在参加《2023FMEA实践应用交流会》期间，FMEA应用者对P图产生的浓厚的兴趣，也表达了实践过程中的一些疑虑和痛点。作者从自己的工作经历来尝试回答这些疑虑，并以系列文章来呈现，期望给业界同仁带来一些启发。本文将从为什么和什么是两个角度来阐释P图。
可将产品设计定义为：将顾客需求转换成可以用来生产的信息。也就是说产品设计是一种信息的处理。产品在实际使用时会出现失效，譬如说圆珠笔在实际使用过程中可能会漏油，如果出现失效，问题解决团队就要查找失效的原因，是设计参数不对，还是极寒环境下导致的，抑或其他。如果真的等到失效再分析，是不是太晚了，因为产品一旦在客户端失效，制造方是没办法提高在用产品的质量的，不仅如此，还会遭受财务损失。那么有没有方法在产品开发前端用一个图来将单个组件与失效相关的信息集成在一起，以便于团队及早的分析产品在实际使用过程中出现的潜在问题呢。有，那就是参数图，叫P图也可，英文叫做P-Diagram，如图1-1所示。
图1-1变速箱P图（着重研究固定挡位下的传动）
二、P图学习之准备工作
图1-1包含了研究对象（关注要素）变速箱的P图的所有要素，包含研究对象、非预期输出、预期输出、输入、功能、功能性要求、非功能性要求、控制因子（设计参数）以及噪音等。看似比较复杂，读者稍等，如果我们将以黑匣子来看待变速箱是不是更容易些，变速箱的输入输出的简单关系如图2-1所示。
图2-1 黑匣子变速箱黑的能量变换关系
作者想要表达的意思是，P图藏有乾坤，奈何组成要素太多，不容易学习和掌握，那么先从变速箱的工程系统模型来认识，读者自己判定下如下两种方案，从学习的角度来讲，你更喜欢哪一个：
方案一：先展示图1-1，后展示图2-1
方案二：先展示图2-1，后展示图1-1
这里面有个复杂度的问题，组成要素越多，就越复杂，我们期望的顺序是：先简单后复杂（脑负荷有限），先易后难。
接下来我们来看看变速箱由几个部分组成，以及这些组成部分的关系以及组成部分与非变速箱系统之间的关系。细心的读者会发现发动机，用户以及传动系统的连线已经下沉到组成变速箱的组成部分中去了，分别是：操纵部分，传动部分以及壳体。为什么？变速箱在实际工作的时候，超系统组件（发动机，用户以及传动系统）是与操纵部分和传动部分关联的，当然，也可以说是与变速箱关联的，但是现在，我们已经掌握了更多的信息：也确实知道用户将会拨动操纵部分以实现换档的功能，我们也可以说用户与变速箱互动，根据实际路况来控制档位。一个原则：随着掌握变速箱的程度越来越高，连线需要逐步下沉，只在最底层（没有叶节点）进行接口联接的动作。
图2-2 变速箱边界图（一级）
图2-3 变速箱剖面图
三、P图组成要素
现在我们回到P图，详细讲解其中的要素。
非预期输出：指故障行为或意外的系统输出，它们使得系统性能从理想的预期功能偏离。例如，与制动系统相关的能量理想地转化为摩擦。热量、噪音和振动是制动能量的非预期输出。输出的改变可能以热辐射、振动、电阻、流量限制等损失的形式出现。可以将非预期输出理解为错误状态，将其与功能要求相关联，从而能够得到更多的风险名称。
功能：描述了一个项目/系统要素的输入和输出之间的关系，目的是完成一个任务。
功能性要求：判断或测量功能预期性能的标准（如传输电能时的温升要求）。
非功能性要求：对设计决策自由度的限制(如温度范围、设计预算，设计周期等）。产品开发后期阶段，这些要求将限制设计参数的取值范围。
预期输出：是理想的、预期的功能输出，可能会(动态系统)或可能不会(静态系统)与信号因素成线性比例(如，热量与电阻之间的关系)。
输入：是对实现系统功能所需的信息源的描述，是激励，是为实现输出而给系统的激励，为实现一个功能，输入可能不只一个。水龙头是一个很好的案例，为了获得一定流量的水，用来洗手，输入为：管道压力、把手旋转角度。
控制因子：识别它以实现功能。可调整控制因素以使设计对噪音更不敏感(更稳健)。信号因素是控制因素的一种，它是由系统用户直接或间接设置的调整因素，可适当地改变系统响应(即，制动踏板的移动改变刹车距离)。只有动态系统才利用信号因素。没有信号因素的系统称为静态系统。P图下方的控制因子写成设计参数更为合理些。控制因子：用户控制（调整因子），工程师控制（设计参数）。产品设计时，需要根据功能来设定用户控制因子的范围。
噪音因子（干扰因子）：能够导致分析对象功能失效的非预期的因素，分为5类。个体差异(PP)、随时间改变、用户使用、外部环境(SI)、系统交互作用。在产品开发后期的优化阶段，不可将其作为决策因子来看待。因为只能测量不能控制。
四、参数图管理
从过程管理的角度来看，参数图管理可分为：参数图绘制、参数图诊断、参数图改善、参数图设计以及参数图管理。
参考文献
[1] AIAG & VDA. FMEA Handbook, 第一版 [M]. 电子工业出版社，2019.
