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技術專題
FMEA與FTA：印刷電路板組裝方法的分析
無論您是從事電子，PCB設計或PCB制造領域的工作，還是當您的公司制造計算機時，您都必須能夠減輕產品故障的風險。故障模式和影響分析（FMEA）的使用對于全面降低產品中系統故障的風險至關重要。
但是，還有另一種工具在評估和減輕與系統故障相關的風險中同樣重要。此特定工具稱為故障樹分析（FTA）。在接下來的幾段中，我們將對FMEA與FTA進行批判性比較分析，以確定它們之間的差異以及各自的風險評估方法。
FMEA是一種用于查明特定系統或機器可能發生故障的地方的方法。這種評估的明顯好處是，它使公司具有主動性。能夠查看您的組件和子系統，同時識別潛在的系統故障模式，是一種寶貴的工具。
FMEA的系統方法使您可以預測潛在的故障，無論它們是在產品的設計階段還是在制造階段。FMEA的整個過程分為兩大類：設計FMEA（DFMEA）和過程FMEA（PFMEA）。
在DFMEA和PFMEA中，分為三類。這些類別的得分矩陣范圍是1到10，以量化威脅級別。它們如下：
嚴重性：此類別表示最終客戶的風險級別，其中1表示最終客戶的風險低，而10表示最終客戶的風險高。
發生：這里我們顯示風險事件發生的概率；1表示發生風險的可能性很小，而10表示發生風險的可能性很高。
檢測：最后，我們對是否會檢測到故障的可能性進行評分。與以前的分數相反，這是成反比的。這里的1表示可能會檢測到故障的進程，而10表示該進程可能不會發現故障。
在為每個類別的風險評分時，將三個分數相乘（嚴重度*發生*檢測）。結果分數就是所謂的風險優先級數字（RPN）。之后，您可以按降序對RPN進行排序，然后可以對最高風險采取措施以降低總體風險。
注意：一般來說，您不能降低嚴重性，因此最好找到減輕這種情況或增加檢測率的方法。完成所有操作后，您現在可以重新計算RPN并確定新的風險。
總而言之，故障是錯誤或缺陷，可能是潛在的或實際的。而我們將故障模式定義為設備或進程的故障方式。關于故障影響，這描述了這些故障可能導致缺陷，浪費或有害結果的方式。這包括設備或過程故障，人身傷害或產品質量下降。這些系統故障也會影響其他系統。如您所見，效果分析是對故障如何影響各種系統組件的研究。
我們認為FTA是自上而下的故障分析方法。FTA的主要目的是在故障發生之前幫助識別潛在的系統故障原因。通過使用統計或分析方法，它還用于評估可能發生的重大事件（系統級故障）。
從科學上講，FTA是一種圖形工具，可用于檢查和探索系統級故障的根源。FTA使用布爾邏輯將一系列低級事件及其自上而下的方法結合起來，以檢測導致系統級故障（最高事件）發生的組件級故障（基本事件）。
FTA由兩個元素組成：事件和連接事件以識別最主要事件（系統級故障）的原因的邏輯門。通常，與FMEA相比，FTA是一種更直接的方法，因為它專注于不良頂事件的所有可能的系統故障。但是，使用FMEA，它會進行分析以查找所有可能的系統故障模式，無論其嚴重程度如何。
比較FMEA與FTA流程的步驟
將FMEA流程與FTA流程的步驟進行并排比較是了解該方法的異同的好方法。
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FMEA |
自由貿易協定 |
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組隊 |
定義系統 |
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列出故障模式和影響 |
定義頂級故障 |
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等級嚴重性 |
確定頂級事件的原因 |
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列出潛在原因 |
確定下一個事件級別 |
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排名可能性（發生） |
找出根本原因 |
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列出過程控制 |
為事件添加概率 |
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排名檢測 |
分析故障樹 |
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計算RPN |
記錄自由貿易協定 |
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對高優先級RPN采取行動 |
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重新計算RPN |
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FMEA和FTA的使用在整個設計過程，制造過程以及產品的現場使用中都對公司有利。總體而言，這兩種方法可提高成本效益，減少浪費，減少停機時間，提高質量并改善設計。盡管它們的方法不同，但是它們在使公司產品更好方面都具有巨大的優勢。