FMECA分析基础理论（一）

SunFMEA

1.定义

故障模式影响及危害性分析(Failure Mode ,Effects and Criticality analysis , 简记为FMECA)是分析系统中每一产品所有可能产生的故障模式及其对系统造成的所有可能影响，并按每一个故障模式的严重程度及其发生概率予以分类的一种归纳分析方法。FMECA是一种自下而上的归纳分析方法，包含FMEA和CA两部分。

2.目的作用

从产品设计（功能设计、硬件设计、软件设计）、生产（生产可行性分析、工艺设计、生产设备设计与使用）和使用发现各种影响产品可靠性的缺陷和薄弱环节，为提高产品的质量和可靠性水平提供改进依据。

                               
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3.分类及各部分描述

3.1 分类及选择方法

                               
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这里重点介绍功能FMEA、及硬件FMEA分析。软件FMEA、DMEA、过程FMEA在后续文章中阐述。

3.2 功能FMECA与硬件FMECA分析方法的综合比较

                               
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4.3 CA分析方法的选择

风险优先数（RPN，Risk Priority Number）：主要产生于汽车等民用工业领域。

RPN= ESR×OPR；RPN= ESR×OPR×DDR。

RPN风险优先数，ESR影响严酷度等级，OPR故障模式发生概率等级。

                               
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应用方法：按照RPN的结果排序进行对比分析，当两种故障模式的RPN值相同时，故障严重程度高的应引起重视。实际使用中可以指定一个RPN的门限值，超出此门限值的故障模式均应采用改进措施。

危害性矩阵法：主要产生于航空航天等军用领域。

a）定性分析方法

按照故障模式发生概率的等级划分。由于不知道产品发生故障的总概率，因此难以进行判断，不建议采用。

                               
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b）定量分析方法

定量分析主要是计算故障模式的危害度Cm和产品的危害度Cr。

Cm(j)=α×β×λp×t, j=Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ

α:故障模式频数比，产品某个故障模式占产品所有故障模式的比率。

β：故障影响概率，产品在某故障模式发生的条件下其最终影响导致“最初约定层次”出现某严酷度等级的条件概率。

λp：被分析产品在其任务阶段内的故障率。

t：产品任务阶段的工作时间。Cr(j)= ΣCmi(j)， i=1,2,…,n；j=Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ

n为该产品在第j类严酷度类别下的故障模式总数。

j为严酷度类别。

Cr(j)代表了某一产品在工作时间t内产生的第j类严酷度类别的故障次数。

c）绘制危害性矩阵图

横坐标：一般按等距离表示严酷度类别（Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ）。

纵坐标：产品危害度Cr(j)、模式危害度Cm(j)、故障概率等级（定性分析，A、B、C、D、E）。

应用方法：从图中所标记的故障模式分布点向对角线（图中虚线）作垂线，以该垂线与对角线的交点到原点的距离作为度量故障模式（或产品）危害性的依据，距离越长，其危害性越大，越需要尽快采取改进措施（当采用定性分析时，大多数分布点是重叠在一起的，此时只能按区域分析）。

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