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FMECA工程實施中幾個常見問題——SunFMEA

2023-08-22 14:20:51來源：軟服之家  

故障模式影響及危害性分析(FMECA)是可靠性工程中一種十分有效的可靠性分析方法，也是目前工程中普遍采用并得到廣泛認可的方法。該方法通過“預想”產品可能發生的故障模式，從該故障模式發生的原因、產生的影響等方面展開分析，并提出切實可行的設計改進措施，從而盡可能將故障消除在設計階段，或將故障影響降到可接受范圍內。它是一種邏輯推理法，原理清晰，無需高深的理論，方便操作。

1、關于FMECA實施的時機


(資料圖)

在產品方案階段就應展開FMECA工作，在相關資料不完整、不詳細的方案階段，可采用功能法由上而下展開分析，隨著研制階段的不斷深入，產品設計逐漸明確的情況下，應采取硬件法由下至上反復開展FMECA，不斷跟蹤設計情況，同時不斷為產品設計改進提供相應的信息。

就目前工程實際情況，FMECA實施的時機掌握得不理想，由于在型號頂層文件中產品設計評審要求未將方案階段FMECA作為必要評審內容，大部分產品在方案階段未開展FMECA，在技術設計階段才將FMECA納入設計計劃，而這一狀況衍生出1個非常棘手的問題，那就是很多承研單位沒有及時開展FMECA，沒有及時體會到FMECA在不同設計階段給產品帶來的卓越效果，從而將其簡單的作為技術設計階段應提交評審的一份資料，只是編寫一份報告提交，甚至到了所有文件已齊全、獨缺該分析報告，進行事后補充編寫的程度，這就失去了FMECA的真正意義，不能對產品設計提供有價值的改進措施。

針對這種情況，一方面需要研制單位的管理人員和工程人員提高可靠性意識，另一方面同時要從頂層要求等規定中進行明確，在方案階段將該工作項目也列入計劃要求，并要進行評審，從制度方面推動研制單位和工程人員對該問題加深認識。

2、關于FMECA的約定層次與故障影響問題

FMECA約定層次一般分為初始約定層次、中間約定層次與最低約定層次，初始約定層次是要進行FMECA總的、完整的產品所在約定層次中的最高層次，是FMECA最終影響的對象；中間約定層次即為初始約定層次與最低中間的分析層次，根據產品的復雜程度和分析的深入程度可分為若干層；最低約定層次是分析對象的最低層產品所在層次，該層次決定了FMECA工作的深入和細致程度。

當采用硬件法自下而上進行分析時，應按約定層次從低開始逐層進行分析。然而在工程實施中，部分產品的分析人員對約定層次概念比較模糊，不能正確理解分析層次的劃分和分層分析的作用，所分析對象不是從最低約定層次開始逐層分析，而跳躍式地時而按最低約定層次分析，時而又跳到其他層次。

如某雷達初始約定層次為總體，約定層次為分機，最低約定層次為組件，在分析過程中分析所列對象有時為組件，有時未按組件分析而直接分析分機，在分機明顯可繼續分解為組件時，該分析顯而易見是不深入的，達不到應有的效果。

在FMECA表格中故障影響一般分為局部影響，高一層次影響及最終影響，其與約定層次相對應，即局部影響對應最低約定層次，是故障模式對所分析對象最直接的影響，高一層次影響對應中間約定層次，是所分析對象故障對上一層次產品可能產生的影響，而最終影響則針對初始約定層次而言，其影響程度是判定嚴酷度最直接的依據。

初始約定層次為總體，約定層次為分機，最低約定層次為組件，在分析時針對所有組件展開分析，其局部影響就是對組件本身的影響，高一層次針對分機而言，最終影響就是對整個雷達的最終影響，這樣的分析過程體現了邏輯推理的思想，本質是為引導工程人員循序漸進開展分析，使條理更清晰，分析更到位，確保最終影響不會分析失誤。

在工程實踐中，最終影響發生層次錯誤的情況比較少見，但在分析其他2層次影響時，經常出現與最終影響混為一談，分析層次發生跳躍的情況，這對產品FMECA非常不利，尤其是對繼承性較小的新研產品。

當工程人員對產品本身了解不十分透徹時，不經過循序漸進的分析，可能會發生由于影響分析不到位或錯誤從而影響嚴酷度的判定，如果將嚴酷度等級高的故障模式誤判為低的嚴酷度等級，可能不會引起足夠的重視，未采取相應措施，從而帶來巨大的損失甚至發生災難性故障的風險；反之，如果將嚴酷度低的故障模式誤判為高等級，設計人員采取了一系列設計改進措施，可能給人力、物力均帶來不必要的浪費，對產品本身可靠性也未必起到相應的作用，因此在分析時，一定要深刻認識該問題的重要性，按照規定的方法規范開展相關分析，避免發生上述問題，從而為后續分析奠定基礎。

3、關于FMECA中的設計改進措施與使用補償措施

設計改進措施與使用補償措施是產品開展FMECA最核心的成果，其提出的相應措施是要直接反映到設計中，從而最終消除故障或控制故障影響、降低故障發生概率，在工程實踐中，一部分系統設備承研單位對該項內容理解不透徹，設計改進措施中經常出現“采取冗余設計”、“進行降額設計”等內容，這樣的措施不符合要求及實際需求，因為這些往往只是一些設計原則，并未提出針對性的具體設計改進措施建議，不能真正指導設計工作如何修改，也就起不到FMECA工作相應的作用。

該項內容要求填寫的非常具體，設計師可據此直接對產品進行設計改進，如“采取冗余措施”應明確針對哪個部件、組件或設備進行冗余，并在必要時應明確指出采取措施前后效果有何不同；再如“進行降額設計”應明確針對哪個產品進行降額設計，之前的降額系數是多少，設計改進采取什么降額系數，同樣在必要時明確采取措施后會有什么效果等。

總的指導思想是設計改進措施一定要具體，能夠切實指導工程人員設計工作的開展。相比設計改進措施，使用補償措施在實際工作中有相當一部分工程人員理解可能有偏差，具體分析時該項內容常見“更換備件”“維修性設計現場可迅速修復”等維修性內容，實際并不屬使用補償措施范疇，該內容的實際涵義是指為了盡量避免或預防故障的發生，在使用和維護規程中規定的使用維護措施；一旦出現某故障后，操作人員應采取的最恰當的補救措施等，因此該內容包括2方面：一方面可填寫使用維護措施，如具體的定期更換、如期保養措施等，以避免或預防故障的發生；另一方面更主要的是填寫故障發生后的補救措施，這里強調“補救”是為了補救故障所產生的影響，而不是指影響已造成情況下常規的維修措施，因此這里應填寫故障發生后能夠挽回或控制影響的措施，如“由自動切換到半自動或手動方式”類似措施，雖故障發生但通過工作模式轉換任務可繼續，可挽回或控制故障的影響，這才是真正的使用補償措施。

FMECA雖然受到了管理層的重視，但由于各層次產品承研單位可行性水平與認識程度參差不齊，FMECA工程應用還遠沒有達到成熟的程度，還需要工程人員進一步提高可靠性意識與認識，加深對該分析方法的理解和熟練運用，切實將FMECA工作與產品設計有機結合，及時開展可靠性分析，針對薄弱環節提出有效的改進措施，提高產品可靠性。

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責任編輯：hnmd003

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