2．2 FMEA分析方法简介
2．2．1 FMEA的概念
故障模式及影响分析(Failure Mode，Effects Analysis，FMEA)是故障模式与影响分析方法，是可靠性分析的主要的方法之一。用FMEA分析产品中所有可能出现的故障模式，确定该故障可能对产品造成的影响，然后按严酷程度把故障模式进行分类。故障模式是故障的表现形式，如短路、断裂、受损等；故障影响则是故障模式对产品的影响后果(功能、使用)，可分为局部、上一层次和最终影响三级。
另外两个比较重要的概念，即初始约定层次和约定层次。初始约定层次是进行PHEA分析时完整的、总的产品所在的层次。约定层次是根据分析的需要，按产品的相对复杂程度或功能关系所划分的产品层次。这些层次一般是从复杂的(系统)开始向简单的(零件)进行分层划分。FMEA分析目的是从产品设计、生产、应用等各不同环节不同角度查找薄弱点，提出改进方案，改善产品的可靠性。
2． FMEA分析步骤
FMEA分析步骤应分为：定义分析系统--确定严酷度类别—填写FMEA表格—分析报告
(1)定义所分析的系统至少应包括以下内容：系统的各项任务，确定系统的功能关系，系统及其组成部分的故障数据，各层次的任务阶段、工作模式、预期任务时间、功能，画出系统的功能框图和可靠性框图。
(2)确定严酷度类别。严酷度类别是对故障模式导致的最坏的潜在影
响的一种定性量度，严酷度类别应按照故障的影响程度划分。
(3)填写FMEA表格。详细填写FMBA的基本内容，也可根据需求对其进
行增减。
(4)编写FMEA报告。分析报告主要包括以下几点内容：产品定义、
分析的产品层次、分析所用数据源及方法、分析表格、FMEA总结(包
括根据分析得出的结论和建议、为排除或降低故障风险已经采取或建议采取的措施的说明以及可靠性关键产品清单127】。
2．3某型飞机气源系统的FMEA分析
下面我们将以某型的气源系统为例，对其进行相应的FMEA分析。通过分析，可以对该型号飞机的气源系统的部件的故障模式、故障影响、故障率等信息有一个全面的认识。
2．3 气源系统的定义
某型号民机气源系统由发动机引气子系统、APU引气子系统、地
面高压气源子系统和控制监视子系统组成。根据气源系统的系统构成，结合其工作原理，绘制了对应的气源系统功能原理框图，如图所示。
某型飞机气源系统功能图
各子系统的功能分别为：
（1）发动机引气子系统
该型号飞机提供左、右两套相同的发动机引气系统，并用一个交输引气活门CBV隔离。正常飞行时，双发引气供空调系统和座舱增压，及需要时供机翼防冰和发动机短舱防冰使用。系统一般情况下从发动机5级引气，压力不足时自动切换到9级引气。
系统装有两个PRSOV，以调节和关断引气压力。在引气系统左、右PRSOV下游各设有一套预冷器组件，用于冷却引气系统高温压缩空气，以及用于实现引气温度控制、过热和低温保护功能。发动机引气经PRSOV后供入预冷却交换器PCE，PCE冷边空气来自发动机外涵道的风扇空气，冷却流流量通过调节PCE冷边出口的风扇空气活门FAV进行控制，以达到控制PCE出口温度的目的。左、右预冷器热边下游各设置有一个引气温度传感器BTS，感受预冷器下游管路内空气温度。热空
气被PCE冷边空气冷却后供入下游空调组件、机翼和发动机短舱防冰等用气支路。
（2）APU引气子系统
APU供气包括一个负载控制活门APULCV和一个APU单向活APUCKV。APU引气通到气源总管上，接通负载控制活门启动APU引气。在APU引气工作时，HPV和PRSOV处于关闭状态。
（3）地面气源子系统
地面气源车经高压地面接口HPGC与AMS引气导管相联接。引气交输活门(CBV)安装在左、右发动机引气系统出口管路上，位于后设备舱。CBV用于联结或隔离左右发动机引气、发动机起动供气、APU引气等。
（4）控制监视子系统
引气指示系统用于指示引气压力和温度参数，监控引气系统附件是否正常工作，并对引气管路泄漏进行探测，以保证下游用气安全，防止对机体或其他系统造成危害。引气指示系统是通过IASC与航电系统交联控制。IASC是空气管理系统的综合控制器，是对空调系统、机翼防冰系统和气源系统的工作进行综合一体化控制的AMS中心控制机构。对于气源系统，IASC依据系统构型、PIPS信号、FADEC信号等发出HPV开关指令以控制引气源的选择和转换，控制PRSOV和CBV活门开关位置完成AMS交输引气功能和引气压力关断功能。此外，MSC接收引气温度传感器BTS信号，按要求调节FAV开度，以控制PCE热边出口温度。飞机共配备2套认IASC(IASC#1、IASC#2)，每套IASC内又有A／B
两个通道，A／B通道互为备份。正常情况下，每套IASC控制对应侧的引气控制，在一套故障时，另一套可作为备份，控制和监控整个引气系统工作。
（5）交输引气活门（CBV）
交输引气活门(CBV)安装在左右发动机引气系统出口的管路上，是一个电控关断活门，由综合空气控制器(IVSC)控制关闭状态。当APU 作为气源给左发动机起动时，交输引气活门(CBV)关闭，用于隔断左右发动机引气。当APU作为气源给两侧空调系统供气时，交输引气活门(CBV)打开，用于连接两侧引气分配管路。
第五版FMEA变化点 AIAG & VDA合作开发的FMEA手册黄皮书已颁布，新版标准究竟有哪些变化，作为 AIAG FMEA手册第四版的主要编委，奥曼克公司副总裁Greg Gruska 亲临上海进行了为期两天的新版MEA的深度解析，分析了新版FMEA的主要思想及应用方法，此次参加培训有本 特勒汽车、延锋百利得、上海汽车集团等知名汽车制造型企业参加了此次培训。 奥曼克1月25-26日上海首届新版FMEA培训圆满落幕，想知道编委Greg都在课上讲了些什么吗？ 下面以DFMEA的开发为例，深度解析FMEA主要思想及应用。 关键解读之一：六步法 新版FMEA将FMEA开发的方法进行了结构化的定义，即六步法。 六步法适用于所有FMEA的开发，如SFMEA/DFMEA/PFMEA，其主要活动见如下概览图： 六步法分为两大部分；步骤1-3为系统分析部分，主要是为FMEA分析做好前期准备；步骤4-6为失效分析和风险降低部分，主要是进行失效分析并进行改进活动。 步骤一：范围定义 分析范围的主要工具为Boundary Diagram框图，主要目的是界定FMEA分析的边界，如下图所示： 步骤二：结构分析 结构分析的目的是可视化设计或过程元素之间的关系和相互作用。AIAG-VDA在结构上至少需要3个层次：Higher Level 直接上一层级> Focus Level 聚焦分析层级> Lower Level直接下一层级。结构分析的常用工具是结构树，示例如下： 步骤三：功能分析 功能分析的目的是识别功能与要求，并分配给系统结构元素，然后向下分配到下层级元素， 如： 进行功能分析时，需明确区分产品的基本功能、详细要求和设计约束条件和假设，可使用 Function Worksheet功能分析表的工具进行，示例如下： 也可以使用P图及接口矩阵等工具进行功能分析。 步骤四：失效分析 新版FMEA最有特色的地方是将失效影响FF、失效模式FM和失效起因FC的逻辑关系以“瀑布模型的方式”进行了有效的展示，即上一层级的失效模式即为下一层级的失效影响，而 下一层的失效模式即为上一层级的失效起因，如下所示：
SAE-ARP-4761（1996） FMEA是一种系统的，自下而上的方法，用于识别系统，项目或功能的故障模式，并确定对下一个更高级别的影响。它可以在系统中的任何级别（例如，零件，功能，黑盒等）执行。软件还可以使用功能FMEA方法进行定性分析。通常，FMEA用于解决单个故障导致的故障影响。 FMEA的范围应该与请求它的用户协调。分析可以是部件FMEA或功能FMEA。如果从功能FMEA导出的故障率允许满足PSSA概率预算，则可以不需要零件FMEA。FMEA 通常包括以下信息。 a、组件、功能或/和功能的识别； b、故障模式和相关的硬件故障率（数值或分类）； c、失效效应（直接和/或在下面更高级水平）； d、可检测性和检测手段； FMEA也包括以下信息： a、补偿动作（即自动或手动）； b、发生故障的飞行阶段； c、故障影响的严重性 FMEA可以与概率技术（例如FTA或DD）结合使用以产生定量分析。此外，FMEA 可以用于通过从下到上提供故障效应的补充列表来补充FTA / DD。
故障模式和影响分析（FMEA） 1、介绍 故障模式和影响分析（FMEA）是一种系统方法，用于识别系统，项目，功能或零件的故障模式，并确定对下一个更高级别设计的影响。还可以确定每个故障模式的检测方法（如果有的话）FMEA可以是定量或定性分析，并且可以在所有类型的系统（例如，电气，电子或机械系统）上执行。如果正在执行定量FMEA，则针对每个故障模式确定故障率。FMEA的结果可以用于生成故障模式和效果概要（FMES），并且通常用于支持系统安全评估（SSA）过程的其他分析技术，例如故障树分析（FTA），依赖关系图DD）或马尔可夫分析（MA）。故障的组合通常不被认为是FMEA的一部分。 2、范围 通过假定所选级别的具体实现可能失败的方式对给定级别（系统，项目等）执行FMEA。每个故障模式的影响在给定等级下确定，并且通常是设备的每个操作模式的下一较高等级。有时，FMEA可能需要专注于特定操作场景以支持自上而下的FTA，DD或MA。 FMEA必须考虑所有与安全有关的影响以及由要求确定的任何其他影响。在不可能识别故障模式的特定性质的情况下，必须假定最坏情况的影响。如果最坏情况对于故障树是不可接受的，则必须在下一个较低的等级检查故障模式。（即，如果FMEA 在功能级别进行，则降至零件级别，并排除对所考虑事件没有影响的组件。如果分析是在零件级别进行，则降低以考虑特定故障机理。另一个选择是重新设计以改善冗余或添加监控。 无论FMEA的执行水平如何，FMEA的主要步骤包括准备，分析和文档。 3、FMEA 过程 3.1 FMEA 准备阶段 FMEA的准备包括确定客户要求，获得当前文档，以及了解功能的操作。 在开始之前了解客户对FMEA的期望和要求很重要。如果FMEA要求未知，FMEA 可能不满足请求者的需求，可能必须重做。 FMEA的要求通常源自PSSA活动，例如FTA，DD，MA。分析师需要知道分析水平（功能对零件），安全相关效应，其他故障影响和感兴趣的操作模式。FMEA用于支持安全评估过程，通过提供故障率来量化FTA，DD或MA的基本事件。FMEA还可以用于通过FMEA故障模式与故障树的基本事件的比较来支持FTA的验证。 开始执行分析之前的最后一步是获得完成分析所需的以下信息，或者可以简化分析活动。 a、FMEA要求，包括相关的安全性和要求的故障影响和特定的运行模式； b、规格； c、当前图纸和原理图； d、每个系统和项目的部件列表；
SAE-ARP-4761(1996) FMEA就是一种系统的,自下而上的方法,用于识别系统,项目或功能的故障模式,并确定对下一个更高级别的影响。它可以在系统中的任何级别(例如,零件,功能,黑盒等)执行。软件还可以使用功能FMEA方法进行定性分析。通常,FMEA用于解决单个故障导致的故障影响。 FMEA的范围应该与请求它的用户协调。分析可以就是部件FMEA或功能FMEA。如果从功能FMEA导出的故障率允许满足PSSA概率预算,则可以不需要零件FMEA。FMEA 通常包括以下信息。 a、组件、功能或/与功能的识别; b、故障模式与相关的硬件故障率(数值或分类); c、失效效应(直接与/或在下面更高级水平); d、可检测性与检测手段; FMEA也包括以下信息: a、补偿动作(即自动或手动); b、发生故障的飞行阶段; c、故障影响的严重性 FMEA可以与概率技术(例如FTA或DD)结合使用以产生定量分析。此外,FMEA可以用于通过从下到上提供故障效应的补充列表来补充FTA / DD。
故障模式与影响分析(FMEA) 1、介绍 故障模式与影响分析(FMEA)就是一种系统方法,用于识别系统,项目,功能或零件的故障模式,并确定对下一个更高级别设计的影响。还可以确定每个故障模式的检测方法(如果有的话)FMEA可以就是定量或定性分析,并且可以在所有类型的系统(例如,电气,电子或机械系统)上执行。如果正在执行定量FMEA,则针对每个故障模式确定故障率。FMEA的结果可以用于生成故障模式与效果概要(FMES),并且通常用于支持系统安全评估(SSA)过程的其她分析技术,例如故障树分析(FTA),依赖关系图DD)或马尔可夫分析(MA)。故障的组合通常不被认为就是FMEA的一部分。 2、范围 通过假定所选级别的具体实现可能失败的方式对给定级别(系统,项目等)执行FMEA。每个故障模式的影响在给定等级下确定,并且通常就是设备的每个操作模式的下一较高等级。有时,FMEA可能需要专注于特定操作场景以支持自上而下的FTA,DD 或MA。 FMEA必须考虑所有与安全有关的影响以及由要求确定的任何其她影响。在不可能识别故障模式的特定性质的情况下,必须假定最坏情况的影响。如果最坏情况对于故障树就是不可接受的,则必须在下一个较低的等级检查故障模式。(即,如果FMEA在功能级别进行,则降至零件级别,并排除对所考虑事件没有影响的组件。如果分析就是在零件级别进行,则降低以考虑特定故障机理。另一个选择就是重新设计以改善冗余或添加监控。 无论FMEA的执行水平如何,FMEA的主要步骤包括准备,分析与文档。 3、 FMEA 过程 3、1 FMEA 准备阶段 FMEA的准备包括确定客户要求,获得当前文档,以及了解功能的操作。 在开始之前了解客户对FMEA的期望与要求很重要。如果FMEA要求未知,FMEA 可能不满足请求者的需求,可能必须重做。 FMEA的要求通常源自PSSA活动,例如FTA,DD,MA。分析师需要知道分析水平(功能对零件),安全相关效应,其她故障影响与感兴趣的操作模式。FMEA用于支持安全评估过程,通过提供故障率来量化FTA,DD或MA的基本事件。FMEA还可以用于通过FMEA故障模式与故障树的基本事件的比较来支持FTA的验证。 开始执行分析之前的最后一步就是获得完成分析所需的以下信息,或者可以简化分析活动。 a、 FMEA要求,包括相关的安全性与要求的故障影响与特定的运行模式; b、规格; c、当前图纸与原理图; d、每个系统与项目的部件列表; e、功能框图; f、说明材料包括操作理论; g、适用的故障率列表; h、上一代或类似功能的FMEA; i、任何未包含在原理图中的设计更改与修订(注意:设计可能会频繁更改,并且具有最 新材料将减少FMEA更新。) j、如果适用,先前FMEA的组件故障模式的初步列表;