1.4 FMEA 过程详解

1.4 FMEA 过程详解
1.4.1 故障模式分析
故障是产品或产品的一部分不能或将不能完成预定功能的事件或状态（对某些产品如电
子元器件、弹药等称为失效）。而故障模式是故障的表现形式，如短路、开路、断裂、过度
耗损等。一般在研究产品的故障时往往是从产品的故障现象人手，进而通过现象（即故障模
式）找出故障原因。故障模式是FMECA 分析的基础，同时也是进行其它故障分析（如故障
树分析、事件树分析等）的基础之一。
产品的故障与产品所属系统的规定功能和规定条件密切相关，在对具体的系统进行故障
分析时，必须首先明确系统在规定的条件下丧失规定功能的判别准则，即系统的故障判据，
这样才能明确产品的某种非正常状态是否为该产品的故障模式。
在进行故障模式分析时，应注意区分两类不同性质的故障，即功能故障和潜在故障。
功能故障是指产品或产品的一部分不能完成预定功能的事件或状态。即产品或产品的一
部分突然、彻底地丧失了规定的功能。
潜在故障是指产品或产品的一部分将不能完成预定功能的事件或状态。潜在故障是一种
指示功能故障将要发生的一种可鉴别（人工观察或仪器检测）的状态。例如，轮胎磨损到一
定程度（可鉴别的状态），即发生爆胎故障（功能故障）。图 1-2 中给出了某金属材料的功能
故障与潜在故障的示例。
需要指出的是并不是所有的故障都经历潜在故障再到功能故障这一变化过程。在进行故
障模式分析时，区分潜在故障模式与功能故障模式是十分必要的（如潜在故障模式可用于产
品的故障监控与检测）。
在进行故障模式分析时还应注意，应确定和描述产品在每一种功能下的可能的故障模
式。一个产品可能具有多种功能，而每一种功能又可能具有多种故障模式，分析人员的任务
就是找出产品每一种功能的全部可能的故障模式。
此外，复杂系统一般具有多种任务功能。在武器装备的研制中常用任务剖面描述不同的
任务功能，而每个任务剖面又由多个任务阶段组成，产品在每一个任务阶段中又具有不同的
工作模式。因此，在进行故障模式分析时，还要说明产品的故障模式是在哪一个任务剖面的
哪一个任务阶段的哪种工作模式下发生的。
从表 1-1 中可知，在系统的寿命周期内，分析人员经过各种目的 FMECA 即可掌握系
统的全部故障模式，但首先遇到的问题是在系统研制初期如何分析各产品可能的故障模式。
一般来说，可通过统计、试验或分析预测来解决，即可遵循如下原则：
对系统中直接采用的现有产品，可以以该产品在过去的使用中所发生的故障模
式为基础，再根据该产品使用环境条件的异同进行分析修正，得到该产品的故
障模式；
对系统中的新产品，可根据该产品的功能原理进行分析预测，得到该产品的故
障模式，或以与该产品具有相似功能的产品所发生的故障模式作为基础，分析
判断该产品的故障模式。
表 1-2 中列出了常见的一些典型故障模式，这些故障模式基本上概括了大多数产品可
能发生的故障现象。