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一文詳解功能安全分析方法
一文詳解功能安全分析方法本文來源:智車科技/ 導(dǎo)讀 /功能安全作為汽車電子系統(tǒng)開發(fā)的重要內(nèi)容,直接影響汽車的駕駛安全。尤其是在汽車智能化突飛猛進(jìn)的今天,功能安全顯得尤為重要。那么,
本文來源:智車科技
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功能安全作為汽車電子系統(tǒng)開發(fā)的重要內(nèi)容,直接影響汽車的駕駛安全。尤其是在汽車智能化突飛猛進(jìn)的今天,功能安全顯得尤為重要。
那么,功能安全的基本分析方法有哪些?在工程開發(fā)中我們?cè)撊绾螒?yīng)用這些方法呢?本文將詳細(xì)解讀功能安全的分析方法及其用。
1方法介紹
在ISO 26262中指出,面向功能安全的分析,主要有歸納安全分析法和演繹安全分析法兩大類。
歸納安全分析法是自下而上的一類方法,通過已知的原因來預(yù)測(cè)未來有可能產(chǎn)生的作用,典型的方法有FMEA、DRBFM、FMEDA、ETA、巴爾可夫模型等。
演繹安全分析法是自上而下的,通過已知的影響來尋找未知的原因,如FTA可靠性框圖等。
在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)該采用歸納法還是演繹法,取決于功能安全的要求。
ISO 26262給出了針對(duì)不同的ASIL等級(jí)需求,對(duì)兩類分析方法的推薦度,整理如表1所示。其中2個(gè)+表示強(qiáng)烈推薦,1個(gè)+表示一般推薦,o表示不推薦。例如,在ASIL B級(jí),推薦采用演繹安全分析法,但更推薦用歸納安全分析法。
表1 不同ASIL等級(jí)對(duì)應(yīng)的分析方法推薦
2典型方法解讀
下面我們選取幾種典型的分析方法,進(jìn)行重點(diǎn)解讀。
1.FMEA,全稱Failure Mode and Effects Analysis,即潛在失效模式與后果分析。
FMEA是指在產(chǎn)品開發(fā)的過程中,對(duì)構(gòu)成產(chǎn)品的系統(tǒng),子系統(tǒng)、零件的設(shè)計(jì)及制造過程進(jìn)行分析,找出其中的潛在失效模式與影響后果,并制定相應(yīng)的措施,同時(shí)對(duì)這些失效風(fēng)險(xiǎn)給予評(píng)估和消除。
FMEA適用于以下開發(fā)過程:全新平臺(tái)產(chǎn)品的概念設(shè)計(jì),成熟產(chǎn)品迭代,構(gòu)成產(chǎn)品的某個(gè)系統(tǒng)或子系統(tǒng)、零件發(fā)生變更,產(chǎn)品的功能或需求發(fā)生變更,產(chǎn)品的生產(chǎn)過程或供應(yīng)鏈發(fā)生變更等。以上這些全新設(shè)計(jì)或者變更設(shè)計(jì),都可以用FEMA進(jìn)行分析。
2.FMEDA,全稱Failure Mode Effects and Diagnosis Coverage Analysis,即失效模式影響和診斷分析。
FMEDA屬于歸納安全分析法,也就是在已知失效原因的情況下,從下往上去推測(cè),可能由于該原因而引發(fā)的失效后果及其影響。
FMEDA適用于以下開發(fā)過程:產(chǎn)品引入了新的零件,或者構(gòu)成的零件發(fā)生了一些變更,對(duì)產(chǎn)品的安全性及可靠性進(jìn)行分析,對(duì)產(chǎn)品的安全性參數(shù)進(jìn)行定量的分析。
3.FTA,全稱Fault Tree Analysis,即故障樹分析。
FTA屬于演繹分析法,也就是從定義好的失效結(jié)果以及影響進(jìn)行從上往下的推測(cè),有可能導(dǎo)致這些失效結(jié)果的原因。
FTA適用于:構(gòu)成產(chǎn)品的系統(tǒng)或零件發(fā)生變更,或者引入了新的系統(tǒng)或者零件,對(duì)產(chǎn)品的安全性及可靠性進(jìn)行分析,定性以及定量的分析。FTA可以建安全矩陣,創(chuàng)建對(duì)于各個(gè)零件的安全要求。
3典型方法的比較與應(yīng)用
對(duì)于以上3種典型方法,我們比較了其異同點(diǎn),整理如表2所示。分別從分析對(duì)象、分析方式、分析程度、失效組合等維度,進(jìn)行了對(duì)比分析。
從表中可以看出,F(xiàn)EMA與FTA方法都可以作用于系統(tǒng)和部件,而FMEDA方法主要作用于部件層面。
FEMA和FMEDA都是自下而上的歸納安全分析法,而FTA屬于自上而下的演繹安全分析法。
從分析程度上來看,F(xiàn)MEA可以分析整體全部可能的原因,F(xiàn)TA只選取頂部事件進(jìn)行分析,F(xiàn)MEDA只分析部分與安全相關(guān)的硬件因素。
FTA對(duì)于單點(diǎn)時(shí)效和多點(diǎn)時(shí)效都適用,而FMEA與FMEDA只適用于單點(diǎn)失效。
表2 典型功能安全分析方法的比較
從總體上來說,系統(tǒng)的分析可以從上往下通過FTA來分析,也可以從零件、子系統(tǒng)到系統(tǒng),從下往上進(jìn)行分析,如FMEA和FMEDA。另外,從時(shí)間順序上來說,一般先采用FMEA完成單點(diǎn)故障分析,然后在此基礎(chǔ)上進(jìn)行FTA分析,最后基于FMEA和FTA的分析結(jié)果,再進(jìn)行FMEDA分析。
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原文標(biāo)題:一文詳解功能安全分析方法
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