邊界圖和交互界面矩陣教學內(nèi)容

1、劉新新邊界圖和交互界面矩陣劉新新2交互界面的重要性l目的是降低失效發(fā)生的次數(shù)l失效通常在系統(tǒng)的交互界面顯現(xiàn) 交互界面的問題通常是在開發(fā)的晚期是才被發(fā)現(xiàn) Interfaces tend to be organizational boundaries as welll如果我們不能正確地繪制界面圖, 或者不能正確地理解界面之間的傳遞, 我們就有可能忽略潛在的失效l關鍵的界面通常是失效機理的最好的來源第四講: 邊界圖和交互矩邊界陣ver.1 18-MARCH-2011劉新新3什么是交互界面分析？l識別出所有與該部件有交互作用的部件的一個過程 子系統(tǒng)與子系統(tǒng)的交互 子系統(tǒng)與人的交互 子系統(tǒng)與環(huán)境的交互l

2、定義出他們之間相互作用的類別, 指出這些交互作用是設計需要的還是非設計需要的 空間的 (機體接觸) 能量傳遞或交換 信息傳遞或交換 材料傳遞或交換第四講: 邊界圖和交互矩邊界陣ver.1 18-MARCH-2011劉新新4如何做交互界面分析?l幫助進行界面分析的一些方法 邊界圖 (圖象界面) 交互界面矩陣 (表格界面)l其他工具: 界面控制文件 (text-based list of interfaces) SIA (系統(tǒng)界面分析器)l不存在一種方法適合所有情況的情形， 這里我們只集中討論邊界圖和交互界面矩陣第四講: 邊界圖和交互矩邊界陣ver.1 18-MARCH-2011劉新新5邊界圖l邊

3、界圖 就類似于過程圖一樣l邊界圖可以用來建立Y=f(x) 層層分解來確立你想要做的設計項目的范疇l一般來說, 邊界圖是從整車與環(huán)境的交互作用開始(不包括顧客) , 然后層層分解顧客顧客整車整車環(huán)境環(huán)境CTSs噪音噪音噪音噪音展開這一塊第四講: 邊界圖和交互矩邊界陣ver.1 18-MARCH-2011劉新新6邊界圖分解從顧客層面開始向下分解, 一個有序的邊界圖分解看出失效的機會， 幫助確認交互界面并且建立返回到顧客聯(lián)系的聯(lián)系關系對于每一個零部件, 要定義:需要的功能輸入s (包括噪音)1.輸出s零部件CustomerVehicleEnvironmentMPG City,Miles/TankNo

4、iseNoiseCustomerVehicleEnvironmentMPG City,Miles/TankNoiseNoiseEnvironmental Noise, Operator VariabilityVehicleFuel TankPowerTrainManufacturingVariabilityFuelFuelMiles/FillFuel EconomyLots of Other Stuff顧客觀點系統(tǒng)子系統(tǒng)第四講: 邊界圖和交互矩邊界陣uver.1 18-MARCH-2011劉新新7邊界圖建議的步驟u小組要對于邊界圖分析的目的和詳細的程度達成共識.u有一個定義團隊和工作范圍界定的

5、標題框. u邊界圖分析從感興趣的最高層級開始， 沿著實際的結構下面走.u確認出系統(tǒng)的所有交互界面 (硬件的, 軟件的, 人的和環(huán)境的.) 實線框圖代表硬件/軟件部分. 虛線框圖或無框圖代表其他的交互.u用線條代表系統(tǒng)元素之間的連接流.第四講: 邊界圖和交互矩邊界陣ver.1 18-MARCH-2011劉新新8邊界圖建議的步驟u在分析過程中著重標明關心的元素框圖作為連接u進一步定義出交互界面來顯示可測量形式的輸出流和噪聲 列出元件之間所有可能的理想的功能傳遞流， 或用重點標記， 然后在另一張紙上列出. 列出元件之間所有的非理想流 (噪聲因素, 失效模式/非理想功能)， 或或用重點標記， 然后在另

6、一張紙上列出.第四講: 邊界圖和交互矩邊界陣ver.1 18-MARCH-2011劉新新ver.1 12-JAN-2006DCOV150: Boundary Diagrams & Interface Matrix9了解關系u箭頭用來表示兩個交互元件之間的幾種不同類型的關系.uBelow is the recommended key: 實體的/接觸的 (空間的) 信息/能量/材料 雙向交互(true two-way interactions are a rare occurrence) 單項交互.(Any arrow form is acceptable as long as a key

7、 is included on the diagram. The Quality Assurance group will assume the above format if a key is not included on the diagram.)劉新新10定義邊界u定義邊界時要考慮下面的情況: 設計和發(fā)布的職責 (也可能更廣，基于核心團隊成員) 改變著手點Change Point Approach: uCase 1: 新的設計, 新的技術, 或新的過程. uCase 2: 對現(xiàn)有設計和過程的修改 (假設對現(xiàn)有設計或過程有FMEA)uCase 3: 新的環(huán)境， 新的地點或新的應用下使用原

8、有的設計或過程 (假設對現(xiàn)有設計或過程有FMEA). 質(zhì)量歷史u基于上面的標準， 最好在這個邊界之內(nèi)的每一個元件都標上工作原理. A color-coded key is one way to define the boundary. 第四講: 邊界圖和交互矩邊界陣ver.1 18-MARCH-2011劉新新11定義邊界定義邊界System 零部件系統(tǒng) 零部件 系統(tǒng) 系統(tǒng) 服務/FCSD制造和裝配顧客環(huán)境電磁兼容/電磁干擾系統(tǒng)系統(tǒng)邊界圖第四講: 邊界圖和交互矩邊界陣ver.1 18-MARCH-2011劉新新12系統(tǒng)層面系統(tǒng)的所有交互用箭頭描繪出相互關系系統(tǒng) a系統(tǒng) b零部件 e系統(tǒng) d 系統(tǒng)

9、 c 服務/FCSD制造和裝配顧客環(huán)境定義流動 (Keyed)983611127101245系統(tǒng)邊界圖零部件 f第四講: 邊界圖和交互矩邊界陣ver.1 18-MARCH-2011劉新新13系統(tǒng)邊界圖交互清單u制作一個電子表格， 列出邊界圖中每一個交互.u對于每一個交互/流動， 在表格中定義出: 元件間所有的 (+) 交互 (設計的功能) 元件間所有的 (-) 交互 (噪聲， 失效模式和非設計功能) 其他外界的交互 (例如. 環(huán)境的和人類的)第四講: 邊界圖和交互矩邊界陣ver.1 18-MARCH-2011劉新新14No.Interaction TypeImportanceInterface

10、 AffectedDescriptionFunction(s)(+) InteractionsQuality HistoryNoise Factors(-) Interactions1PhysicalRequiredAssy. & mfg to System aHandling & InstallationLift system with fixture and tighten 4 fasteners to 12 nmHigh warranty due to loose fastenersX R/1000 HTISTorque variationOver torqueBend/

11、damage during handling5Information ExchangeRequiredSystem a to system bSend electronic single to processorX volts y ohm signal every z msHigh R/1000 for MIL (x R/1000)EMC interference11Physical ContactEnergy TransferRequiredHighSystem a to System cConnect a to cTransmit Torque Clamp load of xx throu

12、gh y fastenersTorque transfer of xx Nm y RPMCampaign# xxxxxHigh TGWx TGW 3MISN3: Cross thread, Over torque, under torqueN5: Vibration & Heat系統(tǒng)邊界圖交互清單第四講: 邊界圖和交互矩邊界陣ver.1 18-MARCH-2011劉新新15系統(tǒng)邊界圖交互清單的好處u很容易用這個交互文件將要求傳遞給其他的u建立邊界圖和交互界面分析矩陣之間很清晰的連接u對于所有的輸入和輸出提供了清晰的確認和定義， 使得與P-Diagram的鏈接變得容易第四講: 邊界圖和交

13、互矩邊界陣ver.1 18-MARCH-2011劉新新16交互矩陣目的u對于邊界圖圖像分析的一種補充， 顯示系統(tǒng)元件之間流動u通過如下確認和量化系統(tǒng)交互的強度Identifies and quantifies the strength of system interactions by: 顯示這個交互是必須的還是不利的 確定出交互的類型 (能量傳遞, 信息交換, 實體接觸, 和材料交換)u 被用來: 評估設計規(guī)范的完全與否. 檢查DFMEA中原因的合理性. 定義交互功能， 以便用于DFMEA中. 給在DFMEA中和P-Diagram的噪聲選擇中給潛在根源/失效機理提供輸入第四講: 邊界圖和交互

14、矩邊界陣ver.1 18-MARCH-2011劉新新17交互矩陣總結u列出邊界圖所產(chǎn)生的所有元件作為交互矩陣表格的輸入.u 連個因素決定是否列入交互矩陣:邊界內(nèi)的所有框圖的元件穿越邊界線的所有有交互的元件.u代表邊界圖的每一個元件之間關系在-2到+2之間的， 填寫在四個象限框架里的（物理的， 能量的， 信息的， 材料的） 正 (+) 交互應該被驗證的. 負 (-) 交互需要由穩(wěn)健來管理.第四講: 邊界圖和交互矩邊界陣ver.1 18-MARCH-2011劉新新18Interface Matrix Key象限u實體接觸實體接觸 (upper left): 系統(tǒng)之間實際接觸u能量傳遞能量傳遞 (u

15、pper right): 能量從一個系統(tǒng)傳遞到下一個, 例如, 震動和熱傳遞u信息交換信息交換 (lower left): 信息從一個系統(tǒng)流到另一個系統(tǒng), 例如，從空氣流但發(fā)動機電控MAF to EEC u材料交換材料交換 (lower right): Systems exchange matter, 例如, 汽油開始在發(fā)動機的汽缸里， 最后從排氣管排出打分u 2: 交互是功能上必需的u 1: 交互不一定是功能上必須的， 但卻是有益的u 0: 交互不影響功能u-1: 交互有負面影響， 但是并不妨礙功能u-2: 為了發(fā)揮功能，交互必須防止的PEIM第四講: 邊界圖和交互矩邊界陣ver.1 18-MARCH-2011劉新新19Interface Matrix Modifications for Improved Applicationu交互矩陣也有它的局限 不是所有的交互都是對稱的 有些系統(tǒng)， 在同一個象限有多于一個交互 很費時費工u應為這些局限， 團隊對基本的模板進行了修改來滿足他們的需要u這些修改都是可以接受的， 只要最終定義的 (+) 和 (-)的交互不變第四講: 邊界圖和交互矩邊界陣ver.1 18-MARCH-2011劉新