我的因果分析-triz

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1、1,我的因果分析,Darrel Mann 21,2,什么是因果分析？,有因必有果，有果必有因 从系统存在的问题入手，层层分析形成问题的原因，直至分析到最后不可分解为止。 因果分析可以向两个方向：向着求因的方向由现在分析过去 ；也可以向着求果的：由现在分析未来,3,因果分析的目的,梳理问题中隐含的逻辑链及其形成机制，找出问题产生的根本原因 从梳理出的逻辑链条及其形成机制中找出解决问题的所有可能的“突破点” 从所有可能的突破点中找出”最优“的突破点； “最优” :在满足工况要求的前提下，在现有资源条件下（知识、技术、时间、成本） ，代价最小！ “逻辑链及其形成机制”的来源: 因果关系原因结果 时间

2、或 操作的先后顺序 物理模型：公理、原理、公式、经验公式等,4,因果分析步骤,1、标记存在问题的组件通过组件价值分析，找出理想度指标最低的系统组件进行根本原因分析。 2、判断可能导致问题的功能 3、根据功能判别存在问题的参数 4、依次继续查找原因和结果，分析根本原因 工具：根本原因分析模板,5,原因与结果之间的三种类别关系,（ a ）,（ b ）,（ c ）,6,因果树,7,遵循规则,1、确保所描述的实体及实体间的逻辑关系，具有被其他人所理解和认同的明确性； 2、确保实体存在的完整性、结构的合理性和有效性 完整性实体必须是一个完整的概念，从语法的角度考虑就是可以是动宾短语或是带有形容词的名词短

3、语； 结构的合理性实体不能含有多个概念，且实体中不能含有“if-then”及其变形形式； 有效性所描述的实体是现实存在的或经过合理推断得出的。 3、确保因果逻辑关系的有效性（可以用“if-then”的形式来判断因果间是否存在有效的逻辑关系） 4、原因不充分性 在一个复杂的相互作用的过程中，某结果很少是由单一的原因导致，在大部分情况下，是由多个相互依赖的因素导致或者由几个独立的原因导致。原因不充分性是逻辑图中常出现的不足 5、附加原因（“是不是还有其他的原因也能产生同样的结果”？） 附加原因的提出并没有否定最初的原因，仅是对其进行补充和完善，与最初的原因具有同等的重要性。,8,、,因果分析的结束

4、条件： 当不能继续找到下一层的原因时 当达到自然现象时 当达到制度/法规/权利/成本等极限时,9,常见的五种因果分析方法,1、五问“为什么”（Why)分析 2、故障树分析FTA （Fault Tree Analysis）， 3、鱼骨图（也叫 Ishikawa 或因果图）分析 4、因果矩阵分析 5、失效分析FMEA（ FMEA:Failure Mode and Effects ）Analysis,10,1、五问“为什么”分析法,11,实例一：纪念堂外墙的腐蚀问题,杰斐逊纪念堂（Jefferson Memorial）,12,、,杰斐逊和林肯纪念堂的外墙都由花岗岩制成，但杰斐逊纪念堂脱落和破损严重，

5、 推倒重建，这要花纳税人一大笔钱 找出最优的突破点,13,实例二、汽车无法启动,为什么？：电池电量耗尽。（第一个为什么） 为什么？：交流发电机不能正常工作。（第二个为什么） 为什么？：交流发电机皮带断裂。（第三个为什么） 为什么？：交流发电机皮带远远超出了其使用寿命，从未 更换过。（第四个为什么） 为什么？：我一直没有按照厂家推荐的保养计划对汽车进行过保养和维护。（第五个为什么，根本原因） 保养和维护。（第五个为什么，根本原因）,14,实例三：机器停停止运转,一个生产线的机器经常停转，修过多次仍不见好转 问：“为什么机器停了?” 答：“因为超过了负荷，保险丝就断了。” 问：“为什么超负荷呢?”

6、 答：“因为轴承的润滑不够。” 问：“为什么润滑不够?” 答：“因为润滑泵吸不上油来。” 问：“为什么吸不上油来?” 答：“因为油泵轴磨损、松动了。” 问：“为什么磨损了呢?” 答：“因为没有安装过滤器，混进了铁屑等杂质。” 最终的解决办法：在油泵轴上安装过滤器,15,2、 故障树分析法,故障树分析技术（Fault Tree Analysis），美国贝尔实验室于1962年开发出来 采用逻辑方法，形象地进行分析工作 特点：直观、清晰、逻辑性强 可用于定性分析或定量分析,16,建立故障树原理与目的,原理 通过对可能造成产品故障的硬件、软件、环境、人为因素进行分析，从而确定产品的故障原因来自的各种可

7、能的组合方式 和(或)发生概率。 目的 -复杂系统的功能逻辑分析； -分析同时发生的非关键事件对顶事件的综合影响 -评价系统可靠性与安全性； -确定潜在设计缺陷和危险； -评价采用的纠正措施； -简化系统故障查找。,17,故障树建立方法,结构 树形 事件符号 关系符号 建树方法 1.自顶向下按层分析直接原因 2.列出每个事件：故障内容及发生条件 3.分析事件之间的关系，用与或门表示 4.按照事件结构和发生概率，确定导致故障发生的重要事件，按照轻重缓急采取对策,18,故障树常用符号,19,3 、鱼骨图分析法,非定量的分析工具 对一个问题，分类别地列出所有影响因素，分别进行分析，找出潜在的引起问题

8、 的根本原因,20,构建鱼骨图,鱼头 ：最终所描述的问题 大鱼骨：问题发生的原因类别（主分支） 传统上的大鱼骨分以下五个主分支： 1）人员/People 2）设备/Machine 3）方法/Method 4）材料/Materials 5）环境/Environment 小鱼骨：发生问题的细部原因 按照主要的流程步骤由自己或由项目小组或和那些关心项目流程的人员一起利用头脑风暴法对于每一个主分支问5次 “为什么” （问题为什么会发生），找出潜在的引起问题发生的根本原因。（切不要想当然地.）,21,鱼骨图模板,22,构建制造业鱼骨图的五个主要分支,23,制造业鱼骨图模板,24,构建服务与流程业鱼骨图的

9、五个主要分支,25,服务与流程业鱼骨图模板,26,练习一：管道焊接出现裂缝,27,练习二：外卖送货耗时过长,28,适用于分析多个结果与不同的原因之间的影响关系 采用头脑风暴法，由客户确定MPV作为输出Y，及其重要度I；团队搜集影响因素作为输入，然后评价每个输入与输出之间的相关性R，从而找出影响这些Y的最重要因素,4. 因果矩阵,29,因果矩阵使用方法,1、列出输出,2、根据对客户的重要性 给输出打分，(1-10分),3、列出输入,4. 对每一个输入与输出之间的相关性打分( 010分）,5. 交叉相乘,累计数由相乘之和决定，然后选择重点。,30,5、失效分析法（ FMEA） Subversion

10、 Analysis(破坏性分析）,FMEA （Failure Mode and Effects Analysis）：失效模式和影响分析 Failure失效对失效的定义包含有兩種分析方式： 1、使用歷史數據，針對相似產品、 服務、 保證數顧客抱怨、 及其他可取得資訊，加以定義失效。 2、 使用統計推論、模擬分析、同步工程及可靠度工程等以确認及定義失效。 Failure Mode失效模式分析（FMA） 由元件、組件至系統不同結構層次的失效模式。對每一個失效模式，依其嚴重等級和發生機率綜合評估並予以分類，以便確定預防或改正措施的內容和優先順序。在所有失效中，出現频率最大的值为临界模式（FCA） Fa

11、ilure Effects失效影响分析（FEA) 1.Local effect(對本身的立即影響) 2.Next high level effect(對同一层次或高一层次的影響） 3.End effect(對產品使用者的影響) (對end product的user影響,產品跑到user身上，use時才發現),31,FMEA是一種系統方法，使用制式表格以確認潛在失效模式及其影响，並評估其 失效嚴重度SEV 、 失效原因發生频度或概率DET 、 失效原因的可检測度OCC 目前管制方法（现有控制或设计方案验证）， 從而計算風險優先指數（RPN=SEV*OCC*DET）。 最後採取進一步改善方法，如此

12、持續進行，做到了防患于未然，避免失效效模式及影响的發生，并能節省無謂的損失、縮短開發時程及開發費用,失效管制方法分预防型PFMEA和检测型DFMEA,32,FMEA 之演进,33,可靠度定义和度量标准,可靠度的定义： 系确定一个元件、装置或系统，在特定的环节中完成规定的任务没有失效的次数。 可靠度是一个概率，它的度量显示是从0至1。可靠度0，则表示该元件是失效的；可靠度为1，则意味着该元件未失效。 用公式表示：可靠度（R)1失效的概率（F) 不同的物质通常有不同程度的可靠度设计要求，因此在度量上也各有不同 许多可靠度度量的描述是界定在时间操作的失效数。目前，不同的工业用不同的数字表述。太空和航

13、空航天工业领域每小时操作中的失效概率用106作为1次失效率；而在其它部门可能是指每一次操作所产生的失效次数。,34,常用的虚构安全系数设计原理,强度,时间,需要的计算强度,实际强度,以积累的经验降低安全系数,发生失效,安全系数,35,失效的定义,失效,在規定条件下, (环境、操作、时间)不能完成既定功能。,在规定条件下, 产品参数值不能维持在规定的上下限之间,产品在工作范围内, 导致零组件的破裂、断裂、卡死、损坏现象,36,失效风险的来源,消费者需求 服务成本 法律法规要求 竞争 安全,市场压力 管理的侧重点 技术开发的风险 公众责任 其它,失效风险的来源,失效风险的来源：,37,解决失效问题

14、方法的演进,38,预测失效的重要意义,1、提高设计质量 2、减少开发阶段的返工 3、缩短开发周期 4、降低项目成本,39,FMEA 的基本概念,“早知道 就不會 ” 早知道 作好防震設計 就不會 造成大樓倒塌 早知道 改進電力輸配設計 就不會 造成全台大停電 早知道 不濫墾濫伐 就不會 造成土石流 早知道 作好橋樑維護 就不會 造成高屏大橋倒塌 有些 早知道 是必需的!有些 就不會 是不允許發生的 “我先 就不會 ” 我先 看了氣象預報 所以沒有 淋成落湯雞 我先 評估金融大樓高度 所以沒有 影響飛安 我先 設計電腦防火牆 所以沒有 被駭客入侵 有些 我先 是必需的!有些 所以沒有 是預期可避

15、免的,40,原因的规范化分类,功能：某物体偏离了为改变或保持物体的某个参数的预定目标 缺乏物体（应该有的提供有用功能的物体，但是没有） 存在物体（为有用功能提供了某物体，但该物体同时产生了有害作用） 有害的物体（该物体的存在提供的全是有害的功能） 物体参数不足（某个物体提供了有用功能，但因其性能水平超过了上阚值，而产生了有害作用） 物体参数过度（某个物体提供了有用功能，但因其性能水平超过了下阚值，而产生了效果不足） 物体参数不可控（有用功能，但是无法有效地控制其性能水平） 物体参数不稳定（有用功能，但其性能水平不够稳定，带来了有害的影响,41,1. 展開FMEA的時機必須愈早愈好!縱使相關數據

16、/資訊仍然未知時FMEA的口號為:(就你所有，儘全力而為) 經由品質機能展開(QFD)已知某些資料時，就應立刻展開FMEA。 當設計新的系統，新的設計，新產品，新製程，新的服務時。 當現有系統設計，產品，製程，或服務等不管是何種理由，將要變更時。 當既有的系統設計，產品，製程，或服務的條件有新的應用時。 6 當既有的系統設計，產品，製程或服務被考慮要改善時。,FMEA展開時機,42,FMEA 作业步骤,1、系统定义：与故障树相类似。列出系统界面所有元件及其功能，利用简化的方块回路图来描述工序和元件间的关系。（必须对系统做满足工序技术要求的检查，详细列出元件的规格和性能、负载要求、工作周期和环境情况等） 2、失效模式分析：识别每个元件、每个操作程序相应的元件状态，彼此间出现相关频率对比等失效模式。确认失效模式（FM)，評估失效嚴重度(SEV）、失效原因發生频度或概率（OCC） 、失效原因的可检測度（DE