FMEA与FTA：印刷電(diàn)路板组装方法的分(fēn)析

2020-07-01

无论您是从事電(diàn)子，PCB设计或PCB制造领域的工作，还是当您的公司制造计算机时，您都必须能(néng)够减轻产品故障的风险。故障模式和影响分(fēn)析（FMEA）的使用(yòng)对于全面降低产品中系统故障的风险至关重要。

但是，还有(yǒu)另一种工具在评估和减轻与系统故障相关的风险中同样重要。此特定工具称為(wèi)故障树分(fēn)析（FTA）。在接下来的几段中，我们将对FMEA与FTA进行批判性比较分(fēn)析，以确定它们之间的差异以及各自的风险评估方法。

FMEA是一种用(yòng)于查明特定系统或机器可(kě)能(néng)发生故障的地方的方法。这种评估的明显好处是，它使公司具有(yǒu)主动性。能(néng)够查看您的组件和子系统，同时识别潜在的系统故障模式，是一种宝贵的工具。

FMEA的系统方法使您可(kě)以预测潜在的故障，无论它们是在产品的设计阶段还是在制造阶段。FMEA的整个过程分(fēn)為(wèi)两大类：设计FMEA（DFMEA）和过程FMEA（PFMEA）。

在DFMEA和PFMEA中，分(fēn)為(wèi)三类。这些类别的得分(fēn)矩阵范围是1到10，以量化威胁级别。它们如下：

严重性：此类别表示最终客户的风险级别，其中1表示最终客户的风险低，而10表示最终客户的风险高。

发生：这里我们显示风险事件发生的概率；1表示发生风险的可(kě)能(néng)性很(hěn)小(xiǎo)，而10表示发生风险的可(kě)能(néng)性很(hěn)高。

检测：最后，我们对是否会检测到故障的可(kě)能(néng)性进行评分(fēn)。与以前的分(fēn)数相反，这是成反比的。这里的1表示可(kě)能(néng)会检测到故障的进程，而10表示该进程可(kě)能(néng)不会发现故障。

在為(wèi)每个类别的风险评分(fēn)时，将三个分(fēn)数相乘（严重度*发生*检测）。结果分(fēn)数就是所谓的风险优先级数字（RPN）。之后，您可(kě)以按降序对RPN进行排序，然后可(kě)以对最高风险采取措施以降低总體(tǐ)风险。

注意：一般来说，您不能(néng)降低严重性，因此最好找到减轻这种情况或增加检测率的方法。完成所有(yǒu)操作后，您现在可(kě)以重新(xīn)计算RPN并确定新(xīn)的风险。

总而言之，故障是错误或缺陷，可(kě)能(néng)是潜在的或实际的。而我们将故障模式定义為(wèi)设备或进程的故障方式。关于故障影响，这描述了这些故障可(kě)能(néng)导致缺陷，浪费或有(yǒu)害结果的方式。这包括设备或过程故障，人身伤害或产品质量下降。这些系统故障也会影响其他(tā)系统。如您所见，效果分(fēn)析是对故障如何影响各种系统组件的研究。

我们认為(wèi)FTA是自上而下的故障分(fēn)析方法。FTA的主要目的是在故障发生之前帮助识别潜在的系统故障原因。通过使用(yòng)统计或分(fēn)析方法，它还用(yòng)于评估可(kě)能(néng)发生的重大事件（系统级故障）。

从科(kē)學(xué)上讲，FTA是一种图形工具，可(kě)用(yòng)于检查和探索系统级故障的根源。FTA使用(yòng)布尔逻辑将一系列低级事件及其自上而下的方法结合起来，以检测导致系统级故障（最高事件）发生的组件级故障（基本事件）。

FTA由两个元素组成：事件和连接事件以识别最主要事件（系统级故障）的原因的逻辑门。通常，与FMEA相比，FTA是一种更直接的方法，因為(wèi)它专注于不良顶事件的所有(yǒu)可(kě)能(néng)的系统故障。但是，使用(yòng)FMEA，它会进行分(fēn)析以查找所有(yǒu)可(kě)能(néng)的系统故障模式，无论其严重程度如何。

比较FMEA与FTA流程的步骤

将FMEA流程与FTA流程的步骤进行并排比较是了解该方法的异同的好方法。

FMEA	自由贸易协定
组队	定义系统
列出故障模式和影响	定义顶级故障
等级严重性	确定顶级事件的原因
列出潜在原因	确定下一个事件级别
排名可(kě)能(néng)性（发生）	找出根本原因
列出过程控制	為(wèi)事件添加概率
排名检测	分(fēn)析故障树
计算RPN	记录自由贸易协定
对高优先级RPN采取行动
重新(xīn)计算RPN

 

FMEA和FTA的使用(yòng)在整个设计过程，制造过程以及产品的现场使用(yòng)中都对公司有(yǒu)利。总體(tǐ)而言，这两种方法可(kě)提高成本效益，减少浪费，减少停机时间，提高质量并改善设计。尽管它们的方法不同，但是它们在使公司产品更好方面都具有(yǒu)巨大的优势。