FMEA,全称为Failure Mode and Effects Analysis,即失效模式及影响分析,这是一种以预防为主的可靠性设计分析技术。FMEA分为设计FMEA(DFMEA)与过程FMEA(PFMEA),其中,DFMEA适用于产品设计阶段的失效模式及故障分析,PFMEA则用于工艺过程和制造过程的失效模式及故障分析。FMEA最早应用于上世纪50年代美国的军事信息系统设计分析,随后扩展到航天工业,并在70年代末期被美国汽车工业采纳。1997年,福特公司率先在操作手册中应用FMEA技术,要求所有供应商对其供应的零部件进行FMEA分析。1994年,FMEA作为QS-9000核心方法之一,被ISO推荐用于产品设计阶段,以确保产品生产过程的稳定性。目前,FMEA已成为汽车行业普遍使用的技术方法。
评价指标包括严重度、探测度和频度。严重度衡量功能失效模式的最严重影响程度,频度是衡量预防控制有效性的相对级别,探测度是对探测控制有效性的估计,需要依赖特定的探测方法。
DFMEA分析在车载控制器设计中至关重要,需在项目立项后开始组建DFMEA团队,在控制器设计阶段充分理解设计概念,设计规范发布后完成DFMEA分析,生产前完成DFMEA措施。若设计发生变化,需及时更新DFMEA。以整车控制器的软件功能为例,包括快充控制、能量回收、定速巡航、扭矩控制、高压上下电控制等。具体到高压上下电功能与要求、扭矩控制功能,会存在多种失效模式和失效起因。通过分析这些失效原因,修复软件,并借助实车验证、台架验证、注入验证等探测方法,验证修复后的软件是否达到目标,最终形成失效模式处理流程。