電子工程中FMEA實施的作用和途徑

摘 要：電子工程行業比較注重潛在失效模式與后果分析，提倡電子產品的安全生產，注重產品質量與安全性，分析潛在問題與后果在電子工程中沒有得到落實，會出現這種情況的原因有很多，例如電子設計環節、電子系統的復雜性、相關的技術標準還沒有統一等。本文對電子工程中潛在失效模式與后果分析實施的作用和途徑展開了分析，具體探討結果如下。

關鍵詞：電子工程；FMEA；安全分析；測試性分析

中圖分類號：TN0 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 （2014） 02-0000-01

FMEA即潛在失效模式與后果分析，通常在電子工程行業能夠有效實施的模式并不多，但出現失效模式的原因有很多種，最主要的原因還是因為電子工程設計問題。為減少產品潛在的風險隱患，一般設計人員根據技術標準來操作FMEA，對電子生產各個部件進行了檢測和評估，以便提高電子產品的質量與安全。但往往在制定FMEA環節，設計人員無法對電子產品的安全性、維修性、測試性等做出保證，其測試結果和作用也存在較多不可預知的影響。因此，只有制定清晰的作用與技術方法指導FMEA，才是保障電子產品安全可靠的前提。

一、FMEA在電子工程中的作用

電子工程產品環節實施FMEA主要目的是找出潛在的失效模式，分析與評估失效風險，盡量減少和規避風險的發生，以此來實現電子產品的安全可靠，因此，在電子工程生產中FMEA環節就顯得尤為重要。首先在電子產品生產完成之后，對其電路進行失效模式分析，重點觀察電路失效時電子產品出現的狀況，作出正確的分析和表達。對于已出現電路失效的狀況，則要注重檢測產生電路失效的原因，查看到底是因為元件的問題還是電路的問題，致使出現電路失效的后果。由于元件失效帶有隨機性，不可預測，而造成電路失效的問題有多種，例如電路不合理的設計、結構、工藝等，通過及時診斷失效原因，對電子產品進行調整或改進，有助于提高電子產品的質量，實現電力系統的安全有效運作。

在檢測電子產品的過程中，由于產品內部元件數量較多，很容易出現元件故障，給出不正確、不清晰的表達，致使檢測出錯誤的失效模式。最常見的誤判失效模式的因素是參數退化，在檢測對象電路模塊不太了解的情況下，參數變化、相位的改變也不明確，自然也就無法判斷此種失效模式會對相關的電路造成什么樣的影響，會給電子系統與設備帶來什么的后果，這一系列的影響是無法估計的。因此，失效模式的表達是檢測電子工程產品中的重要環節，只有通過清晰的表達出檢測對象的動態信號，才能對電子產品做出及時的評價和分析。在FMEA檢測的過程中，通過傳遞特異性測試信號，被系統檢測設備感應出來，從而判斷失效模式是否被檢測與是否應隔離，進而判斷電子產品的故障檢測率與隔離率。FMEA是保證電子產品的質量和安全的前提，假使研究人員浪費了大量的時間，制定FMEA表格來列舉失效模式，而解決措施卻是更換失效件，這只是FMEA的表面形式，并沒有發揮出FMEA的具體效用，也不利于電子工程系統的安全。

二、FMEA的技術途徑與應用

FMEA的主要作用是分析失效模式，對電路潛在的故障問題進行排除，列舉出電路可能會出現的失效問題，在實際的檢測電路失效的過程中，還會出現較多失效模式表達不完善和不正確的問題。致使潛在的失效模式沒有被檢測出來，造成了電子工程系統的電路漏洞，FMEA無法發揮出自身效用。如將檢測的電路對象失誤的輸入看作是失效模式，來評定此電路潛在的風險，可實際是因為輸人電路模塊對檢測電路的影響而造成的。此種失效模式與檢測對象并無任何關聯，甚至有時會將檢測對象中組成部件、零件等失效模式看作是檢測對象的失效模式，這種檢測方法過于武斷，也容易出現差錯，不利于檢測較多部件的電子系統。正確的分析失效模式應該是元件、零件的內部失效，而引發檢測對象的失效模式，才是檢測對象的一種失效模式。

FMEA的研究途徑可分為硬件分析法與功能分析法，其中硬件分析法是指檢測對象的內部元件出現失效模式時，檢測系統會反映出檢測對象的失效模式。硬件分析法可對內部元件進行逐一檢測，將每種內部元件都看作是引起檢測對象失效模式的主要原因，這里包括由不同組成單元而造成不同的檢測對象失效模式、不同組成單元造成相同的檢測對象失效模式等，但最終顯示為檢測對象的失效模式，首先對檢測對象的內部元件進行檢測，分析其部件的功能與所造成的影響，給系統帶來了什么樣的危害。硬件分析法比較注重每種失效模式的頻數比，其分析方法從檢測對象的內在元件開始，首先分析各部件，然后分析其部件的組成單元，始終按照自下而上的方向來分析，此種方法可靠性大，但檢測數量較多。

功能分析法與硬件分析法最大的區別是研究對象的不同，功能分析法首先分析檢測對象出現的失效模式，但此種方法存在較多的人為因素的影響，主要看設計人員檢測能力與分析能力，對電子工程產品技術與經驗來決定，這是功能分析法首要考慮的問題，然后才是確立每種失效模式的頻數比，這里提出相對系數分析法。對已確定的失效模式中，提取一種失效模式做出基準，使其系數為一，將其他失效模式出現頻率與其進行比較，設定一個具有代表性的未知數作出計算，以此推算出失效模式的系數，功能分析法的優點是工作量相對較少。FMEA方法的使用要考慮到多種方面的影響，才能選擇最合適的分析方法。FMEA在電子工程系統中有著較多的作用，其中最重要的作用是分析失效模式。FMEA的實施重點包括工作人員的生命安全、系統設備的安全有效運行、各大相關配置是否有效連接等，FMEA并不適用于任何環境，在電子工程中FMEA通過檢測各部件和模塊，用于檢測和隔離故障部件，保證電子工程系統的順利運行。

三、結束語

綜上所述，FMEA在電子工程生產中具有重要作用，可用于找出潛在的失效模式，分析和評估其失效帶來的后果，通過采取有效的措施對其進行規避或減少失效模式，使電子產品質量與生產效率得到提高。

參考文獻：

[1]史廷水.電子系統的FMEA研究與實現[D].電子科技大學，2012.

[2]劉承.FMEA在客車產品開發中的應用研究[D].合肥工業大學，2009.

[3]趙海濤.衛星系統級設計FMEA方法探討與實踐[J].質量與可靠性，2009（05）.

[作者介紹]秦嬌嬌（1994.09-），女，河北邯鄲人。