最新版FMEA第五版中文 -第四章

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最新版FMEA第五版中文 -第四章
新版FMEA草版(中文版) 功能安全与监视及系统响应的补充FMEA( FMEA-MSR)之 间的联系 危害分析和风险评估(HARA)(见1S0262623:2018条款 6.4)讲述与安全相关的功能安全目标。定义汽车安全冗整性 等级(AS礼L),代表必须采取措施以确保不必要的残佘风险。 功能安全概念(FSC)进一步定义了确保设计满足安全目标 的要求。它定义了报警和降级概念以及为符合安全日标和安 全要求所必需的测试。然而,SO26262依靠FMEA来识别 故障的潜在原四。通过分析功能安全故障的诊断监测和系统 响的有效性, FMEA-MSR可用于 DFMEA的补充(除了安 全,该方法也可用于分析法规相关问题) 41 FMEA-MSR第一步:定义范围 监测和系统响应补充FMEA考虑的系统至少包括一个传感 器,一个控制单元和一个执行器或它们的一个子集,被称为机电 一体化系统。传感器元件和控制单元也可以是部件的一部分 smart sensor)。这些系统中的诊斷及监测可以通过硬件和软 件来实现。 DE MEA不能确定是否需要监测。发生度和探测度与开发过 程有关,是为了证明满足要求。因此,FMEA-MSR可以作为一 种补充的分析。FMEA-MSR通过比较可接受残余风险的条件来 评估当前的风险状态,并提出是否有必要进一步监测。 确定监测和系统响应补充FMEA的范围时可考虑的标准包括但 不限于 1.安全相关性 2.立法机关的文件要求。例如联合国有美复杂电子车辆控制系 统, FMVSS和车载诊断要求(OBD)的车辆管理条例 3.安全目标根据lsO26262 ◎FMEA专业技术交流平台 -113 新版FMEA草版(中文版) 4.2FMEA-MSR第二步:结构分析 根据分祈的范国,图形可能山硬件元素和软件元素组成。复杂的 结构可以分成几个结构(工作包)或不同的框图层,并为了组织 的原因分开分析或确保足够的清晰度。 为了可视化一个系统结构。通常使用两种方法 框(边界)图 结构树 宁 有关更多详细信息,请参阅22设计FMEA 42.1框(边界)图 传感器 电子控制单元 电动马达 频率电流 玻璃捏供移 防夹保护 动扭矩 图42-1机也系统框图示例 422结构树 在监视和系统响应的补充FMEA中,结构树的根元素可以在 车辆級别。例如对于分析整个系统的OEM(见图4.2-2)或在一 个接口上。例如对于分祈子系统或组件的供应商(见图4.2-3) 也就是说,如果传送范围不包括传感器,致动器或两者,则相应 的结构元件被接口元件代替 EcU连接器 玻璃升降器 玻璃升降系统 电子控制单元 玻璃升降器 ECU信号传递 玻璃升降器 图42-2机电系统中用于调查错误信号、监视和系统响应的 结构树示倒 ◎FMEA专业技术交流平台 114- 新版FMEA草版(中文版) Smart sensor 连接器的输入 Smart Sensor 数据处理单元 传感器传感元件的 输出 Smart Sensor 信号传递 传感器内部的无传 感元件的信号传递 囟4.2-3具有内部传感元件并蝓出到接口的智能传感器的 结构树示例 FMEA专业技术交流平台 -115 新版FMEA草版(中文版) 43 FMEA-MSR第三步:功能分析 在用于监视故障检测的监视和系统响应监视的补充FMEA 故障响应被视为功能。 监视和故障检测的功能可能包括。例如:超出范围检测,循环 冗余检查、合理性检查和顺序计数器控查。 失败响应的功能可能包括如提供默认值、切换到跛行家庭模 式、关闭相应的功能和/或显示警告。 这些功能被建模为这些功能的载体的结构元素,例如控制单元 或具有智能传惑器等计算葹力的组件 此外,可以考虑由控制单元接收的传感器信号。因此,信的 功能也可被描述 最后,可以添加执行器的功能,它描述了执行器或车辆根据需 求作出反应的方式。 如果传感器和或执行器不在分析范围内,则将功能分配给相应 的接口元素 EcU连接 玻璃升降锅 电子控制单元 从霍尔传感采集频率 玻璃升降系统 破璃升降骼 从电机提供电流 提供舒适的关闭 提供防夹保护 提供电源 监控收到的信号 ECU信号传递 玻璃升降强 提供EcU组件的状态 图43-1臭有功能的结构树示例 ◎FMEA专业技术交流平台 -116 新版FMEA草版(中文版) 44 FMEA-MSR第四步:失效分析 在用于监控和系筑响应的补充FMEA中,硬件和软件功能可以 包括监视系统状态。检测故障是一种有意的行为,可能导致功 能退化或功能丧失。为了描迷系统行为,故障原因必须与监视 和相关的失效效应相关联。 监测也可能是故障网络的一部分,以及城轻故障影响,包括对 驾驶员的警告。这些网络在本手册中被命名为混合网絡,因为 它们包含至少一个故障原因和一个或多个功能。以这种方式, 可以完全理解系统行为。 在实践中。必须区分两种情况:安全故障检测和部分故障检测 (包括无故障检测)。 在安全故障捡测的情况下,当故障发生时,乐统总是以确定的 方式进行反应,检测吋间和反应时间足够短,以保持系統或车 辆处于安全状态。在这种情况下,故障网应包括系统反应的监 测和描述(例如功能和警告的丧失,见图44-1)。因此它是一 个混合网络。 玻璃升降系统 电子控制单元 EcU连接器 无法舒适关闭 玻璃升降蛋 玻璃升降器 检测到销误的频事 霍尔传感备错误的频率 因为这种反应是意的,在出现骷误信号时,它不被视为失效。然而;它是描述 监視和系統响应的失效网络的一部分。 图4.4-1带有混合网络的结构示例,其中包含始终有效的监视系统 并将系统切换到减轻故障的效果 在部分故障检测〈如合理性检查)或无故障检测的情况下,故障网 络必须描述系统反应,而不检測故障。因为一般来说,这是最严重的惰 况,它决定了需要釆取行动(改进检测的必要性)。例如见44-2 如果感兴趣,可以在故障网络中添加包括滥控和桕应的系统反应的 混合网。 坡璃升降系统 电子控制单元 夹案力过高而无法 fcU達报蛋 玻璃升庵部 新开启功能 破璃升降备 电机不关断 手可能被交在皲璃和 尔传感器有效范国内 极性不反转 架中问 的误频率 图44-2无监视或部分监视的失效网络结构示例 ◎FMEA专业技木交流平台 117 新版FMEA草版(中文版) 在这两种情况下,监测必须在FMEA表中作为监测控制,并按监测 等级表(M)进行评级。 在用于监控和系统响应的补充FMEA中,故障燜络的起点是故障原 因(根本原因)。在安全故障检测的情况下,根本原因可能是混合网絡 中唯一的真正故障。 O FMEA专业技术交流平台 -118 新版FMEA草版(中文版) 4.5FMEA-MsR第四步:失效分析 45.1目的 FMEA-MSR中的风险分析的目的是分配监测控制,通 过评估严重程度来评估风险、频度和监测度,并优先考虑 采取行动的必要性 FMEA-MSR风险分析的主要目标是 指定合理的频度评估 (现有的和计划的) 分配监视控制的 (现有的和计划的 对每个故障链进行严重性评级、频度和监测度 客户和供应商之问的协作(严重度) 行动优先级别评估 452频率评估基本原则 在监视和系统响应的补充FMEA中。在使用寿命期 间客户操作条件下在现场发生故障的可能性是桕关的 这取决于设计的质量、制造过程的质量和最终用户的操 作条件因此,设计FMEA和流程FMEA中所述的所有 预防和检测控制措施都有助于此。因为重复所有这些控 制措施是没有帮助的,所以建议一个可理解的频率分配 原则。这个领城的可能条目与证明这一理论基础的数据 和信息有关。 例如可基于: 设计FMEA结果的专业知识(在 DEMEA中的最 终估计可用作频度评级) 过程FMEA结果的专业知识 返修现场数据,拒收记录 研讨会的诊断数据库 保修数据库 数据手册 如果故障原因并不总是导致相关的故障影响。评级可 能会改变。考虑相关运行状态的概率,如见图4.5-1 理由记录在 FMEA-MSR表格“频度原则”栏中 ◎FMEA专业技术交流平台 -119 新版FMEA草版(中文版) 回好战回 4.53现行监测控制(Mc) 所有导致故障原因检测的控件。系统或驾驶员的故 障模式或故障影响被揄入到“当前监视控制”列中。此 外。应该提到检测后的故障反应,例如提供缺省值,如 果没有通过故障效应充分描述。 在客户操作过栏中监控控制的例子包括监控或诊断 消除,例如,尿素控制,合理性检查。循环冗余检查 等等 监测讦估可以及早发現故障原因,故障模式或故障 影响的可能性,以便在发生危险或达到不合规状态之 前,以较低的严重程度减轻初始故障影响。电流监测控 制的等级图位于衣MSR3 454评估 每个故障模式,四果关系(故障链或网络)按以下三个 标准评估 严重性(S):代表故障影响的严重程度 频率(F):表示原因在特定运行情况下的发生频率 监测庹^(M):代丧诊断监测功能(检测故障原因,故障 模式和故障影响)的检测潜力,及时故障响应和系统响 应能力〔及时的故障响应) 对S、F和M分别使用从1到10的评估数字, 其中10分代表最高风险贡献。 通过分别检查这些评级和三者的组合,来优先考虑降低 风险行动需求的因素。 455严重度(S) 严重度等级(S)是对评估功能的给定故障模式的最严 重影响程度的街量,且 DE MEA和 FMEA-MSR评估标 准是相同的 应使用MSR1严重度标准表评估严重性。 4.5.6频率等级(F) 频率等级(F)是对在车辆预期寿命期间或使用表格MSR2中 的标准系统的相关操作情况下的原因发生可能性的量度。 如果故障原因导致在特定的揲作情况下的故障影响,并且操作 ◎FMEA专业技术交流平台

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