FMEDA(失效模式与影响及诊断分析)作为功能安全领域的核心分析方法,是 ISO 26262 等标准要求的关键合规环节。Medini Analyze 作为专业的功能安全分析工具,凭借其结构化建模、自动化计算与合规化输出能力,成为高效开展 FMEDA 分析的优选平台。下面结合工具实操逻辑,从分析准备、核心流程、关键设置到结果应用,系统拆解如何利用 Medini Analyze 实现 FMEDA 分析的标准化与精准化。

一、FMEDA 分析核心目标与工具适配性
FMEDA 的核心目标是通过量化分析组件失效对系统功能的影响,输出三大关键指标:
单点故障度量(SPFM):评估系统中无法被检测或控制的单点故障风险。
潜在故障度量(LFM):衡量需依赖诊断机制发现的潜在故障风险。
诊断覆盖率(DC):反映故障被检测手段识别的概率,是风险控制的核心参数。
Medini Analyze 的适配优势体现在三方面:
支持从系统架构到组件层级的结构化建模,贴合 FMEDA“自上而下”的分析逻辑。
内置失效模式库与计算引擎,自动完成风险优先级(RPN)、故障概率等量化计算。
生成符合标准要求的分析报告,直接满足合规审计需求,减少人工整理成本。
二、FMEDA 分析前置准备
1. 明确分析范围与输入数据界定分析对象边界,明确系统功能、子系统划分及组件清单(如传感器、控制器、执行器)。
收集基础数据:组件故障率(可参考 IEC 61508、MIL-HDBK-217 等标准数据库)、失效模式(如短路、开路、性能漂移)、诊断措施(如自检、冗余监测)。
确定合规目标:依据项目功能安全等级(ASIL A-D),明确 SPFM、LFM 等指标的合格阈值。
2. 工具基础配置
新建项目并选择对应标准模板(如 ISO 26262),工具将自动匹配标准要求的分析字段与计算规则。
配置单位体系:统一故障率单位(如 FIT,1FIT=10⁻⁹/ 小时)、时间基准(如工作寿命)等关键参数。
导入或创建组件库:可直接导入 Excel 格式的组件清单,包含组件名称、型号、数量、故障率等信息,避免重复录入。
三、Medini Analyze FMEDA 核心操作流程
1. 系统架构建模
搭建层级结构:在工具中依次创建系统、子系统、组件三级节点,通过拖拽方式建立隶属关系,直观还原系统物理架构。
定义功能接口:为每个组件关联对应的系统功能,明确组件失效对功能的影响路径(如“温度传感器失效”影响“电池温度监测功能”)。
标注约束条件:补充组件工作环境(如温度、湿度)、冗余配置(如双备份设计)等信息,为后续失效分析提供依据。
2. 失效模式与影响录入
关联失效模式:针对每个组件,从工具内置失效模式库中选择匹配项,或自定义失效模式(需明确失效机理与表现形式)。
分析失效影响:逐一判定每个失效模式对上级子系统及整个系统的影响程度(如轻微、严重、致命),对应安全风险等级。
记录现有控制措施:填写当前针对该失效模式的预防(如选型优化)与检测手段(如定期校准、实时监测),为诊断覆盖率计算提供输入。
3. 量化参数配置与计算
录入故障率数据:为每个失效模式分配对应的故障率(可按组件整体故障率拆分至各失效模式),支持批量导入与修改。
设定诊断覆盖率(DC):根据检测手段的有效性,为每个失效模式赋值 DC(如 100 % 表示完全检测,0% 表示无检测手段),工具支持按检测方法类型自动推荐参考值。
启动自动计算:工具基于内置算法,自动计算单点故障数、潜在故障数、SPFM、LFM、RPN 等关键指标,生成量化分析结果。
4. 风险评估与优化迭代
筛选高风险项:通过工具的筛选功能,聚焦 RPN 值过高或 SPFM/LFM 未达标的失效模式,定位核心风险点。
制定优化措施:针对高风险项,补充或升级控制措施(如增加冗余设计、提升诊断精度),重新录入参数后再次计算,验证优化效果。
迭代直至合规:重复优化过程,直至所有指标满足项目设定的合规阈值,形成zui终的 FMEDA 分析结果。
四、结果输出与合规应用
1. 标准化报告生成
选择报告模板:工具提供 ISO 26262 等标准对应的报告模板,包含分析范围、架构图、组件清单、失效模式详情、量化指标、优化措施等全量内容。
自定义报告内容:可根据需求增删报告章节,调整图表展示形式(如柱状图展示各组件故障率分布、饼图呈现失效模式占比)。
导出多种格式:支持导出 PDF、Excel、Word 等格式报告,方便团队协作与审计存档。
2. 与其他分析工具联动
关联 FMEA/FTA 分析:Medini Analyze 支持将 FMEDA 结果与 FMEA(失效模式与影响分析)、FTA(故障树分析)数据互通,实现跨工具协同分析。
对接合规管理系统:可将分析报告导入功能安全合规管理平台,关联项目合规节点,形成完整的安全证据链。
五、实操关键注意事项
数据准确性校验:组件故障率需结合实际应用场景修正,避免直接套用标准数据库数值,减少分析误差。
诊断覆盖率合理赋值:需基于实测数据或权威资料设定 DC,避免主观臆断,确保量化结果可信。
版本管理与追溯:分析过程中及时保存项目版本,记录每次参数修改与优化措施,便于后续追溯与审计。
团队协作权限设置:通过工具的权限管理功能,为不同角色(如建模员、审核员、审批员)分配对应操作权限,保障分析流程规范。
Medini Analyze 通过结构化建模与自动化计算,大幅降低了 FMEDA 分析的人工成本与出错概率,尤其适用于汽车电子、工业控制、航空航天等对功能安全要求严苛的领域。无论是新系统的安全设计验证,还是现有系统的风险升级评估,该工具都能提供标准化、高效化的分析解决方案,帮助企业在满足合规要求的同时,系统性提升产品安全可靠性。