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失效模式及影响分析

失效模式和影响分析(FMEA)是识别与使用产品或服务相关的潜在风险的工具。FMEA通常与故障树分析结合使用。简单来说，失效模式分析是一种识别系统中关键组件和子系统的风险评估方法。故障模式是指产品可能发生故障的特定方式，而故障效应则描述故障可能对用户造成的影响。

FMECA的目标是确定故障的根本原因，了解故障对人员和产品的影响，并提出预防故障的方法。

失效模式与影响分析(FMEA)由三部分组成:

1)潜在失效模式识别;

2)对每种识别的失效模式进行评估;而且

3)选择要采取的措施，以减轻已识别的故障模式。

潜在失效模式的识别

为了执行有效的FMEA，有必要首先确定可能发生的故障类型。有几种方法可以确定潜在的失效模式。一种方法是与利益相关者就可能的失败模式进行头脑风暴。

另一种方法是检查关于所考虑的产品或服务的现有文档。文档包括设计规范、维护手册、保修信息、测试报告等。一旦确定了潜在的故障模式，就应该根据它们的严重程度对它们进行优先级排序。

已识别失效模式的评估

一旦确定了潜在的失效模式，就需要对其进行评估。评估包括根据每种故障模式的严重程度为其分配分数。分数既应反映故障发生的概率，也应反映故障发生后的后果。以下指南为评估潜在失效模式提供了一些有用的标准:

•严重性评分-严重性评分反映了特定故障模式造成伤害的可能性和/或程度。得分越高，伤害的可能性和/或程度就越大。

•概率分数——概率分数反映了故障发生的可能性。分数越高，失败模式发生的可能性就越小。

•后果评分——后果评分反映了给定故障模式的失败对用户产生不利影响的程度。同样，分数越高，后果越严重。

•频率得分——频率得分反映了故障模式预计发生的次数。分数越高，表示发生的频率越高。

选择操作以减轻已识别的故障模式

在评估了失效模式之后，需要选择它们进行缓解。所选择的操作应该处理级别最高的故障模式。如果单个操作不能解决所有高分失败模式，那么应该考虑其他操作。

失效模式和影响分析术语

失效模式:一个一件物品失效的特定方式，与失效原因无关。

失效模式及影响分析(FMEA):一种程序，通过该程序，每个项目的每个可信失效模式，从低到高，分析以确定对系统的影响，并根据其影响的严重程度对每个潜在失效模式进行分类。

契约水平的硬件级别层次结构部件到组件到子系统到系统等。

冗余指的是有多个独立的方法来完成一个功能。冗余有不同的类型，包括:

(1）Operational-Redundant项目，所有项目都在运行周期内通电;包括负载分担，其中冗余项以这样一种方式连接，即当一项失效时，另一项将继续执行功能。没有必要把失败的项目换掉或换入冗余的项目。

（2）Standby-Items它们是无效的(没有电源应用)，直到它们在主要项目失败时被切换。

（3）冗余度:相同项目执行相同的功能。

（4）与冗余-执行相同功能的不同项目

失效模式和影响分析(FMEA)过程

• 定义要分析的系统。一个完整的系统定义包括内部和接口功能的识别，所有契约级别的预期性能，系统限制和故障定义。同时,国家系统和任务阶段没有对遗漏的原因进行分析。

• 通过确定开始分析的契约级别来表明分析的深度。

• 确定FMEA验证的具体设计要求。

• 定义分析所基于的基本规则和假设。确定要分析的任务阶段和每个任务阶段的设备状态。

• 获得或构建功能和可靠性框图，表明功能组的相互关系，系统操作独立的数据通道，以及系统的备份或变通特性。

• 在工作表上识别故障模式、影响、故障检测、解决方法特征和其他相关信息。

• 根据规定的严重程度类别评估每个失效效果的严重程度。

失效模式与影响分析(FMEA)流程图:

FMEA历史:

FMECA最初由美国国家航空航天局(NASA)开发，用于改进和验证太空计划硬件的可靠性。

FMECA流程图:(失效模式、影响和关键分析)

关键分析流程:

这支队伍是谁?

派代表出席的领域有:

• 质量

• 物流

• 工程

• 采购

• 制造业

• 销售

• 工具

• 市场营销

• 客户

• 供应商

失效模式分析

失效模式分析(FMA)是一种帮助识别与产品或系统相关的潜在风险的工具。FMA是一种识别可能故障及其原因的系统方法。为了执行fma，我们首先需要了解什么是故障。

故障被定义为在系统正常运行期间发生的任何不希望发生的事件。

失败有两种类型:

1)设计缺陷;

2)操作缺陷。

设计缺陷是指导致产品或系统失败的设计缺陷。这些可能是由制造错误、质量控制差或缺乏测试引起的。由于产品或系统使用不当而产生的操作缺陷。这可能是用户错误、误用或滥用。

失效模式

有五种不同类型的失效模式:

1)材料、部件或组件的缺陷;

2)装配/安装错误;

3)人为因素问题;

4)环境条件;

5)系统设计故障。

每一类都包含几种特定的失效模式。

失败的影响

一旦我们确定了故障模式，我们就可以确定每种故障模式对系统的影响。我们通过确定如果发生每种故障模式会造成多大的损害来做到这一点。损坏的范围从微小的外观变化到产品的完全破坏。一旦我们知道每种故障模式导致的损害类型，我们就可以根据严重程度对它们进行排序。

失效概率

然后我们计算每个故障发生的概率。概率用公式P = 1-Q计算，其中Q是系统的可靠性。可靠性由系统在其生命周期内无故障成功运行的次数除以所执行的总操作次数来确定。

风险优先级编号

风险优先级编号(RPNs)根据每种故障模式造成的损害的严重程度分配给它。rpn的计算方法是将故障的概率乘以损坏的严重程度。RPN越高，发生故障的风险就越大。