故障模式影响分析法（Failure Model and Effects Analysis，FMEA）是一组系统性的活动，辨认和评价一个产品或过程的潜在故障及其影响，识别可以消除或减少潜在故障发生的活动，并把这个过程形成文件。故障模式影响分析是对系统各组成部分、元件进行分析的重要方法，是由可靠性工程发展起来的。早期的故障模式影响分析法只能做定性分析，后来分析中引入故障发生难易程度或发生概率的评价，并把它与致命度分析结合起来，构成故障模式和影响、致命度分析，从而能够定量地描述故障的影响。
1.故障模式
故障模式指系统、子系统或元件在运行过程中，由于性能低劣而不能完成规定的功能。一个系统或元件往往有多种故障模式。系统或元件的故障模式一般有：运行过程中的故障、提前动作、在规定时间不动作、在规定时间不停止、运行能力下降、超量或受阻。故障发生过程如图7.9所示。
图7.9 故障发生过程
注：A点：无故障；
B点：初始裂纹，不可见；
C点：潜在故障，裂纹可见；
D点：功能故障，断裂。
2.分析程序
确定对象系统的边界条件包括：了解作为分析对象的系统、装置或设备确定分析系统的物理边界；收集元素的最新资料，包括其功能与其他元素之间的功能关系等；对系统元件的故障模式和产生原因进行分析。元素至少4中可能的故障模式：意外运行、运行不准时、停止不及时、运行期间故障。
3.故障原因
故障原因分为内部原因和外部原因。在分析时，把元素分为若干组成部分，然后研究这些部分的故障模式和这些部分与外界环境之间的功能关系，找出可能的外部原因。
4.故障模式对系统和元件的影响
故障模式的影响可以从三方面分析：首先，元素故障类型对相邻元素的影响，该元素可能是其他元素故障的原因；其次，元素故障类型对整个系统的影响，该元素可能是导致重大故障或事故的原因；最后，元素故障类型对子系统及周围环境的影响。
5.汇总结果和提出改正措施
根据故障类型和影响分析表，系统、全面和有序地进行分析，将分析结果汇总于表中。
6.故障模式和影响、致命度分析法(www.xing528.com)
致命度分析的目的是评价每种故障类型的危险程度，采用概率—严重度来评价（见表7.3）。其中，概率是故障模式发生的概率，严重度是故障后果的严重程度。
表7.3 故障分析
致命度指标计算：
式中 C——致命度指数；
n——导致重大故障或事故的故障类型数目；
λ——元素的基本故障率；
t——元素的运行时间；
k1——实际运行状态的修正系数；
k2——实际运行环境条件的修正系数；
α——导致系统重大故障或事故的故障类型数目占全部故障类型数目的比例；
β—导致系统重大故障或事故的故障类型出现时，系统发生重大故障或事故的概率，如表7.4所示。
表7.4 故障发生概率
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