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是如何為風機創新保駕護航的，該方法論是如何作用于電氣風電全新一代海神平臺16+MW全海域平臺機組，電氣風電又是如何基于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，是重要的可靠性設計方法之一。

主要包含以下6個方面：

·針對產品（系統、子系統、組件）或制造過程

·評估產品/過程中失效的潛在技術風險

·分析潛在失效起因、失效模式以及失效后果

·識別現行的控制措施

·風險評價

·按行動優先級，制定改進措施降低風險并完成驗證

02 為什么要做FMEA

隨著中國風電行業的快速發展，對于風機自主創新的需求越來越高，過去借鑒國外設計，模仿與學習的做法不再可行。如何及時對產品或過程進行修正，從而避免或減少潛在失效的發生，更好地落實全流程管控，節省無謂損失，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

FMEA是一個團隊的活動，絕對不是一個人的活動。通過FMEA協調員的角色，牽引和監督FMEA小組完成工作；FMEA協調員是公司的方法論專家，設計工程師是技術專家；方法論專家負責提問，技術專家負責答。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

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

識別設計風險；

實用的打分標準：嚴重度、探測度。電氣風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，結合公司或產品的具體示例進行考量；

編制設計預防、檢測措施，使產品得到有效的控制；

導出特殊特性CTQ，指導質量進行檢查；

落實行動項。

3.4 工具支持

FMEA模板維護：結合4、5版標準進行精簡，聚焦失效部位；

數據庫維護：持續更新線上FMEA庫。

使用FMEA軟件協助展開功能網和失效網

3.5 不斷選代更新的教訓集

FMEA是一個持續改進的過程。隨著風機的創新和發展，新的故障模式和風險也會隨之產生。通過定期的FMEA分析，團隊可以及時發現新的潛在問題，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/教訓集，我們需要將質量問題的解決過程與FMEA流程形成一個有效閉環，做到以下要點：

A．當質量問題出現時，需要對FMEA進行回顧檢查：以往質量問題是否已包含在FMEA系統中、是否已分析了這個失效；

B. 當質量問題最終解決時，更新FMEA，然后將新的原因或新的長期措施更新到FMEA中；

C．當以往認為已解決的問題再次出現時，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FMEA快速創建項目FMEA

為應對快速迭代的風電產品開發進度，需要運用基礎FMEA快速建立項目FMEA，我們遵循以下工作法則：

針對公司重要系統和部件建立標準版基礎FMEA；

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

將應用項目FMEA的經驗教訓更新到基礎FMEA中，形成閉環。

總之，將有限的資源集中在高優先度的過程和部件上。在開發周期越來越短的條件下，有效地保證風機設計質量。

04 FMEA如何向后延伸

FMEA一個重要的延伸內容是：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，確定恰當高效的可靠性試驗項目、試驗參數及流程，對如何找出零部件故障根因和敏感應力給出建議；

試驗完成后，將試驗結果與之前的根因分析做對比，不斷對測試方法進行優化調整，提高測試的效費比；

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

測試重點項選擇：

測試項內容考慮：

05 案例

在全新一代海神平臺16+MW全海域平臺機組上，電氣風電依據上述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、發電機、變流器、冷卻系統等10+重點部件進行多輪評審，召集設計、后市場、質量、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驗，優化設計內容，識別1000+條風險并采取措施進行閉環，常規測試外延伸增加了40+項特殊驗證項，為16+MW機組的可靠性提升打下堅實基礎。

06 總結

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