FMECA故障模式影响及危害度分析
项目管理-故障模式、影响及危害性分析报告FMECA报告模板
目次1 概述 (4)2 产品定义 (4)3 FME（C）A分析说明 (4)4 FME（C）A分析 (4)5 结果分析 (5)6 结论与建议 (5)（产品代号+产品名称）故障模式、影响及危害性分析报告1概述主要包含产品、所处的研制阶段、对产品中某些关键特性及项目不进行FME（C）A的理由说明，分析目的等。
其中分析目的为：a)揭示产品中所有可能导致发生故障的故障模式；b)寻找设计上的薄弱环节；c)寻找接口部分产生交互影响的薄弱环节；d)寻找工艺上的薄弱环节；e)寻找单点故障、共模或共因故障；f)确定关键项目。
2产品定义应在以下方面对产品做出准确的文字表述和图示：a)组成及其完成的主要功能（含功能框图）；b)工作环境；c)任务剖面；d)可靠性框图，直观地表示故障模式输出、传播、影响的路径；e)成功和故障判据。
3FME（C）A分析说明主要包含下列内容：a)分析采用的方法；b)故障影响及严酷度类别的定义；c)故障模式发生概率等级；d)明确故障率或故障率数据的来源；e)规定初始约定层次和约定层次；f)基本假设。
4FME（C）A分析4.1 填写FME（C）A表。
4.2 根据FME（C）A表中列出的数据，绘制两张危害性矩图，即：a)单个故障模式危害性矩阵图；b)元器件危害性矩阵图。
5结果分析一般应包括下列内容：a)根据FME（C）A表，找出Ⅰ、Ⅱ类中危害度大的元器件，列出危害度排序表和Ⅰ、Ⅱ类单点故障模式清单；b)从危害性矩阵图上找出关键件、重要件；c)从可靠性框图和FME（C）A表中找出共因故障、共模故障。
6结论与建议结论与建议的编写要求如下：a)根据FME（C）A分析的结果，应对产品的可靠性设计，可靠性水平做出评价；b)简述已采用的可靠性设计措施；c)对存在的可靠性薄弱环节，应提出改进的具体建议（包括试验、计划等）。
FMECA--FMEA( 故障模式影响分析)
的缺陷与薄 软件设计的缺陷与 过程的缺陷和 故障、原因及其影
目 弱环节，为 薄弱环节，为系统 薄弱环节及其 响，为提供产品使
的 系统功能设 的硬件、软件设计 对产品的影响，用可靠性和进行产
计的改进和 改进和保障性分析 为生产工艺的 品的改进、改型或
方案的权衡 提供依据。
设计改进提供 新产品的研制提供
7.可及早发现设计、工艺中的各种缺陷。
在产品寿命周期各阶段的FMECA方法
论证与方案 工程研制阶段 阶段
生产阶段
使用阶段
方 法
·硬件FMECA
功能FMECA ·软件FMECA ·损坏模式影响分析
过程FMECA
统计FMECA
分析研究系
分析研究所设 分析研究产品使用
统功能设计 分析研究系统硬件、计的生产工艺 过程中实际发生的
6.2.2 故障原因分析
直接故障原因(故障机理)：导致产品功能故障或潜在故障的产品自身的物理、化学 或生物变化过程；
间接故障原因：由于其他产品的故障、环境因素和人为因素等引起的间接故障原 因。
例如：起落架上位锁打不开 直接原因：锁体间隙不当、弹簧老化 等 间接原因：锁支架刚度差
6.2.3 故障影响分析
故障模式影响及危害度分析
FMECA
内容提要
FMECA概述 FMEA CA 应用举例
6.1概述
元部件的故障对系统可造成重大影响 灾难性的影响
挑战者升空爆炸——发动机液体燃料管垫圈不密封
致命性的影响
起落架上位锁打不开
以往设计师依靠经验判断元部件故障对系统的影响 依赖于人的知识和工作经验
局部影响:某产品的故障模式对该产品自身和与该产品所在约 定层次相同的其他产品的使用、功能或状态的影响
医用电气设备失效模式、影响及危害度分析(FMECA)方法
医用电气设备失效模式、影响及危害度分析（FMECA）方法1范围本文件规定了系统性开展医用电气设备和医用电气系统（以下简称ME设备）失效模式、影响及危害性分析（FMECA）的程序和方法。
本文件适用于各类ME设备的故障模式、影响及危害性分析过程。
2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。
其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB9706.1-2020医用电气设备第1部分：基本安全和基本性能的通用要求GB/T2900.13-2008电工术语可信性与服务质量3术语和定义GB/T2900.13和GB9706.1界定的术语和定义适用于本文件。
3.1产品item能够被单独考虑的任何零部件、元器件、装置、分系统、功能单元、设备或系统。
[来源：GB/T2900.13-2008，2.1]3.2故障fault产品不能完成要求的功能的状态。
预防性维修或其他计划的行动或因缺乏外部资源的情况除外。
注：本文中故障和失效不做区分。
[来源：GB/T2900.13-2008，2.5]3.3故障模式、影响与危害度分析fault modes,effects and criticality analysis；FMECA同时考虑故障发生概率和故障严重程度等级的故障模式与影响分析的定性的可靠性分析方法。
[来源：GB/T2900.13-2008，2.13]4概述FMECA由故障模式及影响分析(FMEA)、危害性分析(CA)两部分组成。
FMEA是对产品进行分析，以识别潜在失效模式、失效原因及其对系统性能影响的系统化程序。
FMECA是FMEA的扩展，其按失效模式的危害性大小排序，以区分采取措施的优先次序。
只有在进行FMEA基础上，才能进行CA。
本文件旨在建立适用于ME设备的FMECA的程序和方法。
通过对元器件、部件、子系统、系统等设计对象或制造、运输、贮存等过程对象的失效模式分析，同时考虑失效发生的概率、严酷度和可探测度来评估其对于产品功能、性能、人员安全等方面的影响和危害，并根据其危害的严重程度，将各失效模式划分等级，为后续采取合适的措施来消除或者控制高危害项提供依据。
FMECA 故障模式影响及危害性分析
概述
GJB450A-“ FMEA是找出设计上潜在缺陷的手段，是设 计审查中必须重视的资料”
系统的、全面的和标准化的方法—FMECA
设计阶段发现对系统造成重大影响的元部件故障 设计更改、可靠性补偿
FMECA的概念
FMECA的定义
故障模式影响及危害性分析(Failure Mode ,Effects and Criticality analysis , 简记为FMECA)是分析系统中每一产品所有可能产生的故 障模式及其对系统造成的所有可能影响，并按每一个故障模式的严 重程度及其发生概率予以分类的一种归纳分析方法。
因此，在进行故障模式分析时，要说明产品的故障模式是 在哪一个任务剖面的哪一个任务阶段的什么工作方式下发 生的。
故障模式
故障与故障模式
故障是产品或产品的一部分不能或将不能完成预定功能 的事件或状态
故障模式是故障的表现形式
产品功能与故障模式
一个产品可能具有多种功能 每一个功能有可能具有多种故障模式
描述系统的功能任务及系统在完成各种功能任务时所 处的环境条件
制定系统及产品的故障判据、选择FMECA方法等
任务阶段与工作方式
任务剖面又由多个任务阶段组成
起落架任务阶段：
起飞 着陆 空中飞行 地面滑行
工作方式：
可替换 有余度：上位锁开锁：液压、手动钢索、冷气
能设计的缺陷与 或软件设计的缺陷 的生产工艺过程 用过程中实际发
的 薄弱环节，为系 与薄弱环节，为系 的缺陷和薄弱环 生的故障、原因
统功能设计的改 统的硬件、软件设 节及其对产品的 及其影响，为提
进和方案的权衡 计改进和保障性分 影响，为生产工 供产品使用可靠
FMECA(Failure Mode Effects and Criticality Analysis,故障模式、影响及危害性分析)
FMECA出自 MBA智库百科(/)FMECA(Failure Mode Effects and Criticality Analysis,故障模式、影响及危害性分析)目录[隐藏]∙ 1 FMECA简介∙ 2 FMECA的历史发展[1]∙ 3 FMECA的步骤∙ 4 FMECA的运用范围∙ 5 FMECA的应用o 5.1 FMECA在供应链风险管理中的应用[1]o 5.2 FMECA在食品安全追溯中的应用[2]∙ 6 实施FMECA应注意的问题[3]∙7 参考文献[编辑]FMECA简介故障模式、影响及危害性分析（FMECA）是针对产品所有可能的故障，并根据对故障模式的分析，确定每种故障模式对产品工作的影响，找出单点故障，并按故障模式的严酷度及其发生概率确定其危害性。
所谓单点故障指的是引起产品故障的，且没有冗余或替代的工作程序作为补救的局部故障。
FMECA包括故障模式及影响分析（FMEA）和危害性分析（CA）。
故障模式是指元器件或产品故障的一种表现形式。
一般是能被观察到的一种故障现象。
如材料的弯曲、断裂、零件的变形、电器的接触不良、短路、设备的安装不当、腐蚀等。
故障影响是指该故障模式会造成对安全性、产品功能的影响。
故障影响一般可分为：对局部、高一层次及最终影响三个等级。
如分析飞机液压系统中的一个液压泵，它发生了轻微漏油的故障模式，对局部即对泵本身的影响可能是降低效率，对高一层次即对液压系统的影响可能是压力有所降低，最终影响即对飞机可能没有影响。
将故障模式出现的概率及影响的严酷度结合起来称为危害性。
故障模式和影响分析（FMEA）是在产品设计过程中，通过对产品各组成单元潜在的各种故障模式及其对产品功能的影响进行分析，提出可能采取的预防改进措施，以提高产品可靠性的一种设计分析方法。
它是一种预防性技术，是事先的行为，是纸上谈兵的阶段，现已从可靠性分析应用推广到产品性能分析应用上。
它的作用是检验系统设计的正确性，确定故障模式的原因，及对系统可靠性和安全性进行评价等。
故障模式影响及危害分析报告
故障模式影响及危害分析报告一、引言故障模式、影响及危害分析（Failure Mode, Effects, andCriticality Analysis，FMECA）是一种系统性的方法，用于识别和评估系统各个组成部分的潜在故障模式、其可能的影响以及引发的危害程度。
本报告将针对其中一具体系统的故障模式、影响及可能的危害进行详细分析与评估。
二、分析方法本次分析采用FMECA方法进行，该方法的基本步骤包括：确定分析范围、识别故障模式、评估故障后果、确定故障严重程度等。
三、分析结果1.分析范围本次分析针对X系统的核心组件进行，包括A、B、C三个重要的部件。
2.故障模式及可能影响A部件：故障模式1：部件损坏可能影响：A部件损坏将导致系统无法正常工作，停止运行。
故障模式2：部件失效可能影响：A部件失效会引起系统性能下降，并且可能导致其他部件失效。
B部件：故障模式1：部件漏堵可能影响：B部件的漏堵将导致系统无法正常循环，进一步导致系统过热。
故障模式2：部件连接松动可能影响：B部件的连接松动会导致系统间隙扩大，影响系统的密封性能。
C部件：故障模式1：部件精度下降可能影响：C部件精度下降将导致系统测量结果的不准确，给系统带来误导。
故障模式2：部件过载可能影响：C部件过载将导致系统超负荷运行，进而引发短路甚至火灾。
3.故障危害评估为了对故障危害进行评估，我们采用了一个评估矩阵，将故障严重性分为轻微、中等和严重三个等级，评估结果如下：A部件：故障模式1：部件损坏危害等级：严重故障模式2：部件失效危害等级：中等B部件：故障模式1：部件漏堵危害等级：严重故障模式2：部件连接松动危害等级：中等C部件：故障模式1：部件精度下降危害等级：中等故障模式2：部件过载危害等级：严重四、决策和建议根据故障模式、影响及危害分析的结果，我们提出以下决策和建议：1.对于危害等级为严重的故障模式，应优先进行预防措施的制定和执行，以降低系统故障的风险。
FMECA故障模式影响及危害度分析
16
序 号
信息来 源类别
从信息来源中可获取FMECA所需 信息
所获取信息的作用
从产品可靠性设计与分析资料、试
3
可靠性 设计分 析及试
验数据中获取故障模式及故障率数 据等；当无数据来源时，可以从某 些标准、手册、资料（如 GJB/Z299B等）和软件测试中获取
用 于 产 品 硬 件 FMECA 、 软 件 FMECA 的 定 性 、 定 量分析
与分析必须采用FMEA。 1991年，ISO9000推荐使用FMEA来提高产品设计质量。 1994年，FMEA成为QS-9000的认证要求。
美国三大汽车公司推出的汽车零组件生产和所属供应商的强制性要求。 克莱斯勒，通用，福特
8
国外FMECA标准、手册和规范的发布情况
代号
名称
发布机构和时间
发布机构和时间
国际电子工业委 员会（IEC）， 1985
福特汽车公司， 1988
SAE-J-1739
故障模式及影响分析
国际汽车工程师 协会，1994
故障模式、影响和危害性 国际汽车工程师
SAE ARP5580 分析程序
协会，2001
QS 9000 FMEA
QS9000 FMEA手册（第三 版）
美国克莱斯勒、 福特、通用汽车 公司，2001
第五章 故障模式影响与危害度分析 （ Failure Mode , Effects and Criticality
Analysis; FMECA）
炼迎风傲骨之魂，构求真务实之风
主 要内容
31 FMECA概述 2 故障模式影响分析FMEA 3 危害度分析CA 4 FMECA结果形式 35 FMECA应用示例
对其进行分类。
故障模式影响及危害性分析
故障模式影响及危害性分析故障模式影响及危害性分析汪洋133 167><11 7149 GZPOPHUT@1264>>FMECA的定义故障模式影响及危害性分析（Failure Mode ,Effects and Criticality analysis , 简记为FMECA）是分析系统中每一产品所有可能产生的故障模式及其对系统造成的所有可能影响，并按每一个故障模式的严重程度及其发生概率予以分类的一种归纳分析方法。
FMECA的目的FMECA的主要目的是发现产品功能设计、硬件设计、工艺设计中的缺陷和薄弱环节，为提高产品的质量和可靠性水平提供改进依据。
在产品寿命周期各阶段的FMECA方法国外FMECA有关标准SAE ARP926 Design Analysis Procedure For Failure Mode,Effects and Criticality Analysis (FMECA)，1967.9.15MIL-STD-1629 Procedures For Performing a Failrue Mode, Effects and Criticality Analysis. 1974.<11.1MIL-STD-2070 Procdeures For Performing a Failure Mode, Effects and Criticality Analysis For Aeronautical Equipment. 1977.6.12 SAE ARP 926A Fault/Failure Analysis Procedure. 1979.<11.15MIL-STD-1629A Procedures For Performing a Failure Mode, Effects andCriticality Analysis. 1980.<11.24IEC812-85 Analysis Techniques For System Reliability-Procedure For Failure Mode and Effects Analysis(FMEA).1985SAE ARP1834 Fault/Failure Analysis For Digital Systems and Equipment. 1986.8.7国内FMECA有关标准GB7826-87 系统可靠性分析技术-失效模式和效应分析(FMEA)程序. 1987.6.3HB6359-89 失效模式、影响及危害性分析程序. 1989.7.12GJB1391-92 故障模式、影响及危害性分析程序. 1992.7.18QJ2437-93 卫星故障模式影响和危害分析. 1993.3.2FMECA的步骤系统定义FMEACA编制FMECA报告系统定义确定系统中进行FMECA的产品范围描述系统的功能任务及系统在完成各种功能任务时所处的环境条件制定判断系统及系统中的产品正常与故障的准则、选择FMECA方法等故障模式影响分析（FMEA）故障模式分析故障原因分析故障影响分析故障检测方法分析补偿措施分析故障与故障模式故障是产品或产品的一部分不能或将不能完成预定功能的事件或状态（对某些产品如电子元器件、弹药等称为失效）故障模式是故障的表现形式，如短路、开路、断裂、过度耗损等功能故障与潜在故障功能故障是指产品或产品的一部分不能完成预定功能的事件或状态。
电子产品故障模式、影响及危害性分析(FMECA)
FPGA
(5)
接 口 部 分
CPU (7)
电源
(8)
(6)
IO通道部分
12
应力分析法实施步骤
根据FMECA的需要，按产品的功能关系或组成特点进行FMECA的产品所
在的功能层次或结构层次为产品的约定层次，一般是从复杂到简单依次进 行划分。
系统电 源(031) (24V) IO通道电 源(032) (+/-15V) 非隔离AI 通道 (014) FPGA (022) ) CPU板电 源(033) (3.3V) CPU板电 源(034) (1.2V) 单片机 (021) CPU板电 源(035) (5V) 晶振 (023)
非隔离AI通道单通道模式任务可靠性框图
故障模式、影响及危害性分析(Failure Mode,Effects and Criticality Analysis，
简称FMECA)是在工程实践中总结出来的，以故障模式为基础，以故障影响 或后果为目标的分析技术。它通过逐一分析各组成部分的不同故障对系统工
作的影响，全面识别设计中的薄弱环节和关键项目，并为评价和改进系统设
9
故障模式、影响及危害性分析(FMECA)的方法
可以看出，采用应力分析法可以具体地分析出系统中各个元器件在任何一
种失效模式下失效时对系统的影响及发生的概率，采用这种方法可以具体 地分析出系统的失效模式及产生这种失效模式的概率(即系统怎么失效，发
生这种失效的概率是多少)。当然，分析过程中涉及各个元器件的失效分布，
S 2
失效模式2
器件级分析
功能级分析
系统级分析
质量管理与控制 故障模式、影响及危害度分析(FMCEA)
FMECA的一般方法
图2.4 某系统的功能等级框图
雷达
¢ ä ú ²É » A1 Ó Õ ú ½ Ê » A2 ì ß Ì Ï A3 Ï Ô Ê ¾ Æ ÷ A4(1) Ï Ô Ê ¾ Æ ÷ A4(2) °Ã Å ó Ç Ö ²´ Æ ÷ A1 ¾ ú ñ ´ ±» Õ µ Æ ÷ B2(1) ¾ ú ñ ´ ±» Õ µ Æ ÷ B2(2) ª ÷þ Ô Æ ¼ ç ´ µ Ô A5
概述
• 失效树分析，是把系统不希望发生的失 效状态作为失效分析的目标，这一目标 在失效树分析中定义为“ 顶事件”。在 分析中要求寻找出导致这一失效发生的 所有可能的直接原因，这些原因在失效 树分析中称之为“ 中间事件”。再跟踪 追迹找出导致每一个中间事件发生的所 有可能的原因，顺序渐进，直至追踪到 对被分析对象来说是一种基本原因为止。 这种基本原因，失效树分析中定义为 “底事件”。
应用布尔代数等按树形图逻辑符 号将树形图简化， 求最小割集 （最 重要致命原因事件的组合）并计 算顶事件发生概率。 若是定量的、 逻辑的、演绎的方法，还可对事 件发生频率、费用及工时损失等 做出相对（定性）的评价 以某个特定的不希望发生的故障 （不正常）为顶事件，可以进行 更深入的分析。与 FMEA 相比， 不仅可以分析部件错误，还可以 分析由于人员差错、软件错误、 控制错误、环境应力等引起的故 障，及进行多重故障分析。可以 从逻辑上明确故障的发生过程定 量计算顶事件的发生概率。其不 利的一面是还有人力熟悉布尔代 数与最小割集等知识。
FMECA的一般方法
• 第四步 • 根据元器件在前置放大器内承受的电应 力和热应力，确定各种元器件的使用失 效率；
FMECA的一般方法
第五步 计算每个元器件的每种失效模式的 危害度Crij
FMECA故障模式、影响及危害度分析
因此，大力推广FMECA技术对于在有限经费投入的前提下提高电子产品的可靠性水平具有积极的意义。
2主要功能
故障模式、影响及危害性分析（FMECA）模块支持包括MIL-STD-1629A和BS5760在内的各种不同标准，此模块还提供了各种交互式图形工具，用来建立表示系统、子系统与部件间的逻辑连结方框图，这些方框图代表所有部件或系统。此图表可以扩展用以表示各层次级别的故障模式。
由于FMECA具有原理简单，易操作并且具有良好效果的特点，已经成为军工领域及其它科技工业在产品研制过程中进行可靠性分析时使用的重要方法之一，是我国许多军工产品研制周期中规定的主要可靠性靠性工作的开展。此外，以FMECA技术为基础的分析技术还被应用于安全性、维修性等有关技术领域的分析和评估工作。
FMECA故障模式、影响及危害度分析
1．FMECA概述
随看工业的发展和科技的进步，我们所研制的系统的复杂程度不断提高，设备成本也急剧增加，因此，进行试验的费用也大大提高。此外，为了满足市场的需求，在不断提高系统工作性能、简化操作过程、减少维护费用的同时，产品开发者还必须为降低研制及生产成本、缩短研制周期付出努力。因此，研制人员通常在进行试验前，对所设计的产品进行故障预想，并希望通过类似方法发现设计中存在的设计缺陷或薄弱环节，并进行修改。早期的事故或故障预想虽然可能发现设计中的一些问题，但由于缺乏固定的程序和系统化的方法，预想结果具有很大的不确定性，因而其效果也不能令人满意。在这种情况下；人们通过总结工程实践经验，逐渐形成了现在的“故障模式、影响及危害性分析”的系统化的故障分析方法。
FMECA故障模式影响及危害性分析与软件质量
FMECA故障模式影响及危害性分析与软件质量人们对软件产品质量的认识如同对其它客观事物一样，随着社会的发展和科学技术的进步而不断演变、进化。
传统的质量观强调产品“符合规定的要求”，即“符合性”；产品只要符合生产图纸和工艺规定的要求，就是好的。
当代的质量观既重视产品的符合性要求，更强调产品的“适用性”要求，也就是说，产品只要在适用时能成功地适合用户的需要才是高质量的。
用户的需要是多方面的，因此产品质量是产品满足规定或潜在需要的特性的总和。
这些性能包括性能、可靠性、安全性、维修性、保障性、经济性等等。
一个好的产品不仅要具备所需要的性能（固有能力），而且要能长期保持这种性能，使用中无故障或少故障；发生故障时要好维修，使功能得到迅速恢复，还要使用安全、易于保障，整个寿命周期费用较低等。
随着科学技术的发展，软件结构日益复杂化，研制时间不断增长、寿命周期费用不断增加，如果在使用过程中发生故障，很可能会造成无法挽回的经济损失甚至人员伤亡,树立当代质量观，不断提高产品质量，已成为国民经济和国防科技发展中引人注目的关键问题。
可靠性、维修性、安全性、保障性是产品质量的重要内涵，要提高产品质量，就要从这些方面入手，从而使其具有较高的效能及较低的寿命周期费用，以达到获取最佳效费比的目的。
FMECA的特征故障模式影响及危害性分析（Failure Mode Effects and Criticality Analysis─FMECA）是一种可靠性、安全性、维修性、保障性分析与设计技术，用来分析、审查系统及其设备的潜在故障模式，确定其对系统和设备工作能力的影响，从而发现设计中潜在的薄弱环节，提出可能采取的预防改进措施，以消除或减少故障发生的可能性，提高系统和设备的可靠性、安全性、维修性、保障性水平。
我们同样可以将其应用于软件质量管理领域。
FMECA本质上是一种定性的逻辑推理方法，通过它，可以识别故障的根本原因，确定可靠性、安全性、维修性关键部件，并提出预防改进措施，使工程设计人员对系统和设备进行优化设计，以提高系统和设备的可靠性、安全性、维修性水平，从而达到提高产品质量、减少系统生命周期费用的目的。
故障模式影响危害分析
故障模式、影响及危害性分析 （FMECA）
一、概述
1. 术语
故障模式 故障模式是故障的表现形式 如短路、开路、断裂、过度耗损等
故障影响 故障模式对产品的影响后果（功能、使用） 故障影响一般分为局部的、高一层次的和最终影响三级 故障模式与影响分析 (FMEA) 分析产品中每一个潜在的故障模式 确定其对产品的影响 把每一个潜在模式按它的严酷程度予以分类
三、FMEA
代 码 产品 或功 能标 志 ⑵ 功 能 故 障 模 式 ⑷ 故 障 原 因 ⑸ 任务 阶段 与工 作方 式 ⑹ 故障影响 局部 影响 高一 层次 影响 ⑻ 最终 影响 故障 检测 方法 补 偿 措 施 ⑾ 严酷 度类 别 备 注
⑴
⑶
⑺
⑼
⑽
⑿
⒀
（8）第八栏（故障检测方法） 操作人员或维修人员用以检测故障模式发生的方法应计入 分析表中。 故障检测方法应指明是目视检查或者音响报警装置、自动 传感装置、传感仪器或其他独特的显示手段，还是无任何 检测方法。
一、概述
约定层次 根据分析的需要，按产品的相对复杂程度或功能关系 所划分的产品层次。这些层次从比较复杂的（系统）到 比较简单的（零件）进行划分。
初始约定层次 进行FMEA的总的、完整的产品所在的层次。
FMEA应在设计早期即开始进行。随着设计的更改，应反
复进行
FMEA有助于对设计的评审和安排改进措施的先后顺序 提供依据 为确定可靠性关键件或重要件提供依据 这些产品是进行设计分析、可靠性增长试验、鉴定试验 以及可靠性、安全性保证的主要对象 为确定可靠性试验和验证的程序、方法提供信息
a. 提前运行；
b. c. d. e. f. g. 在规定的应工作时刻不工作； 间断地工作； 在规定的不应工作时刻工作； 工作中输出消失或故障； 输出或工作能力下降； 在系统特性及工作要求或限制条件方面的其他故障状态。
故障模式、影响与危害性分析
第二节 故障模式及影响分析
FMEA(Failure Mode and Effects Analysis) 故障模式及影响分析。是分析系统的每个 组成部件发生故障时洗头膏产生的影响， 划分各种故障的等级，并预先研究查找潜 在故障的方法。 FMEA 是进行系统可靠性设计的一种重要 方法。它实际上是FMA和FEA的组合。
1976年，美国国防部确定FMEA所有武器采购的 必要活动。七十年代后期，美国汽车工业采用FMEA 作为风险评估工具。 到80 年代以后许多汽车公司开始发展内部之 FMECA 手册，此时所发展之分析方法与美军标准渐 渐有所区别，最主要的差异在于引进半定量之评点方 式评估失效模式之关键性，后来更将此分析法推广应 用于制程之潜在问题模式分析，因此针对分析对象之 不同，将FMECA 分成「设计FMECA」与「制程 FMECA」，并开始要求供货商其所供应的零件进行 设计与制程FMECA，视为对供货商的重点考成项目。 1985 年由国际电工委员会(International Electronical Commission, IEC)所出版之FMECA 国 际标准「IEC 812」即是参考美军标准MIL-STD1629A 加以部份修改而成之FMEA 作业程序。 1991年，ISO9000 推荐采用FMEA；1994年， QS9000 强制采用FMEA，将FMECA 视为重要的设 计管制与安全分析方法。
FMECA Analysis
Failure Mode
Effect
Criticality
早在 5 0 年代初，美国格鲁门飞机公司在研制飞机 主操纵系统时就采用 FMEA 方法，应用于飞机主操纵 系统的失效分析，取得了良好的效果。 1957 年波音(Boeing)与马丁(Martin Marietta)公司在 其工程手册中正式列出FMEA 之作业程序。 到了 60 年代后期和 70 年代初期，FMEA方法开始 广泛地应用于航空、航天、舰船、兵器等军用系统的 研制中，并逐渐渗透到机械、汽车、医疗设备等民用 工业领域，取得显著的效果。60 年代初期，美国航空 太空总署(NASA)将FMECA 技术成功地应用于太空计 划，同时美国军方也开始应用FMECA 技术，并于 1974 年出版军用标准MIL-STD-1629 规定FMECA 作 业程序，1980 年将此一标准修订改版为MIL-STD1629A，延用至今，目前此一标准仍为全世界重要之 FMECA 参考标准之一。
fmeca案例
fmeca案例那我来给你讲个简单又有趣的FMECA（故障模式、影响及危害性分析）案例吧。
就说我们常见的共享单车。
一、故障模式。
1. 车胎没气。
这可能是因为车胎被扎了，也许是路上的小钉子或者玻璃碎片干的坏事。
也有可能是气门芯老化，慢慢漏气。
还有一种可能就是有人故意放气，这种人就有点小坏啦。
2. 刹车失灵。
刹车线断了是一种情况，就像一根紧绷的弦突然断了一样，没有了拉力，刹车就没法正常工作了。
还有就是刹车块磨损太严重，就像我们鞋子的鞋底磨平了，抓不住地面（这里就是抓不住刹车盘啦）。
另外，要是刹车的调节螺丝松了，那刹车的效果也会大打折扣。
3. 链条脱落。
链条太松的话，在骑行过程中就容易从齿轮上掉下来。
或者是链条和齿轮长期没有保养，里面全是油泥污垢，就容易卡住然后脱落。
也可能是在骑行的时候突然用力过猛，链条就像一个不堪重负的小跟班，一下子就脱离岗位了。
二、影响。
1. 车胎没气的影响。
对于骑行者来说，那可就惨咯。
本来开开心心骑着车，突然发现车胎瘪了，就只能推着走。
如果是在赶时间去上班或者上学的路上，那就很可能会迟到。
而且推着一辆没气的车还挺费劲的，就像拖着一个沉重的小怪兽。
2. 刹车失灵的影响。
这可是非常危险的故障模式。
在马路上骑行的时候，如果刹车失灵，很容易撞到行人或者其他车辆。
要是在下坡的时候刹车失灵，那简直就是一场噩梦，速度会越来越快，就像失控的小火箭，后果不堪设想。
3. 链条脱落的影响。
链条一脱落，车就没法骑了。
骑行者可能会突然失去动力，要是在路中间发生这种情况，还会影响交通呢。
而且链条脱落往往还会弄脏衣服和手，黑乎乎的油到处都是，感觉像被小脏怪袭击了一样。
三、危害性分析。
1. 车胎没气的危害性。
从安全角度来说，虽然没有刹车失灵那么危险，但是在一些特殊情况下，比如在机动车道旁边推着没气的车走，还是有一定风险的。
从用户体验角度来看，那是相当糟糕的，很可能会让用户对这个共享单车品牌产生不好的印象，以后就不想用了。
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描述
MIL-STD1629
舰船故障模式影 响及危害性分析
美国军方，1974
MIL-STD-1629A代替
航空设备的故障
供海军航空系统司令部使
MIL-STD2070(AS)
模式影响及危害 性分析
美国军方，1976
用，也可供国防部所属部 门使用。
MIL-STD16Байду номын сангаас9A
故障模式影响及 危害性分析
美国军方，1980
国防科工委， 2006
适用于产品寿命周期各阶段， 相对GJB1391-92而言，增 补了大量的内容
12
FMECA的核心工作
13
FMECA 的步骤
14
产品寿命周期各阶段的FMECA方法
方案论证阶段 工程研制阶段
生产阶段
使用阶段
应
用 方
功能FMECA
法
硬件FMECA 软件FMECA
生产工艺FMECA 生产设备FMECA
为系统定义（功能分析、绘制功能框 图）约定层次划分等提供依据
从生产工艺的技术规范中获取； 生产工艺流程、工序目的和要 求等
有利于过程FMECA工作
2
设计图 样及有 关资料
从设计图样可获取“初始约定 层次”直至“最低约定层次” 产品的结构、接口关系等信息
用于产品设计初期功能FMECA； 用于产品详细设计阶段的硬件设计 FMECA、DMECA及软件FMECA； 用于工艺FMECA
与分析必须采用FMEA。 1991年，ISO9000推荐使用FMEA来提高产品设计质量。 1994年，FMEA成为QS-9000的认证要求。
美国三大汽车公司推出的汽车零组件生产和所属供应商的强制性要求。 克莱斯勒，通用，福特
8
国外FMECA标准、手册和规范的发布情况
代号
名称
发布机构和时间
为确定更换有寿件、元器件清单提供使用可靠性设计 与分析的定性信息；
为确定需要重点控制质量及工艺的薄弱环节清单提供 定性信息； 可及早发现设计、工艺中的各种缺陷。
按每个潜在故障
模式的严酷度及
CA
其 发 生 的 概 率 所 1. 主要从风险分析的角度对FMEA进行补充、扩展； 产 生 的 综 合 影 响 2. 即可进行定性CA分析，也可以进行定量的CA分析。
3
引出：模态分析的非数学解释
结构的固有特征（频率、阻尼和模态振型）
★ 受激励的平板 ★ 激励力的振动频率 v.s. 平板的响应幅值
平板各阶振型（依赖结构的质量和刚度分布
4
FMECA的概念
FMECA的定义 故障模式影响及危害性分析(Failure Mode ,Effects and Criticality Analysis , 简记为FMECA)是分析系统 中每一产品所有可能产生的故障模式及其对系统造 成的所有可能影响，并按每一个故障模式的严重程 度及其发生概率予以分类的一种归纳分析方法。 FMEA和CA; FMECA是一种自下而上的归纳分析方法。
23
故障模式分析的工作内容
根据产品系统定义中的故障判据，确定产 品所有可能出现的故障模式，以便分析引起各 种可能出现的故障模式发生的故障原因。
统计FMECA
分析研
分析研究
分析研究所设计 分 析 研 究 产 品
究系统功能设 系统硬件、软 的生产工艺过程的缺 使用过程中实际发
计的缺陷与薄 件设计的缺陷 陷和薄弱环节及其对 生的故障、原因及
应 弱环节，为系 与薄弱环节， 产品的影响，为生产 其影响，为评估论
用 统功能设计的 为系统的硬件、工艺的设计改进提供 证 、 研 制 、 生 产 各
所获取信息的作用
从任务剖面、寿命剖
从设计 面及环境条件对设计
技术规 技术规范与研制方案
范与研 中获取有关设计、试
技术规 制方案 验、使用要求
1
范与研 制方案
中获取 工作原理图、结构组 成等
确定FMECA工作的深度和广度； 为任务描述、故障判据的制定、原因 分析，影响及严酷度分析、检测方法 分析、制定改进设计与使用补偿措施 等提供依据
在的故障模式， 并分析其对产品
3.
所造成的可能影 响，以及将每个
4.
潜 在 故 障 模 式 按 5.
严酷度进行分类。 6.
7.
定性地找出产品所有可能的故障模式及其影响，进而 采取相应的改进、补偿措施； 为制定关键项目和严酷度为I、II类的单点故障等清 单或可靠性控制计划提供定性依据； 为RMTSS（可靠性、维修性、测试性、保障性、安 全性）提供一种定性依据； 为制定试验大纲提供定性信息；
发布机构和时间
国际电子工业委 员会（IEC）， 1985
福特汽车公司， 1988
SAE-J-1739
故障模式及影响分析
国际汽车工程师 协会，1994
故障模式、影响和危害性 国际汽车工程师
SAE ARP5580 分析程序
协会，2001
QS 9000 FMEA
QS9000 FMEA手册（第三 版）
美国克莱斯勒、 福特、通用汽车 公司，2001
国内FMEA标准、手册和规范的发布情况
代号
名称
发布机构和时间
描述
备注
GB 782687
系统可靠性分析技 术——故障模式及 效应分析
适用于不同产品（电的、
中国国家标准局， 1985
机械的、液压传动装置 等）、以及多种技术基础 组合成的各种系统、软件
和人类行为的研究
基本等同 IEC 812-
1985
HB6359- 故障模式、影响及
22
故障判据
故障判据是判断是否故障的依据，也称为故障判断 准则，它是判断产品是否构成故障的界限值 。 产品在规定的条件下，不能完成其规定的功能； 产品在规定的条件下，一个或几个性能参数不能 保持在规定的范围内； 产品在规定的应力范围内工作时，导致产品不能 满足其规定要求的破裂、卡死等损坏状态； 技术合同中订购方规定的其他故障判据等。
16
序 号
信息来 源类别
从信息来源中可获取FMECA所需 信息
所获取信息的作用
从产品可靠性设计与分析资料、试
3
可靠性 设计分 析及试
验数据中获取故障模式及故障率数 据等；当无数据来源时，可以从某 些标准、手册、资料（如 GJB/Z299B等）和软件测试中获取
用 于 产 品 硬 件 FMECA 、 软 件 FMECA 的 定 性 、 定 量分析
错误输入(过小)
错误输出(过大) 错误输出(过小)
无输入 无输出 (电的)短路 (电的)开路 (电的)泄漏
其它
21
机械产品典型故障模式
故障模式可分为以下七大类：
损坏型：如断裂、变形过大、塑性变形、裂纹等。 退化型：如老化、腐蚀、磨损等。 松脱性：松动、脱焊等 失调型：如间隙不当、行程不当、压力不当等。 堵塞或渗漏型：如堵塞、漏油、漏气等。 功能型：如性能不稳定、性能下降、功能不正常。 其他：润滑不良等。
第五章 故障模式影响与危害度分析 （ Failure Mode , Effects and Criticality
Analysis; FMECA）
炼迎风傲骨之魂，构求真务实之风
主 要内容
31 FMECA概述 2 故障模式影响分析FMEA 3 危害度分析CA 4 FMECA结果形式 35 FMECA应用示例
验 等 信 故障模式及故障率数据
息
从生产工艺过程中，可获取包括生 用于工艺FMECA的定性、
产过程的故障模式、影响等
定量分析
4
过去的 经验、 相似产 品的信 息
从产品的使用和维修中获取检测周 期、预防维修工作要求、可能出现 的故障模式与应急补救措施、防差 错的措施等
用 于 设 计 FMECA 和 工 艺 FMECA
2
引出：问题产生的背景
元部件的故障对系统可能造成重大影响
★ 灾难性的影响 挑战者号升空爆炸 – 发动机液体燃料管垫圈不密封
★ 致命性的影响 起落架上位锁打不开
以往设计师依靠经验判断元部件对系统故障影响
依赖人的知识和经验
系统的、全面的和标准化的方法- FMECA
★ 设计阶段发现对系统造成重大影响的元部件故障 ★ 设计更改、可靠性补偿
20
典型故障模式
GJB1391-92《故障模式影响及危害性分析》
序号 故障模式
序号
故障模式 序号
故障模式
(1) 结构故障(破损) (12) 超出允差(下限) (23)
(2) 捆结或卡死 (13)
意外运行
(24)
滞后运行 错误输入(过大)
(3)
振动
(14)
(4) 不能保证正常位置 (15)
(5)
打不开
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故障模式分析
故障与故障模式
故障是产品或产品的一部分不能或将不能完成预定 功能的事件或状态（也称失效）
故障模式是故障的表现形式，如：起落架撑杆断裂、 作动筒间隙不当、收放不到位等
产品功能与故障模式
一个产品可能具有多种功能 起落架：支撑、滑跑、收放等
每一个功能有可能具有多种故障模式 支撑：降落时折起 滑跑：震动 收放：收不起、放不下
具有很长的认可和使用历 史，适用于政府、军事和 商业机构，可以根据故障 模式的重要等级进行危害 度的计算
ARP 926
故障/失效分析 工程
自动化协会，80 自动化协会的推荐实施标
年代
准
9
国外FMEA标准、手册和规范的发布情况
代号
名称
IEC 812-1985
系统可靠性分析技术—故 障模式及影响分析
《潜在设计故障模式及影 响分析》和《过程FMEA 实施指南》