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2.2 FMEA的分析方法
在實際工程中，FMEA主要分為單獨FMEA和綜合FMEA[21]，單獨FMEA又分為設計FMEA和過程FMEA。設計FMEA又分為功能FMEA (Function FMEA——FFMEA)、硬件設計 FMEA (Design FMEA DFMEA)、軟件 FMEA (Software FMEA SFMEA)和損壞模式影響分析（Damage Mode Effects Analysis DMEA)。綜合FMEA包括FMEA與FTA綜合（FTF法）以及FMEA與ETA綜合（ETF法）。
在本文中，如無特殊說明，則均以產品硬件設計的FMEA為例來闡述FMEA的原理與過程。
在產品壽命周期內的不同階段，FMEA的應用目的和應用方法略有不同。如表2.1，在產品壽命周期的各個階段雖然有不同形式的FMEA，但其根本目的只有一個，即從產品設計（功能設計、硬件設計、軟件設計）、生產（生產可行性分析、工藝設計、生產設備設計與使用）和產品使用角度發現各種缺陷與薄弱環節，從而提高產品的可靠性水平。至于采用哪一種方法，取決于設計的復雜程度和可利用信息的多少。對復雜系統進行分析時，可以考慮綜合采用功能法與硬件法，簡稱綜合法。

表2.1產品壽命周期各階段的FMEA方法
Table 2.1 Various stages of product life cycle of the FMEA method

階段	方案階段	研制階段	生產階段	實用階段
		硬件FMEA
方法	功能FMEA	軟件FMEA	過程 FMEACT 藝 FMEA 及設備FMEA)	統計FMEA
		DMEA
	分析研究系統功	分析研究系統硬	分析研究所設計的生產 .T.藝過程的缺陷和薄弱	分析研究產品使用過程中實際發生的故障、原因及其影響，為評估論證、研制、生產各階段的FMECA的有效性和進行產品的改進、改型或新產品研制提供依據
目的	能設計的缺陷與薄弱環節為系統	件、軟件設計的缺陷與薄弱環節，為	環節及其對產品的影響，為生產工藝的設計
目的	功能設計的改進	系統的硬件、軟件	改進提供依據。分析研
	和方案的權衡提供依據	設計改進和方案權衡提供依據	究產生設備的故障對產品的影響，為生產設備的改進提供依據

2.2.1硬件分析法
硬件法是根據產品/系統的功能對每個故障模式進行評價，并對潛在的故障模式及其影響進行分析。當產品可按設計圖紙及其它工程資料確定時，一般采用硬件法。硬件法適用于從零件級開始分析再擴展到系統級，即自下而上進行分析。采用這種方法進行 FMEA分析是較為嚴格的。
硬件法通常主要集中在系統中基本元件的潛在故障模式分析中，是一種最低級別的分析方法。它適用于系統中每一個部件的故障模式都需要分析的情況，具有分析具體而嚴密的優點。但如果系統比較復雜，或者沒有必要分析全部元件，又或者在做FMEA 分析時整個系統還沒有最后確定，那么這種方法將很難進行。
2.2.2功能分析法
當系統構成不能明確確定時（如在產品研制初期，各個部件的設計尚未完成，得不到詳細的部件清單、產品原理圖及產品裝配圖），或當產品的復雜程度要求從初始約定層次開始向下分析，即自上而下進行分析時，一般采用功能分析法。功能分析法比硬件分析法簡單，故可能忽略某些故障模式[22]。
功能分析法主要用于復雜系統的分析，每個繼承級別的詳細分析僅僅集中在幾個最重要的貢獻因素中，這種方法關注的是系統功能的失效而不是個別設備的故障。功能分析法在分析特定的故障而不是單個元件故障時特別有效。
2.2.3綜合法
FMEA可以首先對系統或設備采用功能分析法，然后對那些直接導致功能失效的部件進行重點的故障分析。也就是說，首先進行系統的功能故障分析，然后，對那些功能分析失敗的，且可能產生危險后果的，而且又沒有滿足要求的備用系統的，再進行部件級別的故障模式和影晌分析。
2.3加工中心子系統層次劃分
VMC650加工中心的結構技術配置參數如附錄島所示。根據各部分的結構組成，功能劃分，進行子系統層次的劃分。按照功能方面，可以將加工中心劃分成動力系統、傳動系統、執行系統、輔助系統、通訊系統五個功能模塊；按照結構，一般可以劃分成工作臺、電氣系統、數控系統、換刀系統、液壓系統移動系統、主軸箱部位、傳動系統、床身尾座系統、裝夾系統、輔助系統等十個部分。其中，對于五軸聯動加工中心，工作臺系統又可以分為工作臺轉動系統和工作臺擺動系統。輔助系統下的子系統包括潤滑系統、冷卻系統和測量系統。對于主軸箱部位又可以分為I軸、Z軸、變速機構、主軸、電機、進給箱等。對于加工中心的傳動部分，針對X,Y，Z三個方向的平動，可以分為X軸導軌系統、Y軸導軌系統、Z軸導軌系統，以及X軸絲杠系統、Y軸絲杠系統、Z軸絲杠系統。床身尾座系統包括導軌、床身、床腿。對本文的研究對象VMC650加工中心，各子系統組成見圖2.3。這里需要說明的是，軟件平臺提供了編輯重新安排系統層次布局的接口，方便進行用戶自定義安排系統層次的布局。

加工中心FMECA分析方法

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