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摘 要： FMECA是可靠性、维修性等工程中十分有效的分析方法，是目前导弹武器系统开展最为广泛的可靠性工作之一。本文针对前期系统、分系统、设备FMECA工作实施中发现的故障模式与故障原因、约定层次等易混淆的概念、CA分析的方法以及FMECA工作由谁来做等几个较普遍存在的问题进行探讨，为产品正确有效地开展FMECA提高参考。
关键词： FMECA；工程；问题
1 引言
FMECA作为常用的分析工具，可为可靠性、安全性、维修性、测试性、保障性等工作提供信息，不同的应用目的可能得到不同的分析结果。由于对分析的目的缺乏深入的研究和对分析方法缺乏正确的理解，在工程实践中往往出现许多模糊的概念和错误的做法。
故障模式分析固然应依据如GJB1391等标准实施，但对标准如何理解，如何把握FMECA的实质，如何在实施中结合各自产品的特点给予分析和裁剪人需要深入思考和研究。下面就工程实践中存在较多的问题予以探讨。
2 实施FMECA的目的
FMECA的目的与分析的时机密切相关。在产品的方案论证阶段FMECA的主要目的是对选择的方案进行权衡；在产品的设计阶段FMECA的主要目的是客服薄弱环节，采取设计补偿措施、改进设计方案；在产品的使用阶段FMECA主要的目的是为了监控薄弱环节便于使用和维护。
3 FMECA过程中易混淆的概念
3.1 故障模式与故障原因
故障模式与故障原因的区别见表1。
3.2 故障检测方法、补偿措施与改进建议
故障检测方法、补偿措施与改进建议的工作内容见表2。
3.3 分析的层次
FMECA分析的层次包括初始约定层次、约定层次和最低约定层次，各自的概念见表3。
3.4 各层次的关系
以导弹弹体结构为例，FMECA的约定层次见图1。
对于承担弹体研制的承制单位而言，其构成有三级，故FMECA的初始约定层次为导弹，约定层次为弹体，分析的具体项目是折叠舵、操纵机构、二舱、三舱等，最低约定层次是如折叠舵下面的组件或零件。
再由导弹总体专业分析则“武器系统”为初始约定层次，其约定层次为“导弹”，分析的具体项目是弹体、电气系统、引信、无控，导引头等。
3.5 单点故障
单点故障是引起产品故障，且没有冗余或替代的工作程序作为补偿的局部故障。在设计中，单点故障应减少，并加强监控，为此应将可能引起产品严酷度类别高的（即Ⅰ、Ⅱ类），同时发生概率高的單点故障填入单点故障清单。
3.6 功能框图与可靠性框图
FMECA报告要求绘制分析产品的功能框图和可靠性框图。两者的作用分别是：
1）功能框图表明分析对象的工作情况和物理关系，表示了分析对象工作的逻辑顺序；
2）可靠性框图表明分析对象对应任务剖面的功能关系，反映分析对象完成基本任务可靠性要求的各种串联、并联、旁联、混联等关系。
4 CA分析
CA有定性与定量两种分析方法，在不具备产品失效率的情况下应选定性分析方法，反之则采取定量方法。
定量方法关键在确定四个参数：失效率（λp）、失效模式频数比（αj）、失效影响概率（βj）、工作时间（t）。元器件失效率（λp）多数可通过电子设备可靠性预计手册GJB/Z299C计算得到，失效模式频数比（αj）也可在电子设备可靠性预计手册中查到，失效影响概率（βj）则由分析人员的经验判断得到，取值范围在1-0之间，取值原则已在GJB1391中给出。对于包含元器件级的CA定量分析虽然繁琐但可以实施。
问题是元器件级以上的层次的CA分析4个参数较难确定（有一定数量的统计数据例外），此时可采用CA定性分析。定性分析主要是确定失效模式发生的概率，这种概率分为A、B、C、D、E五级，A-E的取值范围已在GJB1391中给出。失效模式发生的概率可根据分析对象的经验数据，相关产品的参考数据，因而CA的定性分析相对容易实施。
5 FMECA工作由谁来做
对于一个产品，包括论证设计、生产制造、使用维护等各方面，都可以影响其可靠性。但最重要的因素是设计，可靠性设计是产品可靠性的源头，FMECA方法是产品可靠性分析工作的一个重要工作项目。
设计人员对自己设计的产品自然非常熟悉，贯彻“谁设计、谁负责”的原则，设计者负责自己设计产品的FMECA分析，但主管设计人员毕竟个人设计经验、知识面、接触面有限，特别是以下方面：
1）设计的生产工艺缺陷可能造成的故障或故障隐患；
2）生产过程可能造成的故障或故障隐患；
3）现有检验手段能否发现设计缺陷或生产过程产生的故障或故障隐患；
4）产品使用维护过程发生的故障或造成的故障隐患。
专业人员做专业的事，肯定最好。另外，主管设计人员还需要同专业其它设计人员的审查指导，吸取更多的经验教训。因此提出FMECA联合工作小组的设想，集思广益，协同工作，共同促进FMECA工作深入开展。为了更好的开展FMECA工作，最好成立FMECA联合工作小组，各自的职责如下：
1）主管设计：主导FMECA工作；
2）可靠性专业人员：对设计人员的FMECA工作进行理论方面的帮助；
3）工艺人员：从工艺角度对设计提出意见，关注工艺方法可能造成 的故障或故障隐患；
4）同专业的其它人员：提供审查指导、经验支持；
5）生产工人：提供生产加工过程易超差，不易保证，零件可能产生隐患等信息；
6）检验人员：提供不易检测项目、部位以及生产缺陷等质量信息，提出故障检测方法建议。
6 结论
虽然FMECA已经在导弹武器系统中广泛应用，但为了更有效的开展FMECA工作，分析人员不能对其中的概念认识存在模糊不清，更要充分发挥FMECA团队的协作意识，全面准确的找出可能导致产品故障的所有原因，并采取有效措施提高产品可靠性。
参考文献
[1] GJB/Z 1391 故障模式影响及危害性分析指南，2006.
关键词： FMECA；工程；问题
1 引言
FMECA作为常用的分析工具，可为可靠性、安全性、维修性、测试性、保障性等工作提供信息，不同的应用目的可能得到不同的分析结果。由于对分析的目的缺乏深入的研究和对分析方法缺乏正确的理解，在工程实践中往往出现许多模糊的概念和错误的做法。
故障模式分析固然应依据如GJB1391等标准实施，但对标准如何理解，如何把握FMECA的实质，如何在实施中结合各自产品的特点给予分析和裁剪人需要深入思考和研究。下面就工程实践中存在较多的问题予以探讨。
2 实施FMECA的目的
FMECA的目的与分析的时机密切相关。在产品的方案论证阶段FMECA的主要目的是对选择的方案进行权衡；在产品的设计阶段FMECA的主要目的是客服薄弱环节，采取设计补偿措施、改进设计方案；在产品的使用阶段FMECA主要的目的是为了监控薄弱环节便于使用和维护。
3 FMECA过程中易混淆的概念
3.1 故障模式与故障原因
故障模式与故障原因的区别见表1。
3.2 故障检测方法、补偿措施与改进建议
故障检测方法、补偿措施与改进建议的工作内容见表2。
3.3 分析的层次
FMECA分析的层次包括初始约定层次、约定层次和最低约定层次，各自的概念见表3。
3.4 各层次的关系
以导弹弹体结构为例，FMECA的约定层次见图1。
对于承担弹体研制的承制单位而言，其构成有三级，故FMECA的初始约定层次为导弹，约定层次为弹体，分析的具体项目是折叠舵、操纵机构、二舱、三舱等，最低约定层次是如折叠舵下面的组件或零件。
再由导弹总体专业分析则“武器系统”为初始约定层次，其约定层次为“导弹”，分析的具体项目是弹体、电气系统、引信、无控，导引头等。
3.5 单点故障
单点故障是引起产品故障，且没有冗余或替代的工作程序作为补偿的局部故障。在设计中，单点故障应减少，并加强监控，为此应将可能引起产品严酷度类别高的（即Ⅰ、Ⅱ类），同时发生概率高的單点故障填入单点故障清单。
3.6 功能框图与可靠性框图
FMECA报告要求绘制分析产品的功能框图和可靠性框图。两者的作用分别是：
1）功能框图表明分析对象的工作情况和物理关系，表示了分析对象工作的逻辑顺序；
2）可靠性框图表明分析对象对应任务剖面的功能关系，反映分析对象完成基本任务可靠性要求的各种串联、并联、旁联、混联等关系。
4 CA分析
CA有定性与定量两种分析方法，在不具备产品失效率的情况下应选定性分析方法，反之则采取定量方法。
定量方法关键在确定四个参数：失效率（λp）、失效模式频数比（αj）、失效影响概率（βj）、工作时间（t）。元器件失效率（λp）多数可通过电子设备可靠性预计手册GJB/Z299C计算得到，失效模式频数比（αj）也可在电子设备可靠性预计手册中查到，失效影响概率（βj）则由分析人员的经验判断得到，取值范围在1-0之间，取值原则已在GJB1391中给出。对于包含元器件级的CA定量分析虽然繁琐但可以实施。
问题是元器件级以上的层次的CA分析4个参数较难确定（有一定数量的统计数据例外），此时可采用CA定性分析。定性分析主要是确定失效模式发生的概率，这种概率分为A、B、C、D、E五级，A-E的取值范围已在GJB1391中给出。失效模式发生的概率可根据分析对象的经验数据，相关产品的参考数据，因而CA的定性分析相对容易实施。
5 FMECA工作由谁来做
对于一个产品，包括论证设计、生产制造、使用维护等各方面，都可以影响其可靠性。但最重要的因素是设计，可靠性设计是产品可靠性的源头，FMECA方法是产品可靠性分析工作的一个重要工作项目。
设计人员对自己设计的产品自然非常熟悉，贯彻“谁设计、谁负责”的原则，设计者负责自己设计产品的FMECA分析，但主管设计人员毕竟个人设计经验、知识面、接触面有限，特别是以下方面：
1）设计的生产工艺缺陷可能造成的故障或故障隐患；
2）生产过程可能造成的故障或故障隐患；
3）现有检验手段能否发现设计缺陷或生产过程产生的故障或故障隐患；
4）产品使用维护过程发生的故障或造成的故障隐患。
专业人员做专业的事，肯定最好。另外，主管设计人员还需要同专业其它设计人员的审查指导，吸取更多的经验教训。因此提出FMECA联合工作小组的设想，集思广益，协同工作，共同促进FMECA工作深入开展。为了更好的开展FMECA工作，最好成立FMECA联合工作小组，各自的职责如下：
1）主管设计：主导FMECA工作；
2）可靠性专业人员：对设计人员的FMECA工作进行理论方面的帮助；
3）工艺人员：从工艺角度对设计提出意见，关注工艺方法可能造成 的故障或故障隐患；
4）同专业的其它人员：提供审查指导、经验支持；
5）生产工人：提供生产加工过程易超差，不易保证，零件可能产生隐患等信息；
6）检验人员：提供不易检测项目、部位以及生产缺陷等质量信息，提出故障检测方法建议。
6 结论
虽然FMECA已经在导弹武器系统中广泛应用，但为了更有效的开展FMECA工作，分析人员不能对其中的概念认识存在模糊不清，更要充分发挥FMECA团队的协作意识，全面准确的找出可能导致产品故障的所有原因，并采取有效措施提高产品可靠性。
参考文献
[1] GJB/Z 1391 故障模式影响及危害性分析指南，2006.