典型分析方法解讀

下面我們選取幾種典型的分析方法，進(jìn)行重點(diǎn)解讀。

1.FMEA,全稱Failure Mode and Effects Analysis，即潛在失效模式與后果分析。

潛在失效模式與后果分析（Failure Modes and Effects Analysis）是一種可靠性分析方法，也是風(fēng)險(xiǎn)分析中的方法。它對(duì)各種可能的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估分析，揭示可能出現(xiàn)的故障，并預(yù)測(cè)該故障對(duì)于整體系統(tǒng)的影響，以便在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上消除這些風(fēng)險(xiǎn)或者將風(fēng)險(xiǎn)減小到可接受的水平。

FMEA是指在產(chǎn)品開發(fā)的過程中，對(duì)構(gòu)成產(chǎn)品的系統(tǒng)，子系統(tǒng)、零件的設(shè)計(jì)及制造過程進(jìn)行分析，找出其中的潛在失效模式與影響后果，并制定相應(yīng)的措施，同時(shí)對(duì)這些失效風(fēng)險(xiǎn)給予評(píng)估和消除。

FMEA適用于以下開發(fā)過程：全新平臺(tái)產(chǎn)品的概念設(shè)計(jì)，成熟產(chǎn)品迭代，構(gòu)成產(chǎn)品的某個(gè)系統(tǒng)或子系統(tǒng)、零件發(fā)生變更，產(chǎn)品的功能或需求發(fā)生變更，產(chǎn)品的生產(chǎn)過程或供應(yīng)鏈發(fā)生變更等。以上這些全新設(shè)計(jì)或者變更設(shè)計(jì)，都可以用FEMA進(jìn)行分析。

FMEA分析步驟：

1. 明確潛在的失效模式，并對(duì)失效所產(chǎn)生的后果進(jìn)行評(píng)分；

2.?客觀評(píng)估各種失效原因出現(xiàn)的可能性，以及當(dāng)某種失效原因出現(xiàn)時(shí)能檢測(cè)出?該失效原因的可能性；

3.?對(duì)各種潛在失效模式進(jìn)行排序，針對(duì)嚴(yán)重度9和10級(jí)，RPN值超過一個(gè)限定值時(shí)，必須識(shí)別并加強(qiáng)措施；

4. 以消除產(chǎn)品和流程存在的問題為重點(diǎn)，并預(yù)防問題的再次發(fā)生。

2.FMEDA，全稱Failure Mode Effects and Diagnosis Coverage Analysis，即失效模式影響和診斷分析。

失效模式影響與診斷分析FMEDA (Failure mode effect and diagnostic analysis)是產(chǎn)品設(shè)計(jì)定量分析的基礎(chǔ)，可以用來分析整個(gè)系統(tǒng)或者某個(gè)安全獨(dú)立單元。

系統(tǒng)失效的過程往往是從器件的失效模式開始，導(dǎo)致某個(gè)功能電路失效，最終導(dǎo)致系統(tǒng)或者單元功能故障，從而違反功能安全目標(biāo)。

圖1 FIDA框架

FMEDA屬于歸納安全分析法，也就是在已知失效原因的情況下，從下往上去推測(cè)，可能由于該原因而引發(fā)的失效后果及其影響。

FMEDA適用于以下開發(fā)過程：產(chǎn)品引入了新的零件，或者構(gòu)成的零件發(fā)生了一些變更，對(duì)產(chǎn)品的安全性及可靠性進(jìn)行分析，對(duì)產(chǎn)品的安全性參數(shù)進(jìn)行定量的分析。

3.FTA，全稱Fault Tree Analysis，即故障樹分析。

故障樹分析(Fault Tree Analysis, FTA)?是復(fù)雜系統(tǒng)安全性、可靠性分析與預(yù)測(cè)的最重要和最有效的方法之一。1961 年美國(guó)貝爾電話研究所創(chuàng)造了FTA 方法并首先應(yīng)用，?如今FTA汽車?電子領(lǐng)域扮演著重要的角色，尤其功能安全等級(jí)ASIL C/D的目標(biāo)是強(qiáng)制要求的一種分析方法。

FTA屬于演繹分析法，也就是從定義好的失效結(jié)果以及影響進(jìn)行從上往下的推測(cè)，有可能導(dǎo)致這些失效結(jié)果的原因。

FTA適用于：構(gòu)成產(chǎn)品的系統(tǒng)或零件發(fā)生變更，或者引入了新的系統(tǒng)或者零件，對(duì)產(chǎn)品的安全性及可靠性進(jìn)行分析，定性以及定量的分析。FTA可以建安全矩陣，創(chuàng)建對(duì)于各個(gè)零件的安全要求。

FTA分析步驟：

(1)?選擇頂事件：選取頂層的Hazard事件。

(2)?建立故障樹

(3)?故障樹的定性分析：故障樹的簡(jiǎn)化，Cut Set割集分析

(4)?故障樹的定量分析：求頂事件的發(fā)生概率?(PMHF), 重要度分析

(5)?確定設(shè)計(jì)上的薄弱環(huán)節(jié)：找出單點(diǎn)失效事件

(6)?采取措施，提高產(chǎn)品的可靠性和安全性：提出安全需求

4.DFA，全稱Dependent?Failure?Analysis，即關(guān)的失效分析

相關(guān)的失效分析DFA(dependent failure analysis)是識(shí)別可能會(huì)妨礙獨(dú)立或不受給定元素(硬件/軟件/固件)之間的干擾的故障，進(jìn)而最終導(dǎo)致違反安全要求或安全目標(biāo)。DFA的目的是找出安全的弱點(diǎn)，為ASIL分解和共存提供依據(jù)。

因此，相關(guān)失效分析包括以下兩部分：

1.驗(yàn)證元素之間不受干擾?(FFI)；

2.驗(yàn)證元素之間的獨(dú)立性共因故障和級(jí)聯(lián)故障之間的區(qū)別:

限于篇幅，本文對(duì)DFA流程圖的步驟總結(jié)如下，感興趣的讀者可以閱讀ISO 26262, part11, 4.7.6了解每一步的詳細(xì)說明。

級(jí)聯(lián)故障：一個(gè)元素的故障導(dǎo)致另一個(gè)或相同元素的一個(gè)或多個(gè)元素失敗。級(jí)聯(lián)失效是獨(dú)立的失效，不是共因失效。

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