2.2FMEA的分析方法在实际工程中，FMEA主要分为单独FMEA和综合FMEA[21]，单独FMEA又分为 设计FMEA和过程FMEA。设计FMEA又分为功能FMEA (Function FMEA——FFMEA)、硬件设计 FMEA (Design FMEADFMEA)、软件 FMEA (Software FMEASFMEA)和损坏模式影响分析（Damage Mode Effects AnalysisDMEA)。综合FMEA包括FMEA与FTA综合（FTF法）以及FMEA与ETA综合（ETF法）。在本文中，如无特殊说明，则均以产品硬件设计的FMEA为例来阐述FMEA的原 理与过程。在产品寿命周期内的不同阶段，FMEA的应用目的和应用方法略有不同。如表2.1， 在产品寿命周期的各个阶段虽然有不同形式的FMEA，但其根本目的只有一个，即从产 品设计（功能设计、硬件设计、软件设计）、生产（生产可行性分析、工艺设计、生产 设备设计与使用）和产品使用角度发现各种缺陷与薄弱环节，从而提高产品的可靠性水 平。至于采用哪一种方法，取决于设计的复杂程度和可利用信息的多少。对复杂系统进 行分析时，可以考虑综合采用功能法与硬件法，简称综合法。 表2.1产品寿命周期各阶段的FMEA方法 Table 2.1 Various stages of product life cycle of the FMEA method 阶段 方案阶段 研制阶段 生产阶段 实用阶段 硬件FMEA 方法 功能FMEA 软件FMEA 过程 FMEACT 艺 FMEA 及设备FMEA) 统计FMEA DMEA 分析研究系统功 分析研究系统硬 分析研究所设计的生产 .T.艺过程的缺陷和薄弱 分析研究产品使用过程 中实际发生的故障、原 因及其影响，为评估论 证、研制、生产各阶段 的FMECA的有效性和 进行产品的改进、改型 或新产品研制提供依据 目的 能设计的缺陷与 薄弱环节为系统 件、软件设计的缺 陷与薄弱环节，为 环节及其对产品的影 响，为生产工艺的设计 功能设计的改进 系统的硬件、软件 改进提供依据。分析研 和方案的权衡提 供依据 设计改进和方案权 衡提供依据 究产生设备的故障对产 品的影响，为生产设备 的改进提供依据 2.2.1硬件分析法硬件法是根据产品/系统的功能对每个故障模式进行评价，并对潜在的故障模式及其 影响进行分析。当产品可按设计图纸及其它工程资料确定时，一般采用硬件法。硬件法 适用于从零件级开始分析再扩展到系统级，即自下而上进行分析。采用这种方法进行 FMEA分析是较为严格的。硬件法通常主要集中在系统中基本元件的潜在故障模式分析中，是一种最低级别的 分析方法。它适用于系统中每一个部件的故障模式都需要分析的情况，具有分析具体而 严密的优点。但如果系统比较复杂，或者没有必要分析全部元件，又或者在做FMEA 分析时整个系统还没有最后确定，那么这种方法将很难进行。2.2.2功能分析法当系统构成不能明确确定时（如在产品研制初期，各个部件的设计尚未完成，得不 到详细的部件清单、产品原理图及产品装配图），或当产品的复杂程度要求从初始约定 层次开始向下分析，即自上而下进行分析时，一般采用功能分析法。功能分析法比硬件 分析法简单，故可能忽略某些故障模式[22]。功能分析法主要用于复杂系统的分析，每个继承级别的详细分析仅仅集中在几个最 重要的贡献因素中，这种方法关注的是系统功能的失效而不是个别设备的故障。功能分 析法在分析特定的故障而不是单个元件故障时特别有效。2.2.3综合法FMEA可以首先对系统或设备采用功能分析法，然后对那些直接导致功能失效的部 件进行重点的故障分析。也就是说，首先进行系统的功能故障分析，然后，对那些功能 分析失败的，且可能产生危险后果的，而且又没有满足要求的备用系统的，再进行部件 级别的故障模式和影晌分析。2.3加工中心子系统层次划分VMC650加工中心的结构技术配置参数如附录岛所示。根据各部分的结构组成， 功能划分，进行子系统层次的划分。按照功能方面，可以将加工中心划分成动力系统、 传动系统、执行系统、辅助系统、通讯系统五个功能模块；按照结构，一般可以划分成 工作台、电气系统、精工系统、换刀系统、液压系统移动系统、主轴箱部位、传动系统、 床身尾座系统、装夹系统、辅助系统等十个部分。其中，对于五轴联动加工中心，工作台系统又可以分为工作台转动系统和工作台摆动系统。辅助系统下的子系统包括润滑系统、冷却系统和测量系统。对于主轴箱部位又可以分为I轴、Z轴、变速机构、主轴、电机、进给箱等。对于加工中心的传动部分，针对X,Y，Z三个方向的平动，可以分为X轴导轨系统、Y轴导轨系统、Z轴导轨系统，以及X轴丝杠系统、Y轴丝杠系统、Z轴丝杠系统。床身尾座系统包括导轨、床身、床腿。对本文的研究对象VMC650加工中心，各子系统组成见图2.3。这里需要说明的是，软件平台提供了编辑重新安排系统层次布局的接口，方便进行用户自定义安排系统层次的布局。