电子电器架构 --- DFMEA设计失效模式和后果分析

我是穿拖鞋的汉子，魔都中坚持长期主义的汽车电子工程师。

老规矩，分享一段喜欢的文字，避免自己成为高知识低文化的工程师：

周末洗了一个澡，换了一身衣服，出了门却不知道去哪儿，不知道去找谁，漫无目的走着，大概这就是成年人最深的孤独吧!
旧人不知我近况，新人不知我过往，近况不该旧人知，过往不与新人讲。纵你阅人何其多，再无一人恰似我。

时间不知不觉中，来到新的一年。2025开始新的忙碌。成年人的我也不知道去哪里渡自己的灵魂，独自敲击一些文字算是对这段时间做一个记录。

一、DFMEA概述

DFMEA（Design Failure Mode and Effects Analysis）是设计失效模式与影响分析的简称，是一种在产品设计阶段用于识别、评估和减轻潜在失效模式的系统性方法。在电子电器架构设计中，DFMEA能够帮助设计团队提前发现并解决可能影响产品功能、性能、安全性和可靠性的问题，从而降低后期开发风险和成本。

在电子电器架构设计中，DFMEA是一种有效的风险管理工具，能够帮助设计团队提前识别和解决潜在的失效模式，提高产品的可靠性和安全性。通过跨职能团队协作、基于数据和经验的失效模式识别、量化评估与决策、考虑整个生命周期以及与后续开发活动的衔接，可以确保DFMEA的有效实施，为产品的成功开发提供有力保障。

二、电子电器架构设计中的DFMEA流程

系统定义与范围界定

明确电子电器架构的整体功能、性能要求和设计约束。

确定DFMEA的分析范围，包括需要分析的子系统、组件和接口。

功能分析

识别电子电器架构中各子系统和组件的功能。

分析功能之间的相互关系和依赖性。

失效模式识别

针对每个功能，识别可能的失效模式，包括硬件失效、软件失效、接口失效等。

失效模式示例：

-> 硬件失效：电阻开路、电容短路、芯片过热等。

-> 软件失效：程序崩溃、死循环、数据丢失等。

-> 接口失效：通信中断、信号干扰、协议不匹配等。

失效影响分析

评估每个失效模式对电子电器架构整体功能、性能和安全性的影响。

确定失效影响的严重程度（Severity），通常采用1-10的评分标准。

失效原因分析

识别导致每个失效模式的潜在原因。

原因示例：

设计缺陷：电路设计不合理、软件算法错误等。

制造缺陷：元器件质量问题、焊接不良等。

环境因素：温度过高、湿度过大、电磁干扰等。

现行设计控制分析

评估当前设计中已采取的控制措施，以防止或检测失效模式的发生。

控制措施示例：

预防控制：设计冗余、使用高可靠性元器件、进行环境适应性测试等。

检测控制：增加自检功能、设置故障指示灯、进行定期维护等。

风险评估与优先级排序

计算风险优先数（RPN，Risk