故障模式影响及危害性分析
课程 培训大纲3-09 GJBZ 1391-2006故障模式、影响及危害性分析指南
GJB/Z 1391－2006故障模式、影响及危害性分析指南课程大纲课程介绍：根据GJB/Z 1391－2006要求，从实际的应用案例，系统的讲解FMECA的背景，重要变化点及企业如何应对等，并针对性极强地讲解FMECA的内容、要求、内部逻辑、实施步骤和方法，对FMECA “七步法”进行提前分解，帮助企业相关职能部门负责人及主管工程师们能够快速聚焦变更,透彻理解OEM对潜在失效分析并进行预防,解决产品设计和过程设计可能出现的问题，在产品实现过程的前期确保法律法规，系统的，过程的，以及产品的相关的失效模式及风险得到考虑并实现有效预防和控制,从而实现稳健的产品和过程设计和公司的持续经营。
课程大纲：1、范围2、引用文件3、术语和缩略语3.1术语3.2缩略语4、一般要求4.1概述4.2 FMECA 计划及有关工作5、功能及硬件 FMECA5.1功能及硬件 FMECA 的目的5.2功能及硬件 FMECA 方法的比较5.3功能及硬件 FMECA 的步骤5.4功能及硬件 FMEA 的步骤与实施5.5功能及硬件危害性分析5.6功能及硬件 FMECA 的注意事项6、软件 FMECA(SFMECA)86.1概述6.2嵌入式软件 FMECA 的目的与工作时机6.3嵌入式软件 FMECA 的步骤与实施6.4嵌入式软件 FMECA 的注意事项7、损坏模式及影响分析(DMEA)7.1 DMEA 的目的与范围7.2 DMEA 的步骤7.3 DMEA 的实施7.4 DMEA 的注意事项8.、过程 FMECA8.1概述8.2工艺 FMECA 的目的与步骤8.3工艺 FMECA 步骤的主要内容8.4工艺 FMECA 的实施8.5工艺 FMECA 的注意事项9、的应用案例9.1 功能 FMECA 的应用案例9.2 硬件 FMECA 的应用案例9.3 嵌入式软件 FMECA 的应用案例9.4 工艺 FMECA 的应用案例9.5 FMECA 在维修性分析中的应用及案例9.6 FMECA 在安全性分析中的应用及案例9.7 FMECA 在测试性分析中的应用及案例9.8 FMECA 在保障性分析中的应用及案例9.9 损坏模式及影响分析(DMEA)的应用案例。
故障模式、影响及危害分析报告(模板)
3
1产品定义及功能描述
XXXXXXXXXX作为XX-XX最基础、最重要的组成部分之一，主要提供以下功能：
a.实现车辆的机动功能，用于承载和运输上装设备、结构及操作人员。
b.作为基本的承力结构，为车辆调平、起竖、作业等提供力学支承；为车辆调平、起竖等提供动力输出。
底盘由12个一级子系统和3种直属部件等组成，各系统组成、功能见表1。
表 1 系统组成、功能及应用工况
2产品的可靠性框图
所谓底盘的可靠性，是指底盘在规定的使用条件下，在规定的时间或者规定的里程内完成规定功能的概率。
不能或将不能完成规定功能的状态，称之为故障。
底盘可靠性越高，故障率则越低。
影响底盘可靠性的因素是多方面而且复杂的，其可靠性水平主要取决于从零件到系统的可靠性设计，另外零部件的加工、装配、调试的质量水平以及驾驶、维修的技术水平对整车可靠性水平也有影响。
2.1故障分类
底盘故障按严酷度可分为4类，见表2。
表 2 故障严酷度分类
底盘故障按发生概率可分为5类，见表3。
表 3 故障发生概率分类
2.2故障模式
XX可能出现的故障模式范例见表4。
表 4 各类故障模式及其代号
6
2.3可靠性框图
底盘是一个复杂的系统，作FMEA分析时需作分层处理，按系统组成可分为一级子系统、二级子系统、三级子系统等。
最低约定层确定为表1中所列一级子系统（随车工具及备附件除外）和左、右车轮总成，底盘的可靠性框图见图1，框图上方的数字为功能标志。
图1 底盘可靠性框图
3故障模式及影响分析表
表3底盘故障模式及后果分析表。
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）。
故障模式效应及危害性分析故障树分析
故障模式效应及危害性分析故障树分析
故障模式：
一、故障模式：
1、硬件故障：由于计算机硬件的损坏或磨损，导致计算机无法正常
运行。
这种故障可以分为主板、内存、CPU、显示卡、显示器、硬盘、电
源等多个部分。
2、软件故障：由于软件的损坏、病毒感染或操作不当，导致计算机
无法正常运行。
3、网络故障：由于网络设备、传输介质及网络信号和路由而有诸多
问题，从而影响计算机网络的正常运行。
二、故障效应：
1、硬件故障：一旦发生硬件故障，计算机将无法正常运行，甚至无
法开机。
2、软件故障：一旦发生软件故障，计算机将出现软件异常，病毒感
染和操作不当等问题，使计算机无法正常运行。
3、网络故障：发生网络故障将导致计算机网络中断，无法在计算机
网络中进行数据交换和资源共享，从而使计算机无法正常工作。
三、危害性分析：
1、硬件故障：硬件故障会导致计算机无法正常运行，影响用户使用，严重的可能会使计算机无法开机，且经济损失较大；
2、软件故障：软件故障会使计算机出现软件异常，病毒感染和操作不当等问题，使计算机无法正常运行，影响用户使用，且经济损失较大；
3、网络故障：当发生网络故障时。
某民航飞机收放系统故障模式影响及危害性分析
某民航飞机收放系统故障模式影响及危害性分析民航飞机收放系统是飞机中极为重要的部件之一，它能够调节飞机机翼和水平尾翼的收放，从而调整飞机的飞行姿态和飞行性能。
由于各种原因，这一系统也可能出现故障，给飞机的安全飞行带来危害。
本文将对某民航飞机收放系统故障模式的影响及其危害性进行分析。
不同的故障模式会对飞机产生不同的影响。
下面我们将针对几种常见的故障模式进行分析。
1. 收放系统失灵收放系统失灵是一种比较严重的故障模式，一旦发生，飞机的机翼和尾翼无法正常调节，将直接影响飞机的姿态稳定性和飞行控制。
这将给飞机的操纵带来极大困难，甚至可能导致飞机失控。
如果在起飞和着陆阶段出现这种故障，将会给飞机的安全飞行带来极大威胁。
2. 收放系统部分失效当收放系统部分失效时，飞机的机翼或尾翼可能无法按照指令正常收放。
这将导致飞机在飞行中无法保持稳定的姿态，极易引发飞机的滑翔性能下降以及俯仰或滚转失控。
尤其是在恶劣气候或复杂飞行环境下，这种故障将给飞行员带来极大挑战，是一种极具危害性的故障模式。
3. 收放系统振动或异响收放系统振动或异响可能是由于零部件磨损或失效引起的。
这种情况下，机组人员可能会感觉到飞机在飞行中出现异常震动或噪音。
这种故障虽然不会直接导致飞机失控，但会影响飞行的舒适性和稳定性，同时也可能是某些更严重故障的前兆，需要及时排查和处理。
某民航飞机收放系统的故障可能会对飞机的安全飞行带来严重的危害。
及时发现并排除收放系统故障至关重要。
在飞机运行中，飞机的维护人员和机组人员需要高度重视收放系统的检查和维护工作，及时发现和处理潜在的故障隐患，确保飞机的安全飞行。
在飞机设计和制造阶段，也需要对收放系统进行充分的可靠性分析和测试，确保其在各种条件下都能够正常工作，提高飞机的整体安全性和可靠性。
某民航飞机收放系统故障可能导致飞机的不稳定性和飞行危险，因此需要在飞行前和飞行中对收放系统进行严格的检查和监控。
只有确保飞机各项系统都能够正常运行，才能保障乘客和机组人员的安全。
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。
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。
某民航飞机收放系统故障模式影响及危害性分析
某民航飞机收放系统故障模式影响及危害性分析民航飞机收放系统是指控制飞机机翼和尾部舵面收放的系统，是飞机的重要部件之一。
一旦该系统出现故障，会对飞机的飞行安全造成严重影响。
本文将对某民航飞机收放系统故障模式的影响及危害性进行分析。
1.故障模式（1）负载过大故障：指系统在工作过程中，机翼或尾翼舵面的电动机承受的负载过大，系统无法正常工作的故障。
这种故障会导致机翼或尾翼舵面无法完成相应的抬升或下降操作，影响飞机的平稳飞行。
（2）电缆断线故障：指由于机翼或尾翼舵面电缆与飞机机身连接处的磨损或者老化等原因，导致电缆损坏，从而导致系统无法工作。
这种故障会导致机翼或尾翼舵面的操作受到限制，影响飞机的飞行稳定性。
（3）飞行控制计算机故障：指飞机的主控制系统出现故障，使得收放系统无法正常工作。
这种故障不仅会影响飞机的稳定性和安全性，还可能对全机的性能造成巨大的影响。
2.危害分析（1）飞行不稳定：如果机翼或尾翼舵面无法正常收放，飞机的倾斜和起降位置就无法得到有效控制。
这将导致飞机的飞行失稳，极大地增加了飞行事故的风险。
（2）折损或失速：如果机翼或尾翼舵面发生故障，会导致机翼或尾部产生过大的载荷，从而导致飞机折损或失速。
这种情况发生时，飞机将发生不可逆转的坠毁。
（3）无法起降：如果飞机处于起降阶段，而机翼或尾翼舵面出现故障，将对飞机起降造成巨大影响。
如果出现严重故障，将导致飞机无法正常起降，增加了飞行事故的风险。
综上所述，民航飞机收放系统是飞机的重要组成部分，一旦出现故障，将对飞机的飞行安全造成巨大影响。
因此，在飞行前必须进行系统和设备的全面检查和维护，确保飞机的安全性能。
4故障模式、影响分析
15
高度H（km）
11 10 M=0.9 M=0.9 投700L 副油箱 M=0.9
投700L 副油箱
M=0.9
L=133 L=8404
L=220
L=4306
L=1307
L=49
T=13.2
T=25.5
T=7.8
T=6.2
航程L（km） T=49.3 航时T（min）
某型战斗机的飞行剖面
4.6. 定义故障判据
调、统筹安排。
9
4.1.FMECA分析方法的选用
根据产品寿命周期不同阶段的需求，选用不同 的FMECA分析方法。
4.2.FMECA表格格式
硬件设计的“故障模式及影响分析（FMEA） 表”、“危害性分析（CA）表” 、“过程FMECA 表”。
10
4.3.分析的约定层次
在实施FMECA时，一般在约定层次进行。
3）从生产工艺技术规范中获取：生产 过程流程、工序目的和质量要求。
2 设计方案论 证报告 各种方案比较及其相应的工作限制等。
3
1）从设计图样可获取“初始约定层次” 1）用于产品设计初期功 能FMECA； 直至“最低约定层次”产品的结构、 接品关系等信息； 2）用于产品详细设计阶 设计图样及 段的硬件设计FMECA 有关资料 2）从生产工艺设计资料获得工艺过程 、DMEA及软件设计 FMECA； 流程说明、工艺过程特性矩阵以及 相关工艺设计、工艺规程等资料。 3）用于工艺过程FMECA 。
（d）对常用的元器件、零组件可从国内外某些标准、手册等 确定其故障模式，例如：GJB/Z299B《电子设备可靠性预 计手册》；MIL-HDBK-338《电子设备可靠性设计手册》 或MIL-HDBK-217F《电子设备可靠性预计手册》；《非 电子零部件可靠性数据》（NPRD）、《故障模式与机理 分析》（FME-91、RAC）等； （e）参考下列两表所列的典型故障模式； （f）产品具有多种功能时，则应找出该产品每一个功能的全 部可能的故障模式； （g）复杂产品一般具有多种任务剖面，则应找出该产品在每 一个任务剖面下的每一个阶段可能的故障模式。
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
某民航飞机收放系统故障模式影响及危害性分析
某民航飞机收放系统故障模式影响及危害性分析随着民航行业的发展，航空器的飞行安全也更加的受到关注。
其中，民航飞机收放系统是影响飞机起降安全的重要组成部分。
一旦出现故障，将会给航班带来不同程度的影响和危害。
本文将分析某民航飞机收放系统的故障模式及其可能带来的影响及危害性。
1. 故障模式1.1 收放速度过慢在航班起降时，收放系统速度过慢容易导致飞机停滞时间过长，影响飞机的耗油量。
而对于飞机起飞过程中的起落架收放，速度过慢则会加大航班延误概率，影响乘客的出行安排。
1.2 收放不完整收放系统不完整是指飞机起落架在收放过程中无法完全伸缩，影响了飞机起降速度的一种常见故障。
这种故障将导致起降阻力增大，对飞机起降过程安全带来较大的隐患。
1.3 收放系统失控收放系统失控是指收放系统的操作失去了控制，特别是在飞机起飞或着陆时失控后果较为严重。
此时，飞机将无法控制起降架高度，进一步可能导致起飞或着陆失控，对航班安全带来巨大威胁。
2. 故障影响2.1 航班延误收放系统故障可能导致飞机在起降时拖延时间，这会严重影响航班正常的飞行计划，增加乘客滞留困扰以及空中和地面交通的协调工作。
如果是从事国际航班的飞机，将会对后续联程航班的正常运行产生影响。
2.2 飞机安全收放系统故障将会危及起飞或着陆安全，出现不可预料的后果，给乘客和机组人员带来较大的安全隐患。
不仅如此，还可能导致飞机着陆时降落架爆胎、抛锚，甚至是飞机起飞时撞向障碍物，这会给飞机造成更严重的损害，危及乘客生命安全。
2.3 经济成本收放系统故障不仅会影响航班正常的飞行计划，也将增加飞机修理和维护成本以及乘客索赔成本，给民航公司带来不小的经济损失。
3. 故障预防和维护对于以上三种收放系统故障，应加强避免和维护工作以确保航班安全。
预防措施应包括，制定严格的操作规程并进行培训，及时更新设备维修保养纪录并进行保养处理，确保飞机收放系统在飞行前及时检查，以保障飞机机体的正常运行。
故障模式影响和危害性分析
故障模式影响和危害性分析（FMECA）1、定义：故障模式影响分析（Failure Mode and Effects Analysis，简记为FMEA ）是一种系统化的故障预想技术，它是运用归纳的方法系统地分析产品设计可能存在的每一种故障模式及其产生的后果和危害的程度。
通过全面分析找出设计薄弱环节，实施重点改进和控制。
实践表明，对系统功能可靠性要求的制定及可靠性分配相对结果是可靠性分配与指标调整的基础。
故障模式影响及危害性分析（Failure Mode，Effects and Criticality Analysis，简记为FMECA ）是故障模式影响分析（FMEA）和危害性分析（Criticality Analysis-CA）的组合分析方法。
故障模式影响分析（FMEA）包括故障模式分析、故障原因分析和故障影响分析。
FMEA的实施一般通过填写FMEA表格进行。
故障模式影响分析包括故障模式分析、故障原因分析、故障影响分析。
为了划分不同故障模式产生的最终影响的严重程度，在进行故障影响分析之前，一般对最终越南故乡的后果等级进行预定义，最终影响的严重程度等级又成为严酷度（指故障模式所产生火锅的严重程度）类别。
危害性分析（CA）的目的是按每一故障模式的严重程度及该故障模式发生的概率所发生的综合影响对系统中的产品划等分类，以便全面评价系统中各种可能出现的产品故障的影响。
CA是FMEA的补充或扩展，只有在进行FMEA的基础上才能进行CA。
CA常用的方法有两种，即风险优先数（Risk Priority Number，PRN）法和危害矩阵法，前者主要用于汽车等民用工业领域，后者主要用于航空、航天等军用领域[4]。
3.5 故障树分析（FTA）故障树分析法由美国贝尔电话研究所的沃森（Watson）和默恩斯(Mearns)于1961年首次提出并应用于分析民兵式导弹发射控制系统的。
其后，波音公司的哈斯尔（Hasse）、舒劳德（Schroder）、杰克逊（Jackson）等人研制出故障树分析法计算程序，标志着故障树分析法进入了以波音公司为中心的宇航领域。
06 可靠性工程-故障模式影响及危害分析
3
简要描 述产品 所具有 的主要 功能
6
简要说 明发生 故障的 的任务 阶段与 产品的 工作方 式
7
9
11
简要描 述故障 检测方 法
12
简要描 述补偿 措施
13
本栏主 要记录 对其它 栏的注 释和补 充说明
根据故障影响分析的结果， 简要描述每一个故障模式的 局部、高一层次和最终影响 并分别填入第 7 栏--9 栏
FMECA方法分类
FMECA方法分类
单独FMECA分析 方法
综合FMECA分析 方法
*2 设计FMECA 过程FMECA FMECA与FTA综合 分析法（FTF 法）
*3 FMECA与ETA综合 分析法（ETF）
*1 功能 FMECA 硬件 FMECA 软件 FMECA DMEA
注： *1 DMEA 即Damage Mode Effects Analysis（损坏模式影响分析 *2 FTA 即Fault Tree Analysis（故障树分析） *3 ETA 即Event Tree Analysis（品功能故障的产品自身的那 些物理、化学或生物变化过程等，直接原因又 称为故障机理。 间接原因：由于其他产品的故障、环境因素和 人为因素等引起的外部原因。 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
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
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。
故障模式分析
危害度分析（CA）
工作时间t是每次任务阶段内的工作时间（h）。 故障模式危害度Cmj是产品在第j中故障模式情况下对系统 危害所占份额，其公式为
Cmj pi j t
产品危害度Cr是产品在某一任务阶段各种故障模式 危害度Cmj的总和，其公式为 n n
Cr Cmj p j j t
8
故 障 率 λp
故 障 模 式 频 数 比 αj
故 障 影 响 概 率 βj
工 作 时 间 t
故 障 模 式 危 害 度 Cmj
产 备 品 注 危 害 度 Cr
1
2
3
4
5
6
7
9
10
11
12
13
14
15
FMECA分析表
危害度分析（CA）
表中项目特别定义如下： 故障率λp是单位时间内发生故障元件占试验原件总数的概 率。 k / nt
代 码 产品 或功 能标 志 功 能 故障 模式 故障 原因 任务 阶段 与工 作方 式 故障影响 局部 影响 高一 层次 影响 最终 影响 严重 度类 别 故障 检测 方法 补偿 措施 备 注
1
产品 的代 码或 其他 标识
2
记录 分析 产品 或功 能的 名称 与标 志
3
简要 描述 产品 所具 有的 主要 功能
故障树常用逻辑门符号
符号
与门
A B1 Bn
A
说明
•Bi(i=1,2,…,n)为门的输入事件，A为门的输出事件 •Bi同时发生时，A必然发生，这种逻辑关系称为事 件交 •用逻辑“与门”描述，逻辑表达式为
·
B1BiBn
A B1 B2 B3 Bn
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。
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局部 影响
高一 层次 影响
最终 影响
7
8
9
根据故障影响分析的结果， 简要描述每一个故障模式的 局部、高一层次和最终影响 并分别填入第 7 栏--9 栏
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
➢ GJB450-“ 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”
➢ 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
产 品 功 能 与 任 务 分 析
明 确 产 品 的 故 障 判 据
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
危 害 性 分 析
得 出 分 析 结 果
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Failure Mode,Effects and Criticality Analysis
➢ 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
➢ 是可靠性、维修性、保障性和安全性设计分析的基础
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Failure Mode,Effects and Criticality Analysis
2
FMECA的概念
➢FMECA的定义
3
FMECA作用
• 保证有组织地定性找出系统的所有可能的故 障模式及其影响，进而采取相应的措施。
• 为制定关键项目和单点故障等清单或可靠性 控制计划提供定性依据。
• 为R、M、S、T、S提供一种定性依据。 • 为制定试验大纲提供定性信息。 • 为确定更换有寿件、元器件清单提供使用R
设计的定性信息。 • 为确定需要重点控制质量及工艺的薄弱环节
– 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是一种自下而上的归纳分析方法； • FMEA和CA。
清单提供定性信息。 • 可及早发现设计、工艺中的各种缺陷。
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4
FMECA方法分类
FMECA方法分类
单独FMECA分 析方法
综合FMECA分 析方法
设计FMECA
过程FMECA
*2
FMECA与FTA 综合分析法 （FTF法）
*3
FMECA与ETA 综合分析法 （ETF）
功能 FMECA
硬件 FMECA
软件 FMECA
*1 DMEA
注： *1 DMEA 即Damage Mode Effects Analysis（损坏模式影响分析） *2 FTA 即Fault Tree Analysis（故障树分析） *3 ETA 即Event Tree Analysis（事件树分析）
3
简要描 述产品 所具有 的主要 功能
任务
分析人员
故 故 任务
障 障 阶段
模
原
与
式
因
工作 方式
4
根据故 障模式 分析的 结果简 要描述 每一产 品的所 有故障 模式
5
根据故 障原因 分析结 果简要 描述每 一故障 模式的 所有故 障原因
6
简要说 明发生 故障的 的任务 阶段与 产品的 工作方 式
审核 批准 故障影响
➢FMECA的目的
– 从产品设计（功能设计、硬件设计、软件设计）、生产 （生产可行性分析、工艺设计、生产设备设计与使用）和 使用发现各种影响产品可靠性的缺陷和薄弱环节，为提高 产品的质量和可靠性水平提供改进依据。
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7
1 系统定义
• 确定系统中进行FMECA的产品范围
– 产品层次示例 – 约定层次——规定的FMECA的产品层次 – 初始约定层次——系统最顶层 – 最低约定层次——系统最底层
• 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
– 任务剖面、任务阶段及工作方式 – 功能描述
• 制定系统及产品的故障判据、选择FMECA方法等
分析研究产品使用过程中实际 发生的故障、原因及其影响， 为提供产品使用可靠性和进行 产品的改进、改型或新产品的 研制提供依据。
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6
FMECA的步骤
1 系统定义
2 FMEA
3CA
明 确 分 析 范 围
故障模式影响及危害性分析
① 概述 ② FMECA的定义、目的和作用 ③ FMECA的方法 ④ FMECA的步骤
– 系统定义 – 故障模式影响分析 – 危害性分析 – 危害性矩阵图
⑤ FMECA输出与注意的问题 ⑥ 应用案例
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Failure Mode,Effects and Criticality Analysis
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Failure Mode,Effects and Criticality Analysis
5
FMECA的阶段性
在系统寿命周期个阶段的 FMECA
论证与方案 工程研制阶 生产阶段
使用阶段
阶段
段
·硬件FMECA
方 法
功能FMECA
·软件FMECA ·损坏模式影
过程FMECA
统计FMECA
de,Effects and Criticality Analysis
8
2 故障模式影响分析
FMEA
初始约定层次产品
约定层次产品
代 产品 功
码
或
能
功能
标志
1
对每一 产品的 每一故 障模式 采用一 种编码 体系进 行标识
2
记录被 分析产 品或功 能的名 称与标
响分析
目 的
分析研究系 统功能设计 的缺陷与薄 弱环节，为系 统功能设计 的改进和方 案的权衡提 供依据。
分析研究系 统硬件、软件 设计的缺陷 与薄弱环节， 为系统的硬 件、软件设计 改进和保障 性分析提供 依据。
分析研究所设 计的生产工艺 过程的缺陷和 薄弱环节及其 对产品的影 响，为生产工 艺的设计改进 提供依据。