产品失效分析

FMEA

一、定义

产品失效分析（FMEA）：对产品失效的模式(Mode)、影响(Effects)、危害(Criticality)的分析，并按严重程度、检测难易、发生频度分类的一种归纳方法。

二、分类

FMEA按产品寿命周期分为：功能（方案）FMEA、设计（硬、软件）FMEA、生产（工艺、设备）FMEA、统计（使用）FMEA。

实际中广泛应用的是：功能FMEA（Function FMEA）、硬件FMEA(Design FMEA)、工艺FMEA(Process FMEA)。

三、步骤

明确范围——任务分析——功能分析——确定判据——选择方法——实施分析——给出结论失效分析包括：模式和原因分析、影响和风险分析以及检测方法和补偿措施分析。

失效原因

补偿措施风险分析

检测分析

可靠性

失效是把产品或其部分不能或将不能完成预定功能的事件或状态。失效分功能失效和潜在失效两种。产品失效与产品所属系统的规定功能和规定条件密切相关，所以分析失效时首先明确系统在规定的条件下丧失规定功能的差别准则。并非所有失效都经历潜在失效再到功能失效这一变化过程。

1、模式分析

失效模式是指失效的表现形式。一个产品可能具有多种功能，每种功能可能有多种失效模式。

系统研制初期失效模式分析原则：对现产品，可以现产品过去失效模式为基础，再根据现在环境条件进行修正。对新产品，可以产品功能原理进行预测，也可以相似功能产品失效模式为基础。

2、原因分析

失效原因分为：直接原因（产品自身物理、化学等变化引起），间接原因（环境、人为等外部因素引起）。

3、影响分析

复杂系统一般具有层次性，一般在产品设计初期按功能划分层次关系，随着设计深入可按功能划分也可按结构划分。在进行FMEA 前，应首先规定从产品哪个层次开始到哪个层次结束。这规定的层次为约定层次，最顶层的为初始约定层次，最低层的为最低约定层次。约定层次的划分应从效能、费用、进度等方面进行综合权衡。在系统的不同研制阶段内由于FMEA的目的或重点不同，约定层次的划分不必强求一致。

失效影响是指产品的每一个失效模式对产品自身及其它产品的使用、功能、状态的影响。在进行影响分析时，不仅要分析该产品对同一层次其它产品的影响，也要分析对更高层次的影响。按约定层次划分的失效影响分为：局部影响、上一层次影响、最终影响。

为了划分最终影响的严重程度，一般在影响分析前，对最终影响的后果等级进行预定义，从而对失效模式的严重度进行分级。在最终影响分析时，也要对系统设计中的余度设计、备用设计、故障检测、保护设计等进行分析。

4、风险分析

风险分析指按失效模式严重程度和发生频率对系统中产品分类，以便全面评价系统中可能出现的失效模式的影响。它常有两种方法：风险优先数（Risk Priority Number）和危害性分析（Criticality Analysis）。

5、故障检测方法分析

故障检测一般分为：事前检测和事后检测。对检测方法进行分析，以便对维修性、测试性设计提供依据。

6、补偿措施分析

补偿措施是针对失效模式的原因和影响提出的可能的补偿措施。它分为设计上的补偿措施和操作员的应急措施。对其进行分析是提高产品可靠性的重要环节。

四、注意事项