101 故障模式影响和临界分析（FMECA）

故障模式影响和关键度分析（FMECA）是确保航空航天、汽车和医疗设备等不同行业产品可靠性和安全性的关键方法。据统计，近 70% 的产品故障可追溯至 设计不佳 由于产品和流程存在缺陷，因此对于旨在有效降低风险的工程师和产品设计师来说，了解 FMECA 的复杂性变得势在必行。本文章将详细介绍 FMECA 的定义和目标，概述其系统化流程步骤（从故障模式识别到风险缓解），解释风险优先值 (RPN) 计算的意义，并阐明针对特定应用的不同 FMECA 类型。

关键要点

• 采用系统方法识别潜在故障。
• 计算风险优先级编号，以确定优先级。
• 根据具体应用定制的各种类型。
• 评估有助于制定风险缓解战略。
• 遵守既定的 标准 提高可靠性。
• 软件工具支持高效的 FMECA 流程。

FMECA 的定义和目标

故障模式影响和关键度分析 (FMECA) 是一种系统方法，用于识别产品或流程中的潜在故障，评估其对系统性能的影响，并确定每个故障的关键度。其主要目的是通过预测可能导致灾难性故障或严重性能下降的问题来提高可靠性和安全性。它是一种积极主动的风险管理工具，为工程师和设计师提供了宝贵的见解，从而推动以下方面的改进 产品设计 和业务流程。

分析包括多个层面，从组件故障模式到整个系统的影响：

每种已确定的故障模式都会根据其潜在影响进行评估，然后分析其严重性、发生可能性和可探测性（在故障出现之前）。

例如，在汽车行业，FMECA 可以识别潜在的制动系统故障，帮助工程师优先解决哪些问题，从而降低事故发生的可能性和相关成本。

FMECA 还应用于各行各业，包括医疗保健、制造和航空航天。每种应用都利用了 框架 通过对核心原则进行调整，以满足特定行业的需求和运行环境，从而提高用户满意度和运行可靠性。通过对故障如何影响系统有一个清晰的认识，企业可以制定强有力的缓解策略，从而大大改善产品的生命周期。

FMECA 流程步骤

FMECA 方法从系统或产品定义开始，对范围进行详细说明，清楚地确定边界、预期用途和运行环境。全面了解系统架构和功能要求至关重要。随后，列出组件及其具体功能。例如，在汽车行业，制动系统等组件因其安全关键性而需要全面评估。然后对每个组件进行潜在故障模式分析，包括评估故障可能发生的方式和位置。必须准确记录每种故障模式。

下一步是确定每种已识别故障模式对系统或产品的影响。在这一阶段，工程师必须评估故障会如何扰乱运行或损害安全性、可靠性或性能。例如，制造组件中的压力传感器发生故障可能导致过压，从而可能造成系统损坏或安全隐患。每种影响都会根据其严重程度进行评级，以帮助确定工作的优先次序。由于不同的故障模式会产生不同的影响，因此对严重性进行评级至关重要。

风险优先级编号 RPN 计算和解释

计算风险优先级编号 (RPN) 需要使用三个关键参数的系统方法：严重性 (S)、发生率 (O) 和检测率 (D)。每个参数的等级通常从 1 到 10。RPN 本身的计算公式为[latexRPN = s * o * d[/latex]。例如，如果故障模式的严重性被评为 7 级，发生率被评为 5 级，检测率被评为 4 级，那么 RPN 就是 140。这个数值有助于根据风险的潜在影响和可能性来确定风险的优先级，便于集中开展缓解工作。

通过解读 RPN 值，可以了解哪些故障模式需要立即关注。一般来说，RPN 值越高，表示风险越大。例如，RPN 值低于 100 表示优先级较低，而高于 150 则需要采取紧急行动。航空航天和医疗保健等行业通常会设置特定的阈值，以确定是否需要进一步分析或采取纠正措施，从而修改传统的阈值以适应高安全标准。

FMECA 的类型及其应用

FMECA can be categorized into different types based on the specific focus of the analysis and the industry it targets. The standard process involves examining potential failure modes in systems, but variants such as Design FMECA (DFMECA) and Process FMECA (PFMECA)...

常见问题

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• 以最佳做法为基准： 将 FMECA 流程与行业标准进行比较，以确定改进的机会。
• 利益相关者风险评估： 让利益相关者参与进来，收集有关风险及其潜在影响的观点。
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• 人因工程学： 将人与人之间的互动和错误视为系统设计中的潜在故障模式。
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• 生命周期评估： evaluating the environmental impact of failure modes throughout the 产品生命周期.