FMEA是一種可靠性設(shè)計(jì)的重要方法
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FMEA是一種可靠性設(shè)計(jì)的重要方法。它實(shí)際上是FMA（故障模式分析）和FEA（故障影響分析）的組合。它對(duì)各種可能的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)價(jià)、分析，以便在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上消除這些風(fēng)險(xiǎn)或?qū)⑦@些風(fēng)險(xiǎn)減小到可接受的水平。及時(shí)性是成功實(shí)施FMEA的最重要因素之一，它是一個(gè)“事前的行為”，而不是“事后的行為”。為達(dá)到最佳效益，F(xiàn)MEA必須在故障模式被納入產(chǎn)品之前進(jìn)行。
FMEA實(shí)際是一組系列化的活動(dòng)，其過(guò)程包括：找出產(chǎn)品/過(guò)程中潛在的故障模式；根據(jù)相應(yīng)的評(píng)價(jià)體系對(duì)找出的潛在故障模式進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)量化評(píng)估；列出故障起因/機(jī)理，尋找預(yù)防或改進(jìn)措施。
由于產(chǎn)品故障可能與設(shè)計(jì)、制造過(guò)程、使用、承包商/供應(yīng)商以及服務(wù)有關(guān)，因此FMEA又細(xì)分為設(shè)計(jì)FMEA、過(guò)程FMEA、使用FMEA和服務(wù)FMEA四類(lèi)。其中設(shè)計(jì)FMEA和過(guò)程FMEA最為常用。
設(shè)計(jì)FMEA（也記為d-FMEA）應(yīng)在一個(gè)設(shè)計(jì)概念形成之時(shí)或之前開(kāi)始，并且在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)各階段中，當(dāng)設(shè)計(jì)有變化或得到其他信息時(shí)及時(shí)不斷地修改，并在圖樣加工完成之前結(jié)束。其評(píng)價(jià)與分析的對(duì)象是最終的產(chǎn)品以及每個(gè)與之相關(guān)的系統(tǒng)、子系統(tǒng)和零部件。需要注意的是，d-FMEA在體現(xiàn)設(shè)計(jì)意圖的同時(shí)還應(yīng)保證制造或裝配能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)計(jì)意圖。因此，雖然d-FMEA不是靠過(guò)程控制來(lái)克服設(shè)計(jì)中的缺陷，但其可以考慮制造/裝配過(guò)程中技術(shù)的/客觀的限制，從而為過(guò)程控制提供了良好的基礎(chǔ)。進(jìn)行d-FMEA有助于：
• 設(shè)計(jì)要求與設(shè)計(jì)方案的相互權(quán)衡；
• 制造與裝配要求的最初設(shè)計(jì)；
• 提高在設(shè)計(jì)/開(kāi)發(fā)過(guò)程中考慮潛在故障模式及其對(duì)系統(tǒng)和產(chǎn)品影響的可能性；
• 為制定全面、有效的設(shè)計(jì)試驗(yàn)計(jì)劃和開(kāi)發(fā)項(xiàng)目提供更多的信息；
建立一套改進(jìn)設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)試驗(yàn)的優(yōu)先控制系統(tǒng)；
• 為將來(lái)分析研究現(xiàn)場(chǎng)情況、評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)的更改以及開(kāi)發(fā)更先進(jìn)的設(shè)計(jì)提供參考。
過(guò)程FMEA（也記為p-FMEA）應(yīng)在生產(chǎn)工裝準(zhǔn)備之前、在過(guò)程可行性分析階段或之前開(kāi)始，而且要考慮從單個(gè)零件到總成的所有制造過(guò)程。其評(píng)價(jià)與分析的對(duì)象是所有新的部件/過(guò)程、更改過(guò)的部件/過(guò)程及應(yīng)用或環(huán)境有變化的原有部件/過(guò)程。需要注意的是，雖然p-FMEA不是靠改變產(chǎn)品設(shè)計(jì)來(lái)克服過(guò)程缺陷，但它要考慮與計(jì)劃的裝配過(guò)程有關(guān)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)特性參數(shù)，以便最大限度地保證產(chǎn)品滿足用戶的要求和期望。 p-FMEA一般包括下述內(nèi)容：
• 確定與產(chǎn)品相關(guān)的過(guò)程潛在故障模式；
• 評(píng)價(jià)故障對(duì)用戶的潛在影響；
• 確定潛在制造或裝配過(guò)程的故障起因，確定減少故障發(fā)生或找出故障條件的過(guò)程控制變量；
• 編制潛在故障模式分級(jí)表，建立糾正措施的優(yōu)選體系；
• 將制造或裝配過(guò)程文件化。
FMEA技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展十分迅速。50年代初，美國(guó)第一次將FMEA思想用于一種戰(zhàn)斗機(jī)操作系統(tǒng)的設(shè)計(jì)分析，到了60年代中期，F(xiàn)MEA技術(shù)正式用于航天工業(yè)（Apollo計(jì)劃）。1976年，美國(guó)國(guó)防部頒布了FMEA的軍用標(biāo)準(zhǔn)，但僅限于設(shè)計(jì)方面。70年代末，F(xiàn)MEA技術(shù)開(kāi)始進(jìn)入汽車(chē)工業(yè)和醫(yī)療設(shè)備工業(yè)。80年代初，進(jìn)入微電子工業(yè)。80年代中期，汽車(chē)工業(yè)開(kāi)始應(yīng)用過(guò)程FMEA確認(rèn)其制造過(guò)程。到了1988年，美國(guó)聯(lián)邦航空局發(fā)布咨詢通報(bào)要求所有航空系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及分析都必須使用FMEA。1991年，ISO-9000推薦使用FMEA提高產(chǎn)品和過(guò)程的設(shè)計(jì)。1994年，F(xiàn)MEA又成為QS-9000的認(rèn)證要求。目前，F(xiàn)MEA已在工程實(shí)踐中形成了一套科學(xué)而完整的分析方法。
FMEA是一種可靠性設(shè)計(jì)的重要方法
它對(duì)各種可能的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)價(jià)、分析，以便在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上消除這些風(fēng)險(xiǎn)或?qū)⑦@些風(fēng)險(xiǎn)減小到可接受的水平。
FMEA實(shí)際是一組系列化的活動(dòng)，其過(guò)程包括：找出產(chǎn)品/過(guò)程中潛在的故障模式；根據(jù)相應(yīng)的評(píng)價(jià)體系對(duì)找出的潛在故障模式進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)量化評(píng)估；列出故障起因/機(jī)理，尋找預(yù)防或改進(jìn)措施。
故障模式、影響、分析模塊
其核心部分是對(duì)特定系統(tǒng)進(jìn)行分析研究，確定怎樣修改系統(tǒng)以提高整體可靠性，避免失效。為了準(zhǔn)確計(jì)算失效的危害性，在分析時(shí)，提供了系統(tǒng)化的處理過(guò)程，自動(dòng)編制FMEA任務(wù)，包括確定所有可能失效的零部件及其失效模式，確定每一種失效模式的局部影響、下一級(jí)別的影響以及對(duì)系統(tǒng)的最終影響，確定失效引起的危害性，確定致命失效模式以消除或減少發(fā)生的可能性或劇烈程度。
FMEA可完成以下功能：
² 失效模式、影響分析（FMEA）
² 危害性分析（Critically Analysis）
² 功能FMEA(Functional FMEA)
² 破壞模式和影響分析（DMEA）
FMEA具有以下特點(diǎn)：
² 豐富的故障模式數(shù)據(jù)庫(kù)
² 完善的企業(yè)FMEA規(guī)范定制功能
² 自動(dòng)由FMEA生成原始的FTA（故障樹(shù)）
故障樹(shù)分析（Fault Tree Analysis）模塊
利用FTA模塊，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程當(dāng)中，通過(guò)對(duì)造成系統(tǒng)故障的各種因素（包括硬件、軟件、環(huán)境、人為因素等）進(jìn)行分析，畫(huà)出邏輯框圖（即故障樹(shù)），從而確定系統(tǒng)故障原因的各種可能組合方式及其發(fā)生概率以計(jì)算系統(tǒng)故障概率，采取相應(yīng)的糾正措施，以提供系統(tǒng)可靠性的一種分析方法。它以圖形的方式表明了系統(tǒng)中失效事件和其它事件之間的相互影響，是適用于大型復(fù)雜系統(tǒng)安全性與可靠性分析的常用的有效方法。利用FTA，用戶可以簡(jiǎn)單快速地建立故障樹(shù)，輸入有關(guān)參數(shù)并對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行定性分析和定量分析，生成報(bào)告，最后打印輸出。
事件樹(shù)分析(Event Tree Analysis)模塊
ETA是一種邏輯的演繹法,它在給定一個(gè)初因事件的情況下,分析該初因事件可能導(dǎo)致的各種事件序列的結(jié)果,從而定性與定量地評(píng)價(jià)系統(tǒng)的特性,并幫助分析人員獲得正確的決策。
ETA不僅適應(yīng)于多因素,多目標(biāo),而且適用于大型的復(fù)雜系統(tǒng)。
ETA 主要有以下功能：
² 非常友好簡(jiǎn)便的初因事件和事件序列的定義
² 簡(jiǎn)單快速的事件樹(shù)中事件序列的概率計(jì)算
² 事件樹(shù)報(bào)告的生成
² ETA 為用戶提供的是完全圖示化的界面
² ETA 與其它模塊完全集成，如可直接故障樹(shù)中的門(mén)和事件直接聯(lián)接
² 支持多級(jí)分支分類(lèi)
² 可處理多個(gè)事件樹(shù)