監視及系統回應之補充
FMEA分析
Victor Huang, 2019.08.12
Supplemental FMEA for Monitoring
and System Response, MSR
新的FMEA類別
• 第五版FMEA中還特別增加了一個新的FMEA類別——
FMEA-MSR,英文全稱是Supplemental FMEA for
Monitoring and System Response,目前正式簡體的中
文翻譯,將它稱為“監視及系統回應之補充FMEA分析”。
FMEA-MSR
FMEA-MSR的研究物件
FMEA-MSR的研究物件
功能安全與FMEA-MSR之間的聯繫
• 危害分析和風險評估(HARA,詳見ISO26262-3:2018 6.4
條款)提供了與安全相關功能的安全目標。
• 它還指定了汽車安全完整性級別(ASILs),這代表了必須應用
的緩解措施,以確保出現失效行為之社會可接受的剩餘風險。
功能安全與FMEA-MSR之間的聯繫
• 功能安全概念(FSC)進一步定義了需求,以確保設計滿足安
全目標。
• 它定義了警告和降級概念,以及必要的測試用例,以證明設
計符合安全目標和安全要求。
這是什麼意思
• 例如倒車雷達,原本的功能為在車體接近障礙物時,應發出
警示,提醒駕駛。
• 如果「倒車雷達」功能失效,系統應切換至次級系統,提醒
駕駛切換其他模式,不會因為倒車雷達失效而撞上障礙物。
功能安全與FMEA-MSR之間的聯繫
• ISO26262依賴於FMEA來識別出失效行為的潛在原因。
• 通過診斷監測及系統回應在維持功能安全方面的有效性分
析,FMEA-MSR可作為DFMEA的補充(除了安全考慮之外,該
方法還可用於對法規遵從性方面的分析)。
FMEA-MSR與DFMEA的關係
FMEA-MSR與DFMEA的關係
FMEA-MSR與DFMEA的關係
FMEA-MSR與DFMEA的關係
•因此汽車產品設計開發中,如有感測功能或與安全有關
設計,需使用FMEA-MSR。
•如果是一般功能,還是使用
DFMEA分析。
•所以供應商的產品需要加做MSR分析,需要從產品的設
計責任來認定。
步驟一、規劃和準備 Planning and Preparation
被考慮的系統
幫助確定邊界的問題
FMEA-MSR的分析方法
• 定義FMEA-MSR範圍的標準包括但不限於以下資料:
1)安全相關要求
2)從立法機構獲得的書面資料要求
3)依據ISO26262標準的安全目標
FMEA-MSR 表格提示 步驟一
步驟二、結構分析 Structure Analysis
FMEA-MSR的分析方法
2.結構分析Structure Analysis
車窗升降系統
車窗升降器電子
控制單元
車窗升降器ECU連接器
車窗升降器內部介面
• 車窗升降系統結構樹範例
FMEA-MSR的分析方法
FMEA-MSR 表格提示 步驟二
步驟三、功能分析 Function Analysis
FMEA-MSR的分析方法
FMEA-MSR 表格提示 步驟三
步驟四、失效分析 Failure Analysis
FMEA-MSR的分析方法
4.失效分析 Failure Analysis
• 在FMEA-MSR中,硬體和軟體功能可能包括對系統狀態的監視。
• 失效探測是一種有意的行為,這可能導致功能的降低或功能的喪失。
• 為了描述系統的行為,失效原因必須與監控和關聯的失效效應相關。
FMEA-MSR的分析方法
4.失效分析 Failure Analysis
• 監測可能通過對駕駛人員的警告降低失效後果,也可能是
失效網的一部分。
• 在本手冊中,這些網路被命名為混合網路,因為它們至少
包含一個失效原因和一個或多個功能。
• 以這種方式,可以呈現出對系統行為的完整理解。
FMEA-MSR的分析方法
4.失效分析 Failure Analysis
• 在實踐中,必須區分兩種情況:安全失效探測和部分失效探測
(包括無失效探測)。
• 如果發生安全失效探測,系統在發生失效時總是以一種確定的方
式進行反應,探測時間和反應時間足夠短,以保證系統或車輛處
於安全狀態。在這種情況下,失效網應該包括對監測和系統反應
的描述。因此,它是一個混合網路。
FMEA-MSR的分析方法
4.失效分析Failure Analysis
• 如果發生部分失效探測或無失效探測,失效網必須描述系統
在沒有探測到失效時的反應,因為一般情況下,這是最嚴重
的情況,決定了採取措施的必要性(改善探測的必要性)。
• 如果有興趣,一個混合網包括監測和相應的系統反應措施可
以加入失效網。
FMEA-MSR的分析方法
4.失效分析Failure Analysis
• 在這兩種情況下,監測必須以“監測控制”描述在 FMEA表中,
並按照監測度評分表對M進行評分。
• 在FMEA-MSR中,失效網的起始點是失效原因(根本原因)。如
果是安全失效探測,其根本原因可能是混合網中唯一真正的失
效。
理論失效鏈模型DFMEA & FMEA-MSR
失效劇本 Failure Scenario
失效劇本(1)
失效劇本(2)
失效劇本(3)
失效原因 Failure Causes
失效模式 Failure Mode
失效影響 Failure Effect
FMEA-MSR 表格提示
步驟五、風險分析 Risk Analysis
• FMEA-MSR風險分析的目的是通過嚴重度、頻度和監測度來確定監測
控制和評估風險,並確定行動優先順序。
• 「嚴重度(S)」是以失效發生時,相關的監測和系統回應也生效了,
以這時最嚴重的失效後果為判斷依據。
• 如果沒有任何監測和系統回應設計,那麼這個失效後果將與DFMEA
中的一樣,就不能被降低。
FMEA-MSR的分析方法
FMEA-MSR的分析方法
三種不同監視情況
三種不同監視情況
FMEA-MSR的措施優先順序(AP)
FMEA-MSR的措施優先順序(AP)
• 對於潛在的嚴重度為9-10且措施優先順序為高和中的失效影響,建
議至少應由管理層評審,包括所採取的任何建議措施。
• 這不是對高、中、低風險的優先排序,而是對降低風險的措施的優
先排序,如果團隊決定不需要採取進一步措施,則在「備註」列中
填入「無需進一步措施」,以表明已經完成風險分析。
FMEA-MSR 表格提示
步驟六、優化措施 Optimization
FMEA-MSR 表格提示
步驟七 文件化 Results Documentation
「結果文件化」步驟的目的是,針對FMEA活動的結果進行總結和交流。
「將FMEA-MSR結果形成文件」的主要目標是
• 對結果和分析結論進行溝通
• 建立文件內容記錄採取的措施,包括對實施的措施的效果進行確認、採取措
施後進行風險評估
• 在組織內部,以及與客戶和成供應商之間(如需)針對降低風險的措施進行溝
通
• 記錄風險分析和風險降低到的可接受水準。
Overview
Change Points From Current AIAG
如何完成FMEA-
新增功能
- “步驟分析方法”新手冊解釋了每個步驟的作用,使團隊可
以考慮可能未考慮使用目前表單的項目。
-由於關注可能是左腦(S,O,D)或右腦(失敗分析)任務
的重點議程,因此跨功能團隊的工作會更快
New manual & form sheet add structure to help drive team to a more complete analysis
Section Summary
• 可以使用多種軟體工具,包括MS Excel
• 該手冊將包括報告和表格視覺圖
• 步驟分析取代了填充空白方法
• 「結構」、 「功能」和「失效分析」部分促進各部分之內和
之間的知識
• 新! 失效鏈支持原因和效應層次結構
• 新! PFMEA 4M標籤
• 新! DFMEA和PFMEA行動狀態
• 新! 行動優先權(AP)
Rating Tables
•專案目標:在AIAG,VDA和SAEJ1739之間調整嚴重
度,發生度和偵測度表格。
•評估每種失效模式,因果關係(失效鏈或淨值)的獨
立風險。
Rating Tables
• 對於S,O和D分別繼續使用從1到10的評估數字;
• 10代表最高的風險貢獻;
• 通過分別檢查這些評等並結合這三個因素,對降低風險行動
的需求可以優先考慮為高、中或低。
Change Points From Current AIAG
• AP表格 - 確定行動重點
• 從當前AIAG更改點數
• 現在的情況 -手冊承認,在資源有限的情況下,必須建立確定
優先等級的方法。
• 該手冊提供如何確定操作優先級的邏輯:
• 審核高嚴重度先排序項目。
• 使用RPN,無需設置閾值。
• 遇到更高的RPN數並不代表就是團隊的下一個的工作的項目。
• 一個具邏輯案例,顯示如何在112的RPN上優先考慮90的RPN。
The actual logic to drive prioritization is left to each company and is not on the form.
Change Points From Current AIAG
• 確定行動重點
• 從目前AIAG更改點數
• 目前的情況 –
• 上行 –
• 手冊解釋了應該如何有邏輯規定使用嚴重度,發生度,偵測等級和RPN
組合的動作優先級。
• 下行 –
• 何時使用,電子表格本身僅顯示排名編號和最終RPN。 有邏輯的方向是
回到了手冊中。
• 除非公司製定自己的程序來給團隊提供優先等級的方法,否則最高的
RPN可能是團隊最容易接受的方法。
The actual logic to drive prioritization is left to each company and is not on the form.
Change Points From Current AIAG
• 新 - 行動優先權(AP)
• 從當前AIAG更改點數
• 行動優先 -
此表是基於邏輯建立的。該邏輯考慮嚴重度水準,發生度和正在使用的
偵測度控制。
所有這些項目都是當前手冊建議在優先採取行動時要考慮的事項。為了
使表格可管理,表格將S,O和D的類別組合在一起,例如嚴重度9/10,
偵測度2〜4等。
每個組的組合分配了高、中和低優先等級。 該表涵蓋了1000種可能的組
合。
每個H,M和L表中列出了邏輯或理由。
Action Priority Table is logic based and the results can be seen on the form
Change Points From Current AIAG
New – Action Priority (AP)
Severity then Occurrence then Detection followed by AP
Action Priority shows the breakdown of S, O & D, the results and explains the logic
10 (Sev) x 4 (Occ) x 2 (Det) = 80 RPN
3 (Sev) x 8 (Occ) x 5 (Det) = 120 RPN
Change Points From Current AIAG
行動優先 -
新的AP表
*手冊中推薦的邏輯內置於表中。
*當使用者在他們面前使用表格或軟體時,基於邏輯的優先等
級驅動高、中或低。
End

FMEA-MSR 7步驟分析法