2004 年 9 期
图 1 FMEA 分析流程
使用软件实现 FMEA 数据管理与分析
北京运通恒达科技有限公司 丁志新 陈晓彤
前言
FMEA(Failure Mode Effect Analysis,即故障模式影响分析)技术是寻找和控制风
险的一项可靠性专业技术。FMEA技术经过长期的发展和完善,已经成为提高产品可靠性的
重要手段之一,广泛地应用到企业的产品设计和生产活动当中。
FMEA 在分析过程中涉及到大量的产品信息、故障信息和控制信息等,这些信息作为
FMEA 的数据基础需要利用专业的软件进行分析和管理,本文即对如何利用软件实现 FMEA
数据分析与管理进行说明。
FMEA概述
FMEA 的分析对象可以是产品、工艺、应用和服务,在
FMEA 过程中,分析可能产生的潜在故障模式,判断每个故
障模式可能产生的故障后果和影响,在此基础上进行风险分
析,根据风险分析的结果有针对性地采取纠正措施。
按照 FMEA的分析对象的不同,FMEA分为设计 FMEA、
过程 FMEA、应用 FMEA 和服务 FMEA 等。每种 FMEA 目
的都是利用预防措施控制风险,是一种事前行为,而不是为
了迎合用户的需要或是取得 QS9000 认证为最终目的。
以图 1 来说明 FMEA 的分析流程。在分析项目开始之前
将先成立项目组(Team), 项目组的所有成员通过召开头脑
风暴会(Brainstorm)的形式来收集意见。首先确定分析对象
应当发挥的功能,无法完整正常的发挥预定功能的各种状况
被定义为不同的故障模式。针对具体的某一故障模式可能会
对项目带来的不同程度的故障影响,按照严重程度评定严酷
度(或称严重度)等级。之后项目组成员寻找并确定造成该
故障模式的各种原因,每一故障原因的发生概率和一旦发生
后的检测难易程度也按照一定的评级标准进行等级评定。通
过公式即可计算出造成某一故障模式的各个故障原因的风险
顺序数(RPN)值。
公式为:
RPN =
严酷度
X
发生概率
X
探测度
由于项目本身可以按层次进行划分(如产品划分成系统、部件、组件、零配件等层次),
不同层次项目相对应的故障模式和故障原因之间存在着逻辑关系,低层次项目的故障模式是
上一层次项目的故障原因。例如某电子元件的短路对于该元件是故障模式,而对于元件所属
的组件电路板来说是电路板无法工作的故障原因。
计算得到的
RPN
值后,根据值的大小,就可以有针对性采取措施给以纠正。选择纠正
对象常采取“
2-8
原则”,即在所有故障原因中选取
20%
的数量优先进行纠正,选择的标准
是这些故障原因的
RPN
值最高,其余
80%
的故障原因可自由决定是否需要纠正。这样做的
目的是将项目的整体风险尽可能的降底,而投入的效用达到最优。
美国汽车工业执行组 Automotive Industry Action Group (AIAG) 对 FMEA 分析的具体过
程概括如下:
1 确定并评估分析项目的潜在故障以及产生的影响。
2 采取措施排除或减少潜在故障发生的机率,并验证措施的有效性。
3 对分析过程与数据结果进行记录与保存。
可见在分析过程中必将有大量的数据需要进行记录与保存。
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