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FMEA隨談 DFMEA培訓資料
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此次培訓時沒有使用教材,為脫稿講課,需要參考資料時才打開相關資料,以方便學員理解,目的是把FMEA的理論儘量結合實際工作,把理論轉化成日常語言和工作語言。
這些內容基本上是根據培訓過程的錄音整理的,保持口語化的風格,以區別於純粹的理論教材,讓理論更結合實際工作。
FMEA的定位和作用
第一個作用: FMEA提供一個分析解決設計問題的思路,一個框架,一個模式。
要想設計好一個產品或過程,主要還是發揮設計人員的聰明才智。至於寫作內容,具體表現形式還要看每個人的想像力,生活經驗,知識積累。
第二個作用:FMEA是一個教材形式,或者是設計指導筆記,你看FMEA也相當於把別人筆記拿過來去看。上學考試不都這樣嗎,平時沒聽課,快考試了,看看筆記,這是FMEA的作用,通過用FMEA裡包含的經驗和知識有助於把產品設計好。
第三個作用是設計能力的體現,由此也引申到一個管理問題。
這個說法,FMEA教材是沒有的。大家可以看一下FMEA有個建議措施,有的是寫「無」。這說明什麼,因為設計人員也有搞不定或者說暫時搞不定的,也不是所有的風險都有措施。若都出措施,不都是第一了嗎?有些是可之前沒有發生過的問題,或者極端條件等,你可能都不知道。有很多未知,科學技術總是在進步嗎。通過你的FMEA來展示,我可以知道你的設計能力是什麼水平,哪些有建議措施,哪些問題你還解決不了,沒有建議措施。
基於這個設計能力或人員能力,我們怎麼配置設計團隊啊,請幾個專家啊,哪方面的專家啊,一個專家夠嗎,所以這些人員配置,還有設計能力,目的不就想把產品設計好嗎。如果你對某一方面不太了解,你能設計好嗎?所以說FMEA體現你的設計能力,體現你的管理,FMEA能夠起到這個作用。
我們不用列一個清單說明設計人員的設計能力,因為FMEA就是設計工作和設計能力的體現。在這裡明擺著,不用說誰多麼厲害,誰都有不知道的方面,永遠在進步。再說科技一直都在進步,尤其是新技術一直在進步。製造工藝,產品工藝一直在往上上升,回到二三十年前,汽車裡面很少有電子件,越往前越少。現在呢,從電子到集成晶片,體系標準都特別強調嵌入式軟體的管理。
對於管理者來說,比如說你是研究院院長,通過FMEA可以知道團隊的設計能力在什麼水平。如果都寫上了建議措施,就看設變數量。如果設計變更數量多,肯定是有些地方對產品設計質量有影響,但沒有識別出來,或者就是有些地方你設計的值不是最佳值。未知,已知,最佳,舉例說:你不知道哪個設計尺寸影響功能,比如說一個設計尺寸影響3項功能、5項功能不一定吧,實際上都不了解這個設計特性影響哪些功能,那設計不出問題才怪呢。
舉個案例,咱們汽車行業好多都是世界500強的供應商,特別厲害,好多知名公司給你供貨,出問題了,咱都分析不出來是它什麼問題,猜測可能是供應商的問題,但是你問供應商知道嗎,他說知道,供應商建議你微微調整一些不要緊的地方,不會讓你大改,然後供應商有可能偷偷改了,好像不是他的責任。因為你都不知道他這個零部件影響總成產品什麼。本文為「質量管理之行」 原創,首發於微信公眾號「質量管理之行」。
所以說,你都不知道哪個設計特性,零部件,影響你總成什麼功能性能,你總成出問題,也都找不到是誰的責任。(你的供應商越厲害,你不知道的事越多,尤其是供應商掌握技術的情況)或者你一直分析現有的,已知的,但是下一次還出,有可能是使用環境,使用工況,有未知因素影響。
你解決的越多,你的車越厲害。人們願意買寶馬,為什麼願意買啊,質量好,也是一天天積累起來的。人家說的百年造車工業,人家都幹了一百年了。怎麼積累起來的,都是這麼積累起來的。這是說的第一個,你不知道你的零部件,或者設計特性影響什麼功能,或者說你的功能受哪些零部件,哪些特性影響,你都不知道。功能出問題,你確定不出來。或者你認為就這5項,其實還有別的什麼東西影響著呢;第二種,產品裡面某個設計參數不太合適。你覺得設計10合適,實際不是那麼回事。實際就是因為這些,功能才出現不滿足,才出現設變吧。
所以說,你是個研究院院長,設計部部長,FMEA寫的都挺好,老出設變,想想你的設計規範有問題嗎,你的思路哪塊有未知的影響因素還未識別出來啊。所以FMEA做管理可以用,做一名設計人員也可以用。
FMEA作為經驗傳承,研發實力會越來越提升,代表你用的越來越不出問題,代表你用的越來越好,這FMEA的內容也會越來越多。設變越來越少,也代表售後問題越來越少吧。如果設變沒多那還好,最起碼還保持著現有水平呢。別FMEA內容沒多,設變還越多,那就更麻煩了。你們以後當領導的時候,要注意這種情況,設變特別多,FMEA內容沒見多。
如果FMEA內容多了,設變還沒少,想想我剛才說那兩條,把未知變已知,把已知變最佳。你考慮到它影響你了,但你們沒設定好,沒設定到最佳值。
功能和要求
下面開始具體講怎麼用好FMEA,咱們說做一個設計,任何一個活動,都要有輸入。這詞剛畢業的同事可能比較陌生,意思就是說你做一個事,做一個設計需要考慮什麼,你不會隨便設計吧,這就叫設計輸入。那我們現在設計輸入都有什麼?設計一個產品,什麼都不告訴你,你怎麼設計?
一個是新產品,一個老產品,兩個設計輸入可能是不太一樣的。對於一個新產品,你可以找競爭對手,你可以找一些供應商,調資料,甚至說收集技術機密。老產品就無所謂了,特別成熟了。顧客功能和需求識別特別全。顧客需求和使用環境,設計輸入總結出來就這兩點。
設計一個產品,需要知道它的功能。那功能從哪裡來——那就是顧客需求。如果是一個大總成,賣給終端,那就好理解,這就是顧客。如果你的產品裝在一個總成上,可能就是一個零部件,分總成,那就要考慮總成的需求,還要考慮終端顧客的需求。
還有誰的需求——製造過程的需求。你設計出的東西得好生產,好製造好加工,別人家後面良率特別低。良率上不來,影響成本和利潤。
顧客有誰呢?裝在某個總成上,就要滿足總成的功能,你這個零件是為總成服務的,或為了整車服務的,這是顧客一;顧客二——使用者,需要考慮終端顧客的使用;顧客三——誰加工,你設計的產品需要後序過程製造,好製造,容易加工。
這就需要識別顧客和顧客需求。下來看個FMEA參考手冊上的例子,手冊上說前門,要求維護內門板完整性,裡面有一條,失效了被腐蝕了。為什麼失效,蠟層厚度規定不足。舉個例子,你設計個汽車,要噴漆,漆噴多厚呢?噴多厚屬於設計特性,那設計特性的設計值設計多少呢?這是設計人員需要考慮的。這車在這裡放著,不挨雨淋它能壞嗎,風險少吧,或者就不壞吧?你的功能要考慮你使用環境和條件。剎車,也是產品功能,下雪了幾米能剎住?高速路上,多少距離能剎住?正常路多少米能剎住?需要考慮具體使用環境。功能是在使用環境和具體條件下發揮的。不能上來就直接談功能。什麼環境,什麼條件,這倆是合一起的,FMEA格式不重要,手冊說了,格式可以自行設置,沒問題,這個思路別用錯就行。
說到使用環境,使用環境分內和外。什麼是內環境,輸入的壓力、動力等,振動,溫度,腐蝕等,這些都是車內的一個環境;外環境,如路況,外面的氣候,或者是車內做幾個人等等。使用環境可以分一個內外。
任何一個部件都是裝在一個總成中的,總成會給他一個環境,比如制動鉗,把車停住。你們想,車身3噸重,在這個坡度,能停住嗎?這就叫使用環境。這個坡度不就是外環境嗎?車重不就是車系統內部環境嗎?為了好分,實在不分也沒關係,你考慮全就行,你考慮不到就出問題了。識別環境不全,或者工況不全,也是不行的,可能會出問題的,為什麼整車路試需要天南海北的跑啊。各種砂石路,顛簸路都需考慮。使用環境抓不全,設計可能就會出問題。
顧客需求,使用環境定了以後,然後你再出這些要求。手冊裡有案例,我這是大家稍微講一下,剎車功能,要求幾米剎住啊,下雨天,多少米能剎住,或者100邁,多少米能剎住,這些都叫要求。功能和要求寫一起,也可以,不寫一起,也行,前面寫剎車功能,後面分開寫什麼路況,多少米剎住也行。這就是FMEA的功能和要求。
功能和要求說了,接下來就是失效模式。功能沒發揮,或沒發揮出來,沒發揮到位,就叫失效模式。顧客有需求,沒滿足顧客需求叫失效。
顧客的功能和需求沒滿足,叫失效,就這麼簡單。你功能沒問題,顧客能不被滿足嗎。特別簡單一個道理。要求功能在某種環境下沒滿足,就叫失效,把功能要求搞明白了,失效就能定,特別容易。
FMEA前面兩列是設計輸入。老產品和新產品不一樣,獲取信息渠道不一樣。
比如就拿這個新產品舉例,不知道現在情報收集的怎麼樣啊,競爭對手,找資料估計不太好找,或者從外面招聘一些人。第一個途徑,市場有咱們這類產品嗎,可以到4S店,看都有哪些失效,能收集吧,特別好收集,別人的學費。第二途徑:供應商,和供應商技術交流。需要買他的零部件,給他們說一個功能,讓他們說一下怎麼設計才能滿足功能,具體怎麼設計不知道,最起碼大方向是可以知道的。還有和供應商合作籤協議,這裡面的功能和要求都可以收集上來,這就要看你們的關係怎麼處了。還有這些專利,期刊,網絡,論壇都要考慮。4S店問題,售後問題,這些是實打實的,這些要收集。
現在總是強調顧客體驗,馬雲剛成立阿里巴巴,不怎麼會電腦。馬雲說你們設計得好壞,就看我會不會用了,我上來就會用,就是好產品。大家都是正常人,都不是學電腦的,你整個軟體,APP,臺式機的軟體,要考慮一般人的需求。淘寶為什麼那麼普及,一般人都會用啊。現在農村都有淘寶,也都會用。馬雲他不懂這個東西,但是可以從顧客角度體驗這個事。本文為「質量管理之行」 原創,首發於微信公眾號「質量管理之行」。
要不然有專利或者技術含量的,供應商有什麼顧客就得買什麼,或者黑匣子件,大的500強企業,人家有啥你用啥。如果不是的話,顧客提出需求,給你一個開發協議,給你定一些要求。學過標準都知道,顧客告訴你的也就是顧客明示的,還有顧客沒告訴你但要滿足的,法律要求的,預期功能需求的等等。顧客說買個筆,別的都給你要求了,預期功能是出水吧,能寫字吧,預期功能就是顧客不要求你也要滿足。還有非預期的也不能出現吧,人家不能說你這個筆不能給人帶來傷害什麼的啊,顧客不說你也得滿足,不滿足也是你的責任。這都屬於常識。你就別說顧客沒有給我提要求,你就可以產生問題。一個產品的缺陷在法律上是有定義的。預期功能必須滿足,非預期的不能產生。你不能說顧客沒要求,你就不擔責任啊,這種情況,你還得承擔法律責任的。
一定要關注技術協議和開發協議,明確責任和義務。
咱們跟咱們供應商也這樣吧,設變了,不太過分的話基本上都是供應商吸收了。供應商就靠人家整車廠,整車廠地位很高,讓你改你還不改嗎。想合作嗎,就得改,所以為了自身的經濟利益,該識別全就識別全。只要是終端顧客使用有問題,別管誰是設計責任,肯定會設變,設變就會有費用。制動鉗,有可能涉及到安全,我不知道這個屬於新產品是否屬於3C件,3C件和安全件,3C件這是一部分,有些影響安全的3C件不一定包含進去,反正一說剎車跟安全影響都挺大吧。也可能,新產品一出來,法律法規沒跟上,都有可能。3C件範圍還算小的,有些影響安全,大家都知道,3C不一定就包括。又說到重要度了,你們這個件涉及到安全嗎,這個大家需要好好琢磨琢磨。
現有設計:控制預防、控制探測
設計規範和企標,老產品都會有這個吧。新產品可能還沒有呢。然後接著說,顧客需要的功能和使用環境定了是不是,你是不是需要去模擬驗證功能和要求能不能滿足啊,叫試驗標準吧,企標基本上都是定這個的吧,怎麼驗證這個功能,功能有什麼要求,怎麼去做試驗吧。
FMEA不只是一個工具,把你們設計所有涉及的東西都涵蓋了。工具是給設計人員用的吧,不應該很複雜。 FMEA上有個一欄叫現有設計,一個是控制預防,一個是控制探測。這是幹什麼的,針對這兩列大家是怎麼理解的。大家看一下,總結一下。(學員回答:第一列說的是設計規範上的,說的是怎麼設計,設計規範要求;第二列說的設計驗證,是怎麼驗證你的設計合不合適)這些也就是這意思,這是個形式,我再給大家說個深層次的,大俗話,現有設計,注意,控制預防,探測預防,這都是做什麼呢。就是說你設計的東西,怎麼確保你的設計沒問題,這就叫預防。然後第二列,設計壞了不好了怎麼能發現,這就是探測。簡單吧,多簡單的東西啊。
怎麼才能設計好啊,理論公式都有了,我就按要求計算就沒問題啦,符合設計規範就行了,有最佳實踐這不就沒問題了,這叫預防。一般體現是,有規律了,計算方式有了,規範有了,按照這個做,符合這個做就沒問題。正常是這樣吧,除非你規範有問題。大白話就是你怎麼確保你的設計沒問題,就是這麼個事。如何確保你的設計沒問題?我說的俗吧,大家這麼理解起來,工具你就掌握了。第二列呢,如果設計不好怎麼發現設計不好,這就叫探測。
這裡有個問題,有時候用仿真,有時候用實物樣件。那什麼情況下用樣件啊?如果你仿真能確保,仿真的誤差特別低,確保仿真沒問題,你就仿真完了沒問題就設計凍結,你有這個實力,那你就直接仿真。你說你這塊仿真誤差特別多,然後圖紙凍結完了,你也沒有做樣件,後面一堆設變,設變費用那麼多,比你開工裝做樣件的費用都多,那你為什麼不做樣件啊,多簡單的道理啊。這東西別跟人家比啊,仿真實力高,仿真完了不出問題,但是你這裡不行,這不都是經驗積累起來的嗎。我不知道咱現在設計能力,仿真能力怎麼樣,我只是問,咱現在圖紙凍結了開工裝,後面設變,走這麼個套路。我說這是啥意思呢,做樣件需要花錢,有時候用簡易工裝或者手工件什麼的花錢少點,有時候簡易工裝不行呢,和正常工裝差不多,可能錢多點,錢多不多取決於你後面損失多大嗎,損失大那前面別出問題啊,這是第一個;第二個呢,後來打聽了一下,咱們也沒省錢啊,工裝開的挺多;簡易工裝、ET工裝,正式工裝,也開的不少,錢也沒省啊。提前一下,在圖紙凍結前,拿工裝費用,做個樣件驗證沒問題,拿件去做臺架,裝車做,再凍結不就結了嗎,後面少設變嗎。氣人的是,錢也沒少花,工裝費,結果設變還多。本文為「質量管理之行」 原創,首發於微信公眾號「質量管理之行」。
若是一個僅起到定位作用的零部件、更簡單的說零部件尺寸是第一層次的功能和設計需求,那就直接測量。但是很多複雜產品不是這麼簡單的
(下面學員提問:是不是要看產品的功能不能實現?)
那我們需要想通一個事:產品設計好壞是基於什麼,你設計的產品在後序總成上裝配行不行,顧客使用行不行,這些是顧客需求的功能,這些功能未達到就叫失效。
(下面學員提問:失效的潛在原因用不用量化?)
你設計的值(結果)是怎麼出來的?比如說,你們搞設計的,比如你們設計一個值是10或其他什麼值,是怎麼出來的?是這麼一步步分析出來的(指著FMEA:功能分解、失效識別、結果影響、原因分析),大了行不,可能不行,是不是要小,多少啊,按照規範計算一下,或基於經驗、或基於最佳實踐,這麼出來的,加不加呢?
(下面學員說:對標)
好,對標。你對標的產品,整車使用環境、工況和咱們的是一樣的嗎?人家的車3噸,你的車2噸,你得考慮環境、工況。你在大城市,掙一萬,挺艱難的,在小城市,你掙八千,日子挺滋潤的,物價不一樣嗎?
(下面學員再次若有所悟:能量化就量化唄)
對啊,要不然,工具是幹啥的
(下面學員很實在的講道:量化出來可能不準。大家笑了 。經驗不足,量化出來,可能有偏差啊)
你說的經驗不足,按你經驗來就行,經驗到什麼程度,就設計到什麼程度。你別說,你一點譜都沒有,那不是更差勁。很多人都這樣說「這沒規範,憑經驗行嗎」。行,憑經驗!那我要問了,那你的經驗怎麼來的,你是不是要說個情景呢?什麼情景出過這個問題,最起碼這個情景有這個經驗吧。那實在沒經驗,那你考慮一下為什麼這個情景會出現這個問題,你找找這個關係,你就能知道是大點好,還是小點好。所有規範,所有計算的規律什麼的,不都是這麼出來的嗎?一開始哪有量化公式,都沒有吧?牛頓被蘋果砸,才知道萬有引力,公式然後才出來的嗎?挨砸了,有引力,落下來多長時間呢?上學都學過,不管是多重的東西,落得都是一樣的,加速度是一樣嗎,規律是不是都這麼一點點找出來的啊,你們也可以在這個路上慢慢找出來規律,也別羨慕國外怎麼厲害,人家也是這麼出來的,這個工具是給你們設計服務的。
剛才說到,試驗樣件了,那個道理明白了吧!
設計評審
然後再來說設計評審。設計評審現在怎麼做啊?
(下面學員說:SE)
我知道是SE,那具體怎麼做呢,我知道大家都碰在一起SE了。
(下面學員說:相關方)
我知道相關方,大家在一起了,咱們模擬一下,怎麼評審。設計評審是很現實的東西,剛才設計規範說了,最佳實踐,最佳經驗,靠譜不靠譜,也就這經驗了,是不是,比沒有強吧,沒有你怎麼設計啊,你說咱們沒有規範、沒有公式,你說咱們找了有經驗的專家,是不是你得靠這些有經驗的人,這好歹也算一個設計依靠的東西吧,什麼叫經驗呢,什麼情況,什麼條件,產品怎麼發生了什麼,這叫經驗吧。你不會上來就啪嚓設計成一個值10,這叫經驗啊,這叫蒙的吧,你以為擲骰子呢?
說經驗沒有問題,你得把具體東西、經驗還原出來,這叫經驗(這不就是我們現在的故障預防嗎),你不能隨便說10,11,這叫經驗嗎,不好說,誰知道你記得清,記不清啊(重事實,設計是嚴肅的事情,不能採用未經證實的說法),具體還原出來,還原出來之後,什麼環境、什麼條件。
雖然抓不到特別細的關係,或者方式、公式,是不是最起碼知道大約的方向。咱們舉個例子啊,比如天氣冷了,穿件什麼樣的衣服溫度能高兩度。明天天氣預報說降溫10°,穿衣服加一個薄的?是不是羽絨服又穿上了,最起碼不會穿件單衣吧,除非你體格特別壯。咱們談經驗也是這麼談,大約不會差太多,是不是。然後呢,沒有公式,沒有規範,憑經驗,仿真、樣件試驗是幹什麼呢,不就是修正你的設計,是這個道理吧,10不行,最起碼你的知道是大點好,還是小點好,最基本的,實在不行,做驗證也該知道了吧,其實經驗就應該能知道。什麼是經驗呢,這種大點好,還是小點好,或者說在一個區間內用哪種材料比較好,比如說,選材質,選鋼板,什麼厚度,有一個選擇區間也有參考價值啊,再不行大點,小點,第一次不知道,你二次、第三次就知道了啊,你知道之後還不能有具體值,只能基於經驗,選一個我感覺的最佳值,你一做試驗不就能修正了嗎,設計不是這麼回事嗎,一說這不是試錯嗎
仿真能給我們解決一些問題,比如說這個設計能不能行,可以讓仿真給你仿一下啊,仿真不準怎麼辦呢,樣件試驗得上啊。仿真不準,然後直接圖紙定型,工裝都開了,到售後一堆問題,然後設變變化比較大,工裝還給廢了,你說得多少錢啊。為啥不把錢放前面去啊?
FMEA包含內容特別多,正常情況下就是這樣,剛才說的邏輯性很強,什麼叫經驗,什麼環境、什麼條件,什麼功能,怎麼使用。兩次經驗,三次經驗,最起碼你知道是大點好,還是小點好,知道一個最基本的規律,雖然還不知道確定的量化,只能知道比一個值比如10大點好,但是到底是10.1、還是10.2,是哪個好,這個具體量化的出不來,只能靠後面的仿真、試驗去慢慢修正,通過你的進步慢慢的就出來東西了,公式都這麼出來的。你說老外厲害,他們這些公式、規範是不是也是這麼一點點慢慢出來的?他上去搞個設計,就直接能搞出個公式?除非在基礎研究上應用起來的,正向推算出來的,那可能有。回過頭,咱們說設計評審,咱們設計評審怎麼做的呢?不是把數模拿來,大家在那裡看吧。如果你特別熟,高手行。比如說看小說,高手下棋怎麼下啊,棋子都不動,甚至都不用棋盤,厲害不,真是太厲害了。記憶力好,棋術又高。一個複雜點產品,你看著數模你看出來了?
什麼叫設計評審,大家在一起,多方論證一起看設計的行不行,或者俗點:紙上談兵。
塗層設計成什麼樣比較好,用什麼樣的漆比較好,基於什麼環境,什麼條件,設計的思路和原則是什麼,大家一起去評有這個風險,那個風險,什麼環境以前出過啥問題,應該在設計上多一些什麼,少一些什麼,這就叫評審。
設計評審,評審什麼內容啊,把所有內容都評審了嗎?不一定,為什麼呢?特別成熟的設計,或者某一部分設計特別成熟,你說需要大家這麼一輪輪、一起看嘛,走馬觀花,不需要吧,那叫走形式吧。或者你設計完了,別人幫你檢查一下,領導審核一下,這些部門內部靠檢查就能發現的,還需要讓別的部門一起看嗎?如果別的部門不懂設計,也幫不上忙啊。
比如說,有個設計評審,你把製造單位叫來了,怎麼設計方面他們不一定能給你幫忙,但是他們能給你增值什麼呢,有些東西你感觸不深,比如有些設計影響生產,但是製造部門的印象特別深,因為他們受影響啊,他們會提出意見,說你這麼設計不行啊,我這裡不好生產,比你設計人員敏感。那種情況下,製造單位他能提建議,別的情況下,他能提嗎,他也提不出來吧。那些內容需要評審?比如說幾百個尺寸,特別複雜的產品,各種特性都來評審一遍,不一定。成熟度很高的,把握度很高的,同事之間檢查一下,審核一下能夠解決的事情,就不要了。那些事需要多方論證,多方論證是:尋求多方的信息,避免片面決策。
舉的特別俗的例子,主要是想啟發大家。你坐公交,看見堵車了,擔心遲到了,你是不是提前給領導打個電話啊。如果也沒堵車,你沒事會給領導打個電話說「我一會到了啊」,是不是氣死領導啊。道理是一樣的,這個設計特別成熟,沒啥含量,特別有把握,沒必要把那麼多人拉一起讓大家看這麼設計行嗎。沒必要,你說我怕低級錯誤,這個部門內部解決嗎,不要讓別的部門未你承擔你的責任。本文為「質量管理之行」 原創,首發於微信公眾號「質量管理之行」。
如果只是看著數模,大家都不懂,也不知道有過什麼失效,怎麼去做設計評審啊。DRBFM,翻譯過來啥意思:基於失效模式的設計評審。原來的問題會在FMEA中嗎,會吧,潛在的也會在裡面吧,這就是評審。基於失效模式的設計評審,基於FMEA設計評審,你覺得是不是一個意思啊,就是一個意思。
DRBFM,說有變化點了,直接用這個,比如說一千個設計特性,變了十個,你把受十個特性影響的功能列出來給大家(QFD上場),其他的沒必要展示,一千項好幾十頁。日本人明確說了,如果你沒有FMEA,一定要整一份。
然後再說基於試驗結果的DR,也就是DRBTR。咱們再說設計評審,你說做仿真、做試驗不合格了,好與壞,你是不是都要評審。好的經驗,你不得吸收一下啊,完善FMEA啊,壞的結果,需要再重新來一次啊。你是不是基於這些試驗失效、仿真結果再去評審這些設計啊。
把試驗結果、仿真結果拿過來讓大家碰一碰,結合這個看一下這個設計行不行,也可以。反正做完試驗了,仿真和試驗都是優化你的設計,你也需要通過試驗和仿真的結果來總結和優化一下你的設計經驗和能力。
(學員問:CAE是劃分在預防措施裡面,還是劃分在探測裡面?)
應該劃分到探測控制中。預防是防止發生的,探測是防止流出的。設計不好怎麼發現呢,就是探測。
這個探測,是探測這個功能行不行?還是設計這個具體值行不行?
功能不就是在這個設計值上面發揮的功能嗎。那我們探測什麼呢,拿一個案例說一下。(FMEA手冊案例)失效原因蠟層不夠,或油漆,車門上噴的到底耐不耐腐蝕啊,噴薄不行,漆的種類也有關係,怎麼才知道行不行啊,給營造一個空間,加溼加溫,加腐蝕,或者驗證加速,驗證功能。比如說2毫米行不行,驗證是什麼,是功能,是基於2毫米的設計塗層情況下的耐腐蝕功能行不行。
(學員問:控制預防,噴漆效果受到噴漆的薄厚,還有漆的種類影響,然在控制預防裡面,需要把他們寫成一行嗎)
不同的原因,分別去寫。舉個例子,現場的產品質量,製造,去過現場的都了解過吧。這塊做不好影響產品質量,那塊做不好影響產品質量。你想得到一個好產品質量,是不是都控制住啊
(學員問:比如說,我這個設計需要一個過盈配合,然後一個孔,一個軸,這倆尺寸是要分開寫吧)
你說的這塊是過盈了,或者是不過盈,這兩尺寸是一起影響我這個設計效果的。你設計是什麼,是過盈量,這個屬於上一層次,下一層次是怎麼設計這倆尺寸才能滿足過盈呢,再往下這才到底了。所以,設計是分層次的,層次別搞混了。
為此,我把QFD給大家整過來了。再舉個例子,整車功能往下分,分到總成功能,總成功能再往下分,分到分總成功能,分總成分到零部件功能。一個發動機輸出功能,動力、功率,發動機的這個功能是不是根據整車的重量,整車的需求來說的啊,發動機是不是也有各個分總成,零部件,你要根據發動機的功能再來分解分總成、零部件功能,然後你越往下分就越小,最終分解到某個尺寸,某個長度、某個間隙、某個材質,最終到這沒法往下分了吧。
剛才說的過盈量屬於什麼,兩件組合才成的過盈量,過盈量屬於上層,這個層次應該搞清楚。一層一層往下展,知道屬於哪個層次。
舉個例子,比如某個產品,有個承重功能,承到一定程度,別彎、別裂。怎麼表達這個功能要求啊,怎麼滿足這個承重功能啊,1.5噸變形量是多少,這是功能的描述吧,或者是功能要求吧。往下分解呢,是不是這個得滿足什麼剛度、強度,怎麼滿足這個剛度、強度,多厚啊、多大啊、什麼結構啊,是不是這個意思,又到下邊了吧。這就得按層去分,不按層分就亂了。道理簡單,應用起來挺複雜的。你把道理弄明白了,你慢慢越用越熟練。
把功能和要求說出來,承重,什麼叫承重啊,1.5噸沒問題,變形量多少,能承多少,剛度強度用術語說出來,怎麼設計才能有這個剛度強度啊,材質、尺寸、結構嗎,應該到最底層。
(學員問:所有的FMEA都要分到最底層嗎?)
分不到最底層,怎麼確保設計沒問題,某個零件設計不好,也會影響總成或整車。
(學員問:那是做一個表格啊,還是分開啊,多層次)
你要有能力,大家都熟悉,就做一個,你要說你沒這個實力,為了大家好理解,好接受,你就按層次來,叫功能分解嗎。原則是分解,格式是次要的,需要根據自己的實際情況來。
有人質疑這麼說,是不是不太嚴謹啊,我又舉例。你去有的公司去看,指導書畫一個圈分幾類,某類水平的人不用指導書就能作業,大家看過這個嗎。FMEA幹什麼的呢?工具是讓你設計不出問題吧,格式自己去調。現在為啥搞功能分解啊,但是現在做的也不好啊,搞出層次來,層次別亂,跨級就不好了。一層一層支持的,為啥我說整車,總成、分總成、零部件,然後到最底層設計特性值,一層一層往下分。而且邏輯性特別強,
(學員問:總成一個FMEA、一些分總成還有一個FMEA,再下面就是零部件。但是,關於他的功能怎麼去分類,就去看你做哪一級別,就去把那一級別進行識別,有一些,假如總成上會不會涉及到一些零部件的功能)
這個拿一個例子來說,你比如空調,這個大家都明白啊。他最上層的功能是什麼。製冷、制熱,這麼設計空調你賣不出。(學員補充:耗電、轉熱效率)
一小時才能熱起來,你受得了嗎,你買嗎。比如說農村的,玻璃窗的縫比較大啊,室內和室外環境冷,不老開著,真暖和不了啊。誰家玻璃窗縫多大啊,一層玻璃還不是兩層,你空調外面也有環境吧,裡面也有環境吧。理論怎麼說的,你得考慮實際需求,考慮這個東西。咱們簡單點說,實際設計比這可複雜。灰塵別老是堵著,別讓人老去擦,這都是需求吧。加冷加熱,這是總成的功能,往下分,裡面有加熱管吧,比如說我想5分鐘能升多少度,加熱管怎麼設計啊,你這加熱管設計要承接我這要求啊,承接總成要求,加熱管怎麼設計5分鐘才能升10度啊,在什麼條件下升10度啊,特封閉,不封閉還不一樣,都需要考慮一下。特封閉5分鐘能升到,人家不是特封閉稍微漏點,你就升不到也不行吧,道理就是這麼個道理嗎。
為啥把QFD拿來了,雖然做的也不好。功能識別完了(第一列),然後各分總成給總成提供一些性能啊,分析要從上向下分析,別分析到零部件不合格,分析到下層零部件設計成什麼樣,別走成這樣了,比如說這個總成功能為什麼失效啊,分析成了分總成或零部件不合格。因為零部件有零部件的FMEA,你需要零部件達到一個什麼性能值,零部件自身有它的功能分解,它的設計由它自身的FMEA來保證的。零部件FMEA和總成FMEA寫一起多難受啊。層次是不一樣的,你不能一個零部件的尺寸功能去直接對接到整車層面,有點誇張。一層一層連上去的,不要跨級,越級上報可不好。
FMEA的輸入是什麼,一般說是從QFD來,找到一個對應關係。分總成的功能影響總成的那個功能啊。你設計一個零部件的尺寸,你知道它影響這個零部件的什麼功能?新人,你怎麼學啊,設計規範,FMEA,還有呢,最直觀的,就是QFD了。還可以識別到次一級的功能和要求之間有相關性。競爭力,你想加就加,不想加可以不加,為什麼呢。你談競爭力,你得把你的東西設計好了才可以談競爭力。QFD說功能識別早期用,它也是想完善這個工具,整的特別多。實際咱們用的時候,不一定用那麼多,看自己情況,工具是給咱服務的。QFD後面的競爭力什麼的,視情況而定,誰不想把自己的東西發展高大上啊,根據自己實際需求用,最基本用好了就OK了。
聯繫一下實際工作,設變了,設變一個尺寸,設變一個東西,或一個結構。設變兩處,你做什麼實驗驗證啊,看看QFD,這個尺寸影響它哪個性能啊,影響那個就驗證那個。咱們現在怎麼做呢,沒按套路來。為什麼這設變了,要進行這些驗證呢?因為通過QFD可以發現這幾個設計尺寸和這幾個設計功能是相連的。那設計個尺寸怎麼往上倒啊,涉及一個尺寸把零部件變了,那零部件影響分總成哪個功能啊,通過QFD一步步倒過去,最終是做這個尺寸影響的總成功能試驗驗證。整車能做可靠性路試,咱們單個總成是不是也能做啊。你做總成是不是把零件能做的先做一下啊。
結構簡單的,誰都可以做,再給大家舉個例子,很矛盾的。代裝件現在問題很大。代裝件的定義,這個都弄不明白。說俗點,不就是顧客給你東西讓你去代裝一下嗎,不就這麼簡單嗎。代裝件在哪裡裝,看兩點,第一看在誰哪裡好裝;第二看怎麼去驗證,看性能,理論上和誰強相關。就裝你這裡了,性能怎麼驗證不知道,到後面對整車廠可能還有影響呢。如果是純裝配的還好些,如果又影響性能又影響裝配的,那就麻煩了。是這一個件,功能在哪裡呢,誰去驗證呢,這是細節。
(學員問:代裝件,在咱們FMEA裡面有些驗證,在好多情況,你的件沒有出問題,而代裝件出問題了,那麼這歸結到咱們標準有問題啊,驗證有問題啊,還是代裝件有問題啊?)
為什麼說這是矛盾呢?做控制計劃的時候,整車說這件讓他去管,你需要考慮這事誰去控制,責任誰擔。那比如說,他只是代裝別都不管。那你這邊必須要上一工序檢驗,因為他這邊驗證不了,就直接到整車了。就是這麼個原理。
(學員問:現在代裝件試驗出問題咱們不管,只要保證我這個沒問題就行。這樣也有問題,代裝件出問題了,你沒法判定咱們這個總成件是不是沒問題,說白了做一個試驗,在某一階段它自身的性質需要達到一個什麼樣的程度,所以一旦它壞了以後,後期再做試驗的時候,它的試驗的目的是不是發生了一定的改變了)
所以,體系標準上怎麼說,顧客指定貨源,不排除供應商責任。一般聰明點顧客想辦法讓你去承擔責任。實在整不了,只是裝在你這個上面,你實在驗證不了,上一工序必須要控制好。這是一個整體策劃。雖然說它的責任不用你管,但後面整車難受啊,成本是整體損失啊。
具體的設計參數是不是從FMEA裡看比較合適啊,有人問這個值是不是體現出來啊,肯定是體現出來比較好,大家一起看,一起研討或者結合試驗是不是更合適一點啊。
你設計的總成或產品功能和技術協議裡顧客要求是不是不一樣。這個產品籤一個技術協議,那個產品籤一個技術協議,這倆產品雖然是類似的,顧客對你的功能要求是不一樣。那麼功能不一樣,你的設計也要有些區別。大家有時候還想,同系列通用,那就要看你用FMEA想幹什麼。比如說你把FMEA當個小框架,這個特性影響這個功能,具體怎麼設計我私下裡走,但我這個不浪費,那你這個就當個模板用,在這個框架下去用,這樣不太直觀,還是加量化的比較好。通過剛才講的對應關係,失效原因不就定出來了嗎,失效原因不就是設計特性,次一級的功能嗎
(大家看一下這一列啊,失效原因一列)。說什麼這個門板為什麼腐蝕啊,塗層厚度不夠,蠟和漆的配方不行,種類不對。記住不就得了嗎。這就是我們怎麼設計這個厚度,怎麼設計這個配方才能把漆噴到門上不腐蝕吧。
總結一下,顧客的需求,功能吧,功能在什麼條件下發揮,定出要求來是不是。然後呢,這些東西沒有滿足那個,在那個環境下失效,那就是失效模式。失效原因呢,從設計上,你怎麼設計才導致這個失效啊,這就是失效原因。失效原因這一列該寫什麼啊,你總成的把你分總成的功能全寫上去,或者你零部件的把你零部件的設計特性全寫上去。
這個尺寸影響什麼呢,不知道吧,或者說特別散,沒有系統概念吧。一看QFD馬上知道了,而且還知道這個特性和那個特性他倆還矛盾,一目了然。QFD,設計規範,還有這個FMEA,還有企標,設計驗證,你把這些整明白了,你是不是學習特別快啊。
知道你設計失效原因寫什麼了吧,寫你設計的東西。但是設計是分層次的,那個注意下。
(學員問:我總成設計好,總成的尺寸定了,我再分為分總成尺寸,零部件尺寸。就是說我下面尺寸定了,我這個尺寸算個要求呢,還是失效原因呢。比如說,整車設計好了,我這個空間是有限的,那麼我分總成的空間也是個有限的)
這個是什麼呢,這叫裝配性吧,咱們說一個總成,一個產品分析顧客需求什麼呢,考慮可裝配吧。你應該說,我這個設計怎麼才能滿足裝配性。
設計人員識別相互作用是特別重要的。比如說分總成功能,你識別支持總成是最基本的,幹涉你需要避免,有時候他倆需要一塊考慮。誰和他幹涉啊,就看誰跟他接觸。
然後,你還要識別相互關係等等。所謂使用的內環境,外環境,內環境有可能由整體導致的,也有可能由局部導致的,這個零部件老動,影響其他零部件,所以考慮這種相互關係。通過那個連接圖什麼的弄明白這些東西,這是應用技巧。
(學員:我分析的時候,功能便於裝配,這個要求要有)
對,可裝配,可製造。
都聽說過總布置圖吧,整車往下,基於整車分配,這個總成怎麼布置,那個總成怎麼布置,然後才能裝在一起。你總成需要給各分總成畫一個框,他們才能裝一起。
(學員問題:總成設計失效原因分析的是不是分總成的功能啊,那我們開發供應商的時候,把一部分件給了供應商,是不是要把這個功能寫入技術協議啊)
大家看一下PPAP黑匣子產品的定義,比如供應商特別有實力,要求供應商滿足總成的功能即可,具體細節,人家供應商不漏給你。黑匣子產品定義,你可以看一下PPAP。
(學員問題:那技術協議怎麼籤啊)
你滿足我功能就行,至於你怎麼設計滿足我功能,你不漏啊。把你的要求放到技術協議中。
(學員回應:那這樣的話,我們的要求必須得明確)
你要求不明確,你要求人家開發啥啊。
建議措施
大家看一下FMEA手冊案例中的建議措施,都是加速試驗啥的,這塊用到一個DOE,那DOE是幹啥的。做試驗設計,怎麼選定試驗參數,很多參數打架時用。你們了解這個工具,可以好好用。你用這些去做試驗設計,就能識別這倆參數打架呢怎麼辦了,都能用這種方式計算出一個最優值(相對最佳)。
(學員問:這些都是驗證前的敘述吧,建議措施就是針對前期這個,前面那個嚴重度特別高的,你現在這種方式也可能存在一些失效,在這個建議措施裡面提出第二種方案,是這個?還是往後的怎麼設計驗證)
這麼設計可能有風險,或者我這塊不太靠譜,所謂建議措施就是你怎麼去彌補這些不足,不靠譜,怎麼辦呢,加載啊,試驗啊,尋找規律啊,別按正式條件去做啊。
(學員回應:說白了,對前面的試驗進行更深層次的,加嚴試驗)
設計有問題嗎,確保沒問題,沒有建議措施也可以,特別成熟。事實是這樣吧,不靠譜,怎麼辦,你能有啥措施啊。怕溼鞋,怎麼辦,離河邊遠點。面試,離職不離職啊,離職怎麼辦呢,面試過程問一下刁鑽的問題,看他能不能受得了啊,考驗你的抗壓能力,大家經歷過嗎。
抗壓能力,第一個取決於你一個心態,百折不撓。第二還取決於你的專業能力,各種問題一直問你,你都能答上來,代表你專業能力比較強吧。還有你心態也穩定啊,是不是你一著急答不上來吧。抗壓能力不行啊,專業雖然好,抗壓能力不行也不行。雖然你的抗壓能力取決於你的專業,性格。
設計確保沒問題,建議措施不需要。感覺不靠譜,是不是才有建議措施啊。你說你能建議啥。
還有就是多方案,可以在這裡體現。但是很多都是矛盾的,這設計有這樣的好處,所以體系標準怎麼說,叫權衡曲線。有權衡曲線,就有不同的方案,是不是給領導報方案一、二。方案一有什麼風險,方案二有什麼風險呢這都是解決你們實際問題用的。評審是不是也這麼評審啊,我這麼設計怎麼著,那麼設計怎麼著,大家才能比較風險吧。
探測度、嚴重度、建立小組、動態更新
探測度,你們就對著標準去那裡識別去。那個不用怎麼講,有一個特點需要注意下,嚴重度是以最嚴重的去定。比如說,一個失效影響有很多,以最嚴重的去定,別以最輕的去定,那就麻煩了。最不好影響到啥程度,就定到啥程度,手冊都有。
再舉個例子,有的公司實在不行的話,是不是檢查特別多啊。但是沒辦法,內部管理特別差,員工素質也跟不上,首件,中間自行檢查,品質部門再加一道檢查,實在不行,兩道檢查。你見過這種供應商吧,兩道檢查,實在不行,駐廠那邊還有一道檢查,生產的全檢一遍,質量部門全檢一遍,有可能後面還有抽檢,然後倉庫還有全檢的。然後如果客訴抱怨嚴重,跟著顧客生產線的再來一道全檢。
建立小組,需要強調一個要點,你需要找哪些人,或者說你設計的產品影響到誰,是基於這個原則來的。有時候搞得很形式化,開個SE,大家誰也沒說話,現在就是這樣。正常怎麼管呢,我讓你來,肯定有你的價值吧,這一塊需要你發言,我做會議記錄,沒意見我就寫上沒意見。我最起碼要知道你審沒審,誰知道你審沒審,都不知道。
定義顧客,概括說一下就是你設計的產品影響到誰,都叫顧客,很廣義的。如排放不合格影響到政府,排放,噪音各種尺寸,國標都有規定,這是規定什麼呢。
不考慮別人投訴你啊,比如跳廣場舞的,新聞社老是報導:跳廣場舞影響到我了,行,我弄一個大喇叭,你跳廣場舞,我放大喇叭幹擾你。就是說考慮到影響誰,沒考慮到你會承擔後果的。定義顧客才能識別顧客需求吧,才能識別出功能吧。
什麼叫動態更新,仿真實驗不合格了,改吧;樣件不合格了,改吧;做驗證,做DV什麼的。DV其實是做設計確認的,結果工裝都出來了才開始做,嚴重靠後一個階段。
DFMEA與製造過程控制
DFMEA並不靠過程控制克服潛在設計不足,意思是別說你設計不好讓人家生產線去改善。你能設計好你去設計。產品開發部說我們這個是讓製造去確保,和我們產品設計沒關係。
你說一個產品的熔深是產品特性吧,你是不是要考慮熔深多少,才能說你設計的牢固不牢固,可靠不可靠。可靠度怎麼樣,應該是產品設計考慮的。但是產品設計他們不分析這項,他說讓過程去確保。過程保成什麼樣?後序的過程製造的東西是要符合你的設計要求。還有我不管你熔深熔多少,不管怎麼焊,我要確保一個強度,那樣也行。
(學員回應:你說這個,應該是有一個關於試驗驗證的要求,熔深並不給你具體的一個值,然後但是你必須達到要求的試驗條件)
這就是我說的第二種。你怎麼考慮製造好製造,這需要看情況,這涉及到第一種了。你這麼設計,我都熔不下去,你不考慮我能不能熔,那怎麼行呢。這比較能產生矛盾的地方。那如果說現在我們的製造工藝水平特別高,從來不用考慮後序過程焊能不能焊上,我就按我的強度設計整就行,你怎麼著都能滿足,那麼OK,不用考慮,這就是第二種。
首先,第一個熔深屬於產品特性,還是過程特性?肯定是產品特性。產品特性需要誰去主導?肯定是產品設計部門。那產品設計需不需要定到熔深這個層次呢,定一個設計強度,後序過程焊接實際就能保證,這也沒問題。因為熔深也是為了強度。看你的工藝的實際水平啊。你定一個功能,熔深,強度,或者結構怎麼整,他都能給你焊出來,那就不用考慮。
你找他們的接口關係,和誰幹涉、匹配,和誰有相互作用,相互關係,誰會產生他的內環境,把這些識別完了就OK了。意思是說相關的部件組合在一起,可能會影響你的設計,你要考慮一下。看手冊上這麼說,產品實現預期功能是否來自其他零部件或系統的輸入。這是術語,不好理解吧,大白話講出來很好理解。
框圖,主要目的是找到各相關零件之間的一個關係,一個接口關係,什麼形式接口,和誰接口。這主要了解這個,你不用框圖行嗎,也行,可以用3D不是更厲害嗎!看情況,版本太老了,第四版FMEA,十多年前的事,一直都沒變。FMEA手冊,這是一個工具,他的作用是什麼,你把這個弄明白了,你就根據自己情況,調整適合於你的格式。用框圖找接口關係,找邊界,找範圍,是這個作用。
什麼叫功能,什麼叫要求。剛才舉個例子:剎車。項目說的是剎車系統,功能是剎車之類的「按要求停止汽車」,考慮環境,可以合起來,也可以分開,看自己情況。比如說,咱們理解不太好,那就把功能和要求分開說。要是用的比較好,也可以合在一起。按要求考慮這些環境,然後什麼要求,FMEA手冊上的案例這裡沒有量化,實際應該量化的,這是舉個例,實際是應該量化的。多少米沒剎住,肯定不行,所以實際要量化,手冊只是給你舉例。要求是在規定的距離下停車,距離多少,是需要量化的,人家沒跟你量化,手冊只是舉例,明白一下,別去較那個真。規定的距離和條件下,乾燥的瀝青路……,功能、要求,功能在什麼環境下有什麼要求,是這個意思,所以說功能和要求可以合也可以分。
失效,就是沒停,要求5米剎住沒剎住,失效了。人家要求你設計的路況是在這種情況下5米能剎住,你沒剎住,失效,就這麼簡單。
FMEA這個工具還可以,就這麼簡單,非常邏輯。電子或程序不排除有軟體會有BUG,用著用錯亂一下,是不是,就不是非預期的。功能要求定了,失效也就定了,沒滿足功能要求就是失效。規定距離,超出規定距離,距離超過多少;特別容易,大家別覺得特別複雜,特別簡單。
顧客可能察覺或經歷、或感受,從這方面去說,也就我們說失效影響,就要站在顧客的角度說影響。
原因,不能使用模稜兩可的用語,或不恰當的,如果這樣的話就沒法分析了。相信你們都沒問題。各種不同的原因可能引發失效模式,所以這些東西要分開去寫,原因是從設計上考慮的原因,你那塊設計的不好導致他怎麼失效了。這就是你們的主要工作。
「使正常行駛中汽車減速或停車」,要求環境沒有啊,什麼叫正常行駛,80邁、90邁,100邁,什麼叫正常行駛。我不了解,咱們一起分析。(下面一名同事回應:什麼情況也得停啊),不管什麼情況下,這一個特性就夠了那就可以,是這樣嗎?你正跑著呢,我拽你能拽住嗎,不一定你還把我帶個跟頭;你正走著呢,我拽你一下,你停了。我這是舉例,大俗例子。你需要定義清楚,什麼叫正常行駛,什麼條件下,什麼情況下定功能,然後不滿足什麼。
人家要求5米把車停住,在一個特別滑的一個路面,多大力,從你的角度需要多大力,沒準還需要輪胎的摩擦呢,那是另外一個事,人家設計一個總成5秒鐘能剎住的車,輪胎有什麼要求,制動鉗有什麼要求。是不是基於這些東西,這是你的功能吧,是這個道理吧。意思是說你們幾個湊一起把車剎住,你發揮什麼作用,他發揮什麼作用。所以為啥要總成分解啊,所以我問你,你是一個單獨總成,雖然比較小,但是你得滿足總成的需求吧,總成什麼需求啊,5米剎住,需要你貢獻什麼力量,不就是這個事嗎。
舉個生活中的例子,等火車,上班失效的機率大嗎,看你怎麼策劃,看失效對你的影響,火車趕不上點了,我改籤一下吧,你可能就不在意,影響小。春運呢,你改也改不了,你是不是要早去啊。是不是基於風險啊,任何事都可以用這個。
FMEA叫什麼啊,什麼都靠交學費都算晚一點了(下面學員問:設計之前,這個咱以前都沒有做過,你是不是把可能發生的失效都寫進去啊),你覺得呢。不要我給你說,有壓力昂,做好做壞,做詳細,取決於你們。我只把這個路給你引過去。
為什麼寶馬能賣那麼多錢呢,他的成本一定高嗎,不一定。同樣都是用幾大鋼鐵廠的原材料,設備一樣,你覺得研發成本比你高多少,不一定。為什麼歐洲人休假比咱們中國人時間長啊,有資本,我的車賣的貴,一個車幾十萬。用料不一定比你貴,很簡單啊。人家有福利吧。咱們為什麼不把技術提上去,咱去掙那個福利啊。當你的車和寶馬品質一樣的時候,你的車性能好的時候,他的車價格會下來啊,你的車價格會上去啊。任重道不遠,中國發展很快,看你們怎麼去定位了,怕困難是不行的。
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