摘要：FMECA通过识别装备中的故障模式，分析各种故障的原因、影响及可能对系统造成的危害，发现薄弱环节并实施改进，是一种经过验证的有效可靠性分析技术。但在实践中，一方面由于研制方等相关方对FMECA对于装备质量保证的作用认识不足，另一方面由于FMECA存在着参与人员多、工作量大和占用科研周期长等问题，使得一些装备在研制过程中未能有效地开展FMECA。分析指出：FMECA不仅对于装备的可靠性的保证和提高有重要的作用，对于维修性、保障性、测试性、安全性和环境适应性等其他通用质量特性，其也能够提供必要的支撑信息，同样有着重要的价值。因此，应该在装备特别是复杂装备的研制中更加及时而广泛地开展FMECA工作。

关键词：故障模式影响及危害性分析；可靠性；安全性；维修性；测试性；保障性；环境适应性

0引言

故障模式、影响及危害性分析技术（FMECA：FailureModeEffectsandCriticallyAnalysis）包括两部分：故障模式与影响分析（FMEA：FailureModeandEffectsAnalysis）和危害性分析（CA：CritrcalityAnalysis）。

FMEA是指分析装备中每一个可能的故障模式，并确定其对该装备和上层装备所产生的影响，以及把一个故障模式按其影响的严重程度予以分类的一种分析技术。FMECA是指同时考虑故障发生概率与故障危害程度的FMEA[1]。

自从年代美国提出将FMEA方法应用于飞行控制系统取得成功以来[2]，FMEA/FMECA首先在航空航天领域得到了应用，随后迅速扩展到电子工业、汽车工业等各个领域，国际、国内的制订了相应标准[1，3-5]。

但是，FMEA/FMECA在实际进行时存在一些困难，例如：

1）各相关方关于FMECA对质量保证的重要性认识不够，而且FMECA分析结果的作用发挥得也不充分，致使其工作的价值没有得到充分的体现；

2）由于FMECA采用自底向上的工作方式，需要分析每一种装备或装备组成部分的各种故障模式，参与人员多，工作量大，因而其成为了一项劳动密集型任务，而且不可避免地需占用科研周期。

由于以上原因，当面对需要大量的人力投入和需占用研制周期时，对于非强制要求进行FMECA的装备研制，往往不系统地开展FMECA工作。而由于缺乏全面的FMECA作为支撑，许多质量保证工作难以有效开展。

本文详细地分析了FMECA对于装备的各种通用质量特性的作用，指出了对于装备特别是复杂装备系统全面地开展FMECA工作的必要性。

1FMECA的原理分析

1.1FMECA的目的

FMEA通过将装备或过程分解为一组要素，对于每个要素，识别并分析其故障模式及影响。通过消除其不利影响或者降低其发生的可能性或严酷度，来确定应该进行哪些改进。增加CA，目的是为了确定对故障模式采取应对措施时的优先顺序[3]。

FMEA或FMECA作为一种通用的分析方法，既可用于各层级产品，也可用于过程。根据作用的对象，可以把FMECA进一步分为功能FMECA、硬件FMECA、软件FMECA、过程FMECA和工艺FMECA等表现形式。在装备寿命周期的各个阶段，FMECA方法均可发挥作用[4]。例如：在论证与方案阶段，通过开展功能FMECA，可以为产品功能设计的改进，以及在多种方案中择优提供依据；在工程研制与定型阶段，可以为硬件、软件、生产工艺、生存性和易损性设计的改进提供依据；在生产阶段，可以为装备生产工艺的改进提供依据；在使用阶段，可以为提高装备的使用可靠性，进行装备的改进、改型、新装备的研制和使用维修决策提供依据。

1.2主要工作及流程

以下将以硬件FMECA为例，介绍其工作流程及各个步骤的主要工作。工作流程如图1所示[4]，具体内容如下所述。

1.2.1系统定义

图1硬件FMECA的步骤

作为整个FMECA的基础，它明确待分析的产品并规定其边界或者范围。分析产品的主要功能、工作方式和组成；绘制功能框图，描述各个组成部分所承担的任务或功能间的相互关系，以及每个约定层次间的功能逻辑顺序、数据（信息）流和接口。绘制任务可靠性框图，描述产品整体可靠性与其组成部分的可靠性之间的关系。如果产品具有多项任务或多个工作模式，则应分别建立相应的任务可靠性框图。

产品是分层次的，例如：从上到下可以分为系统、分系统、设备、分机或板卡、模块和元器件等。需要规定FMECA工作的约定层次、最低约定层次和初始约定层次。约定层次是指当前组织实施的FMECA产品的层次，例如某设备；最低约定层次是指要求最低从哪一装备层次开始进行分析，例如某模块；初始约定层次是指当考虑故障造成的影响或危害时所

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