2.2 FMEA的分析方法
在實(shí)際工程中，F(xiàn)MEA主要分為單獨(dú)FMEA和綜合FMEA[21]，單獨(dú)FMEA又分為 設(shè)計(jì)FMEA和過(guò)程FMEA。設(shè)計(jì)FMEA又分為功能FMEA (Function FMEA——FFMEA)、硬件設(shè)計(jì) FMEA (Design FMEA DFMEA)、軟件 FMEA (Software FMEA SFMEA)和損壞模式影響分析（Damage Mode Effects Analysis DMEA)。綜合FMEA包括FMEA與FTA綜合（FTF法）以及FMEA與ETA綜合（ETF法）。
在本文中，如無(wú)特殊說(shuō)明，則均以產(chǎn)品硬件設(shè)計(jì)的FMEA為例來(lái)闡述FMEA的原 理與過(guò)程。
在產(chǎn)品壽命周期內(nèi)的不同階段，F(xiàn)MEA的應(yīng)用目的和應(yīng)用方法略有不同。如表2.1， 在產(chǎn)品壽命周期的各個(gè)階段雖然有不同形式的FMEA，但其根本目的只有一個(gè)，即從產(chǎn) 品設(shè)計(jì)（功能設(shè)計(jì)、硬件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)）、生產(chǎn)（生產(chǎn)可行性分析、工藝設(shè)計(jì)、生產(chǎn) 設(shè)備設(shè)計(jì)與使用）和產(chǎn)品使用角度發(fā)現(xiàn)各種缺陷與薄弱環(huán)節(jié)，從而提高產(chǎn)品的可靠性水 平。至于采用哪一種方法，取決于設(shè)計(jì)的復(fù)雜程度和可利用信息的多少。對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)進(jìn) 行分析時(shí)，可以考慮綜合采用功能法與硬件法，簡(jiǎn)稱(chēng)綜合法。

2.2.1硬件分析法
硬件法是根據(jù)產(chǎn)品/系統(tǒng)的功能對(duì)每個(gè)故障模式進(jìn)行評(píng)價(jià)，并對(duì)潛在的故障模式及其 影響進(jìn)行分析。當(dāng)產(chǎn)品可按設(shè)計(jì)圖紙及其它工程資料確定時(shí)，一般采用硬件法。硬件法 適用于從零件級(jí)開(kāi)始分析再擴(kuò)展到系統(tǒng)級(jí)，即自下而上進(jìn)行分析。采用這種方法進(jìn)行 FMEA分析是較為嚴(yán)格的。
硬件法通常主要集中在系統(tǒng)中基本元件的潛在故障模式分析中，是一種最低級(jí)別的 分析方法。它適用于系統(tǒng)中每一個(gè)部件的故障模式都需要分析的情況，具有分析具體而 嚴(yán)密的優(yōu)點(diǎn)。但如果系統(tǒng)比較復(fù)雜，或者沒(méi)有必要分析全部元件，又或者在做FMEA 分析時(shí)整個(gè)系統(tǒng)還沒(méi)有最后確定，那么這種方法將很難進(jìn)行。
2.2.2功能分析法
當(dāng)系統(tǒng)構(gòu)成不能明確確定時(shí)（如在產(chǎn)品研制初期，各個(gè)部件的設(shè)計(jì)尚未完成，得不 到詳細(xì)的部件清單、產(chǎn)品原理圖及產(chǎn)品裝配圖），或當(dāng)產(chǎn)品的復(fù)雜程度要求從初始約定 層次開(kāi)始向下分析，即自上而下進(jìn)行分析時(shí)，一般采用功能分析法。功能分析法比硬件 分析法簡(jiǎn)單，故可能忽略某些故障模式[22]。
功能分析法主要用于復(fù)雜系統(tǒng)的分析，每個(gè)繼承級(jí)別的詳細(xì)分析僅僅集中在幾個(gè)最 重要的貢獻(xiàn)因素中，這種方法關(guān)注的是系統(tǒng)功能的失效而不是個(gè)別設(shè)備的故障。功能分 析法在分析特定的故障而不是單個(gè)元件故障時(shí)特別有效。
2.2.3綜合法
FMEA可以首先對(duì)系統(tǒng)或設(shè)備采用功能分析法，然后對(duì)那些直接導(dǎo)致功能失效的部 件進(jìn)行重點(diǎn)的故障分析。也就是說(shuō)，首先進(jìn)行系統(tǒng)的功能故障分析，然后，對(duì)那些功能 分析失敗的，且可能產(chǎn)生危險(xiǎn)后果的，而且又沒(méi)有滿足要求的備用系統(tǒng)的，再進(jìn)行部件 級(jí)別的故障模式和影晌分析。
2.3加工中心子系統(tǒng)層次劃分
VMC650加工中心的結(jié)構(gòu)技術(shù)配置參數(shù)如附錄島所示。根據(jù)各部分的結(jié)構(gòu)組成， 功能劃分，進(jìn)行子系統(tǒng)層次的劃分。按照功能方面，可以將加工中心劃分成動(dòng)力系統(tǒng)、 傳動(dòng)系統(tǒng)、執(zhí)行系統(tǒng)、輔助系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)五個(gè)功能模塊；按照結(jié)構(gòu)，一般可以劃分成 工作臺(tái)、電氣系統(tǒng)、數(shù)控系統(tǒng)、換刀系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)移動(dòng)系統(tǒng)、主軸箱部位、傳動(dòng)系統(tǒng)、 床身尾座系統(tǒng)、裝夾系統(tǒng)、輔助系統(tǒng)等十個(gè)部分。其中，對(duì)于五軸聯(lián)動(dòng)加工中心，工作臺(tái)系統(tǒng)又可以分為工作臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)和工作臺(tái)擺動(dòng)系統(tǒng)。輔助系統(tǒng)下的子系統(tǒng)包括潤(rùn)滑系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)和測(cè)量系統(tǒng)。對(duì)于主軸箱部位又可以分為I軸、Z軸、變速機(jī)構(gòu)、主軸、電機(jī)、進(jìn)給箱等。對(duì)于加工中心的傳動(dòng)部分，針對(duì)X,Y，Z三個(gè)方向的平動(dòng)，可以分為X軸導(dǎo)軌系統(tǒng)、Y軸導(dǎo)軌系統(tǒng)、Z軸導(dǎo)軌系統(tǒng)，以及X軸絲杠系統(tǒng)、Y軸絲杠系統(tǒng)、Z軸絲杠系統(tǒng)。床身尾座系統(tǒng)包括導(dǎo)軌、床身、床腿。對(duì)本文的研究對(duì)象VMC650加工中心，各子系統(tǒng)組成見(jiàn)圖2.3。這里需要說(shuō)明的是，軟件平臺(tái)提供了編輯重新安排系統(tǒng)層次布局的接口，方便進(jìn)行用戶自定義安排系統(tǒng)層次的布局。