FMEA是一种可靠性设计的重要方法

FMEA的含义

FMEAFMEA是一种可靠性设计的重要方法。

它实际上是FMA（故障模式分析）和FEA（故障影响分析）的组合。

它对各种可能的风险进行评价、分析，以便在现有技术的基础上消除这些风险或将这些风险减小到可接受的水平。

缩写FMEA（失效模式与影响分析）F ailure M ode and E ffects A nalysis潜在失效模式与后果分析历史50年代初，美国第一次将FMEA思想用于一种战斗机操作系统的设计分析；60年代中期，FMEA技术正式用于航天工业（Apollo计划）；1976年，美国国防部颁布了FMEA的军用标准，但仅限于设计方面。

70年代末，FMEA技术开始进入汽车工业和医疗设备工业。

80年代初，进入微电子工业。

80年代中期，汽车工业开始应用过程FMEA确认其制造过程。

1988年，美国联邦航空局发布咨询通报要求所有航空系统的设计及分析都必须使用FMEA。

1991年，ISO-9000推荐使用FMEA提高产品和过程的设计。

1994年，FMEA又成为QS-9000的认证要求。

产品分类概要由于产品故障可能与设计、制造过程、使用、承包商/供应商以及服务有关，因此FMEA又细分为：DFMEA:设计FMEAPFMEA:过程FMEAEFMEA:设备FMEASFMEA:体系FMEA其中设计FMEA和过程FMEA最为常用。

DFMEA:设计FMEA设计FMEA（也记为d-FMEA）应在一个设计概念形成之时或之前开始，并且在产品开发各阶段中，当设计有变化或得到其他信息时及时不断地修改，并在图样加工完成之前结束。

其评价与分析的对象是最终的产品以及每个与之相关的系统、子系统和零部件。

需要注意的是，d-FMEA在体现设计意图的同时还应保证制造或装配能够实现设计意图。

因此，虽然d-FMEA 不是靠过程控制来克服设计中的缺陷，但其可以考虑制造/装配过程中技术的/客观的限制，从而为过程控制提供了良好的基础。

进行d-FMEA有助于：· 设计要求与设计方案的相互权衡；· 制造与装配要求的最初设计；· 提高在设计/开发过程中考虑潜在故障模式及其对系统和产品影响的可能性；· 为制定全面、有效的设计试验计划和开发项目提供更多的信息；· 建立一套改进设计和开发试验的优先控制系统；· 为将来分析研究现场情况、评价设计的更改以及开发更先进的设计提供参考。

常用数据处理方法

常用数据分析方法：聚类分析、因子分析、相关分析、对应分析、回归分析、方差分析；问卷调查常用数据分析方法：描述性统计分析、探索性因素分析、Cronbach’a信度系数分析、结构方程模型分析(structural equations modeling) 。

数据分析常用的图表方法：柏拉图(排列图)、直方图(Histogram)、散点图(scatter diagram)、鱼骨图（Ishikawa）、FMEA、点图、柱状图、雷达图、趋势图。

数据分析统计工具：SPSS、minitab、JMP。

常用数据分析方法:1、聚类分析（Cluster Analysis）聚类分析指将物理或抽象对象的集合分组成为由类似的对象组成的多个类的分析过程。

聚类是将数据分类到不同的类或者簇这样的一个过程，所以同一个簇中的对象有很大的相似性，而不同簇间的对象有很大的相异性。

聚类分析是一种探索性的分析，在分类的过程中，人们不必事先给出一个分类的标准，聚类分析能够从样本数据出发，自动进行分类。

聚类分析所使用方法的不同，常常会得到不同的结论。

不同研究者对于同一组数据进行聚类分析，所得到的聚类数未必一致。

2、因子分析（Factor Analysis）因子分析是指研究从变量群中提取共性因子的统计技术。

因子分析就是从大量的数据中寻找内在的联系，减少决策的困难。

因子分析的方法约有10多种，如重心法、影像分析法，最大似然解、最小平方法、阿尔发抽因法、拉奥典型抽因法等等。

这些方法本质上大都属近似方法，是以相关系数矩阵为基础的，所不同的是相关系数矩阵对角线上的值，采用不同的共同性□2估值。

在社会学研究中，因子分析常采用以主成分分析为基础的反覆法。

3、相关分析（Correlation Analysis）相关分析（correlation analysis），相关分析是研究现象之间是否存在某种依存关系，并对具体有依存关系的现象探讨其相关方向以及相关程度。

相关关系是一种非确定性的关系，例如，以X和Y分别记一个人的身高和体重，或分别记每公顷施肥量与每公顷小麦产量，则X与Y显然有关系，而又没有确切到可由其中的一个去精确地决定另一个的程度，这就是相关关系。

FMEA

FMEA简述FMEA（Failure mode and effects analysis 失效模式与影响分析）是一种可靠性设计的重要方法。

它实际上是FMA（故障模式分析）和FEA（故障影响分析）的组合。

它对各种可能的风险进行评价、分析，以便在现有技术的基础上消除这些风险或将这些风险减小到可接受的水平。

目的：潜在的失效模式和后果分析作为一种策划用作预防措施工具，其主要目的是发现、评价产品/过程中潜在的失效及其后果；找到能够避免或减少潜在失效发生的措施并不断地改善。

1.能够容易、低成本的对产品或过程进行修改，从而减轻事后修改的危机。

2.找到能够避免或减少这些潜在失效发生的措施；分类：由于产品故障可能与设计、制造过程、使用、供应商以及服务有关，因此FMEA又细分为：DFMEA:设计（Design）FMEAPFMEA：过程（Process）FMEAEFMEA：设备（equipment）FMEASFMEA：体系（system）FMEA其中D/PFMEA最为常见。

方法：通过对设备失效的严重度（S）、发生率（O）和可探测度（D）进行评价，计算出RPN值（风险优先度，RPN=S*O*D）严重度S是评估可能的失效模式对于设备的影响，10为最严重，1位没有影响；发生率O是特定的失效原因和机理多长时间发生一次以及发生的几率，如果为10，则表示几乎肯定会发生，如果为1，则表示基本不发生。

探测度D是评估设备故障检测失效模式的几率，如果为10表示不能检测，如果为1则表示可以被有效的探测到。

RPN最坏的情况是1000，最好的情况是1.根据RPN值的高低确定项目，推荐出负责的方案以及完成日期，这些推荐方案的最终目的是降低一个或多个等级。

对一些严重的问题虽然RPN的值较小但同样考虑拯救方案，如：一个可能的失效模式影响具有风险等级9或10；一个可能的失效模式/原因事件发生以及严重程度很高。

fmea的7步法

fmea的7步法FMEA的7步法随着现代工业的发展，各行各业对产品质量和安全性的要求越来越高。

为了确保产品在设计和生产过程中的质量和可靠性，FMEA（失效模式与影响分析）成为一种被广泛采用的方法。

FMEA通过对潜在失效模式的分析和评估，可以帮助我们识别和减少潜在的风险和问题，从而提高产品的质量和可靠性。

本文将介绍FMEA的七个步骤，以帮助读者更好地理解和应用FMEA。

第一步：确定团队和范围在进行FMEA之前，首先需要确定一个专门的团队来进行分析。

团队成员应包括设计师、工程师、生产人员等相关人员。

确定团队后，需要明确分析的范围，包括产品、过程或系统等。

确定团队和范围是FMEA分析的基础，确保分析的全面性和准确性。

第二步：收集产品和过程信息在进行FMEA之前，需要收集关于产品和过程的相关信息。

这些信息可以包括产品规格、设计图纸、工艺流程、设备参数等。

通过收集这些信息，可以全面了解产品和过程的特点和要求，为后续的分析提供准确的基础。

第三步：识别潜在失效模式在这一步骤中，团队成员需要识别出产品或过程中可能出现的潜在失效模式。

失效模式是指产品或过程在特定条件下的失效形式。

通过集思广益和经验分享，团队成员可以识别出多种可能的失效模式，包括设计失效、工艺失效、材料失效等。

第四步：评估失效的严重性在这一步骤中，团队成员需要评估每个失效模式的严重性，即失效对产品或过程的影响程度。

评估严重性可以从多个方面考虑，如安全性、可靠性、经济性等。

通过评估失效的严重性，可以确定优先处理的失效模式，以确保资源的合理利用。

第五步：确定失效的原因在这一步骤中，团队成员需要分析并确定每个失效模式的原因，即导致失效发生的根本原因。

原因分析可以使用各种方法，如鱼骨图、5W1H法等。

通过确定失效的原因，可以为下一步的控制措施提供指导和依据。

第六步：制定控制措施在这一步骤中，团队成员需要制定相应的控制措施，以减少或消除潜在失效的发生。

控制措施可以包括改进设计、优化工艺、改进材料等。

FMEA

FMEAFMEA是一种可靠性设计的重要方法。

它实际上是FMA（故障模式分析）和FEA（故障影响分析）的组合。

它对各种可能的风险进行评价、分析，以便在现有技术的基础上消除这些风险或将这些风险减小到可接受的水平。

FMEA（失效模式与影响分析）F ailure M ode and E ffects A nalysis潜在失效模式与后果分析由于产品故障可能与设计、制造过程、使用、承包商/供应商以及服务有关，因此FMEA又细分为：DFMEA:设计FMEAPFMEA:过程FMEAEFMEA:设备FMEASFMEA:体系FMEA其中设计FMEA和过程FMEA最为常用。

过程FMEA（也记为p-FMEA）应在生产工装准备之前、在过程可行性分析阶段或之前开始，而且要考虑从单个零件到总成的所有制造过程。

其评价与分析的对象是所有新的部件/过程、更改过的部件/过程及应用或环境有变化的原有部件/过程。

需要注意的是，虽然p-FMEA不是靠改变产品设计来克服过程缺陷，但它要考虑与计划的装配过程有关的产品设计特性参数，以便最大限度地保证产品满足用户的要求和期望。

p-FMEA一般包括下述内容：· 确定与产品相关的过程潜在故障模式；· 评价故障对用户的潜在影响；· 确定潜在制造或装配过程的故障起因，确定减少故障发生或找出故障条件的过程控制变量；· 编制潜在故障模式分级表，建立纠正措施的优选体系；· 将制造或装配过程文件化。

有关FMEA原理的应用主要体现在美国三大汽车制造公司制定的《潜在失效模式和后果分析》表格中。

该表的内容包括：（1）功能要求：填写被分析过程（或工序）的简要说明和工艺描述;（2）潜在失效模式：记录可能会出现的问题点;（3）潜在失效后果：推测问题点可能会引发的不良影响;（4）严重度（S）：评价上述失效后果并赋予分值（1－10分，不良影响愈严重分值愈高）;（5）潜在失效起因或机理：潜在问题点可能出现的原因或产生机理;（6）频度（O）：上述潜在失效起因或机理出现的几率（1－10分，出现的几率愈大分值愈高）;（7）现行控制：列出目前本企业对潜在问题点的控制方法;（8）探测度（D）：在采用现行的控制方法实施控制时，潜在问题可被查出的难易程度（1－10，查出难度愈大分值愈高）;（9）风险顺序数（RPN）：严重度、频度、探测度三者得分之积，其数值愈大潜在问题愈严重，愈应及时采取预防措施;（10）建议措施：列出“风险顺序数”较高的潜在问题点，并制定相应预防措施，以防止潜在问题的发生;（11）责任及目标完成日期：制定实施预防措施的计划案;（12）措施结果：对预防措施计划案实施状况的确认。

FMEA的定义

FMEAFMEA是一种可靠性设计的重要方法。

它实际上是FMA（故障模式分析）和FEA（故障影响分析）的组合。

它对各种可能的风险进行评价、分析，以便在现有技术的基础上消除这些风险或将这些风险减小到可接受的水平。

目录50年代初，美国第一次将FMEA思想用于一种战斗机操作系统的设计分析；60年代中期，FMEA技术正式用于航天工业（Apollo计划）；1976年，美国国防部颁布了FMEA的军用标准，但仅限于设计方面。

70年代末，FMEA技术开始进入汽车工业和医疗设备工业。

80年代初，进入微电子工业。

80年代中期，汽车工业开始应用过程FMEA确认其制造过程。

1988年，美国联邦航空局发布咨询通报要求所有航空系统的设计及分析都必须使用FMEA。

1991年，ISO-9000推荐使用FMEA提高产品和过程的设计。

1994年，FMEA又成为QS-9000的认证要求。

编辑本段产品分类概要由于产品故障可能与设计、制造过程、使用、承包商/供应商以及服务有关，因此FMEA又细分为：DFMEA:设计FMEAPFMEA:过程FMEAEFMEA:设备FMEASFMEA:体系FMEA其中设计FMEA和过程FMEA最为常用。

DFMEA:设计FMEA设计FMEA（也记为d-FMEA）应在一个设计概念形成之时或之前开始，并且在产品开发各阶段中，当设计有变化或得到其他信息时及时不断地修改，并在图样加工完成之前结束。

其评价与分析的对象是最终的产品以及每个与之相关的系统、子系统和零部件。

需要注意的是，d-FMEA在体现设计意图的同时还应保证制造或装配能够实现设计意图。

因此，虽然d-FMEA 不是靠过程控制来克服设计中的缺陷，但其可以考虑制造/装配过程中技术的/客观的限制，从而为过程控制提供了良好的基础。

进行d-FMEA有助于：· 设计要求与设计方案的相互权衡；· 制造与装配要求的最初设计；· 提高在设计/开发过程中考虑潜在故障模式及其对系统和产品影响的可能性；· 为制定全面、有效的设计试验计划和开发项目提供更多的信息；· 建立一套改进设计和开发试验的优先控制系统；· 为将来分析研究现场情况、评价设计的更改以及开发更先进的设计提供参考。

fema手册

fema手册
FMEA手册提供关于FMEA（失效模式与影响分析）的详细指南和指导。

FMEA 是一种可靠性设计的重要方法，用于评估产品或系统的潜在失效模式以及这些失效模式对系统性能的影响。

手册通常包括以下内容：
1. FMEA介绍：解释FMEA的目的、重要性、适用范围以及与产品或系统可靠性设计和改进的相关性。

2. FMEA基本原理：阐述FMEA的基本原理、分析步骤和方法，包括组建FMEA团队、确定分析范围和边界、明确分析重点、进行功能分析、确定潜在失效模式、评估失效影响和风险优先级排序等。

3. FMEA表格：介绍FMEA分析所使用的表格，包括各种FMEA表格的填写要求、格式和规范等。

4. FMEA案例分析：通过实际案例，展示如何运用FMEA方法对产品或系统进行失效模式与影响分析，并针对高风险潜在失效模式制定相应的改进措施。

5. FMEA与其他可靠性设计方法的结合：介绍FMEA与其他可靠性设计方法（如FTA、DOE等）的结合应用，以提高产品或系统的可靠性和安全性。

6. 附录和参考书目：提供相关的附录、参考书目和常用术语，方便读者深入学习和参考。

通过阅读FMEA手册，工程技术人员、研发人员、质量管理人员等可以更好地理解FMEA方法，掌握其应用技巧和方法，以提高产品或系统的可靠性和安全性。

同时，也为企业开展FMEA提供一套完整、规范化的指导资料。

FMEA的认识及应用

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消除或减少潜在失效发生的措施，最终将全部过程以文件形式存档。由此来达到以下目的：提高产品的可靠性，
降低批量质量问题；低维修费用；短开发周期，低降缩降
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FMEA培训认知考试试题(含答案)

奇峰公司产品工程师实习认知考试试卷-FMEA(考试时间：限时90分钟)题号一填空题二选择题三判断题四问答题五运用题总分得分一、填空题（每空1分，共20分）1.FMEA是一种可靠性设计的重要方法，它实际上是FMA(故障模式分析)和FEA(故障影响分析)的组合。

它对各种可能的风险进行评价、分析，以便在现有技术的基础上消除这些风险或将这些风险减小到可接受的水平。

FMEA的的中文名称是：潜在失效模式与影响分析 (潜在失效模式与后果分析)。

2.FMEA分为多种类型，主要由SFMEA（系统FMEA）、DFMEA（设计FMEA）和PFMEA（过程FMEA）以及EFMEA（设备FMEA）等。

其中E F MEA的作用主要体现在通过FMEA发现设备设施的问题所在，进而对设备设施进行预见性和预防性维护；3.FMEA的RPN值是由FMEA中的S(严重度)、O(频度)、D(探测度)决定。

4.FMEA严重度评级的大小取决于失效模式和失效后果，频度评级的大小取决于失效机理和控制方法，探测度评级的大小取决于探测方法。

5.PFMEA应由工艺部门工艺人员组织，设计、制造、材料、质量、服务（含人力资源、设备设施及顾客服务）等部门主管人员应主动参与。

二、不定项选择题（每题2分共30分）1.DFMEA严重度评级的叙述正确的是（ ABD ）A.产品的一种失效模式可能会产生很多种后果，严重度评级取决于其中最严重的一种后果，所以一种失效模式只有一个严重度；B.严重度评级取决于产品的失效后果；C.严重度评级取决于产品的失效原因和机理；D.严重度的评级的改变必定是产品或要求发生了改变。

2.PFMEA严重度评级的叙述正确的是（ AB ）A.过程失效模式主要是分析过程的失效对产品质量的影响；B.过程失效模式主要是分析过程的失效对过程执行的顺畅性的影响；C.过程失效直接导致产品的失效，其严重度应该和DFMEA中相同的产品失效的严重度相同；D.相同的过程失效模式的严重度相同。

品质管理五大核心工具六西格玛 CPK

品质管理五大核心工具1.APQP: Advanced Product Quality Planning and Control Plan产品质量先期策划和控制计划2. FMEA: Potential Failure Mode and Effects Analysis潜在的失效模式与后果分析3. SPC: Statistical Process Control统计过程控制4. MSA: Measurement System Analysis测量系统分析5. PPAP: Production Parts Approval Process产件批准程序APQPAPQP=Advanced Product Quality Planning 中文意思是:产品质量先期策划（或者产品质量先期策划和控制计划）是QS9000/TS16949质量管理体系的一部分。

产品质量策划是一种结构化的方法，用来确定和制定确保某产品使顾客满意所需的步骤。

目标是促进与所涉及每一个人的联系，以确保所要求的步骤按时完成。

有效的产品质量策划依赖于高层管理者对努力达到使顾客满意这一宗旨的承诺。

什么是APQP?APQP=Advanced Product Quality Planning中文意思是:产品质量先期策划（或者产品质量先期策划和控制计划）是QS9000/TS16949质量管理体系的一部分。

定义及其他知识点：产品质量策划是一种结构化的方法，用来确定和制定确保某产品使顾客满意所需的步骤。

产品质量策划的目标是促进与所涉及每一个人的联系，以确保所要求的步骤按时完成。

有效的产品质量策划依赖于高层管理者对努力达到使顾客满意这一宗旨的承诺。

理解要点·结构化、系统化的方法；·确保使产品满足顾客的需要和期望；·团队的努力，（横向职能小组是重要方法）；·从产品的概念设计、设计开发、过程开发、试生产到生产，以及全过程中的信息反馈、纠正措施和持续改进活动；·不断采取防错措施降低产品风险（见―8.APQP与防错‖）；·持续改进；·制定必要的程序、标准和控制方法；·控制计划是重要的输出；·制定、实施时间表。

质量管理五大核心工具之FMEA

质量管理五大核心工具之FMEA一、什么是FMEA：潜在的失效模式与后果分析（Potential Failure Mode and Effects Analysis）,简称为FMEA，是一种定性的具有工程实用价值的可靠性分析方法。

使用这种方法，可以发现和评价产品/过程中一切潜在的失效模式，及早地指出根据经验判断出的弱点和可能发生的缺陷，并分析导致的失效后果和风险，最后在决策过程中找到能够避免或减少这些潜在失效发生的措施，并将这样一组系统化活动的整个过程文件化。

所有FMEA的重点在于设计，无论是用在设计产品或过程。

1、FMEA的由来：FMEA最早由美国航天工业于上世纪60年代所发展出来的一套信赖度分析工具。

北美福特公司于1972年发展信赖度训练计划时将FMEA包括与内。

发展至今，已被汽车工业界广为采用，并对提高汽车工业产品的可靠性卓有成效。

现在，无论在ISO/TS16949:2002体系标准中，还是在汽车行业顾客对供应商的质量能力评审中，都已明确规定必须采用FMEA。

2、FMEA的优点:由于FMEA是一种定性的分析方法,因此与定量的分析方法相比，FMEA就显得简便易懂，且较直观，易于被人们掌握并运用。

尤其是在一些不能用定量的可靠性数字说明问题的工程关键阶段,FMEA就更为适用。

3、FMEA的实施l 减少减少潜在的隐忧——使用FMEA作为专门的技术应用、以识别并减少潜在的隐患；——全面实施FMEA能够避免许多车辆抱怨事件的发生。

l 适时性是成功实施FMEA的最重要因素之一——是”事发前”的行为,要求FMEA必须在设计或过程失效模式被无意纳入产品或过程之前进行；——事先花时间完成FMEA分析,能更容易并低成本地对产品/过程进行修改,从而减轻事后修改的危机；.—— FMEA能够减少或消除因进行预防/纠正而带来更大损失的机会。

l FMEA适用场合——新设计、新技术或新过程。

该FMEA的领域是完成设计、技术或过程。

FMEA(失效模式与后果分析)

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4.什么时候需要开始做FMEA？
1.当一个新的系统、产品或过程开始设计时 2.当存在的设计或过程需要改变时 3.当设计或过程应用到新的地方或新的环境 4.研究或解决的问题完成后，防止问题再发生 5.设计的产品功能被确定，在产品设计被批准开始制造之前
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诠释FMEA
在设计和制造产品时，通常有三道控制缺陷的防线：避免或消除故障起因、预先确定或检测故障、减少故障的影响和后果。 FMEA正是帮助我们从第一道防线就将缺陷消灭在摇篮之中的有效工具。
FMEA是一种可靠性设计的重要方法。它实际上是FMA（故障模式分析）和FEA（故障影响分析）的组合。它对各种可能的风险进行评价、分析，以便在现有技术的基础上消除这些风险或将这些风险减小到可接受的水平。及时性是成功实施FMEA的最重要因素之一，它是一个“事前的行为”，而不是“事后的行为”。为达到最佳效益，FMEA必须在故障模式被纳入产品之前进行。失效模式及后果分析是动态文件。失效模式及后果分析是一个集体过程而非单一的个人过程。
目视目视
目视/检具检具防错/检具防错/检具防错/检具防错
高
非常高几乎没问题可查测出
设计（过程）控制侦测出潜在原因或不良模式的概率高
设计（过程）控制侦测出潜在原因或不良模式的概率很高设计（过程）控制侦测出潜在原因或不良模式的概率没有问题
3
2 1
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风险优先系数（RPN）
责任及目标完成日期
行动结果
采取的行动 S O D R P N
能做些什么？ -设计更改 -过程更改 -特殊控制 -标准、程序或指南的更改

航空器系统可靠性设计

航空器系统可靠性设计随着航空技术的快速发展，航空器的安全性和可靠性设计成为航空工程的一项重要任务。

航空器的系统可靠性设计是确保飞行安全的关键要素之一。

本文将探讨航空器系统可靠性设计的重要性、设计原则以及相关方法和工具。

一、航空器系统可靠性设计的重要性航空器是一种高度复杂的系统工程，由多个相互关联的子系统组成。

航空器的失效可能会导致严重的事故和人员伤亡，因此系统可靠性设计是确保航空器运行安全的关键。

系统可靠性设计可以提高航空器的性能和功能，减少事故风险，保障人员和财产的安全。

二、航空器系统可靠性设计的原则1. 高可用性设计：航空器系统必须保持高度可用，即在航班中始终保持正常运行状态。

为了实现高可用性设计，可以采用冗余设计和备用系统来提供备份功能，保证在部分失效情况下仍然能够正常工作。

2. 故障预防设计：通过合理的设计和材料选择，尽量减少系统故障的可能性。

例如，可以选择高可靠性的元器件和材料，避免使用易损坏的部件。

此外，还应注意防止系统过载、过热和过压等情况的发生，以降低故障的概率。

3. 故障检测和诊断设计：及时发现和诊断系统的故障是保障可靠性的重要手段。

通过在系统中引入传感器和监测设备，可以实时监测各个子系统的运行状态，并在发现异常情况时采取相应的措施，如修复故障或切换到备用系统。

4. 快速恢复设计：在系统故障发生后，需要尽快将系统恢复到正常工作状态，以减少故障对飞行任务的影响。

快速恢复设计可以包括备件供应、维护人员培训和设备维修等方面。

三、航空器系统可靠性设计的方法和工具1. 故障模式和影响分析（FMEA）：FMEA是一种常用的可靠性分析方法，用于评估系统中可能出现故障的模式和它们对系统性能和功能的影响。

通过FMEA分析，可以识别并优化系统的潜在故障模式，提高系统的可靠性。

2. 可靠性块图（RBD）：RBD是一种图形工具，用于描述系统中各个部件之间的关系和信号流动。

通过建立RBD，可以分析系统中各个子系统和组件之间的逻辑关系，识别系统的脆弱环节，并提出相应的改进措施。

FMEA分析与应用研究

FMEA分析与应用研究摘要：国内外的工程长期实践表明，故障模式及影响分析（简称FMEA）是最有效的可靠性设计分析方法之一，随着现代高科技复杂系统的研制，FMEA分析也随之变得更为重要。

本文归纳了FMEA理论主要内容及其发展历史，对FMEA分析全过程进行了总结。

对FMEA在各领域已有的应用和研究成果，以及已有的FMEA与其余工具方法的集成应用进行了总结与综述。

最后，根据已有的学习进行了总结，并提出了自己的观点。

关键词：可靠性、安全性、故障模式及影响分析、风险评价一、FMEA的概念故障模式及影响分析（Failure Mode ＆ Effects Analysis）简称为FMEA，是一种防患于未然的设计质量的控制方法，即在设计之初就对有可能出现或存在的故障模式，以及可能对顾客造成的潜在风险进行分析，并按每一个故障模式的严重程度、检测难易程度以及发生频度予以分类的一种归纳分析方法，是一种定性分析方法。

它使得开发者找出可能的潜在缺陷，并在设计中进行适当的预防和控制，使其质量问题在其源头——设计之初就得到有效地控制和处理，从根本上降低直至规避风险。

它采用的是“自下而上”的逻辑归纳法，从系统结构的最低级开始，根据对每个功能单元失效模式的了解跟踪到系统级，从而决定每个失效模式对系统功能的影响。

其目的就是通过分析，了解影响系统功能的关键性零部件的故障情况，以便采取措施改进设计。

这种故障分析方法在产品设计阶段得到了广泛使用。

FMEA技术能够较为准确地描述系统与组成系统的各功能单元之间的逻辑关系，并判断功能单元的故障对系统产生的影响程度，使得这些在过去必须依靠人们的文化知识、经验、能力等才能完成的工作在一定程度上降低了对人为因素的依赖性，是一种非常有效的可靠性保障技术。

FMEA的起源及正式应用可以追溯到20世纪50年代初，美国格鲁曼公司第一次将FMEA 构思应用于战斗机操作系统的设计分析，并取得良好的效果。

随后，汽车行业也认识到FMEA 在安全性评估方面的应用价值，以福特公司为首的三大汽车制造商纷纷将其运用到质量工艺改善上来。

FMEA的基本概念

FMEA的基本概念FMEA的基本概念FMEA是一种可靠性设计的重要方法。

是FMA（故障模式分析）和FEA（故障影响分析）的组合。

它对各种可能的风险进行评价、分析，以便在现有技术的基础上消除这些风险或将这些风险减小到可接受的水平。

及时性是成功实施FMEA的最重要因素之一，它是一个“事前的行为”，而不是“事后的行为”。

FMEA的基本概念FMEA实际是一组系列化的活动，找出产品/过程中潜在的故障模式；根据相应的评价体系对找出的潜在故障模式进行风险量化评估；列出故障起因/机理；寻找预防或改进措施FMEA基本概念FMEA的分类：设计FMEA过程FMEA使用FMEA服务FMEA其中设计FMEA和过程FMEA最为常用。

FMEA风险顺序数S：严重度，取值在1~10之间O：频率数，取值在1~10之间D：不易探测度，取值在1~10之间SEVERITY：严重度是潜在失效模式发生时，对下工序、子系统、系统或顾客影响后果的严重程度的评价指标。

严重度仅适用于后果。

要减少失效后果的严重度级别，只能通过修改设计来实现。

严重度的评估分为1到10 级。

OCCURRENCE：频度（频率数）是指某一特定失效起因或机理出现的可能性。

描述频度级别数着重在其含义而不是具体的数。

通过设计更改来消除或控制一个或更多的失效起因或机理是降低频度数的唯一途径。

频度数的评估分1~10级。

确定评估级别时要考虑的是历史记录。

DETECTION：不易探测度是探测失效模式/原因/机理的能力的指标。

评估值为1~10。

总的来讲，为了取得比较低的不易探测度值，需要不断改进设计控制（如预防/确认/验证等）。

DFMEA的概念DFMEA——设计FMEA应在一个设计概念形成之时或之前开始是个动态文件其评价与分析的对象：最终的产品每个与之相关的系统、子系统和零部件DFMEA在体现设计意图的同时还应保证制造或装配能够实现设计意图DFMEA的准备工作DFMEA小组DFMEA小组的成员可能包括装配/制造的代表材料/采购的代表质量问题的专家产品服务人员分供方代表客户/下一环节或下一总成的代表人数：4~6人为宜不需要全部懂FMEA，但至少有1人有相关经验一般主管该项目设计的工程师做组长DFMEA的准备工作DFMEA需要的输入主管设计的人员应明确设计要求，列出希望做什么和不希望做什么设计意图/指标/顾客要求/制造（装配）要求等期望特性的定义尽量明确DFMEA的准备工作明确DFMEA分析对象的结构框图1：铆合粘合通过电磁力作用DFMEA表格中主要内容项目/功能主要是各个部件及其配合例子：音圈，音盆，支片……相互之间配合DFMEA表格中主要内容潜在失效模式列出每一个可能出现的失效模式，尽量以专业术语描述一个项目/功能可能有多个失效模式例子：碰芯，F0高，……DFMEA表格中主要内容潜在失效后果失效模式造成的结果，以客户感受描述例子：不响了（无声），难听，有杂音，……DFMEA表格中主要内容严重度严重度分为10个等级10级最严重，1级一般指没有后果严重度只能通过设计更改来降低DFMEA表格中主要内容潜在失效起因/机理一个失效模式可能有若干种原因应全部列出例子：对应碰芯的起因/机理可能包括磁隙和音圈机械尺寸不配合支片过软，震动是音圈摇摆过大……DFMEA表格中主要内容级别是否是关键特性？DFMEA表格中主要内容频度出现的概率，分为1~10共10个级别只能通过设计更改来消除或控制DFMEA表格中主要内容现行设计控制目前的预防措施/设计确认/验证或其它活动例子：功率试验，计算机模拟分析，样件试验，评审……DFMEA表格中主要内容不宜探测度风险序数用现行控制方法发现潜在失效原因/机理的能力的评价指标从1~10可以通过改进现行控制方法降低DFMEA表格中主要内容建议措施/责任/采取的措施/纠正后的RPN在RPN超过规定的情况下，必须进行改善在RPN相对较高的情况下，应优先采取改进行动可以通过设计更改，降低严重度或频度数，也可以改善现行控制方法PFMEA的基本概念PFMEA一般包括下述内容：确定与产品相关的过程潜在故障模式；评价故障对用户的潜在影响；确定潜在制造或装配过程的故障起因，确定减少故障发生或找出故障条件的过程控制变量；PFMEA有助于：编制潜在故障模式分级表，建立纠正措施的优选体系；将制造或装配过程文件化。

FMEA是一种可靠性设计的重要方法

FMEA是一种可靠性设计的重要方法FMEA（Failure Mode and Effects Analysis，失效模式及影响分析）是一种可靠性设计的重要方法。

它通过系统性地分析可能的失效模式与其潜在影响，旨在识别并消除或减轻潜在失效的风险，从而提高产品、系统或过程的可靠性。

FMEA的基本原理是先通过分析系统的设计、功能、构造、工作原理等方面，确定可能的失效模式，再分析各失效模式的潜在影响。

FMEA通常包含以下步骤：1.确定FMEA的范围和目的：明确分析的范围和要达到的目标，例如分析一些特定产品的可靠性问题、分析一些特定工作流程的潜在风险等。

明确目的有助于更好地确定分析的重点和方向。

2.组建FMEA团队：FMEA需要多学科的团队参与，例如设计、工程、质量等部门的成员。

他们应具备相应领域的专业知识和经验，能够全面理解和分析系统，从不同角度提出有益意见。

3.收集系统信息：收集系统的设计资料、技术规范、产品手册、相关数据等。

了解系统的设计特点、工作原理、功能要求以及与其他系统的接口等信息。

4.确定分析的对象：确定要分析的系统、产品或过程，并明确分析的边界和范围。

可以将系统划分为不同的子系统或模块进行分析。

5.识别失效模式：通过头脑风暴、故障树分析、过程流程图等方法，系统地识别可能的失效模式。

对于每个失效模式，需要描述其性质、影响范围、持续时间、概率等信息。

6.评估失效影响：对每个失效模式进行量化或定性评估，分析其潜在影响。

包括对产品性能、安全性、可靠性、可用性等方面的影响进行评估，并将其与设计要求进行对比。

7.评估风险严重性：根据失效的潜在影响和频率，评估每个失效模式的风险严重性。

通常使用风险矩阵或风险指数来进行评估和排序。

8.提出改进措施：针对风险严重性较高的失效模式，制定改进措施以减轻或消除潜在失效的风险。

这些措施可以包括改进设计、增加冗余、调整工艺流程等。

9.跟踪和监控改进措施：实施改善措施后，需要对其有效性进行跟踪和监控，以确保风险得到控制并持续改进。

自动化系统的可靠性设计

自动化系统的可靠性设计在现代社会，自动化系统被广泛应用于各个领域，如工业生产、交通运输、能源管理等。

随着自动化技术的不断发展，对系统的可靠性设计也提出了更高的要求。

本文将探讨自动化系统的可靠性设计方面的重要概念和方法。

一、可靠性设计的概念可靠性是指一个系统在规定的时间内，按照既定的要求正常运行的能力。

自动化系统的可靠性设计旨在降低系统故障和失效的概率，确保系统的正常运行。

可靠性设计包括可靠性需求分析、可靠性指标的制定、故障模式与效应分析等内容。

二、可靠性需求分析在进行可靠性设计之前，首先需要明确系统的可靠性需求。

可靠性需求分析是根据系统的使用环境、工作条件、安全要求等因素，确定系统的可靠性目标和性能指标。

通过充分了解系统的运行要求和限制条件，可以制定出合理、可行的可靠性设计方案。

三、故障模式与效应分析（FMEA）故障模式与效应分析（Failure Mode and Effect Analysis，简称FMEA）是一种常用的可靠性设计方法。

通过识别系统的可能故障模式及其对系统性能的影响，可以制定相应的防控措施，提高系统的可靠性。

FMEA方法主要包括以下步骤：1. 确定故障模式：对系统进行全面的故障分析，识别可能的故障模式。

2. 评估故障影响：对每个故障模式，评估其对系统性能、安全性和可靠性的影响程度。

3. 制定防控措施：针对每个故障模式，制定相应的预防和纠正措施，减少故障的发生和影响。

四、备份与冗余设计备份与冗余设计是提高自动化系统可靠性的重要策略之一。

通过在系统中引入备份设备或冗余单元，可以提供系统故障时的备用工作方式，从而降低系统的故障率和停机时间。

常见的备份与冗余设计包括：1. 冗余备份：在系统中设置冗余设备，当主设备发生故障时，备份设备可以立即接管工作，保证系统的连续运行。

2. 数据备份：定期对系统的数据进行备份，以防止数据丢失或损坏。

3. 供电备份：通过备用电源或UPS设备来保证系统在电力故障时的继续供电。

FMEA 简介

FMEA 简介FMEA(Failure Mode and Effect Analysis,失效模式和效果分析)是一种用来确定潜在失效模式及其原因的分析方法。

具体来说，通过实行FMEA，可在产品设计或生产工艺真正实现之前发现产品的弱点，可在原形样机阶段或在大批量生产之前确定产品缺陷。

FMEA最早是由美国国家宇航局(NASA)形成的一套分析模式，FMEA是一种实用的解决问题的方法，可适用于许多工程领域，目前世界许多汽车生产商和电子制造服务商(EMS)都已经采用这种模式进行设计和生产过程的管理和监控。

FMEA简介FMEA有三种类型，分别是系统FMEA、设计FMEA和工艺FMEA，本文中主要讨论工艺FMEA。

1)确定产品需要涉及的技术、能够出现的问题，包括下述各个方面：需要设计的新系统、产品和工艺；对现有设计和工艺的改进；在新的应用中或新的环境下，对以前的设计和工艺的保留使用；形成FMEA团队。

理想的FMEA团队应包括设计、生产、组装、质量控制、可靠性、服务、采购、测试以及供货方等所有有关方面的代表。

2)记录FMEA的序号、日期和更改内容，保持FMEA始终是一个根据实际情况变化的实时现场记录，需要强调的是，FMEA文件必须包括创建和更新的日期。

3) 创建工艺流程图。

工艺流程图应按照事件的顺序和技术流程的要求而制定，实施FMEA需要工艺流程图，一般情况下工艺流程图不要轻易变动。

4)列出所有可能的失效模式、效果和原因、以及对于每一项操作的工艺控制手段：4.1 对于工艺流程中的每一项工艺，应确定可能发生的失效模式.如就表面贴装工艺(SMT)而言，涉及的问题可能包括，基于工程经验的焊球控制、焊膏控制、使用的阻焊剂(soldermask)类型、元器件的焊盘图形设计等。

4.2 对于每一种失效模式，应列出一种或多种可能的失效影响，例如，焊球可能要影响到产品长期的可靠性，因此在可能的影响方面应该注明。

4.3 对于每一种失效模式，应列出一种或多种可能的失效原因.例如，影响焊球的可能因素包括焊盘图形设计、焊膏湿度过大以及焊膏量控制等。

FMEA分析

FMEA分析FMEA事实上就是一套严密的“预防措施”之识别、控制、提高的管理过程；其不仅可在汽车零组件行业可予使用，也可应用于任何期望能严格控制潜在问题出现的行业，尤其是产品（或服务）质量的好坏可能会极大影响到顾客利益的领域；因此，FMEA能在QS9000及ISO/TS16949一类的汽车业质量管理体系中运用，其同样可应用于其他管理体系之中，而且同样可以在企业内部形成一种严密的“预防措施”系统。

执行FMEA，其实并不困难，它是一种分析技术，即：在一张包括诸多要求的表单上进行分析并加以控制和应用便可达成的过程控制；美国三大车厂在《潜在失效模式及后果分析》一书中已有明确给定了这种表单的格式；该表单包含了如下主要内容：（1）“功能要求”：填写出被分析过程（或工序）的简单说明；（2）“潜在失效模式”：记录可能会出现的问题点；（3）“潜在失效后果”：列出上述问题点可能会引发的不良影响；（4）“严重度”：对上述问题点的不良影响进行评价并赋予分值（得分1~10分），分值愈高则影响愈严重；（5）“潜在失效起因或机理”：该潜在问题点可能出现的原因或产生机理分析；（6）“频度”：上述“起因或机理”出现的几率大小（得分1~10分），分值愈高则出现机会愈大；（7）“现行控制”：列出目前本企业对这一潜在问题点所运用的控制方法；（8）“探测度”：在采用“现行控制”的方法来控制时，该潜在问题可以被检查出来的难易程序（得分：1~10分），得分愈高则愈难以被检出；（9）“风险顺序数”：将上述“严重度”、“频度”、“探测度”得分相乘所得出的结果；该数值愈大则这一潜在问题愈严重，愈应及时采取“预防措施”；（10）“建议措施”：列出对“风险顺序数”较高之潜在问题点所制定的“预防措施”，以防止其发生；（11）“责任及目标完成日期”：写出实施上述“预防措施”的计划案；（12）“措施结果”：对上述“预防措施”计划案之实施状况的确认。

从上述内容项目不难看出这已经包含了处理“预防措施”之识别、控制所需的全部基本要求。

质量工程学三个重要方法

介绍质量工程学三个重要方法●SPC—统计过程控制●DOE—实验设计●FMEA—故障模式及影响分析●QFD—质量功能展开●SPC—统计过程控制在生产过程中，产品的加工尺寸的波动是不可避免的。

它是由人、机器、材料、方法和环境等基本因素的波动影响所致。

波动分为两种：正常波动和异常波动。

正常波动是偶然性因素（不可避免因素）造成的。

它对产品质量影响较小，在技术上难以消除，在经济上也不值得消除。

异常波动是由系统原因（异常因素）造成的。

它对产品质量影响很大，但能够采取措施避免和消除。

过程控制的目的就是消除、避免异常波动，使过程处于正常波动状态。

统计过程控制（简称SPC）是一种借助数理统计方法的过程控制工具。

它对生产过程进行分析评价，根据反馈信息及时发现系统性因素出现的征兆，并采取措施消除其影响，使过程维持在仅受随机性因素影响的受控状态，以达到控制质量的目的。

它认为，当过程仅受随机因素影响时，过程处于统计控制状态（简称受控状态）；当过程中存在系统因素的影响时，过程处于统计失控状态（简称失控状态）。

由于过程波动具有统计规律性，当过程受控时，过程特性一般服从稳定的随机分布；而失控时，过程分布将发生改变。

SPC 正是利用过程波动的统计规律性对过程进行分析控制。

因而，它强调过程在受控和有能力的状态下运行，从而使产品和服务稳定地满足顾客的要求。

实施SPC的过程一般分为两大步骤：首先用SPC工具对过程进行分析，如绘制分析用控制图等；根据分析结果采取必要措施：可能需要消除过程中的系统性因素，也可能需要管理层的介入来减小过程的随机波动以满足过程能力的需求。

第二步则是用控制图对过程进行监控。

控制图是SPC中最重要的工具。

目前在实际中大量运用的是基于Shewhart 原理的传统控制图，但控制图不仅限于此。

近年来又逐步发展了一些先进的控制工具，如对小波动进行监控的EWMA和CUSUM控制图，对小批量多品种生产过程进行控制的比例控制图和目标控制图；对多重质量特性进行控制的控制图。