FMEA失效模式與影響分析

1、FMEA（失效模式與影響分析）FailureModeandEffectsAnalysis潛在失效模式與后果分析在設(shè)計(jì)和制造產(chǎn)品時(shí)，通常有三道控制缺陷的防線：避免或消除故障起因、預(yù)先確定或檢測故障、減少故障的影響和后果。FMEA正是幫助我們從第一道防線就將缺陷消滅在搖籃之中的有效工具。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。它對各種可能的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評價(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“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

2、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，其過程包括：找出產(chǎn)品/過程中潛在的故障模式；根據(jù)相應(yīng)的評價(jià)體系對找出的潛在故障模式進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)量化評估；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、過程FMEA、使用FMEA和服務(wù)FMEA四類。其中設(shè)計(jì)FMEA和過程FMEA最為常用。設(shè)計(jì)FMEA（也記為d-FMEA）應(yīng)在一個設(shè)計(jì)概念形成之時(shí)或之前開始，并且在產(chǎn)品開發(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。其評價(jià)與分析的對象是最終的產(chǎn)品以及每個與之相關(guān)

3、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不是靠過程控制來克服設(shè)計(jì)中的缺陷，但其可以考慮制造/裝配過程中技術(shù)的/客觀的限制，從而為過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)/開發(fā)過程中考慮潛在故障模式及其對系統(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)和開發(fā)試驗(yàn)的優(yōu)先控制系統(tǒng)； 為將來分析研究現(xiàn)場情況、評價(jià)設(shè)計(jì)的更改以及開發(fā)更先進(jìn)的設(shè)計(jì)提供參考。過程FMEA（也記為p-FMEA

4、）應(yīng)在生產(chǎn)工裝準(zhǔn)備之前、在過程可行性分析階段或之前開始,而且要考慮從單個零件到總成的所有制造過程。其評價(jià)與分析的對象是所有新的部件/過程、更改過的部件/過程及應(yīng)用或環(huán)境有變化的原有部件/過程。需要注意的是，雖然p-FMEA不是靠改變產(chǎn)品設(shè)計(jì)來克服過程缺陷，但它要考慮與計(jì)劃的裝配過程有關(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)的過程潛在故障模式； 評價(jià)故障對用戶的潛在影響； 確定潛在制造或裝配過程的故障起因，確定減少故障發(fā)生或找出故障條件的過程控制變量； 編制潛在故障模式分級表，建立糾正措施的優(yōu)選體系； 將制造或裝配過程文件化

5、。FMEA技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展十分迅速。50年代初，美國第一次將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，美國國防部頒布了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)開始進(jìn)入汽車工業(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，汽車工業(yè)開始應(yīng)用過程FMEA確認(rèn)其制造過程。到了1988年，美國聯(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)ME

6、A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)的重要方法它對各種可能的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評價(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。實(shí)際是一組系列化的活動，其過程包括：找出產(chǎn)品/過程中潛在的故障模式；根據(jù)相應(yīng)的評價(jià)體系對找出的潛在故障模式進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)量化評估；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)化的處理過程，自動編制任務(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

7、級別的影響以及對系統(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?？赏瓿梢韵鹿δ埽菏Ｊ?、影響分析（）危害性分析（CriticallyAnalysis）功能FMEA（Functional）破壞模式和影響分析（DMEA）具有以下特點(diǎn)：豐富的故障模式數(shù)據(jù)庫完善的企業(yè)規(guī)范定制功能自動由生成原始的FTA（故障樹）故障樹分析（FaultTreeAnalysis）模塊利用FTA模塊，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程當(dāng)中，通過對造成系統(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，畫出邏輯框圖（即故障樹），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，用戶可以簡單快速地建立故障樹，輸入有關(guān)參數(shù)并對系統(tǒng)進(jìn)行定性分析和定量分析，生成報(bào)告，最后打印輸出。事件樹分析(EventTreeAnalysis)模塊ETA是一種邏輯的演繹法，它在給定一個初因事件的情況下，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