科技前线 | 科普课堂：什么是FMEA？
小编有话说：
今天，PTC继续为小伙伴们推出科普课堂系列文章，为大家接着讲解PLM与IoT的概念名词，这次PTC为小伙伴们带来的是：什么是FMEA？
当我们在互联制造时代（称为工业 4.0）中探索时，面临的众多问题之一就是我们需要将企业从模拟和孤立的事物转变为数字互联的形式。
在模拟时代，识别产品的潜在问题和由此产生的影响需要手动操作才能实现。此外，这些信息通常不会转移到新的变型或设计中，从而出现更多的测试失败或现场故障。这就会导致延长产品上市时间、进行重新设计，甚至是需要更换保修期内的产品，或者在极端情况下面临诉讼。
由于引入故障模式和影响分析 (FMEA)，今天的流程看起来大不相同。FMEA可以定义为用于识别系统所有潜在故障或风险的过程。这包括评估故障的影响并允许设计工程师引入风险控制以防止或减轻其影响。
假设旧设计适用于新变型或员工带着所需产品信息离开企业的传统系统，那么已经存在的问题就会被复 制到新的产品变型中。复 制有问题的设计，增加了企业的成本。
但是，当使用故障模式和影响分析 (FMEA) 时，利益相关者可以识别和分析零件在设计过程中早期可能出现故障的原因，并制定计划以防止出现这些故障。通过系统地规划零件或产品可能出现故障的方式以及确定解决该故障的模式，利益相关者可以在产品被送往制造或进入现场之前不断改进他们的产品。
1故障模式和影响分析的优势
这种方法可以系统地对从概念到制造、再到客户整个流程进行评估。通过提前解决这些问题，FMEA创建了一个强大的信息基础设施，以确保产品设计在现场以可预测的方式工作。
FMEA的好处包括：
▪ 强调了流程中的重点关注领域。
▪ 制造商获得了相应的调整未来流程的洞察力。
▪ 流程满足一致的变化系统。
▪ FMEA的早期修正可以防止延长开发时间和产生不必要的成本，同时还可以提高工艺和成品的质量。
虽然您无法始终消除故障，但您可以确保产品以更安全的方式发生故障。
FMEA会对故障和行动计划进行优先排序，以了解三个方面：
▪ 故障的严重程度如何？
▪ 这种故障发生的概率是多少？
▪ 检测到问题的概率是多少？
通过将这三个因素相乘来创建RPN分数，利益相关者可以根据这些标准设置一致的梯度量表，以确定影响大、严重和难检测的故障模式。这可以让利益相关者在设计投入生产之前更改设计以解决关键的问题。
2故障模式和影响分析的类型
如果产品的设计具有一定的容差，但在该容差之外制造，则故障率会增加，并因此不得不采取代价高昂的保守措施，例如拆卸产品进行修理，在修理时对产品造成损坏，以及增加整体时间和费用等。FMEA致力于减少出现这些错误的概率。
FMEA主要可以分为两类：设计故障模式和影响分析(DFMEA) 和过程故障模式和影响分析 (PFMEA)。
设计故障模式和影响分析 (DFMEA)
DFMEA用于设计阶段，以帮助识别和解决高风险设计问题并创建更稳健的产品设计。这些设计可以提高产品质量，并进一步降低意外出错的概率。DFMEA可防止在制造阶段为修复错误而花费不必要的成本，并致力于制定计划以确保流程始终生产可接受的产品。
过程故障模式和影响分析 (PFMEA)
PFMEA用于识别和解决可能导致质量和安全问题的高风险制造工艺问题。PFMEA确保不存在产品与预期不同的制造过程变化，并确保没有需要关注的未知危害。生产阶段的利益相关者评估制造过程的能力，识别过程中固有的故障模式，并制定可以避免这些故障的系统。这对于安全相关产品至关重要，因为制造过程中未被发现或引入的缺陷可能导致召回和安全问题。
通过借助PFMEA解决产品工艺的灵敏度，利益相关者可以决定在生产开始之前如何解决问题。利益相关者可能会需要增加零件或流程检查、购买新设备、制定恢复计划和/或为关键设备制定预防性维护计划。这些决定会记录在产品的控制计划中。
3工业革命中的故障模式及影响分析
FMEA是一套受当今数字工业革命支持的预防性措施，使我们能够开发和生产稳健的产品设计和制造工艺，从而生产出高质量的产品。虽然制造产品时总会存在风险和挑战，但FMEA会优先考虑并解决这些问题，为现在和未来提供更安全、更高质量的产品。
借助像Windchill这样的PLM工具，FMEA可以无缝地融入数字主线，以提供解决设计弱点和控制计划，使价值链上下的利益相关者能够了解生产优质产品所需的控制措施和活动。
