FMECA故障模式影响和严重性分析报告

FMECA (Failure) 故障模式影响和严重性分析。

一个系统可靠性的质量分析方法，它包括从失效模型中的研究调查，这可存在于系统中的任何项目。

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。

故障模式、影响及危害性分析（FMECA）是对产品各组成单元（元器件、组件、分系统、系统）潜在的各种故障模式、故

障原因及其对产品功能的影响和影响的致命程度进行分析，并把每个潜在的故障模式按其严酷度予以分类，从中发现系统设计的薄弱环节和关键部件，并采取相应的预防改进措施，以提高产品可靠性。FMECA 一般分两部完成：第一，识别故障模式和它们的影响——故障模式及影响分析（FMEA）；

第二，根据故障模式的严酷度和发生概率，对故障模式分级——危害性分析（CA）。

通过FMECA可以在试验前对设计方案进行较为全面、系统的检查；及时采取改进措施。与通过“试验—修改—再试验”的手段检验和完善系统设计相对照，特别是对于那些组成部分多、技术先进、结构复杂、成本高的新研制系统，有效的FMECA工作可以起到降

低研制费用、缩短设计改进周期的良好作用，从而大大提高研制阶段的效率。

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工作项目之一，有效的FMECA的分析工作还可以推动其它可靠性工作的开展。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。

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。

FMECA模块中一个最强大的功能就是它能在整个系统的各个级别上自动跟踪故障影响、严酷度和故障原因，程序可以自动计算故障率和危害性数据。

当执行FMECA分析时，输入描述性文字在所有的数据录入工作中占了非常大的比率。

FMECA模块中提供了一个短语词库，包含了一些常用部件、故障模式及故障影响等等的短语，用户可以从短语词库中选取所用的文字，可以大大的减少数据录入的时间。用户还可以自己定义自己的短语词库，以满足自己的特殊要求。

FMECA模块中包含了一个来源于MIL-HDBK-338的频数表工具，它包含了常用部件的故障模式及其频数，用户亦可自定义词库。当从GJB/Z 299B、MIL-217、Bellcore或Mechanical模块中传送数据时，频数表也可以用来自动生成故障模式。

3 主要特点

图形化系统层次结构描述，轻松创建系统层次图

同时在表格视图和对话框视图中察看系统数据

在层次或表格视图中切换显示故障模式，故障影响在系统层次间的自动跟踪及迭代

与其它可靠性分析软件相互转化的自动转换工具

用于快速数据录入的频数表工具

短语词库用于消除重复性文字录入

在系统各级间自动跟踪故障影响

自动指派严酷度、自动计算危害性

自动绘制分析变量之间的关系图

自动生成标准FMECA表格以及由用户自行定义的容

单一故障模式的多故障影响分析

用户自定义严重性类别、缩略词及有关文本

剪切、复制、粘贴等编辑工具

可用微软公司Word、Excel等工具编辑的综合报告

用户自定义报告的容，并可直接预览和打印

用户自定义分析格式和客

可在分析中利用和自行维护的来自MIL-HDBK-338的常用故障模式清单（包括元器件类型、其故障模式和频数比）

分析中自动显示当前对象的现有故障模式

可靠性基础

FMEA和FMECA的基本概念

故障模式和影响分析（FMEA）以及故障模式、影响和危害性分析（FMECA）是用来识别一产品或过程当中的潜在故障模式，评估与故障模式相关的风险，按重要程度将故障模式分出等级，并针对最严重的故障模式采取相应的矫正措施的一种方法。

虽然目的、术语和其他一些细节问题会随着类型(比如：过程FMEA、设计FMEA等)不同而变化，但是基本方法都是相似的。本文概述了FMEA / FMECA分析的方法和需求。

FMEA / FMECA 概述

一般来说，FMEA / FMECA需要先确认下列基本信息：

•产品

•功能

•故障

•故障影响

•故障原因

•当前检测方法

•补偿措施

•备注

大多数的这类分析还会包括一些在分析中评估故障模式相关风险的方法，从而对矫正措施进行排

序。两个常用方法为：

•风险优先数(RPNs)

•危害度分析(进行危害度分析的FMEA = FMECA)

公开的标准和方针

对于FMEA和FMECA的需求和推荐报告格式有很多已出版的方针和标准。对于这类分析的主要标准有：SAE J1739、AIAG FMEA-3和MIL-STD-1629A。此外，许多行业和公司也都开发出了自己的分析程序，以来满足他们产品或过程的特殊需要。图1中是一采用Automotive Industry Action Group (AIAG) FMEA-3格式的过程FMEA示例。点击看大图。

Figure 1 [Enlarge]

FMEA或FMECA的基本分析步骤

进行FMEA/FMECA分析的基本步骤包括：

•组成分析小组。

•确定分析程序。

•收集并校阅相关的资料。

•确认所分析的产品或过程。

•确认所分析的每个产品或过程的功能、故障、故障影响、故障原因和检测方法。

•评估分析所得出结果的风险。

•排序并分派矫正措施。

•采取矫正措施，并重新评估风险。

•适当的分配、校阅并更新分析。

风险评估方法

一个典型的FMEA包含一些用来评估分析所得出的潜在问题相关风险的一些方法。下面叙述了两种常用的方法：风险优先数法和危害度分析法。

风险优先数

使用风险优先数（RPN）法来评估风险时，分析小组一定要做到：

•对每一故障的严酷度进行定级。

•对每一故障的发生概率进行定级。

•对每一故障诱因的优先检测难度进行定级。(即，在产品到达终端用户或顾客之前将问