摘要
本篇文章介紹了失效模式、影響和診斷分析的歷史、發(fā)展和未來。指出了它與IEC61508之間的關(guān)系。
關(guān)鍵字
失效模式影響和診斷分析，失效模式影響分析，失效模式影響和危險(xiǎn)程度分析
ABSTRACT
This article presents the history, development and future of Failure Modes Effects and Diagnostic Analysis (FMEDA). It also points out the relations between FMEDA and IEC 61508.
KEYWORDS
FMEDA, FMEA, FMECA
引言
字母組合FMEDA是一組英文字頭的縮寫，表示“失效模式影響和診斷分析”（Failure Modes Effects and Diagnostic Analysis）。這個(gè)名字是由一位作者于1994年開始使用的，用來描述一項(xiàng)從1988年以來不斷發(fā)展的系統(tǒng)分析技術(shù)， 這項(xiàng)技術(shù)可以獲得子系統(tǒng)/產(chǎn)品等級(jí)的失效率、失效模式和診斷能力（圖1）。
圖1: FMEDA 輸入和輸出
FMEDA 技術(shù)考慮的是：
? 一個(gè)設(shè)計(jì)產(chǎn)品的所有部件；
? 每個(gè)部件的功能；
? 每個(gè)部件的失效模式；
? 每個(gè)部件失效模式對(duì)產(chǎn)品功能的影響；
? 自動(dòng)診斷和檢測(cè)失效的能力；
? 設(shè)計(jì)增強(qiáng)（降低失效，提高安全）和
? 運(yùn)行規(guī)范（環(huán)境強(qiáng)調(diào)因數(shù)）。
如果每個(gè)部件的數(shù)據(jù)庫都比較精確，那么就可以用這種方法得出產(chǎn)品等級(jí)的失效率和失效模式數(shù)據(jù)，這比用現(xiàn)場產(chǎn)品返回分析和典型現(xiàn)場失效分析的方法更加精確。
FMEDA 是對(duì)獲得良好驗(yàn)證的 FMEA（失效模式影響分析）技術(shù)的一種延伸，即可以用于電氣產(chǎn)品，也可以用于機(jī)械產(chǎn)品。
FMEA/FMECA
失效模式和影響分析，F(xiàn)MEA，是對(duì)一個(gè)系統(tǒng)、子系統(tǒng)、過程、設(shè)計(jì)或者功能的一種結(jié)構(gòu)化的定性分析，用于確定潛在的失效模式、它們產(chǎn)生的原因和它們對(duì)運(yùn)行（系統(tǒng)）的影響。
建立 FMEA 的概念和實(shí)施 FMEA 的實(shí)踐大約是在上世紀(jì)的60年代。第一次正式的實(shí)施是在70年代，隨著美國軍用標(biāo)準(zhǔn)STD 1629/1629A的制定而實(shí)行。
在早期的實(shí)踐中，F(xiàn)MEA 僅限于因失效而造成較大損失的應(yīng)用和行業(yè)。主要的工作是對(duì)一個(gè)系統(tǒng)的安全質(zhì)量進(jìn)行評(píng)估，決定不能接受的失效模式，指出可以改進(jìn)的設(shè)計(jì)，編制維護(hù)工作計(jì)劃，并且?guī)椭脩袅私庀到y(tǒng)在可能失效時(shí)的運(yùn)行情況。
失效模式、影響和危險(xiǎn)程度分析，F(xiàn)MECA，是針對(duì)一個(gè)明確的 FMEA 結(jié)果以及加上危險(xiǎn)程度的度量，從而引入對(duì)影響進(jìn)行基本的隔離。這樣的分析使用戶對(duì)結(jié)果而言，可以聚焦于最嚴(yán)重的失效模式和影響，但這里并沒有提出失效模式的可能性或者概率，而這正是非常重要的指標(biāo)，因?yàn)榛诨ㄙM(fèi)和收效的比值才是驅(qū)動(dòng)改進(jìn)的最直接動(dòng)力。
FMEDA的發(fā)展
失效模式、影響和診斷分析，F(xiàn)MEDA，在80年代后期得到了快速發(fā)展，這是基于在1984年召開的一次研討會(huì)中的報(bào)告。FMEDA 在 FMEA 的基礎(chǔ)上新加入了兩部分內(nèi)容。加入的第一個(gè)內(nèi)容是：對(duì)所有要分析的部件給出定量的失效數(shù)據(jù)（失效率和失效模式分布）。加入的第二個(gè)內(nèi)容是：系統(tǒng)或者子系統(tǒng)提供自動(dòng)在線診斷發(fā)現(xiàn)內(nèi)部失效的能力。為了達(dá)到和維持可靠性，這是決定性的指標(biāo)。這也使系統(tǒng)增加了復(fù)雜性，甚至在一般環(huán)境下不可能對(duì)所有功能進(jìn)行測(cè)試，比如一種低要求運(yùn)行模式的緊急剎車系統(tǒng)，ESD系統(tǒng)。
對(duì)自動(dòng)診斷能力的測(cè)量要有一個(gè)清晰的要求，這在80年代后期達(dá)成了共識(shí)。現(xiàn)在的FMEDA 基本原則和方法，是通過《評(píng)估控制系統(tǒng)的可靠性》這本書，第一次介紹給公眾。實(shí)際上，術(shù)語 FMEDA 在1994年才首次使用，方法也是在90年代后期做了進(jìn)一步地完善。FMEDA 技術(shù)再進(jìn)一步的演化是在2000年初，在制定 IEC 61508 準(zhǔn)備工作的時(shí)候。
主要改進(jìn)的方面有：
1. IEC 61508 失效模式定義 – 新定義；
2. 功能失效模式；
3. 機(jī)械部件的使用。
有了這些改進(jìn)，使得 FMEDA技術(shù)更加成熟，成為更完整和更有用的方法。
