南昌FMEDA质量设计有力工具

立片：立片主要发生在小的矩形片式元件(如贴片电阻、电容)回流焊接过程中。引起这种现象的主要原因是元件两端受热不均匀，焊膏熔化有先后所致。失效后果：导致开路，引发电路故障，会使系统或整机丧失主要功能，严重度评定为7e现有故障检测方法：人工目视检测。失效原因分别为：贴片精度不够，频度为3，检测难度为5，其风险指数PRN为IOS.回流焊接预热温度较低，预热时间较短，频度为5，检测难度为4，其风险指数PRN为140。现行控制措施：适当提高预热温度，延长预热时间。焊膏印刷过厚，频度为5，检测难度为5，其风险指数PRN为1750现行控制措施：针对不同的器件选用适当厚度的丝印模板。在计算了各潜在失效模式的RPN值之后，后续工作就是开展相应的工艺试验，探寻针对高RPN值和高严重度的潜在失效模式的纠正措施，并在纠正后，重新进行其风险评估，验证纠正措施的可行性与正确性。FMEDA需要不断更新和改进，以适应不断变化的市场和技术环境。南昌FMEDA质量设计有力工具

什么是PFMEA呢？PFMEA是过程失效模式及后果分析(Process使用者Failure使用者Mode使用者and使用者Effects使用者Analysis)的英文简称。是由负责制造/装配的工程师/小组主要采用的一种分析技术，用以较大限度地保证各种潜在的失效模式及其相关的起因/机理已得到充分的考虑和论述。失效：在规定条件下（环境、操作、时间），不能完成既定功能或产品参数值和不能维持在规定的上下限之间，以及在工作范围内导致零组件的破裂卡死等损坏现象。严重度（S）：指一给定失效模式严重的影响后果的级别，是单一的FMEA范围内的相对定级结果。严重度数值的降低只有通过设计更改或重新设计才能够实现。江苏FMEDA定量分析工具FMEDA需要对元器件的失效模式和影响进行分类和评估。

探测度(发现率)是指在缺陷发生时被发现的概率。也分为1(很可能)(不可能)5级。其风险顺序数(RPN)是产品严重度、频度和探测度的乘积。假如严重度为S，频度为O，探测度为D，则RPN=(S)×(O)×(D)。该值从1(无其风)-1000(高其风险)。对于高严重度、高RPN值的缺陷需优先采取排除措施。建议的措施通常把其风险顺序数的组成部分作为寻找措施的一个依据。但对于对用户严重影响的缺陷，则应通过改进产品或过程，而不是通过大量的检验。若频度很高则应通过改进产品或过程，若一个缺陷很难发现也即探测度低，则既要改进检验措施，也要减小缺陷发生频度。

在可靠性工程领域已经创建了许多新的国际标准。标准现在提供了确定组件失效率的详细方法[3]，提供了应在定性评价中解决的问题的清单，定义了性能指标，可根据这些指标对定量可靠性和安全性计算进行比较。标准还提供了如何设计系统以较大限度地提高安全性和可靠性的解释和示例。其中一些国际标准在控制系统的安全性和可靠性评估中发挥着重要作用。ISA-84.01standard，过程工业安全仪表系统的应用，是一项开创性的努力，初次描述了显示安全完整性的定量手段。它还描述了安全仪表系统（SIS）和基本过程控制系统（BPCS）的边界。当与ANSI/ISA-91.01[5]一起使用时，它提供了识别安全关键系统组件的定义，各种工厂设备可以分为适当的组。FMEDA需要以市场和用户为导向，以满足用户需求和提高市场占有率为目标。

在2000年早期，功能失效模式分析加入到FMEDA过程。在早期的FMEDA工作中，部件失效模式依照IEC61508应直接映射到"安全"或者"危险"类型。这相对来说比较容易，因为每件事情不是"危险"就是"安全"。现在则有多种失效模式类型，直接指派到某种类型已经比较困难。另外，如果产品用于不同的应用，那么指派的类型也有所变化。在执行FMEDA过程中，具有直接失效模式类型的指派，对于每个新的应用或者每种使用变化，都需要一个新的FMEDA。 在功能失效模式方法中，产品的实际功能失效模式是可识别的。在执行详细的FMEDA时，每个部件失效模式可以映射到一种功能失效模式。功能失效模式然后按照产品失效模式在特定应用中进行分类。这就不需要在进行一个新应用时再做分析工作。FMEDA需要建立有效的测试和诊断方法，提高元器件的可靠性和安全性。江苏FMEDA定量分析工具

FMEDA的分析需要考虑系统的故障模式和效应的统计方法，以便确定系统的可靠性水平。南昌FMEDA质量设计有力工具

对于控制芯片uc而言，其失效率为100 FIT，存在两种失效模式，其分布比例各占50%，只有第1种失效模式和安全相关，第二种失效模式则无需考虑。由于安全机制SM4的存在，对该硬件组件第1种故障的诊断覆盖率为90%，由于安全机制SM4还能够对该故障进行探测，防止其成为潜伏故障，其诊断覆盖率为100%，除单点故障，残余故障及双(多)点潜伏故障，剩余的则是可探测双点潜伏故障，则硬件组件的双(多)点故障的可探测失效率为：λDPF_det=100×50%-λSPF/RF-λDPF_latent=50-5=45FIT。根据该安全目标ASIL C，判断其可知，除SPFM没有>=97%外，其他指标均满足相应安全要求，所以该硬件设计基本满足安全目标ASIL C等级需求。当然，也可以对硬件设计进行进一步优化，提高SPFM架构度量值。利用FMEDA对硬件随机失效以及概率化度量具体计算我们就聊完了，希望这篇能够给朋友们理解功能安全硬件开发带来帮助，下期我们就开始聊功能安全软件开发内容。南昌FMEDA质量设计有力工具