風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)失效模式和效應(yīng)分析(FMEA)及失效模式、效應(yīng)和危害度分析(FMECA)

1、 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)-失效模式和效應(yīng)分析(FMEA)及失效模式、效應(yīng)和危害度分析(FMECA) 失效模式和效應(yīng)分析(FMEA)及失效模式、效應(yīng)和危害度分析(FMECA)1概述失效模式和效應(yīng)分析(FailureModeandEffectAnalysis，簡(jiǎn)稱(chēng)FMEA)是用來(lái)識(shí)別組件或系統(tǒng)未能達(dá)到其設(shè)計(jì)意圖的方法。FMEA用于識(shí)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(dāng))；這些故障對(duì)系統(tǒng)的影響；故障原因；如何避免故障及/或減弱故障對(duì)系統(tǒng)的影響。失效模式、效應(yīng)和危害度分析(FailureModeandEffectandCriticalityAnalysis，簡(jiǎn)稱(chēng)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(duì)每種被識(shí)別的失效模式進(jìn)行排序。這種分析通常是定性或半定量的，但是使用實(shí)際故障率也可以定量化。2用途FMEA有幾種應(yīng)用：用于部件和產(chǎn)品的設(shè)計(jì)(或產(chǎn)品)FMEA;用于系統(tǒng)的系統(tǒng)FMEA;用于制造和組裝過(guò)程的過(guò)程FMEA;服務(wù)FMEA和軟件FMEA。FMEA/FMECA可以在系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、制造或運(yùn)行過(guò)程中使用。然而，為了提高可靠性，改進(jìn)在設(shè)計(jì)階段更容易實(shí)施。FMEA/FMECA也適用于過(guò)程和程序。例如，它被用來(lái)識(shí)別潛在醫(yī)療保健系統(tǒng)中的錯(cuò)誤和維修程序中的失敗。FMEA/FMECA可用來(lái)：協(xié)助挑選具有高可靠性的替代性設(shè)計(jì)方案；確保所有的失效模式及

3、其對(duì)運(yùn)行成功的影響得到分析；列出潛在的故障并識(shí)別其影響的嚴(yán)重性；為測(cè)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(shí)體系統(tǒng)中的組件故障，但是也可以用來(lái)識(shí)別人為失效模式及影響。FMEA及FMECA可以為其他分析技術(shù)，例如定性及定量的故障樹(shù)分析提供輸入數(shù)據(jù)。3輸入數(shù)據(jù)FMEA及FMECA需要有關(guān)系統(tǒng)組件足夠詳細(xì)的信息，以便對(duì)各組件出現(xiàn)故障的方式進(jìn)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(guò)程步驟的流程圖；了解過(guò)程中每一步或系統(tǒng)組成部分的功能；可能影響運(yùn)行的過(guò)程及環(huán)境參數(shù)的詳細(xì)信息；對(duì)特定故障結(jié)果的了解；有關(guān)故障的歷史信息，包括現(xiàn)有的故障率數(shù)據(jù)。4

4、過(guò)程FMEA的步驟包括：界定研究的范圍及目標(biāo)；組建團(tuán)隊(duì)；了解FMECA適用的系統(tǒng)；將系統(tǒng)分成組件或步驟；對(duì)于列出的各組件或步驟，確認(rèn)：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(jī)制？故障可能產(chǎn)生的影響？失敗是無(wú)害的還是有破壞性的？故障如何檢測(cè)？確定故障補(bǔ)償設(shè)計(jì)中的固有規(guī)定。對(duì)于FMECA，研究團(tuán)隊(duì)接著根據(jù)故障結(jié)果的嚴(yán)重性，將每個(gè)識(shí)別出的失效模式進(jìn)行分類(lèi)；這可以有幾種方法完成。普通方法包括：模式危險(xiǎn)度指數(shù)；風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)；風(fēng)險(xiǎn)優(yōu)先級(jí)。模式危險(xiǎn)度是一種概率計(jì)量，即所考慮的模式將導(dǎo)致整個(gè)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(shí)間此定義經(jīng)常應(yīng)用于設(shè)備故障，其中每個(gè)術(shù)語(yǔ)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(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。這個(gè)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)在不同故障模式的后果不同時(shí)使用，并且能夠應(yīng)用于設(shè)備系統(tǒng)或過(guò)程。風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)可以定性地、半定量地或定量地表達(dá)。風(fēng)險(xiǎn)優(yōu)先級(jí)（Theriskprioritynumber）是一種半定量的危害度測(cè)量方法，其將故障后果、可能性和發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的能力（如果故障很難發(fā)現(xiàn)，則認(rèn)為其優(yōu)先級(jí)較高）進(jìn)行等級(jí)賦值（通常在1到10之間）并相乘來(lái)獲得危險(xiǎn)度。這個(gè)方法經(jīng)常用于質(zhì)量保證的應(yīng)用實(shí)踐中。一旦確定失效模式和機(jī)制，就可以界定和實(shí)施針對(duì)更重大失效模式的糾正措施。失效模式報(bào)告記錄的內(nèi)容包括：所分析系統(tǒng)的詳細(xì)說(shuō)明；開(kāi)展分析的方式；分析中的假

6、設(shè)；數(shù)據(jù)來(lái)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(guān)進(jìn)一步分析、設(shè)計(jì)變更或者計(jì)劃納入測(cè)試計(jì)劃的特征等方面的建議。在完成了上述行動(dòng)之后，通過(guò)另一輪FMEA重新評(píng)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(jī)制及其對(duì)各組件或者系統(tǒng)或過(guò)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(guān)故障原因及其對(duì)整個(gè)系統(tǒng)影響方面的信息。FMECA的輸出包括對(duì)于系統(tǒng)失效的可能性、失效模式導(dǎo)致的風(fēng)險(xiǎn)程度或者風(fēng)險(xiǎn)程度和探測(cè)到”勺失效模式的組合等方面的重要性進(jìn)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(diǎn)及局限FMEA與FMECA的優(yōu)點(diǎn)包括：廣泛適用于人力，設(shè)備和系統(tǒng)失效模式，以及硬件，軟件和程序；識(shí)別組件失效模式及其原因和對(duì)系統(tǒng)的影響，同時(shí)用可讀性較強(qiáng)的形式表現(xiàn)出來(lái)；通過(guò)在設(shè)計(jì)初期發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，從而避免了開(kāi)支較大的設(shè)備改造；識(shí)別單點(diǎn)失效模式以及對(duì)冗余或安全系統(tǒng)的需要；通過(guò)突出計(jì)劃測(cè)試的關(guān)鍵特征，