什么是故障模式及影響分析（FMEA）
幾十年來(lái)，故障模式及影響分析（FMEA）方法一直被用于進(jìn)行技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)分析，識(shí)別和減少故障，提高產(chǎn)品和工藝的安全性。該技術(shù)在不同的行業(yè)、不同應(yīng)用場(chǎng)景有所差異，但其目標(biāo)均是防止對(duì)最終用戶造成傷害，并遵守相應(yīng)的安全法規(guī)。特別是近年來(lái)，國(guó)內(nèi)眾多企業(yè)開展了相應(yīng)的故障模式及影響分析技術(shù)的引入、工具引入或者系統(tǒng)建設(shè)。
一、為什么要進(jìn)行故障模式及影響分析（FMEA）？
團(tuán)隊(duì)使用FMEA技術(shù)來(lái)識(shí)別產(chǎn)品生命周期不同階段的潛在故障，包括產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造或裝配過(guò)程、應(yīng)用、使用階段的潛在故障等。它有助于評(píng)估與這些故障模式相關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)問(wèn)題進(jìn)行排序和優(yōu)先級(jí)排序。
FMEA允許團(tuán)隊(duì)采取行動(dòng)來(lái)識(shí)別、確定優(yōu)先級(jí)、消除或減少故障。故障的優(yōu)先級(jí)根據(jù)以下排序：
● 其后果的嚴(yán)重性
● 發(fā)生的頻率
● 檢測(cè)難易程度
FMEA強(qiáng)調(diào)預(yù)防，可有助于降低對(duì)人和企業(yè)造成傷害的風(fēng)險(xiǎn)。FMEA的循序漸進(jìn)、逐步實(shí)施（例如AIAG的七步法）的方法有利于在實(shí)施前確定問(wèn)題，并評(píng)估擬采取的變更對(duì)現(xiàn)有過(guò)程/工藝的影響。
FMEA的實(shí)施可以始于概念設(shè)計(jì)階段，并貫穿產(chǎn)品的整個(gè)生命周期。它有助于記錄當(dāng)前的知識(shí)和行動(dòng)，以用于持續(xù)改進(jìn)。
二、什么是故障模式及影響分析（FMEA）？
FMEA是一種系統(tǒng)工程方法，用于評(píng)估和識(shí)別產(chǎn)品或過(guò)程/工藝可能在哪里以及如何失效。這是一種主動(dòng)的方法，用于評(píng)估潛在故障的影響，并確定流程中最需要更改的環(huán)節(jié)。
“故障模式”是指故障發(fā)生的方式。在GB/T 3187標(biāo)準(zhǔn)中，給出的定義是相對(duì)于給定的功能，故障產(chǎn)品的一種狀態(tài)；在GJB451A標(biāo)準(zhǔn)中，給出的定義是故障的表現(xiàn)形式。如短路、開路、斷裂、過(guò)度耗損等。
“影響”是指客戶（內(nèi)部和外部）所經(jīng)歷的不期望的影響。
三、有哪些不同類型的FMEA？
● 系統(tǒng)/硬件/功能FMEA——對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的最高級(jí)別進(jìn)行分析，檢查其各個(gè)子系統(tǒng)的功能以及它們?nèi)绾问А?/p>
● 設(shè)計(jì)FMEA——-識(shí)別產(chǎn)品/服務(wù)的新設(shè)計(jì)或變更設(shè)計(jì)中可能影響用戶體驗(yàn)的潛在風(fēng)險(xiǎn)。
● 過(guò)程/工藝FMEA——通過(guò)查看制造過(guò)程步驟、其過(guò)程功能、故障模式及其對(duì)過(guò)程和最終用戶的影響來(lái)識(shí)別過(guò)程/工藝變化的風(fēng)險(xiǎn)。
● 服務(wù)FMEA——旨在識(shí)別和防止由于安裝、維護(hù)、操作或維修不當(dāng)而可能發(fā)生的服務(wù)相關(guān)產(chǎn)品故障。
● 軟件FMEA——評(píng)估系統(tǒng)或軟件設(shè)計(jì)及其執(zhí)行能力，識(shí)別可能損害性能的潛在風(fēng)險(xiǎn)，并做出可預(yù)測(cè)的反應(yīng)，以確保系統(tǒng)安全。
● 接口FMEA——當(dāng)前的產(chǎn)品越來(lái)越復(fù)雜，產(chǎn)品往往由眾多系統(tǒng)、子系統(tǒng)、設(shè)備組成，這些系統(tǒng)、設(shè)備之間存在多種功能、物理界面關(guān)聯(lián)關(guān)系，也就是接口。比如電氣接口、機(jī)械接口、軟件接口、供給服務(wù)接口、環(huán)境接口、性能參數(shù)接口等等。接口FMEA是分析這些接口的故障對(duì)于產(chǎn)品的影響如何。
● 損壞模式FMEA——評(píng)估由于戰(zhàn)斗損傷所造成損壞的表現(xiàn)形式以及損壞的情況、損壞影響。
● 機(jī)械FMEA-有助于分析制造過(guò)程中使用的機(jī)械的潛在故障。
四、如何進(jìn)行FMEA？
要進(jìn)行FMEA分析，可以按照如下步驟進(jìn)行：
● 確定FMEA的范圍，并使用產(chǎn)品設(shè)計(jì)原理圖、工藝流程圖、制造步驟等詳細(xì)說(shuō)明概念、系統(tǒng)、設(shè)計(jì)、工藝或服務(wù)。
● 組建一個(gè)跨職能團(tuán)隊(duì)，由對(duì)過(guò)程/工藝/流程、產(chǎn)品和客戶需求具有不同知識(shí)的人員組成。
● 確定可能包括設(shè)計(jì)、質(zhì)量、制造、測(cè)試、維護(hù)、采購(gòu)（和供應(yīng)商）、可靠性、銷售、營(yíng)銷（和客戶）和客戶服務(wù)在內(nèi)的功能。
● 確定目標(biāo)并將范圍劃分為項(xiàng)目、零件、組件或工藝步驟。
● 識(shí)別每個(gè)步驟的功能，然后識(shí)別潛在故障模式下每個(gè)功能可能發(fā)生故障的所有方式。
● 識(shí)別每種故障模式對(duì)系統(tǒng)、過(guò)程、產(chǎn)品、服務(wù)、客戶或法規(guī)的影響。
● 下一步是研究后果，并通過(guò)評(píng)級(jí)來(lái)確定故障的潛在影響及其嚴(yán)重程度。
● 使用分析工具確定根本原因，并在FMEA表格上列出每個(gè)故障模式的所有可能原因。
● 確定每個(gè)原因的發(fā)生率（O），并估計(jì)產(chǎn)品或工藝生命周期中發(fā)生故障的概率。在FMEA表中列出相同內(nèi)容。
● 確定每個(gè)原因的當(dāng)前過(guò)程控制，并對(duì)其進(jìn)行監(jiān)控，以防止原因發(fā)生，減少其發(fā)生，或在原因已經(jīng)發(fā)生但客戶受到影響之前檢測(cè)故障。
● 確定每個(gè)控制措施/檢測(cè)手段的檢測(cè)等級(jí)（D）。這將有助于團(tuán)隊(duì)在事故發(fā)生后但在客戶受到影響之前檢測(cè)原因或故障模式。在FMEA表中列出相同內(nèi)容。
● 試著找出故障模式是否與反映安全性或符合政府法規(guī)的關(guān)鍵特征相關(guān)，并需要進(jìn)行特殊控制。
● 計(jì)算風(fēng)險(xiǎn)優(yōu)先級(jí)數(shù)（AP），或RPN和關(guān)鍵重要度，以指導(dǎo)對(duì)潛在故障進(jìn)行排序并對(duì)其進(jìn)行優(yōu)先級(jí)排序。
● 確定降低嚴(yán)重性或發(fā)生率的建議措施，可能是設(shè)計(jì)或工藝變更。一旦行動(dòng)完成，將結(jié)果和日期記錄在FMEA表格上。