FMEA–有效运用FMEA可减少事后追悔

FMEA，失效模式与后果分析，即Failure Mode and Effects Analysis，是在产品设计阶段和过程设计阶段，对构成产品的子系统、零件，对构成过程的各个工序逐一进行分析，找出所有潜在的失效模式，并分析其可能的后果及原因，从而预先采取必要的措施，以提高产品的质量和可靠性的一种系统化的活动。可以分为DFEMA和PFEMA。

FMEA的优点：

★失败危险性的事先预测及通过评价避免不良

★系统化的评价流程存在的风险

★提高制品的品质、可靠性、安全性

★降低制品开发时间和费用

★持续改善的行动及存档

FMEA是一种系统化的评估程序，其目的是：

1.识别和评估新产品的设计和制造过程不能满足关键客户要求YS)情况的潜在失效模式和关联原因

2.确定能去除或减少潜在失效发生的机率的措施

3.将上述过程文档化

FMEA实施要点：

1.应该是’事先’行动，而非’事后’工作

2.FMEA是一个永不停止、持续改进的过程

DFMEA（设计 FMEA）

DFMEA 是产品设计阶段的结构化分析工具，通过评估潜在失效模式及其影响，主要关注产品设计阶段可能出现的失效模式。确保产品在设计阶段就考虑到所有可能的风险，避免后期生产和使用中的问题。

需重点关注 上位机设计 与 工序设计 的潜在风险。

1. 上位机设计中的 DFMEA 应用

• 潜在失效模式 ：上位机软件逻辑缺陷（如多线程数据上传冲突）、接口兼容性问题（如串口驱动与新设备不匹配）、界面操作误触（如误点 “终止测试” 按钮）。
• 失效影响 ：数据丢失或错误（影响产品追溯性）、设备控制中断（导致产线停机）、测试异常终止（增加返工成本）。
• 失效起因 ：代码未做线程安全设计、未覆盖新设备驱动测试、界面按钮未加二次确认逻辑。
• 预防措施 ：
  • 软件设计阶段引入多线程安全校验（如使用锁机制避免数据冲突）；
  • 建立驱动兼容性测试清单（覆盖主流设备型号）3；
  • 关键操作按钮增加 “确认弹窗” 功能（降低误触概率）。
• 动态更新 ：根据客户反馈（如上传速度慢）或新设备需求（如 double flash 校验），更新 DFMEA 中的失效模式及控制措施3。

2. 工序设计中的 DFMEA 应用

• 潜在失效模式 ：温箱标定温度波动超范围（如 ±0.5℃→±1℃）、转台标定角度偏差（如 ±0.01°→±0.03°）、零偏重复性测试时间不足（如 24h→12h）。
• 失效影响 ：温箱标定数据不准确（导致 IMU 温度补偿参数偏差）、转台角度偏差（影响产品姿态解算精度）、零偏重复性不足（降低长期稳定性）。
• 失效起因 ：温箱温控系统设计精度不足、转台机械结构磨损、测试流程设计未覆盖极端工况。
• 预防措施 ：
  • 温箱选型时增加 “温度稳定性” 验证指标（参考 AIAG&VDA 手册要求）3；
  • 转台设计阶段预留定期校准接口（如每 500 次测试自动触发校准）；
  • 零偏测试流程增加 “极端温度循环” 场景（覆盖 - 40℃~85℃）。

PFMEA（过程 FMEA）

PFMEA 聚焦制造、装配及物流过程，通过分析过程变差导致的潜在失效，制定预防措施优先级，并动态更新至工艺文件。针对生产和制造过程中可能出现的失效模式

在 IMU 生产中，需结合 上位机运行 与 工序执行 的实际场景展开。

1. 上位机运行中的 PFMEA 应用

• 潜在失效模式 ：上位机与设备通信中断（如串口误码率过高）、采数异常（如传感器数据跳变未过滤）、烧录结果显示延迟（如界面刷新帧率低）。
• 失效影响 ：设备失控（导致测试中断）、无效数据流入算法（影响标定结果）、操作人员误判（延误返工）。
• 失效起因 ：通信协议未做冗余校验、采数逻辑未集成跳点过滤算法、界面渲染资源分配不足。
• 控制措施 ：
  • 现行控制：通信增加 CRC 校验码、采数时记录原始数据并标记跳点、界面采用异步刷新机制4；
  • 改进措施：若探测度（M）评估为高风险（如跳点漏检率＞5%），需增加 “实时数据可视化监控” 功能（如波形图叠加阈值线）4。

2. 工序执行中的 PFMEA 应用
以 “转台标定” 工序为例：

• 潜在失效模式 ：转台机械磨损导致角度偏差（如理论 0°→实际 0.02°）、操作人员未按规程预热转台（如冷启动直接测试）。
• 失效影响 ：IMU 姿态误差累积（影响导航精度）、重复测试增加工时（成本上升）。
• 失效起因 ：转台维护周期过长（如每 1000 次→每 2000 次）、操作指导书未明确预热要求。
• 控制措施 ：
  • 现行控制：转台维护纳入工艺文件（每月校准 1 次）、操作界面增加 “预热倒计时” 提示；
  • 改进措施：若频度（O）评估为高（如每月发生 3 次），需增加 “转台磨损预警” 功能（通过振动传感器实时监测）4。