失效模式及影响分析

失效模式及影响分析(FMEA)－2

确定重要件和关键件
可靠性关键件和重要件指的是其失效会严重影响系统安全性、 可用性、任务成功、维修及寿命周期费用等的产品。 关键件是具有关键特性的产品。关键特性是指，如有失效可能 危及人身安全、导致武器系统或完成所要求使命的主要系统失效 的特性。(GJB190) 重要件是具有重要特性的产品。重要特性是指，该特性虽不 是关键特性，但如有失效，可能导致最终产品不能完成所要求使 命的特性。(GJB190)

FMEA的三个核心元素
失效模式－指产品失效的表现形式。 失效影响－指失效模式会造成对安全性、产品功能的影 响。 (严酷度－某种失效模式影响的严重程度。) 失效原因(失效机理)－使产品发生失效的根本原因。

FMEA的历史发展
50年代初美国第一次将FMEA思想用于战斗机操作系统 的设计分析； 60年代中期，FMEA应用于航天工业(Apollo计划)； 80年代初，FMEA进入微电子工业； 80年度中期，汽车工业开始应用FMEA； 88年，美国联邦航空局发布咨询通报要求所有航空系统 的设计及分析都必须使FMEA； 91年，ISO－9000推荐使用FMEA提高产品和过程的设计； 94年，FMEA成为QS－9000的认证要求。 “潜在失效模式及后果分析（FMEA）”（2002年 第三版）是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。
GJB190－主要考虑系统的安全、功能、任务
失效模式及影响分析(FMEA)－3

可靠性关键件和重要件的判别准则
（1）失效会导致人员伤亡、财产严重损失，或违反法规的产品。 （2）从寿命周期费用来说是昂贵的产品。虽然不会严重影响系统的安全， 但是它的采购费或使用维护费用极其昂贵。那么从经济的角度看，它也 是个关键件。 （3）只要它发生失效就会引起系统失效的产品。虽然不一定影响安全，但 严重影响任务的完成。 （4）历来使用表现不理想的产品，虽然失效并不影响系统的安全，但严重 地影响了系统的可用性，增加了维修费用及对备件的需求量。 （5）难以采购的，或由于采用新工艺而难以制造的产品。这种产品一旦发 生了失效，由于难以制造和采购，就可能因缺件而影响系统的可用性和 任务完成。 （6）已知需要对其进行特殊处理，储存、运输或试验、防护的产品。

传统的FMEA和FMECA
FMECA表
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 严 酷 度 类 别 故障 概率 或故 障率 数据 源 故 障 率 λ p 故 障 模 式 频 数 比 α j 故障 影响 概率 β j 工 作 时 间 t 故障 模式 危害 度 С mj 产品危害度

实施FMEA的时机(When)
FMEA是事前行为 设计FMEA(DFMEA)应在初始产品设计 阶段进行 过程FMEA(PFMEA)在产品制造过程(工 艺)设计阶段进行 过程FMEA可以在现有产品的制造过程中 应用 FMEA可重复进行

如何实施FMEA(How)－1

掌握必要的信息和资料
失效模式及影响分析 FMEA
报告人：xxx
中国赛宝实验室可靠性研究分析中心 CEPREI—RAC
What?
When?
FMEA
Why?
How?
主要内容
概述(概念) 推动实施FMEA(Why? When? How?) FMEA(FMEA、FMECA) 设计FMEA(QS9000) 过程FMEA(QS9000) // FMEA的步骤顺序 进行FMEA应注意的问题 案例分析 总结(技术回顾、难点分析) 失效模式与失效分析(失效分析、分析案例)
产品结构和功能的资料 产品运行和维修资料 产品使用的环境 产品的最低工作要求 产品质量、可靠性数据

掌握产品的潜在失效模式
潜在失效模式 失效模式发生的几率 失效原因/失效机理 对失效模式/机理的控制能力
如何实施FMEA(How)－2

掌握FMEA的基本方法与实施步骤
FMEA基本概念 FMEA表的基本组成 严酷度、频度、探测度等级的评定方法

概述

FMEA概念
失效模式及影响分析(Failure Mode Effect Analysis, FMEA)就是在产品设计过程、生产过程中，通过对产品各 组成单元潜在的各种失效模式及其对产品功能的影响进行 分析，并把 每个潜在失效模式按它的严酷程度予以分类， 提出可以采用的预防改进措施，以提高产品可靠性的一种 设计、过程分析方法。 实质：通过FMEA及其改进措施的实施，降低产品设 计、过程的潜在失效风险。
推动实施FMEA
为什么要实施FMEA（Why？） 实施FMEA的时机（When？） 如何实施FMEA（How？）

为什么要实施FMEA(Why)
实施“预防措施”而非“纠正措施” 增加可探测的几率 确定最严酷的失效并降低其影响 降低失效的发生 将质量、可靠性引入产品设计和制造过 程
Cr
源自文库
备 注
C
mj
失效模式及影响分析(FMEA)－6

传统的FMEA和FMECA
λ p －失效率，参考手册或通过预计得到 α j －失效模式频数比，参考失效率原始数据或试验及使用数 据推出，也可以根据产品功能分析判断得到 β j －失效影响概率，分析人员根据经验判断得到 β j 的定量估算表 失效影响 功能丧失
失效模式及影响分析(FMEA)－4

传统的FMEA和FMECA
FMEA表
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 高层次 影响 最终 影响 故 障 检 测 方 法 补 偿 措 施 严 酷 度 类 别 备 注
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如何实施预防措施并落实其效果
失效模式及影响分析(FMEA)－1

FMEA分析方法
根据产品的复杂程度及功能关系划分产品层次 在约定的层次进行FMEA 硬件法－根据产品的功能对每个潜在失效模式及其影 响进行分析评价。(产品结构、设计图纸及其 他资料确定。严格的FMEA) 功能法－根据产品的功能输出对其失效模式及其影响 进行分析评价。 (产品初期，设计尚未完成， 资料不全面。简单的FMEA。自上而下的功 能FMEA)