestingMethods

加速測試方法LoadFrequencyoveraSpecifiedTestProcedure在指定的試驗規(guī)程上加大加載頻次010020030040030%60%100%PercentFrequencyofOccurrence發(fā)生頻次的百分比Load載荷NormalLoad正常負載IncreasedLoad加大負載DefineAcceleratedTestbasedonthisportionofprocedurewithincreasedloads50mphFreeway50mph高速公路Climbinghillin1stgear一檔爬山以加大的載荷在這部分試驗規(guī)程的基礎上定義加速測試2021/5/965AcceleratedTestingCautions

加速測試警示Correlateaccelerationtorealworlddeterioration使其加速形式與真正顧客使用的退化情況相關聯(lián)Preventunrepresentativefailuremodes預防不具備代表性的失效模式Notallfailuremodescanbeaccelerated不是所有的失效模式都可以加速的2021/5/966KeyLifeTests關鍵壽命試驗2021/5/967KeyLifeTests

關鍵壽命試驗KeyLifeTestsfocusonthekeystress(es)whichdrivelossoffunctionand/orfailuremechanismsassociatedwithrealworldusage.關鍵壽命試驗著重于會促使真正顧客使用相關的功能損失和/或失效機理的關鍵應力2021/5/968KeyLifeTests

關鍵壽命試驗AKeyLifeTest:一個關鍵壽命試驗IsbasedontheRWUP是以RWUP為基礎的Providesatooltoevaluateproductreliability提供了一個工具以評估產品的可靠性Allowscomparisonofdesignswithbenchmarkedcompetitiveproductssothatthebestdesigncanbeidentified使其與競爭產品進行設計的比較，從而可以確定最佳設計Validatesmodelsandassumptionsinthedesignprocess在設計過程中確認模型和設想Validatesthedesign確認設計2021/5/969KeyLifeTests

關鍵壽命試驗IS是ISNot否2021/5/970ReliabilityandRobustnessDemonstrationMatrix可靠性和殷實可靠性實證矩陣圖2021/5/971ReliabilityandRobustnessDemonstrationMatrix

可靠性和殷實可靠性實證矩陣圖

ReliabilityandRobustnessDemonstrationMatrix(RRDM)

capturesanddisplaysthekeyverificationmethodsandallCriticalNoisefactors.RRDM吸取并顯示了關鍵驗證方法以及所有的關鍵干擾因素。2021/5/972SelfAssessment自我評估2021/5/973VehicleLevelDV&PV

整車級別的DV&PV2021/5/974VehicleLevelDV&PV

整車級別的DV&PVVerificationandValidationofVehiclelevelrequirements整車級別的驗證和確認的要求Illustratedwithanexamplearoundarealworldproblem–TransitFEAD穿插了一個真實問題的范例—TransitFEAD2021/5/975Problem

問題Customerswereexperiencingproblemsafterwashingtheirvehiclesordrivingthroughwater顧客在洗車或開車涉水后出現(xiàn)問題2021/5/976Global8D

全球8DAGlobal8Dwasconductedonthevanjetspraywashingproblemthatwaslookedatearlierandtherootcausewasidentifiedasbeltslip.采取了全球8D方式來處理剛才看到的噴霧式洗車的問題，確定根本原因為皮帶打滑。2021/5/977ApplyingRED

應用REDHavingdevelopedafixfortheproblemtheteamneededtoverifythechange針對問題制定出解決方案，該小組需要驗證其更改Verificationisakeypartofthe8Dprocess,justasitisforthePDP驗證是8D過程中的一個關鍵部分，就象其相對于PDP一樣。TodothistheyneedtoapplyREDprinciplestotheverification為了進行該工作，他們需要把RED的原理應用到驗證上。2021/5/978VerifyingRobustness

驗證殷實可靠性Existingverificationmethodsusedasastartingpoint使用現(xiàn)有的驗證方法作為起點Fromstudyingthedata,theteamnewthattheexistingDVM’swereinsufficient通過研究該數(shù)據(jù)，小組發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有的DVM還不充分NewDVMsmustincludeREDconsiderations新的DVM必須包括RED需要考慮的事項2021/5/979RevisedDVM

修正的DVMTheDVMswerethenmodified.于是對DVM進行修改FEAD子系統(tǒng)設計驗證方法目標：驗證FEAD系統(tǒng)存有水時性能的殷實可靠性試驗描述：在10kph至50kph之間每次增加5kph的車速，開車通過25，50，75以及100mm深的水洼可測量的/觀察：曲軸皮帶輪和附件皮帶輪之間的差速驗收標準：差速小于5%需要的資源及試驗設備：水洼，在已知的曲軸/發(fā)動機轉速下對附件皮帶輪轉速的整車評估2021/5/980PlanningandImplementingVerificationandValidation

計劃并實施驗證和確認PlanningoccursdowntheV–planthevehiclelevelfirst沿著V形方式向下作計劃—首先計劃整車級別VerificationandValidationoccursuptheV–VerifyandValidatethevehiclelast沿著V形方式向上進行驗證和確認—最后驗證和確認整車2021/5/981Global8DandDV&PV

全球8D和DV&PVGlobal8Dstudiesonprevioussimilarproductsorprocesseshelpidentifypotentialerrorstates對以前相似產品或過程的全球8D研究幫助識別潛在的異常狀態(tài)Thisisanimportantinputtothedesignofverificationmethodsforanewproductormanufacturingprocess.對于一個新產品或制造過程，這是驗證方法設計中的一個重要的輸入Verificationmethodsmustdemonstratethattheseerrorstatesdonotrecurinthenewproductorprocess.驗證方法必須證明這些異常狀態(tài)不會在新的產品和過程中再次發(fā)生。2021/5/982SelfAssessment自評2021/5/983System/Sub-SystemLevelDV

系統(tǒng)/子系統(tǒng)級別DV2021/5/984FEADSub-System

FEAD子系統(tǒng)AFEADsystemistobedevelopedforanewvehicleprogram為一新車項目開發(fā)一個FEAD系統(tǒng)2021/5/985Sub-SystemLevelDesignVerification

子系統(tǒng)級別設計驗證Formacrossfunctionalteam:組成一個交叉功能的小組Design設計Testing試驗Manufacturing制造Supplier供應商CAEQuality質量Reliability可靠性AimtoverifyatthelowestpossiblelevelontheV瞄準V模形最低可能級別上進行驗證2021/5/986FEADDesignVerificationPlan

FEAD設計驗證計劃DVPlanDV計劃SDSRequirementsSDS要求LegalRequirements法規(guī)要求EngineeringSpecifications工程技術規(guī)范ConceptandDesignFMEAs概念和設計FMEARealWorldUsageProfile真實顧客使用概況P-DiagramP圖ExistingDVPs現(xiàn)有DVPGenericDVMs一般DVMHistorical8Ds歷史上的8DKeyLifeTests關鍵壽命試驗2021/5/987FEADFunctionandOperation

FEAD功能和運行IdealfunctionoftheFEADistotransfertorquetotheaccessoriesFEAD的理想功能是把扭矩傳遞給附件Irregularityinrotationisakeynoise旋轉不規(guī)則是一個關鍵的干擾Thetensionercompensatesforthenoise張緊輪對該干擾進行補償ThecorrectfunctioningofthetensionerisapriorityfortheFEADteam張緊輪的正確機能對于前端驅動附件組是最首要的。2021/5/988CustomerRequirements

顧客需求FEADSDSRequirementFEADSDS要求Beltspanvibrationdoesnotexceed10%ofbeltspanandmeetssystemclearancerequirementstoothercomponents.Maximumtensioneramplitudeleaves10%oftotaltravelcleartoendstopinbothdirections.相帶寬度振動不超過相帶寬度的10%，要符合與其它零部件間的系統(tǒng)間隙要求。最大張緊輪振幅要與兩端止點留有總行程10%的間隙余量。ADVMisrequiredtoverifythisrequirement需要DVM來驗證這一要求2021/5/989ExistingDVTest

現(xiàn)有的DV試驗ThereisanexistingDVMfortherequirement對該要求有一現(xiàn)有的DVMTheteamneedtoassessifthisDVMisappropriate小組需要評估該DVM是否合適2021/5/990REDinSub-SystemDV

子系統(tǒng)DV中的REDSystemandSub-SystemlevelDVMsmustincludeconsiderationofnoises系統(tǒng)和子系統(tǒng)級別的DVM必須包括干擾需要考慮的事項IntheFEADexampleexcessivebeltvibrationwasidentifiedasacriticalerrorstate.在FEAD的范例中，過多的皮帶振動被認為是一個關鍵的異常狀態(tài)TheDVMwasassessedtobeinadequateforthisfailuremodeinthepresenceofnoise評定該DVM在有干擾存在時對這個失效模式來說是不充分的2021/5/991FEADAcceptanceCriteria

FEAD驗收標準TheacceptancecriteriawasassessedbytheteamandfoundtocovertheSDSrequirement,butneededminorimprovement.小組評估該驗收標準，發(fā)現(xiàn)涵蓋了SDS的要求，但仍需要小的改進。2021/5/992ApplicationofRED

RED的應用Theteamneedstoconsiderallkeynoisefactors小組需要考慮所有關鍵干擾因素Thekeynoisefactorswereidentifiedas:確認關鍵噪聲為：Carryovertensionerinanewenvironment在新的環(huán)境中借用張緊輪裝置Accessoryloading附加載荷TheseNoisefactorswerenottakenintoaccountinthepreviousDVM.在以前的DVM中沒有考慮這些干擾因素2021/5/993PreviousRobustnessStudies

之前的殷實可靠性研究Previousrobustnessstudiesareakeysourceofinformation之前的殷實可靠性研究是信息的關鍵來源Theteamcanusethisinformationfortheirdesignandtesting小組可以把這一信息用于設計和測試Thistypeofinformationcancomefromsimilarordifferentvehicles這種類型的信息可以來自相似或不同的車輛Thesestrategieswereincorporatedintothenewdesign.這些策略可以并入新的設計中2021/5/994CheckofDVMObjective

DVM目標的檢查ThedesignteamdidnotthinkthattheobjectiveintheexistingDVMcoveredrobustness設計小組不認為現(xiàn)有DVM中的目標涵蓋了殷實可靠性DVMObjectiverevisedtoincluderobustness修正DVM目標，使其包括殷實可靠性2021/5/995DVMTestMethod

DVM試驗方法Theteamthenturneditsattentiontothetestmethod然后小組把注意力轉向試驗方法Thismethodhadbeenusedonpreviousprogramsbuttheseprogramshadexperiencedfailures

這個方法在原來的項目中曾被使用過，但是這些項目已經出現(xiàn)過失效2021/5/996ApplyingRED

應用REDAREDapproach,wasusedtomodifytheDVM.采用RED的方法修改DVMAG8Dstudyhadbeenconductedtoresolvethebeltsquealproblemonthepreviousvehicle.采用了全球8D的研究來解決原來車輛上皮帶尖叫的問題TheG8DiskeyinformationforRED全球8D對于RED是關鍵的信息2021/5/997Global8DSummaryReport

全球8D總結報告2021/5/998Global8DSummaryFindings

全球8D總結調查結果5：選擇永久糾正措施：采用參數(shù)設計實驗以增加在附加載荷的干擾因素存在時FEAD系統(tǒng)的殷實可靠性驗證：從產品開發(fā)實驗的確認來確定FEAD的殷實可靠性增加了%效果100%2021/5/999ConfirmingRobustness

確定殷實可靠性ThesuccessfulimprovementoftheFEADrobustnesstodifferentaccessoryloadingconditionsmeantthatoneoftheteam'sprioritieswastoensurethatthisrobustnesswouldbeconfirmedbytherevisedDVM.對不同附加載荷的條件下FEAD殷實可靠性的成功改進意味著小組優(yōu)先考慮的事項之一是確保該殷實可靠性會通過修正的DVM來確認。2021/5/9100DesignFMEAReview

計劃FMEA評審項目功能潛在失效模式潛在失效后果潛在原因/失效機理保持皮帶張緊力張緊力降低過多的相帶寬度振動。指定阻尼帶的不適當?shù)牟牧咸匦浴Ｗ枘釒Р牧咸匦缘耐嘶?021/5/9101P-DiagramasSourceofInformation

P圖作為信息來源輸入信號理想功能出錯狀態(tài)控制噪聲干擾因素P圖系統(tǒng)2021/5/9102FMEAtoP-DiagramCrossCheck

FMEA對P圖的交叉檢查2021/5/9103FMEAContents

FMEA內容PotentialCause(s)/Mechanism(s)ofFailure潛在原因/失效機理FEADBeltDesginFMEAFEAD皮帶設計FMEABeltmoduluschangeduetofluidcontamination(beltmaterialnotrobusttofluidcontamination)由于流動污染（皮帶材料對流動污染不殷實可靠），皮帶模數(shù)更改(P-diagramNoisefactor)ExternalEnvironment（P圖干擾噪聲因素）外部環(huán)境Drivingterrain行駛地形Temperature溫度Humidity濕度Water水Contamination污染PotentialCause(s)/Mechanism(s)ofFailure潛在原因/失效機理FEADSub-SystemDesignFMEAFEAD子系統(tǒng)設計FMEABeltspanVibrationdueto:Insufficientsystemdampingduetocrankshaftcyclicirregularitygreaterthansystemdesignassumptions相帶寬度振動由于：由于曲軸循環(huán)不規(guī)則性要比系統(tǒng)設計設想的大而造成系統(tǒng)阻尼不足SystemInteractions:系統(tǒng)交互作用Enginecalibration發(fā)動機標定Crankshaftirregularity曲軸不規(guī)則Accessoryloadrequirements附加載荷的要求Numberandtypeofaccessories附件的數(shù)量及類型Routing(with/withoutAC)路由（帶/不帶空調）Accessorywear附件磨損Torsionalvibration扭轉振動Wrapanglevariation包角振動2021/5/9104P-Diagram/FMEAInputsintoDVM

P圖/FMEA輸入到DVMOriginalDVM原始DVM2021/5/9105UsingCAEasPartofVerification

使用CAE作為驗證的一部分TheDesignTeam’sCAErepresentativehashighlightedtotheteamthataCAEmodeloftheFEADisavailable設計小組的CAE代表向小組強調FEAD的CAE模型已經具備TheCAEmodelneedstobecalibratedCAE模型需要進行校準Thecalibrationwillallowthemodeltohaveongoingusefulness標定將使得模型具有正在進行的有效性2021/5/9106ModificationofDVMTestDescription

DVM試驗描述的更改PreviousTestDescription以前的試驗描述Usingavideocameraand,ifnecessary,astrobelight,recordtheFEADsystemwhiletheengineisonadynosubjecttoload.ScalesmaybeplacedalongsidethebeltandtensionersothataroughestimatecanbemadeofAmplitudeofmovement.Sweeptheenginefromidletomaximumspeed.使用攝影機，如果有必要則加上閃光燈，當發(fā)動機機在臺架上承載時錄下FEAD系統(tǒng)?？梢苑胖帽壤咴谄Ш蛷埦o輪側邊從而對其運動振幅做大致的估測。從發(fā)動機怠速開始直到最大轉速。ModifiedTestDescription更改后的試驗描述CAEsimulation:Modelbasedonparameterdesignexperimentandincludetheeffectofcyclicirregularityatthecrankpulleyonbeltandtensionervibration.TheeffectofthefollowingtobeincludedasNoisefactors:CAE模擬：參數(shù)設計試驗基礎上的模型包括曲軸皮帶輪循環(huán)不規(guī)則性對皮帶和張緊輪振動的影響。作為干擾因素，下列影響要包括在內：(Differentlevelsof)accessoryloading(includingworstcase)附件載荷（的不同級別）（包括最糟糕的情況）Beltrouting皮帶的路由Variationofbeltelasticproperties皮帶彈性特性的變差Temperature溫度Aging/durabilityofFEADcomponentsFEAD零件的老化/耐久性ManufacturingPiece-to-PieceVariation件與件間的制造變差2021/5/9107ModificationofMeasurables/ObservablesandAcceptanceCriteria

測量/觀察和驗收標準的更改AcceptanceCriteria標準Amplitudeversusfrequencydistributionwithinacceptedlimit.

振幅相對頻率的分布要在可接受的限度內。Maximumtensioneramplitudeleaves10%oftotaltravelcleartoendstop.最大張緊輪振幅要與端頭止點留有總行程10%的間隙余量。Beltspanvibrationamplitudedoesnotexceed10%ofbeltspanandmeetssystemclearancerequirementstoothercomponents.相帶寬度振動振幅不超過相帶寬度的10%，要符合與其它零部件間的系統(tǒng)間隙要求。Measurables/Observations測量/觀察AmplitudeofbeltspanvibrationandTensionerarmmovementasafunctionoffrequency.作為頻數(shù)的作用，測量/觀察相帶寬度振動的振幅和張緊輪臂的運動2021/5/9108ModificationofResourceandTestEquipment

資源和試驗設備的更改PreviousResourcesandTestEquipmentRequired:

以前要求的資源和試驗設備FullydressedenginetoCPlevelinstalledonenginedyno,Videocamera,tripod,strobelightandhighspeedvideocamera.把安裝到臺架上的發(fā)動機裝配至完全符合CP水平。攝影機、三角架、閃光燈、和高速攝影機。ModifiedResourcesandTestEquipmentRequired:更改所要求的資源和試驗設備FullydressedenginetoCPlevelinstalledonenginedyno,Lasermeasurementequipment,variousFEADconfigurationstosimulateNoiseconditions/CAE.把安裝到臺架上的發(fā)動機裝配至完全符合CP水平。激光測量儀，各種FEAD配置到模擬干擾條件/CAE。2021/5/9109AdvantagesofUsingCAE

使用CAE的優(yōu)勢AssumingthattheparallelCAEandhardwareverificationhasasuccessfuloutcome,CAEcanbespecifiedasthebasisoffutureverification.假設并行的CAE和硬件驗證具有成功的結果，可以指定CAE為將來驗證的基礎。2021/5/9110AvailabilityofParts

零件的有效性PiecetoPiecevariationwasincludedintheDVM:在DVM中包括件與件間的變差beltdimensions皮帶的尺寸tensionerdimensions張緊輪的尺寸beltelasticprperties皮帶的彈性特性tensionerelasticproperties張緊輪的彈性特性Assembly裝配Productionbeltswerenotavailableintimetosupporthardwareverification生產皮帶不能及時到位來支持硬件的驗證2021/5/9111CAEResults

CAE結果AcceptanceCriteria驗收標準Amplitudeversusfrequencydistributionwithinacceptedlimit.

振幅相對頻率的分布要在可接受的限度內。Maximumtensioneramplitudeleaves10%oftotaltravelcleartoendstop.最大張緊輪振幅要與端頭止點留有總行程10%的間隙余量。Beltspanvibrationamplitudedoesnotexceed10%ofbeltspanandmeetssystemclearancerequirementstoothercomponents.相帶寬度振動振幅不超過相帶寬度的10%，要符合與其它零部件間的系統(tǒng)間隙要求。2021/5/9112TotalResults

總的結果TheresultsoftheCAEandhardwareverificationshowedgoodcorrelation.CAE的結果和硬件驗證顯示了良好的相關性。2021/5/9113Sub-SystemDVSummary

子系統(tǒng)DV總結Thi