FMEDA是什么意思？FMEDA和FTA, FMEA的区别, 应用案例，五大步骤

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FMEDA是什么意思？FMEDA，全称是 Failure Modes Effects and Diagnostic Analysis，失效模式、影响及其诊断分析。

FMEDA法在功能安全工作中起到很重要的作用，它对功能安全产品的失效风险、是否可诊断进行定性分析，同时也为平均失效概率和安全完整性等级的计算提供了有效的数据支撑。

FMEDA和FTA, FMEA的区别

FMEDA在FMEA基础上增加了两部分信息

(1) 对所有要分析的部件给出定量的失效数据；
(2)系统或子系统通过自动在线诊断发现失效的能力

从时间顺序上，在FMEA单点故障的基础上，进行FTA分析；在FMEA和FTA的基础上，进行FMEDA分析。如下图

FMEDA和FTA, FMEA的区别.JPG

FMEA、FTA、FMEDA三者之间关系

• FTA可以做定性分析，也可以做定量分析；
• FMEA是定性分析工具；FMEDA则是定量分析工具；
• FTA采用自上而下的演绎分析方法，而FMEA和FMEDA则采用自下而上的归纳分析方法。
  

FMEDA应用案例

ISO26262在硬件开发阶段，对硬件的随机失效会提出多项量化指标的要求。而FMEDA(Failure Modes Effects and Diagnositcs Analysis)，也即失效模式、影响和诊断分析技术可以计算其中的量化指标。

FMEDA的对象不是针对系统失效，但由于随机失效是符合概率分布的，所以我们可以通过FMEDA，分析一个电路的随机失效发生的概率是不是控制在我们可以接受的范围之内。

FMEDA是对FMEA方法的一种扩展，它加入了对诊断机制的考虑，这样我们就能在加入诊断机制以后判断，这个机制加的地方对不对，是不够还是过了。另外，为了符合这个标准，FMEDA还加入了对ISO 26262一些特点的考虑，比如双点失效。

FMEDA的五大步骤

第一步需要我们计算元器件的失效率。所谓失效率，就是单位时间内失效的概率，它是一个概率的密度，而非概率。“ISO 26262中的失效率是基于以下假设的：首先，接受分析的汽车电子产品是不可修复的；其次，通常意义上的失效率是随时间变化的，前中后期失效率会产生变化，而ISO 26262是采用中间阶段比较稳定的值，因此我们在ISO 26262中查到的是恒定值，而不是一个时间函数。”

第二步是分析元器件失效模式和分布。与失效率的计算不同，失效模式和分布的获取是没有标准可以用来计算的，但是在一些标准的附录部分会有一些简单器件的失效模式和分布，来为我们提供参考。

第三步便涉及到诊断措施，在此阶段我们需要确定安全机制、诊断措施的诊断覆盖率，这里分为针对单点和双点的两种覆盖率，它们是可以量化的。ISO 26262在附录中提供三种覆盖率，分别为99%、90%、60%。

第四步则需要我们通过分析找出错误机制并进行分类。这里的错误分为很多种，比如安全失效、单点失效、双点失效等，而ISO 26262对FMEDA的要求是找出单点失效、残余失效以及潜藏失效三种错误。其中，残余失效是指由于诊断覆盖率问题所导致的未被检测出一些残余错误。

最后是根据单点量、残余量、潜藏量计算出相应指标。将由以上步骤得来的几个关键数值带入到既定公式中，计算出SPFM(Single-PointFault Metric)以及LFM(Latent-Fault Metric)的值，继而将这些值与所对应的ISO 26262中的各等级的目标值进行对比，便可得出其满足B-D哪一等级的安全需求。

总而言之，通过以上环环相扣的五大步骤，FMEDA可以帮助用户评估某电路对于一个特定的安全目标是否达到了安全的要求，或者还有那些薄弱点，以此来帮助用户改进硬件电路的设计。也正如吴伊律所言，FMEDA就是分析评估随机失效带来的风险是否已被控制到可接受的程度内。

FMEDA 计算公式和流程、在汽车工业产品设计中的应用案例
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