设备失效模式及效果分析( FMEA)

设备失效模式及效果分析( FMEA)

一、适用时机  

FMEA（Failure Mode and Effect Analysis，失效模式及后果分析／故障模式与影响分析）是从事有关设计审查( Design Review，DR)及
可靠性(Reliability)相关工作时不可或缺的方法。

工程人员自概念设计阶段开始，就通过严密的分析流程，评估系统内可能失效的模式以及可能造成的影响，将其一一列出，使设计、生产、组装、制造等工序在进行时得以注意改进，并通过对各阶段不断地预估、设计、测试、验证及改善，使产品逐渐接近最佳设计的目标。

二、方法介绍

FMEA方法可按照美军标准(MIL-STD-1629)的相关规定及内容来实施，大体上可归纳为下列八项步骤：
    
1)定义所要分析的系统或产品功能、任务概要与工况条件以及操作环境。
    
2)确定分层次、功能系统、子系统、模块及组件，并绘制逻辑框图，包括功能框图及可靠性框图。
    
3)编制识别编号（Identification Number，ID）。
    
4)分析所有可能潜在的失效现象。
    
5)分析失效模式产生的后果。    
    
6)失效模式的关键性分析。
   
 7)研究失效侦测，( Detection)方法及失效预防改善措施。
    
8)编制分析报告，并进行改善活动。．
    
三、设备失效模式及效果分析

EFMEA (Equipment Failure Mode and Effect Analyse) (设备失效模式及效果分析)

1．用途

可结合TPM并融合于TPM之中，亦可独立实行。

2、作业采用EFMEA可以：

1）用来确定设备潜在的失效模式及原因，使设备故障在发生之前就得到预测，从源头阻止设备发生故障；
2）可以作为设备预防保养的标准之一；
3） 可以作为人员培训之用；
4）指导日常工作。

3、使用方法

通过对设备失效严重度（S）、发生率（O）和探测度（D）进行评价，计算出RPN值（风险优先度，RPN=O×D×S）。

严重度S是评估可能的失效模式对于设备的影响，10为最严重，1为没有影响；发生率O是特定的失效原因和机理多长时间发生一次以及发生的几率，如果为10，则表示几乎肯定要发生，如果为1，则表示基本不发生。

探测度D是评估设备故障检测失效模式的几率，如果为10表示不能检测，如果为1则表示可以被有效的探测到。RPN最坏的情况是1000，最好的情况是1。根据RPN值的高低确定项目，推荐出负责的方案以及完成日期，这些推荐方案的最终目的是降低一个或多个等级。对一些严重问题虽然RPN值较小但同样考虑拯救方案，如： 一个可能的失效模式影响具有风险等级9或10；一个可能的失效模式/原因事件发生以及严重程度很高。

4、注意点

1） 需要对每一设备或类似设备都要进行评价；
2）需要不断更新。

5、设备失效模式

设备故障模式类型可归纳如下：

A: 当设备或组件接近预期的工作年龄，经过一段随机的故障，失效的可能性大幅增加。左侧故障与时间有关，右侧故障是随机发生。

B: 俗称“浴盆曲线”，这种失效的模式与电子设备尤其相关。初期，有较高失效的可能性，但这种概率逐渐减小，进入平缓期，直到设备或组件的寿命快结束时，故障概率变大。

C: 这种模式显示随时间增长设备或组件失效的可能性。这种模式可能是持续的疲劳所致。

D: 除最初的磨合期，在此期间，失效的概率相对较低。这表明设备或组件的失效可能性在寿命期内是相同的。

E: 设备或组件的失效可能性在寿命期内是相同的。与时间无关。

F: 相比较“浴盆曲线”，该模式初期故障率较高。之后与其它两种随机模式相同。