FMEA是什么？為什么做？怎么做？如何延伸？

本期“工程師說”將從這4個方面，詳細闡述FMEA是如何為風(fēng)機創(chuàng)新保駕護航的，該方法論是如何作用于電氣風(fēng)電全新一代海神平臺16+MW全海域平臺機組，電氣風(fēng)電又是如何基于FMEA延伸建立測試驗證體系的。

01 FMEA是什么

(資料圖片僅供參考)

失效模式及影響分析FMEA是由故障模式分析（FMA）和故障影響分析（FEA）組成，是重要的可靠性設(shè)計方法之一。

主要包含以下6個方面：

·針對產(chǎn)品（系統(tǒng)、子系統(tǒng)、組件）或制造過程

·評估產(chǎn)品/過程中失效的潛在技術(shù)風(fēng)險

·分析潛在失效起因、失效模式以及失效后果

·識別現(xiàn)行的控制措施

·風(fēng)險評價

·按行動優(yōu)先級，制定改進措施降低風(fēng)險并完成驗證

02 為什么要做FMEA

隨著中國風(fēng)電行業(yè)的快速發(fā)展，對于風(fēng)機自主創(chuàng)新的需求越來越高，過去借鑒國外設(shè)計，模仿與學(xué)習(xí)的做法不再可行。如何及時對產(chǎn)品或過程進行修正，從而避免或減少潛在失效的發(fā)生，更好地落實全流程管控，節(jié)省無謂損失，這就為引入FMEA提供了一個絕佳的時機。

03 我們怎么做FMEA

3.1 遵循最新標準

FMEA迭代至今，已由原來的“五步法”，更新為“七步法”：

3.2 團隊作戰(zhàn)

FMEA是一個團隊的活動，絕對不是一個人的活動。通過FMEA協(xié)調(diào)員的角色，牽引和監(jiān)督FMEA小組完成工作；FMEA協(xié)調(diào)員是公司的方法論專家，設(shè)計工程師是技術(shù)專家；方法論專家負責(zé)提問，技術(shù)專家負責(zé)答。通過群策群力，多輪評審，最終達成FMEA的順利完成。

3.3 嚴密的工作流程和標準

充分識別產(chǎn)品功能，除了重視產(chǎn)品系統(tǒng)級的功能和要求外，還要反復(fù)思考產(chǎn)品的功能、理念是否有效傳遞到零件具體的特性上；

識別設(shè)計風(fēng)險；

實用的打分標準：嚴重度、探測度。電氣風(fēng)電將探測度等級細分為10級，量化探測能力，從探測方法的成熟度出發(fā)，結(jié)合公司或產(chǎn)品的具體示例進行考量；

編制設(shè)計預(yù)防、檢測措施，使產(chǎn)品得到有效的控制；

導(dǎo)出特殊特性CTQ，指導(dǎo)質(zhì)量進行檢查；

落實行動項。

3.4 工具支持

FMEA模板維護：結(jié)合4、5版標準進行精簡，聚焦失效部位；

數(shù)據(jù)庫維護：持續(xù)更新線上FMEA庫。

使用FMEA軟件協(xié)助展開功能網(wǎng)和失效網(wǎng)

3.5 不斷選代更新的教訓(xùn)集

FMEA是一個持續(xù)改進的過程。隨著風(fēng)機的創(chuàng)新和發(fā)展，新的故障模式和風(fēng)險也會隨之產(chǎn)生。通過定期的FMEA分析，團隊可以及時發(fā)現(xiàn)新的潛在問題，并及時采取措施進行改進。為了讓FMEA成為一個不斷完善的知識庫/教訓(xùn)集，我們需要將質(zhì)量問題的解決過程與FMEA流程形成一個有效閉環(huán)，做到以下要點：

A．當(dāng)質(zhì)量問題出現(xiàn)時，需要對FMEA進行回顧檢查：以往質(zhì)量問題是否已包含在FMEA系統(tǒng)中、是否已分析了這個失效；

B. 當(dāng)質(zhì)量問題最終解決時，更新FMEA，然后將新的原因或新的長期措施更新到FMEA中；

C．當(dāng)以往認為已解決的問題再次出現(xiàn)時，需要再次根因分析：說明之前的分析和措施不徹底，或失效輸入條件有變更。

3.6 運用基礎(chǔ)FMEA快速創(chuàng)建項目FMEA

為應(yīng)對快速迭代的風(fēng)電產(chǎn)品開發(fā)進度，需要運用基礎(chǔ)FMEA快速建立項目FMEA，我們遵循以下工作法則：

針對公司重要系統(tǒng)和部件建立標準版基礎(chǔ)FMEA；

基于基礎(chǔ)FMEA建立項目FMEA；高風(fēng)險的部分召集技術(shù)專家進行認真分析；低風(fēng)險的部分直接引用基礎(chǔ)FMEA進行評審；

將應(yīng)用項目FMEA的經(jīng)驗教訓(xùn)更新到基礎(chǔ)FMEA中，形成閉環(huán)。

總之，將有限的資源集中在高優(yōu)先度的過程和部件上。在開發(fā)周期越來越短的條件下，有效地保證風(fēng)機設(shè)計質(zhì)量。

04 FMEA如何向后延伸

FMEA一個重要的延伸內(nèi)容是：建立測試驗證體系。

首先，通過 FMEA分析選擇零部件的可靠性試驗類別：壽命試驗、退化試驗、鑒定試驗、強化試驗、篩選試驗等；

然后，確定恰當(dāng)高效的可靠性試驗項目、試驗參數(shù)及流程，對如何找出零部件故障根因和敏感應(yīng)力給出建議；

試驗完成后，將試驗結(jié)果與之前的根因分析做對比，不斷對測試方法進行優(yōu)化調(diào)整，提高測試的效費比；

最后，根據(jù)改進前后零部件在現(xiàn)場故障的情況，確定試驗設(shè)計的有效性以及設(shè)計本身的可靠性。

測試重點項選擇：

測試項內(nèi)容考慮：

05 案例

在全新一代海神平臺16+MW全海域平臺機組上，電氣風(fēng)電依據(jù)上述FMEA工作流程和標準，完成了3版FMEA迭代，對葉片、電動變槳、齒輪箱、發(fā)電機、變流器、冷卻系統(tǒng)等10+重點部件進行多輪評審，召集設(shè)計、后市場、質(zhì)量、可靠性等50多名專家充分探討意見，吸取了以往海上機組的故障經(jīng)驗，優(yōu)化設(shè)計內(nèi)容，識別1000+條風(fēng)險并采取措施進行閉環(huán)，常規(guī)測試外延伸增加了40+項特殊驗證項，為16+MW機組的可靠性提升打下堅實基礎(chǔ)。

06 總結(jié)

綜上所述，F(xiàn)MEA作為一種風(fēng)險管理工具，對于風(fēng)機的創(chuàng)新發(fā)展具有重要的作用。通過FMEA的應(yīng)用，風(fēng)機設(shè)計團隊可以及時識別和分析潛在的故障模式，降低故障的發(fā)生和影響，提高風(fēng)機的可靠性和性能。目前，不僅限于16+MW機組，這一風(fēng)險管理工具已全面應(yīng)用于電氣風(fēng)電產(chǎn)品及過程的可靠性管理全流程。