电子产品故障模式、影响及危害性分析(FMECA)
fmeca名词解释
fmeca名词解释FMECA 啊，这可是个在工程领域相当重要的概念呢！你知道吗，它就像是一位超级细心的“故障侦探”，专门去寻找系统中可能存在的各种毛病和隐患。
FMECA 全称为“故障模式、影响及危害性分析”（Failure Mode, Effects and Criticality Analysis）。
简单来说，就是对一个产品、系统或者过程，仔细地研究它可能出现的故障模式，然后琢磨这些故障会带来啥样的影响，最后评估一下这些影响到底有多严重。
比如说，咱们就拿一辆汽车来打比方吧。
汽车的发动机要是出了故障，这就是一种故障模式。
那它的影响可能是车子开不动啦，或者开起来抖动得厉害，甚至还可能会冒烟。
而危害性呢，那就得看这故障发生的时间和地点啦。
要是在高速公路上突然发动机坏了，那可就危险得要命，危害性就极大；要是在自家车库里出问题，相对来说就没那么紧急和严重。
再想想看，一个大型的工厂生产线。
要是其中某个关键的零部件出现故障，那整条生产线都可能得停下来，这不仅会耽误生产进度，还可能让工厂损失大笔的订单和利润，这影响能不大吗？FMECA 可不只是简单地列举故障哦，它还得深入分析。
就像医生给病人做全面的体检一样，不放过任何一个小细节。
通过 FMECA ，工程师们可以提前发现那些潜在的问题，然后想办法去预防或者解决它们。
比如说，发现某个零件容易磨损，那就可以选用更耐磨的材料；发现某个设计容易导致故障，那就赶紧修改设计方案。
这就好比在灾难来临之前，提前做好了防护措施，把损失降到最低。
而且啊，FMECA 可不是一次性的工作。
随着产品的使用、技术的更新，还得不断地重复进行，就像我们要定期做体检一样，时刻保持警惕。
你想想，如果没有 FMECA ，那很多系统和产品可能就会像没头的苍蝇一样，到处出问题，让人们手忙脚乱，损失惨重。
所以说，FMECA 真的是非常重要，它就像是我们生活中的守护神，默默地为我们排除隐患，保障着各种系统和产品的安全可靠运行。
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。
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）。
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
故障模式——精选推荐
故障模式、影响及危害性分析（FMECA）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。
危害性分析（CA）是把FMEA中确定的每一种故障模式按其影响的严重程度类别及发生概率的综合影响加以分析，以便全面的评价各种可能出现的故障模式的影响。
CA是FMEA的继续，根据产品的结构及可靠性数据的获得情况，CA可以是定期分析也可以是定量分析。
FMECA分析方法可用于整个系统到零部件任何一级，一般根据要求和可能在规定的产品层次上进行。
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。
如断裂、接触不良、短路、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。
严酷度是指某种故障模式影响的严重程度。
一般分为四类：Ⅰ类（灾难性故障），它是一种会造成人员死亡或系统（如飞机）毁坏的故障。
Ⅱ类（致命性故障），这是一种导致人员严重受伤，器材或系统严重损坏，从而使任务失败的故障。
Ⅲ类（严重故障）这类故障会使人员轻度受伤、器材及系统轻度损坏，从而导致任务推迟执行、或任务降级、或系统不能起作用（如飞机误飞）。
FMECA--FMEA( 故障模式影响分析)
实施FMECA应注意的问题
5.FMECA的数据 故障模式是FMECA的基础。能否获得故障模式的相关信息是决定FMECA工作 有效性的关键。若进行定量分析时还需故障的具体数据，这些数据除通过试验 获得外，一般是需要通过相似产品的历史数据进行统计分析。有计划有目的地 注意收集、整理有关产品的故障信息，并逐步建立和完善故障模式及频数比的 相关故障信息库，这是开展有效的FMECA工作的基本保障之一。
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
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
高一层次影响:某产品的故障模式对该产品所在约定层次的高 一层次产品的使用、功能或状态的影响
最终影响:指系统中某产品的故障模式对初始约定层次产品的 使用、功能或状态的影响
3.严酷度定义
严酷度：产品故障造成的最坏后果的严重程度
1.约定层次的划分
约定层次：在进行FMEA之前，应首先规定FMEA从哪个产品层次开始到那个 厂品层次结束，这种规定的FMEA层次称为约定层次。
一般将最顶层的约定层次称为初始约定层次，最底层的约定层次称为最低约定 层次。
功能层次关系
结构层次关系
2.故障影响的定义
故障影响：产品的每一个故障模式对产品自身或其他产 品 的使用、功能和状态的影响。
实施FMECA前，应对所需进行的FMECA活动进行完整、全面、系统地策划，尤 其是对复杂大系统，更应强调FMECA的重要性。其必要性体现在以下几方面：
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。
故障模式效应及危害性分析FMECA课件
等级划分
根据效应评估结果，将故障模式划分为不同 等级，如严重、一般、轻微等，为后续危害
性矩阵构建提供依据。
危害性矩阵构建及应用
要点一
危害性矩阵构建
将故障模式等级与发生概率相结合，构建危害性矩阵，明 确各种故障模式的危害程度。
要点二
危害性矩阵应用
基于危害性矩阵，对产品或系统进行风险排序，优先处理 危害程度高的故障模式，制定针对性的改进措施。
03
FMECA在产品设计阶段应用
设计阶段FMECA实施步骤
收集故障信息
通过历史数据、类似产品经验 等途径，收集相关故障信息。
分析故障原因
针对每种故障模式，深入分析 其产生原因及影响。
建立分析团队
组建具备产品设计、工艺、质 量控制等方面专业知识的分析 团队。
识别故障模式
根据收集的信息，识别产品可 能出现的故障模式。
04
FMECA在生产过程监控中作 用
生产过程潜在故障识别
设备故障
识别设备潜在故障，如机械部件磨损、电气元件老化等。
工艺偏差
分析生产过程中可能出现的工艺偏差，如温度、压力、流量等参 数异常。
人为错误
预测生产过程中可能出现的人为错误，如操作失误、违规操作等 。
实时数据监测与预警机制建立
数据采集与传输
备件库存管理
依据故障模式及其影响，优化备件库存策略， 确保维修所需备件及时供应，降低库存成本。
维修工具选择
结合FMECA结果，选用适当的维修工具和设备，提高维修效率和质量。
提高维修效率和降低成本
针对性维修
通过FMECA分析，明确设备或系统的薄弱 环节，实施针对性维修，提高维修效率。
减少不必要的维修
故障模式、效应及危害性分析全篇
5
鼓风机 绕组失效
35
部件名称 橡皮蛇形管 绝缘体
白炽灯
轴承失效
50
汇流环、电刷和整流子失
磁控管
效
5
断路器 接触失效
95
线圈失效
5
主要的失效模式及其比率(%)
材料蜕化
85
接头机械损伤
10
机械破裂
50
蜕化
50
严重破坏(灯丝断裂、玻 10 璃破碎)
灯丝发射能力下降
90
窗口击穿
20
发弧和火花导致阴极性能 40 降低
• 例 绘制雷达系统功能等级框图（图2.4），图中的分 析对象是接收机内的前置放大器，故其它子系统的分 机和接收机内其它功能单元及其元器件均被略去了
FMECA的一般方法
图2.4 某雷达系统的功能等级框图
雷达
发射机 A1
接收机 A2
前置放大 器 A1
本机振荡 器
B2(1)
本机振荡 器
B2(2)
元器件
（1） （2） （3） （4） （5） （6） （7） （8） （9）
产 品 代 功 故障模式 失效效应 损伤概 故障模式 使用失效 危害度
号能
率 频数比
率
Crji
(β) (α) 10-6/小时
开 路 无输出 1.00 0.80
1.5
1.200
薄膜电阻 A2B11 分压 数值变化 错误输出 0.10 0.20
FMECA的一般方法
图2.1 未进行FMECA分析的自毁控制接收 机的逻辑和激励中继线路简图
E1 E2
FMECA的一般方法
图2.2 进行FMECA分析后的自毁控制 接收机的逻辑和激励中继线路简图
FMECA故障模式影响及危害度分析
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
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
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。
对其进行分类。
7
FMEA的发展历史
20世纪50年代初，美国格鲁门飞机公司在研制飞机主操纵系统 时采用了FMEA方法，取得了良好的效果。
20世纪60年代中期，FMEA应用于APPLO计划。 20世纪80年代初，FMEA应用于微电子产业。 20世纪80年代中期，汽车行业开始应用FMEA。 1988年，美国联邦航空局发布通告，要求所有航空系统的设计
fmea测试题及答案
fmea测试题及答案一、选择题（每题2分，共10分）1. FMECA（故障模式、影响和危害性分析）中，"C"代表什么？A. 影响B. 危害性C. 严重性D. 检测答案：B2. 以下哪项不是FMEA（故障模式和影响分析）的步骤？A. 确定功能B. 识别故障模式C. 进行风险评估D. 制定预防措施E. 故障树分析答案：E3. 在FMEA中，风险优先数（RPN）是如何计算的？A. RPN = 严重性× 概率× 检测B. RPN = 严重性× 检测× 影响C. RPN = 概率× 影响× 检测D. RPN = 严重性× 概率× 影响答案：D4. 以下哪项不是FMEA分析中的关键输出？A. 故障模式B. 故障原因C. 故障影响D. 故障树答案：D5. FMECA和FMEA的主要区别是什么？A. FMECA包括危害性分析，而FMEA不包括B. FMECA不包括危害性分析，而FMEA包括C. FMECA和FMEA没有区别D. FMECA和FMEA都是风险分析工具，但应用于不同的行业答案：A二、填空题（每空1分，共10分）1. FMECA是一种系统化的方法，用于识别产品或过程中的_______，分析其_______，并采取行动以减少风险。
答案：故障模式，影响2. 在FMEA中，_______是指故障发生的可能性，通常用概率来表示。
答案：概率3. 检测是指在故障发生前，通过控制措施发现故障的能力，它影响FMEA中的_______值。
答案：RPN4. 严重性是指故障对系统或产品的影响程度，其评分通常从1到10，其中10表示_______。
答案：最严重5. 预防措施是指为降低故障发生的概率或减轻故障影响而采取的_______。
答案：行动三、简答题（每题10分，共20分）1. 描述FMEA的目的和主要步骤。
答案：FMEA的目的是识别、评估和预防产品或过程中潜在的故障模式，从而减少风险并提高可靠性。
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指标分解
fmeca指标分解FMEDA（故障模式和影响分析）是一种用于评估产品可靠性和安全性的方法，可帮助分析和解决可能导致故障的潜在问题。
本文将对FMEDA指标进行详细的分解和解释。
1. 故障（Failure）故障是指系统、组件或部件未能按照其规定的功能进行正常操作的情况。
故障可以是机械故障、电子故障、电气故障等。
通过对故障的分析，可以识别出可能导致故障的原因和影响。
2. 模式（Mode）故障模式是指故障发生时系统或组件表现出的特定方式。
例如，电路短路、电机过热等都是故障模式的示例。
通过识别故障模式，可以更好地理解故障的性质和特征，为故障的预防和修复提供指导。
3. 影响（Effect）故障的影响是指故障对系统性能、安全性和可靠性的影响程度。
例如，故障可能导致系统停机、数据丢失、安全事故等。
通过评估故障的影响，可以确定优先处理故障的顺序，并采取相应的措施来减少故障对系统造成的不利影响。
4. 关联性（Correlation）关联性是指故障之间的相互关系和依赖关系。
一些故障可能会引发其他故障，或者多个故障可能是由同一根本原因引起的。
通过分析故障之间的关联性，可以更好地理解故障的传播路径，从而采取相应的措施来防止和控制故障的蔓延。
5. 可靠性（Reliability）可靠性是指系统或组件在给定的时间和条件下，以特定的性能水平正常工作的能力。
通过FMEDA分析，可以识别潜在的故障模式和影响，从而评估系统的可靠性，并制定相应的措施来提高系统的可靠性。
6. 安全性（Safety）安全性是指系统在正常操作和故障情况下，对人员、财产和环境的保护能力。
通过FMEDA分析，可以识别潜在的故障模式和影响，从而评估系统的安全性，并采取相应的措施来提高系统的安全性。
7. 可用性（Availability）可用性是指系统或组件在给定时间内正常工作的时间比例。
通过FMEDA分析，可以识别故障模式和影响，从而评估系统的可用性，并采取相应的措施来提高系统的可用性，减少停机时间和维修时间。
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。
故障模式效应及危害性分析FMECA课件
FMECA与可靠性-维修性分析
通过与可靠性-维修性分析相结合，FMECA可以更好地 评估系统的维修性和可用性，优化维修策略。
FMECA在智能制造领域的应用前景
智能制造中的设备故障预测
利用FMECA对智能制造设备进行故障预测，提前发现潜在故障，提高生产效率。
智能制造技术，为智能制造系统提供实时维护决策支持，降低维护成本。
确定故障模式和影响等级
总结词
根据收集的资料和相关标准，确定系统可能 出现的故障模式，并评估其对系统性能的影 响程度。
详细描述
在FMECA分析中，确定故障模式和影响等 级是关键步骤。根据收集的资料和相关标准 ，分析人员需要识别出系统可能出现的故障 模式，并评估其对系统性能的影响程度。这 有助于为后续的优先级和重要度等级的确定 提供依据。
故障影响和危害性分析
故障影响
故障发生后对系统性能、功能和安全性等方面的影响。
危害性分析
对故障影响的严重程度和发生概率进行评估，确定故障模式的危害程度和优先级。
03 FMECA分析流程
确定分析范围和目标
总结词
明确分析的目的和范围，确定分析的重点和对象，为后续分析提供基础。
详细描述
在进行FMECA分析之前，需要明确分析的目的和范围，确定分析的重点和对象。这有助于确保分析的 针对性和有效性，避免不必要的浪费和重复工作。
树状图法
总结词
树状图法是一种通过树状图展示故障模式、影响和危害性的方法。
详细描述
树状图法通过构建树状图，将故障模式、影响和危害性逐级展开， 有助于更全面地了解故障模式的连锁反应和潜在危害性。
适用场景
适用于故障模式较多、故障影响和危害性较复杂的系统或设备。
矩阵法
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。
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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
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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
S1 P1 *73% P2 *91.9% P1 *16% S 2 P1 *11% P 2 *8.1%
8
故障模式、影响及危害性分析(FMECA)的方法
元器件计数法
磁介质电容器P1 功能部分失效 金属膜电容器P 2 器件级分析 系统的失效率为：S P1 P 2 功能级分析 系统级分析 系统失效 S
计的可靠性提供基本信息。 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，并按故障模式的严重度及
其发生的概率确定其危害性。所谓单点故障指的是引起产品故障的，且没
有冗余或替代的工程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)。只有在进行FMEA的基础上，才能进行 CA。
使用阶段
4
故障模式、影响及危害性分析(FMECA)的方法
硬件开发工程师需要实施的FMECA主要是功能FMECA和硬件FMECA， 当选用功能FMECA时，根据系统定义中的功能描述、故障判据的要求，
确定其所有可能的功能故障模式，进而对每个功能故障模式进行分析，
这种方法主要用于产品的论证、方案阶段或工程研制阶段早期，一般 从“初始约定层次”产品向下分析，即自上而下的分析，也可从产品的
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应力分析法实施步骤
以下为SM800 智能透平控制器约定层次的划分与定义
初始约定层次 SM800智能透平控制器
约定层次
IO通道部分
CPU部分
电源部分
通 通 分道 道 部 部 分
通 道 部 分
非 隔 离 通 道 部 分
隔 离 AI 通 道 部 分
通 道 部 分
通 道 部 分
通 道 部 分
单 片 机
晶 振
隔 离 通 道 电 源
DO
CPU
AO
DI DI 器 件 1
IO
CPU
SO
CPU
FI
IO
FPGA
通 道 电 源
通 道 电 源
AI
板 电 源
板 电 源
板 电 源
AI 器 件 3
(3.3V)
(1.2V)
(+/-15V)
(5V)
(5V)
(+/-15V)
最低约定层次
器 件
…
2
14
应力分析法实施步骤
各约定层次之间存在着一定的关系，即低层次产品的故障模式是紧邻上一 层次的故障原因；低层次产品故障模式对高一层次的影响是紧邻上一层次 产品的故障原因。 产品名称 故障模式 产品名称 故障模式 产品名称 故障模式
FMECA的实施者需要对系统的硬件结构有着充分的了解，FMECA的实施
过程中应遵循边设计、边分析、边改进和“谁设计、谁分析”的原则。
3
故障模式、影响及危害性分析(FMECA)的方法
阶段
论证、方案 阶段
方法
功能FMECA 功能FMECA 硬件FMECA 软件FMECA 损坏模式及影响 分析(DMEA) 过程FMECA 过程FMECA 硬件FMECA 软件FMECA 损坏模式及影响 分析(DMEA) 过程FMECA
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故障模式、影响及危害性分析(FMECA)的方法
硬件FMECA可以采用两种方法，应力分析法和元器件计数法。
应力分析法
磁介质电容器 P1
短路(73%) 开路(16%) 参数漂移(11%) 金属膜电阻器 P 2 参数漂移(8.1%) 开路(91.9%)
失效模式1 失效模式2 失效模式3
S 1
失效模式1
因此，工作量相对较大。 采用元器件计数法可以用系统各个元器件的通用失效率与通用质量系数之积
相加的方法得出系统的失效概率，这种方法分析得出的失效概率比较笼统
(即只知道系统发生失效，具体发生哪种失效不详)。但此种分析方法分析过 程相对简单，工作量小。
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应力分析法实施步骤
应力分析法是对某种电子元器件在实验室的标准应力与环境条件下，得出
主要内容
故障模式、影响及危害性分析(FMECA)的概念 故障模式、影响及危害性分析(FMECA)的目的和原则 故障模式、影响及危害性分析(FMECA)的方法 应力分析法实施步骤 硬件分析法的特点如下 元器件计数法实施步骤 总结
1
故障模式、影响及危害性分析(FMECA)的概念
非隔离AI 通道 (014) FPGA (022) )
系统电 源(031) (24V)
IO通道电 源(032) (+/-15V)
非隔离AI 通道 (014)
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)
进行所有可能的故障模式、原因和影响分析。系统定义可概括为产品功能 分析(产品功能块的划分)和绘制框图(功能框图和任务可靠性框图)两部分。
1.产品功能分析：在描述产品任务后，对产品在不同任务剖面下的主要功
能、工作方式(如连续工作、间歇工作或不工作等)和工作时间等进行分析， 并应充分考虑产品接口部分的分析。
IO 通 道 (01) 智 能 透 平 控 制 器
信 号 处 理 供 电
数据运算传输 控制器IO口扩展
CPU(02)
提供时钟信号
…
…
电 源 (03)
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应力分析法实施步骤
可靠性框图是描述产品整体可靠性与其组成部分的可靠性之间的关系，它不 反映产品间的功能关系，而是表示故障影响的逻辑关系。如果产品具有多项 任务或多个工作模式，则应分别建立相应的任务可靠性框图。以下分别为非 隔离AI通道工作在单通道和冗余双通道模式时的任务可靠性框图。
目的
分析研究产品功能设计的缺陷和薄弱环节，为 产品功能设计的改进和方案的权衡提供依据 分析研究产品硬件、软件、生产工艺和生存性 与易损性设计的缺陷与薄弱环节，为产品的硬 件、软件、生产工艺和生存性与易损性设计的 改进提供依据
工程研制与 定型阶段
生产阶段
分析研究产品的生产工艺的缺陷和薄弱环节， 为产品生产工艺的改进提供依据 分析研究产品使用过程中可能或实际发生的故 障、原因及影响，为提高产品使用可靠性，进 行产品的改进、改型、或新产品的研制以及使 用维修决策等提供依据
在FMECA中约定层次可划分为“初始约定层次”、“约定层次”和“最低约定 层次”。初始约定层次定义为要进行FMECA总的、完整的产品所在的约定 层次中的最高层次。它是FMECA最终影响的对象。 相继的约定层次(第二、第三、第四等)，这些层次表明了直至较简单的组 成部分的有顺序的排列。 最低约定层次为约定层次中最底层的产品所在的层次。它决定了FMECA 工作深入、细致的程度。
弄清元器件的来源是十分必要的。
故障原因
局部影响 高一层次影响 最终影响
故障原因
局部影响
故障原因
局部影响
高一层次影响
最终影响 严酷度类别
(约定层次)
高一层次影响
最终影响 严酷度类别
(初始约定层次)
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严酷度类别
(最低约定层次)
应力分析法实施步骤
产品的功能框图用于描述产品的功能，它不同于产品的原理图、结构图、 信号流图，而是表示产品各组成部分所承担的任务或功能间的相互关系， 以及产品每个约定层次间的功能逻辑顺序、数据(信息)流、接口的一种模 型。
非隔离AI通道冗余双通道模式任务可靠性框图
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应力分析法实施步骤
实施硬件FMECA时，首先要对初始约定层次的产品(一般为元器件)进行分
析，在对系统最底层的元器件进行分析时，首先分清元器件的来源，即所
采用的元器件是国产元器件还是进口元器件，因为GJB/Z 299C-2006电子设 备可靠性预计手册中规定国产元器件和进口元器件采用两个不同的标准进
保 证 汽 轮 机 正 常 运 转 信 号 输 入 输 出
数字量输入 数字量输出 模拟量输入(隔离) 模拟量输入(非隔离) 频率量输入 伺服量输出 DI通道(011)