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技術(shù)專(zhuān)題
FMEA與FTA：印刷電路板組裝方法的分析
無(wú)論您是從事電子，PCB設計或PCB制造領(lǐng)域的工作，還是當您的公司制造計算機時(shí)，您都必須能夠減輕產(chǎn)品故障的風(fēng)險。故障模式和影響分析（FMEA）的使用對于全面降低產(chǎn)品中系統故障的風(fēng)險至關(guān)重要。
但是，還有另一種工具在評估和減輕與系統故障相關(guān)的風(fēng)險中同樣重要。此特定工具稱(chēng)為故障樹(shù)分析（FTA）。在接下來(lái)的幾段中，我們將對FMEA與FTA進(jìn)行批判性比較分析，以確定它們之間的差異以及各自的風(fēng)險評估方法。
FMEA是一種用于查明特定系統或機器可能發(fā)生故障的地方的方法。這種評估的明顯好處是，它使公司具有主動(dòng)性。能夠查看您的組件和子系統，同時(shí)識別潛在的系統故障模式，是一種寶貴的工具。
FMEA的系統方法使您可以預測潛在的故障，無(wú)論它們是在產(chǎn)品的設計階段還是在制造階段。FMEA的整個(gè)過(guò)程分為兩大類(lèi)：設計FMEA（DFMEA）和過(guò)程FMEA（PFMEA）。
在DFMEA和PFMEA中，分為三類(lèi)。這些類(lèi)別的得分矩陣范圍是1到10，以量化威脅級別。它們如下：
嚴重性：此類(lèi)別表示最終客戶(hù)的風(fēng)險級別，其中1表示最終客戶(hù)的風(fēng)險低，而10表示最終客戶(hù)的風(fēng)險高。
發(fā)生：這里我們顯示風(fēng)險事件發(fā)生的概率；1表示發(fā)生風(fēng)險的可能性很小，而10表示發(fā)生風(fēng)險的可能性很高。
檢測：最后，我們對是否會(huì )檢測到故障的可能性進(jìn)行評分。與以前的分數相反，這是成反比的。這里的1表示可能會(huì )檢測到故障的進(jìn)程，而10表示該進(jìn)程可能不會(huì )發(fā)現故障。
在為每個(gè)類(lèi)別的風(fēng)險評分時(shí)，將三個(gè)分數相乘（嚴重度*發(fā)生*檢測）。結果分數就是所謂的風(fēng)險優(yōu)先級數字（RPN）。之后，您可以按降序對RPN進(jìn)行排序，然后可以對最高風(fēng)險采取措施以降低總體風(fēng)險。
注意：一般來(lái)說(shuō)，您不能降低嚴重性，因此最好找到減輕這種情況或增加檢測率的方法。完成所有操作后，您現在可以重新計算RPN并確定新的風(fēng)險。
總而言之，故障是錯誤或缺陷，可能是潛在的或實(shí)際的。而我們將故障模式定義為設備或進(jìn)程的故障方式。關(guān)于故障影響，這描述了這些故障可能導致缺陷，浪費或有害結果的方式。這包括設備或過(guò)程故障，人身傷害或產(chǎn)品質(zhì)量下降。這些系統故障也會(huì )影響其他系統。如您所見(jiàn)，效果分析是對故障如何影響各種系統組件的研究。
我們認為FTA是自上而下的故障分析方法。FTA的主要目的是在故障發(fā)生之前幫助識別潛在的系統故障原因。通過(guò)使用統計或分析方法，它還用于評估可能發(fā)生的重大事件（系統級故障）。
從科學(xué)上講，FTA是一種圖形工具，可用于檢查和探索系統級故障的根源。FTA使用布爾邏輯將一系列低級事件及其自上而下的方法結合起來(lái)，以檢測導致系統級故障（最高事件）發(fā)生的組件級故障（基本事件）。
FTA由兩個(gè)元素組成：事件和連接事件以識別最主要事件（系統級故障）的原因的邏輯門(mén)。通常，與FMEA相比，FTA是一種更直接的方法，因為它專(zhuān)注于不良頂事件的所有可能的系統故障。但是，使用FMEA，它會(huì )進(jìn)行分析以查找所有可能的系統故障模式，無(wú)論其嚴重程度如何。
比較FMEA與FTA流程的步驟
將FMEA流程與FTA流程的步驟進(jìn)行并排比較是了解該方法的異同的好方法。
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FMEA |
自由貿易協(xié)定 |
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組隊 |
定義系統 |
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列出故障模式和影響 |
定義頂級故障 |
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等級嚴重性 |
確定頂級事件的原因 |
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列出潛在原因 |
確定下一個(gè)事件級別 |
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排名可能性（發(fā)生） |
找出根本原因 |
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列出過(guò)程控制 |
為事件添加概率 |
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排名檢測 |
分析故障樹(shù) |
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計算RPN |
記錄自由貿易協(xié)定 |
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對高優(yōu)先級RPN采取行動(dòng) |
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重新計算RPN |
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FMEA和FTA的使用在整個(gè)設計過(guò)程，制造過(guò)程以及產(chǎn)品的現場(chǎng)使用中都對公司有利?？傮w而言，這兩種方法可提高成本效益，減少浪費，減少停機時(shí)間，提高質(zhì)量并改善設計。盡管它們的方法不同，但是它們在使公司產(chǎn)品更好方面都具有巨大的優(yōu)勢。