風險評估技術失效模式和效應分析(FMEA)及失效模式、效應和危害度分析(FMECA)

1、 風險評估技術-失效模式和效應分析(FMEA)及失效模式、效應和危害度分析(FMECA) 失效模式和效應分析(FMEA)及失效模式、效應和危害度分析(FMECA)1概述失效模式和效應分析(FailureModeandEffectAnalysis，簡稱FMEA)是用來識別組件或系統(tǒng)未能達到其設計意圖的方法。FMEA用于識別：系統(tǒng)各部分所有潛在的失效模式(失效模式是被觀察到的是失誤或操作不當)；這些故障對系統(tǒng)的影響；故障原因；如何避免故障及/或減弱故障對系統(tǒng)的影響。失效模式、效應和危害度分析(FailureModeandEffectandCriticalityAnalysis，簡稱FMECA)拓展

2、了FMEA的使用范圍。根據(jù)其重要性和危害程度，F(xiàn)MECA可對每種被識別的失效模式進行排序。這種分析通常是定性或半定量的，但是使用實際故障率也可以定量化。2用途FMEA有幾種應用：用于部件和產(chǎn)品的設計(或產(chǎn)品)FMEA;用于系統(tǒng)的系統(tǒng)FMEA;用于制造和組裝過程的過程FMEA;服務FMEA和軟件FMEA。FMEA/FMECA可以在系統(tǒng)的設計、制造或運行過程中使用。然而，為了提高可靠性，改進在設計階段更容易實施。FMEA/FMECA也適用于過程和程序。例如，它被用來識別潛在醫(yī)療保健系統(tǒng)中的錯誤和維修程序中的失敗。FMEA/FMECA可用來：協(xié)助挑選具有高可靠性的替代性設計方案；確保所有的失效模式及

3、其對運行成功的影響得到分析；列出潛在的故障并識別其影響的嚴重性；為測試及維修工作的規(guī)劃提供依據(jù)；為定量的可靠性及可用性分析提供依據(jù)。它大多用于實體系統(tǒng)中的組件故障，但是也可以用來識別人為失效模式及影響。FMEA及FMECA可以為其他分析技術，例如定性及定量的故障樹分析提供輸入數(shù)據(jù)。3輸入數(shù)據(jù)FMEA及FMECA需要有關系統(tǒng)組件足夠詳細的信息，以便對各組件出現(xiàn)故障的方式進行有意義的分析。信息可能包括：正在分析的系統(tǒng)及系統(tǒng)組件的圖形，或者過程步驟的流程圖；了解過程中每一步或系統(tǒng)組成部分的功能；可能影響運行的過程及環(huán)境參數(shù)的詳細信息；對特定故障結(jié)果的了解；有關故障的歷史信息，包括現(xiàn)有的故障率數(shù)據(jù)。4

4、過程FMEA的步驟包括：界定研究的范圍及目標；組建團隊；了解FMECA適用的系統(tǒng)；將系統(tǒng)分成組件或步驟；對于列出的各組件或步驟，確認：各部分出現(xiàn)明顯故障的方式是什么？造成這些失效模式的具體機制？故障可能產(chǎn)生的影響？失敗是無害的還是有破壞性的？故障如何檢測？確定故障補償設計中的固有規(guī)定。對于FMECA，研究團隊接著根據(jù)故障結(jié)果的嚴重性，將每個識別出的失效模式進行分類；這可以有幾種方法完成。普通方法包括：模式危險度指數(shù)；風險等級；風險優(yōu)先級。模式危險度是一種概率計量，即所考慮的模式將導致整個系統(tǒng)故障；其被定義為：故障影響概率*模式故障率*系統(tǒng)操作時間此定義經(jīng)常應用于設備故障，其中每個術語可以定量地

5、確定，而且故障模式都有同樣的后果。從發(fā)生的故障模式后果與故障概率的組合獲得風險等級。這個風險等級在不同故障模式的后果不同時使用，并且能夠應用于設備系統(tǒng)或過程。風險等級可以定性地、半定量地或定量地表達。風險優(yōu)先級（Theriskprioritynumber）是一種半定量的危害度測量方法，其將故障后果、可能性和發(fā)現(xiàn)問題的能力（如果故障很難發(fā)現(xiàn)，則認為其優(yōu)先級較高）進行等級賦值（通常在1到10之間）并相乘來獲得危險度。這個方法經(jīng)常用于質(zhì)量保證的應用實踐中。一旦確定失效模式和機制，就可以界定和實施針對更重大失效模式的糾正措施。失效模式報告記錄的內(nèi)容包括：所分析系統(tǒng)的詳細說明；開展分析的方式；分析中的假

6、設；數(shù)據(jù)來源；結(jié)果，包括完成的工作表；危害度（如果完成的話）以及界定危害度的方法；有關進一步分析、設計變更或者計劃納入測試計劃的特征等方面的建議。在完成了上述行動之后，通過另一輪FMEA重新評估系統(tǒng)。5輸出結(jié)果FMEA的主要輸出結(jié)果是故障模式，失效機制及其對各組件或者系統(tǒng)或過程步驟影響的清單（可能包括故障可能性的信息）。也能提供有關故障原因及其對整個系統(tǒng)影響方面的信息。FMECA的輸出包括對于系統(tǒng)失效的可能性、失效模式導致的風險程度或者風險程度和探測到”勺失效模式的組合等方面的重要性進行排序。如果使用合適的故障率資料和定量后果，F(xiàn)MECA可以輸出定量結(jié)果。6優(yōu)點及局限FMEA與FMECA的優(yōu)點包括：廣泛適用于人力，設備和系統(tǒng)失效模式，以及硬件，軟件和程序；識別組件失效模式及其原因和對系統(tǒng)的影響，同時用可讀性較強的形式表現(xiàn)出來；通過在設計初期發(fā)現(xiàn)問題，從而避免了開支較大的設備改造；識別單點失效模式以及對冗余或安全系統(tǒng)的需要；通過突出計劃測試的關鍵特征，