湖北FMEDA故障模式分析

PFMEA的失效原因分析为：焊膏缺陷——粘度低、被氧化等，频度为5，检测难度为5，其风险指数PRN为125。现行控制措施使用能抑制焊料球产生的焊膏，装配前检测焊膏品质。助焊剂缺陷——活性降低，频度为3，检测难度为6，其风险指数PRN为90。模板缺陷——开孔尺寸不当焊盘过大等，频度为5，检测难度为4，其风险指数PRN为100。回流温度曲线设置不当，频度为7，检测难度为5，其风险指数PRN为175。现行控制措施：调整回流焊温度曲线使之与使用焊膏特性相适应。FMEDA需要考虑元器件的失效模式和影响的传播路径和范围等因素。湖北FMEDA故障模式分析

控制系统和安全保护系统也遵循了一条向更复杂方向发展的演变路径。早期的控制系统很简单。按钮和电磁阀、目测表、温度计和油尺是典型的控制工具。后来，单回路气动控制器占主导地位。这些机器中的大多数不仅天生可靠，而且许多机器都以可预测的方式失效了。使用气动系统，当空气管泄漏时，输出下降。当空气过滤器堵塞时，输出量变为零。当嘶嘶声发生变化时，一个好的技术人员只需通过聆听来确定问题所在就可以“运行诊断程序”。安全保护系统由继电器和传感开关构成。随着安全弹簧和特殊触点的加入，这些设备在触点打开时几乎总是会发生故障。同样，它们是简单的设备，具有固有的可靠性，具有可预测的（大多数）失效安全失效模式。湖北FMEDA故障模式分析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。

可靠性工程建立在概率论和统计学的基础上。但是，成功的控制系统可靠性评估同样取决于控制和安全系统知识。这些知识包括了解这些系统中使用的组件，组合失效模式及其对系统的影响，以及系统环境中存在的系统失效模式和失效应力源。因此，逻辑、系统工程和一些数学相结合，以完善可靠性和安全性评估所需的工具集。真实因素（包括在线诊断能力、维修时间、软件故障、人为故障、共因失效、失效模式和时间相关失效率）必须在完整的分析中得到解决。

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的目的是识别元器件的失效模式、影响和诊断方法，分析元器件的可靠性和安全性。

计算量化指标，根据硬件架构度量指标SPFM，LFM以及随机硬件失效评估PMHF计算公式，计算相应的指标。优化设计，对硬件设计可靠性进行综合评估，判定是否满足指定的ASIL等级要求，如果满足则分析结束，否则需要根据计算结果，优化硬件设计，增加新的安全机制或者采用更高诊断覆盖率的安全机制，然后再次进行计算，直至满足安全需求为止。针对该安全目标，罗列所有硬件组件，如下表所示，根据FMEDA步骤1至4，分别查询硬件组件失效率，失效模式及分布比例，并计算相应的硬件度量指标。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。湖北FMEDA故障模式分析

FMEDA需要以持续改进和创新为动力，以提高企业的竞争力和市场份额为目标。湖北FMEDA故障模式分析

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。湖北FMEDA故障模式分析