一、 什么是FMEA？

FMEA(Potential Failure Mode and Effects Analysis)潛在失效模式和后果分析，是在產(chǎn)品設(shè)計階段和過程設(shè)計階段，對構(gòu)成產(chǎn)品的 子系統(tǒng)、零件，對構(gòu)成過程的各個工序逐一進行分析，找出所有潛在的失效模式，并分析其可能的后果，從而預(yù)先采取必要的措施，以提高產(chǎn)品的 質(zhì)量和可靠性的一種系統(tǒng)化的活動。

1）、FMEA是一種事前行為，在開發(fā)中完成（預(yù)防），是一個動態(tài)文件。FMEA是可靠性的風(fēng)險分析方法之一。

2）、FMEA是一個風(fēng)險分析的工具，包括風(fēng)險評估和風(fēng)險控制兩部分。

3）、FMEA與風(fēng)險評估有關(guān)的三個問題：

嚴重度是評估失效對顧客影響的等級。

發(fā)生頻度是指一個失效原因可能的發(fā)生頻率。

探測度是評估產(chǎn)品和過程控制對失效原因或失效模式的探測能力。

★ FMEA最顯著的成果是將跨職能小組的集體知識文件化。

二、VDA&AIAG 第五版FMEA與AIAG 第四版 FMEA的變化

1）、使用“七步法”代替VDA五步法及AIAG填表法

2）. 新增“FMEA-MSR”（Supplemental FMEA for Monitoring and System Response 監(jiān)視及系統(tǒng)響應(yīng)的補充FMEA）。

配合ISO26262，用于分析客戶在操作車輛電子電氣產(chǎn)品或安全性相關(guān)的產(chǎn)品時的失效，通過分析診斷監(jiān)測和系統(tǒng)響應(yīng)的有效性來維護功能安全，同時還適用于分析法規(guī)要求的一致性。

研究對象是軟件系統(tǒng)、電子系統(tǒng)或機電系統(tǒng)

分析有關(guān)在客戶操作條件下的潛在失效及對系統(tǒng) 和車輛的影響后果。

考慮的是系統(tǒng)或駕駛?cè)藛T是否探測到失效。

在客戶操作過程中發(fā)現(xiàn)失效，可以通過切換到降 級操作避免最初的失效模式。

3）. SOD打分規(guī)則發(fā)生變化

4）.AP替代RPN

AP（Action Priority）表為FMEA團隊提供S、O、D的1000種所有組合的邏輯細節(jié)，可以根據(jù)每個S、O、D值和這些值的組合來單獨評估確定行動的優(yōu)先順序，以確定可能的行動需求。

5）.FMEA表格發(fā)生變化

其他 DFMEA中取消“分類”，PFMEA中仍然保留；優(yōu)化欄中“建議措施”細分為“預(yù)防措施”和“探測措施”,并增加“措施狀態(tài)”列；新增FMEA報告表單；新增FMEA-MSR表單格式

6）.FMEA的方法-七步法

三、DFMEA實施要求

步驟一、項目規(guī)劃和定義

設(shè)計FMEA"規(guī)劃和準備"步驟的目的是確定項目將要執(zhí)行的FMEA類型， 并根據(jù)正在進行的分析類型（即系統(tǒng)、子系統(tǒng)或組件）定義每個FMEA類型中包含和不包含的內(nèi)容。

設(shè)計FMEA （DFMEA）“規(guī)劃和準備"步驟的主要目標是：

項目確定

項目計劃：目的、時間安排、團隊、任務(wù)和工具（5T）

分析邊界：分析中包括什么、不包括什么

利用以往的經(jīng)驗確認基準FMEA

步驟二、結(jié)構(gòu)分析

結(jié)構(gòu)樹按層次排列系統(tǒng)要素，并通過結(jié)構(gòu)化連接展示依賴關(guān)系。

為了防止冗余，每個系統(tǒng)要素只存在一次，這就保證了整個系統(tǒng)結(jié)構(gòu)清晰 明了。 每個系統(tǒng)要素下排列的結(jié)構(gòu)都是獨立的子結(jié)構(gòu)（見圖2.2-2）。

系統(tǒng)要素之間的交互作用稍后可以描述為功能并由功能網(wǎng)表示（見步驟三 “功能分析”）。

結(jié)構(gòu)樹中總是會存在一個系統(tǒng)要素，即使它只是從功能派生出來，而且還不能清楚地定義它到底是什么。

結(jié)構(gòu)分析-結(jié)構(gòu)樹示例

步驟三、功能分析

設(shè)計功能分析的目的是確保要求/規(guī)范中規(guī)定的功能被適當?shù)胤峙浣o系統(tǒng)要素。無論DFMEA使用什么 工具創(chuàng)建，其分析都要用功能術(shù)語編寫，這一點至關(guān)重要。

設(shè)計功能分析的主要目標是：

產(chǎn)品或過程功能可視化

制作功能樹/網(wǎng)或者功能分析表格和參數(shù)圖（P圖）

將相關(guān)要求與顧客（內(nèi)部和外部）功能關(guān)聯(lián)

將要求或特性與功能關(guān)聯(lián)

工程團隊（系統(tǒng)、安全和組件）之間的協(xié)作

失效分析步驟的基礎(chǔ)

該結(jié)構(gòu)提供了基礎(chǔ)，以便能夠就每個系統(tǒng)要素的功能和要求對其進行單獨 分析。

為此，有必要全面了解系統(tǒng)及其運行條件和環(huán)境，如熱、冷、灰塵、濺水、 鹽、冰、振動、電氣故障 等。

功能分析

應(yīng)利用功能樹/網(wǎng)或DFMEA表格展示若干系統(tǒng)要素功能之間的交互作用，分析的重點從OEM到一級供 應(yīng)商再到N級供應(yīng)商。

創(chuàng)建功能樹/網(wǎng)或功能矩陣的目的是將功能之間的技術(shù)依賴關(guān)系進行整合。因此，它在后期將支持失效 依賴關(guān)系的可視化。當按層次連接的功能之間存在功能關(guān)系時，相關(guān)失效之間就會存在潛在關(guān)系。否 則，如果 按層次連接的功能之間不存在功能關(guān)系，那么相關(guān)失效之間也將不存在潛在關(guān)系。

為了創(chuàng)建功能樹/網(wǎng)，必須檢查所涉及的功能。子功能使整體功能得以執(zhí) 行。所有子功能在功能結(jié)構(gòu)（布林邏輯AND關(guān)系）中按照邏輯相互連接。

功能結(jié)構(gòu)自上至下逐漸詳細，較低級別功能描述了較高級別功能是如何被 滿足的。以下幾個問題有助于功能結(jié)構(gòu)符合邏輯地連接：

-“較低級別功能如何使得較高級別功能生效?”（自上而下）以及

-“為什么需要較低級別功能?”（自下而上）

步驟四、失效分析

1）.失效影響(FE)：功能分析中與上一較高級要素和/或最終用戶”相關(guān)的失效影響

2）,失效模式(FM)：功能分析中與快注要素"相關(guān)的失效模式(或類型)

3）.失效起因（FC）:結(jié)構(gòu)樹中與“下一較低級別要素或特性”相關(guān)的失效起因 步驟五、風(fēng)險分析

步驟五、風(fēng)險分析

當前預(yù)防和探測控制的確認

應(yīng)確認當前預(yù)防和探測控制的有效性。這可以在驗證分解評審過程中完 成。該確認可以根據(jù)團隊的正常產(chǎn)品開發(fā)程序，適當?shù)卦贒FMEA或其它 項目文件中記錄。如果這些控制被證明無效，則需要額外的措施。

若使用之前產(chǎn)品的FMEA條目，應(yīng)對頻度和探測度評估進行評審，因為新 產(chǎn)品可能有不同的條件。

嚴重度(S)

嚴重度評級是一種度量，它關(guān)系到被評估功能的既定失效模式的最嚴重失 效影響程度。嚴重度評級用 于確定某個FMEA范圍的優(yōu)先級，并在不考慮頻度和探測度的情況下確定。

嚴重度應(yīng)使用嚴重度表D1中的標準進行估計。該表可以擴充，以包括特 定產(chǎn)品的示例。FMEA項目團 隊應(yīng)就評估標準和評級體系達成一致，即使根據(jù)單個設(shè)計分析做了修改，該標準和體系也是一致的。 如果需要，失效影響的嚴重度評估應(yīng)該由顧客轉(zhuǎn)移給供應(yīng)商。

頻度(O)

頻度評級是根據(jù)評級標準對預(yù)防控制有效性的衡量。

頻度評級應(yīng)使用頻度表D2中的標準進行估計。該表可以擴充，以包括特 定產(chǎn)品的示例。FMEA項目團隊應(yīng)就評估標準和評級體系達成一致，即使 根據(jù)單個設(shè)計分析(例如客車、卡車、摩托車等)做了修改，該標 準和體系也是一致的。

頻度評級值是FMEA范圍內(nèi)的一個相對級別，可能不能反映實際發(fā)生的情況。

根據(jù)評級表，并考慮已經(jīng)完成的探測控制的結(jié)果，頻度評級描述了顧客操作中可能發(fā)生的潛在失效起因。 在分析評價值時，可以查閱類似產(chǎn)品領(lǐng)域的專家意見、數(shù)據(jù)手冊、保修數(shù)據(jù)庫和其它經(jīng)驗。

當針對頻度評定失效起因時，考慮了對當前預(yù)防控制有效性的估計。評級的準確性取決于對預(yù)防控制的描 述。

以下問題可幫助團隊確定適當?shù)念l度等級：

-類似組件、子系統(tǒng)或系統(tǒng)的過往使用情況和使用現(xiàn)場經(jīng)驗是怎樣的？

-該項目是否是一個借用件或類似于先前水平的項目？

-與先前水平的項目相比，變化有多大？

-該項目是完全新的嗎？

-應(yīng)用是什么或有哪些環(huán)境改變？

-是否使用了工程分析（例如：可靠性）來對應(yīng)用的預(yù)期可比較頻度等 級進行估計？

-預(yù)防控制是否到位？

-在產(chǎn)品開發(fā)過程中，其穩(wěn)健性是否得到驗證？

探測度(D)

探測度評級(D)是對探測控制有效性的估計，用于在項目交付生產(chǎn)前， 可靠地證明失效起因或失效模式。探測評級與最有效的探測控制相關(guān)。

探測度是一個相對的評級，且在單個FMEA范圍內(nèi)進行評級，它的確定不 考慮嚴重度或頻度。應(yīng)使用 表D3中的標準對探測度進行評估。這個表格可以用公司常用的探測方法進行補充。FMEA項目團隊應(yīng) 該就評估標準和 評級體系達成一致，即使針對個別產(chǎn)品分析作了修改，該標準和體系也是一致的。 探測度評級最初是對任何尚未被證實的控制的有效性進行的預(yù)測。在探測 控制完成后，可以對其有效性進行驗證和重新評估。然而，探測控制(例 如：測試)的完成或取消也會影響對頻度的估計。

在確定該估計時，應(yīng)考慮以下問題：

-探測失效起因或失效模式的最有效測試是什么？

-探測失效所需要的使用記錄/工作周期是什么？

-探測失效需要多少樣品？

-探測該起因佚效模式的測試程序是否已得到證明？

措施優(yōu)先級(AP)

團隊完成失效模式、失效影響、失效起因和控制的初始確認(包括嚴重度、 頻度和探測度的評級)后， 他們必須決定是否需要進一步努力來降低風(fēng)險。由于資源、時間、技術(shù)和其它因素的固有限制，他們 必須選擇如何最好地 將這些工作進行優(yōu)先排序。

本手冊介紹了措施優(yōu)先級(AP)方法，提供了所有1000種S、O、D的 可能組合。該方法首先著重于嚴重度，其次為頻度，然后為探測度。其邏 輯遵循了 FMEA的失效預(yù)防目的。AP表建議將措施分為高-中-低優(yōu)先級 別。公司可使用一個體系來評估措施優(yōu)先級，而不是使用多個顧客要求的 多個體系。

步驟六、優(yōu)化

步驟七、結(jié)果文件化

該報告可用作公司內(nèi)部或公司之間的溝通使用。當管理層、顧客或供應(yīng)商 要求時，該報告不應(yīng)取代對 DFMEA細節(jié)的評審。它是DFMEA團隊和其他人員的總結(jié)，以確認每個任務(wù)都已完成、并評審分析結(jié)果。 文件的內(nèi)容應(yīng)滿足組織、預(yù)期讀者和利益相關(guān)方的要求，這一點很重要。具體細節(jié)可由各方商定。這樣， 還可以確保分析的所有細節(jié)和知識產(chǎn)權(quán)都 由編制FMEA的公司保留。

文件的格式可根據(jù)具體公司而定。但是，報告應(yīng)指出失效的技術(shù)風(fēng)險，并 將其視為為開發(fā)計劃和項目里程 碑的一部分。報告可包括以下內(nèi)容：

A.相較于第1.5節(jié)“項目計劃”中的初始目標，說明一下最終狀態(tài)。

a.FMEA目的一 FMEA的目的是什么？

b.FMEA時間安排- FMEA的截止日期？ 

c.FMEA團隊-參與人員清單？                            

d.FMEA任務(wù)-FMEA的范圍？

e.FMEA工具-如何使用所釆取的分析方法？

F.為進行中的FMEA改進措施制定計劃和時間安排，并承諾完成。

B.總結(jié)分析范圍并確認新的內(nèi)容。

對釆取的和/或計劃中的措施進行總結(jié)（包括這些措施的狀態(tài)）,以解 決高風(fēng)險的失效。 

對尚未確定的措施進行關(guān)閉做出承諾和時間安排，承諾在批量生產(chǎn)期間對DFMEA進行評審和修訂，以確保相對于生產(chǎn)設(shè)計來說，分析是準確和完整的（例 如，根據(jù)公司程序，由 設(shè)計變更、糾正措施等引起的修訂）。（參考第1.4節(jié)案例3FMEA 修訂）承諾在"基礎(chǔ)DFMEA”中找到“出差錯的地方”，以便在將來適用時 可以再次用于分析。參見第1.3.6節(jié)基礎(chǔ)和家族FMEA。