FMEA (Failure Mode and Effects Analysis) — анализ видов и последствий отказов.

Это метод, который помогает выявлять потенциальные дефекты, отказы или ошибки в продукте, процессе или системе до того, как они произойдут ирл. Если вы работали в automotive или в медицине, то вероятно уже встречались с этим понятием.

На иллюстрации — пример FMEA для автомобиля как системы в целом. Пример довольно общий, но на мой взгляд даёт представление о структуре и содержании финального документа.

FMEA-анализ проводится командой специалистов разного профиля, которые прогнозируют и анализируют разные сценарии отказов.

Пример команды FMEA для изготовления медицинской техники:
1. Руководитель проекта.
2. Системный архитектор/системный инженер/главный инженер проекта.
3. Инженер-электронщик.
4. Инженер-программист.
5. Инженер по качеству.
6. Инженер по тестированию/валидации/испытаниям.
7. Специалист который будет вести процесс сертификации.

Анализ включает оценку рисков по трём параметрам:
1. Тяжесть последствий (Severity, S).
❣️Насколько серьёзными будут последствия, если отказ произойдёт?
2. Вероятность возникновения (Occurrence, O).
❣️Как часто может происходить этот отказ?
3. Обнаруживаемость (Detection, D).
❣️Насколько легко будет обнаружить проблему до того, как она проявится?

На основе этих трёх оценок рассчитывается Приоритетное число риска (RPN = S × O × D). Чем выше RPN, тем критичнее риск и тем быстрее нужно принимать меры для его снижения.

Основные подвиды FMEA:
🖤DFMEA (Design FMEA).
На этапе проектирования для поиска слабых мест в конструкции.
🖤PFMEA (Process FMEA).
Для анализа производственных или бизнес-процессов, чтобы выявить возможные сбои в технологии.
🖤FFMEA (Functional FMEA).
Фокусируется на предотвращении отказов в работе системы в целом.

Выше речь шла о IEC 61000-4-2 Electromagnetic compatibility (EMC). Part 4-2: Testing and measurement techniques. Electrostatic discharge immunity test.
На данный момент актуальная редакция от 2025 года.

В России же сейчас действует стандарт ГОСТ 30804.4.2-2013 (IEC 61000-4-2:2008).

Это стандарт Международной Электротехнической Комиссии (МЭК/IEC), который устанавливает методы испытаний и критерии оценки устойчивости электронного оборудования к электростатическим разрядам (ЭСР/ESD) при его эксплуатации.

Если иными словами, менее
формально и чуть более конкретно:

❣️этот стандарт описывает как провести эксперимент, аналогичный реальным ситуациям, когда человек или предмет касаются устройства, чтобы проверить, не выйдет ли оно из строя или не даст ли сбой от такого воздействия.
Существует два других распространённых стандарта ESD-защиты на уровне компонентов:
🖤HBM (Human Body Model) и
🖤CDM (Charged Device Model).
Именно они указываются в даташитах микросхем и предназначены для того, чтобы компоненты не повреждались во время производства и сборки на заводе (где вероятно, я надеюсь, приняты антистатические меры). Однако эти модели не отражают реальные условия эксплуатации (если вы не носите антистатический браслет дома...).
Импульс воздействия согласно IEC 61000-4-2 имеет более крутой фронт, более высокий пиковый ток и значительно большую энергию, чем в моделях HBM или CDM.
❣️Для проведения испытаний зачастую достаточно небольшого сетапа из металлических пластин, стола, корректно организованного заземления и специального пистолета с двумя видами наконечников:
🖤для контактного разряда (форма наконечника острая, остриё пистолета касается прибора и затем производится разряд)
🖤для воздушного разряда (форма наконечника округлая, остриё пистолета не касается прибора, сначала наконечник заряжается, затем наконечник медленно подводится к прибору).
❣️Для оценки вида и критичности возникающих сбоев существует довольно обшая шкала с оценками A/B/C/D (она в целом применяется в критериях оценки возникающих сбоев при разных видах ЭМС-тестирования).

#basic #EMI #IEC

Что за критерии A/B/C/D?
Цитата из ГОСТ 30804.4.2-2013:

❣️Критерий A.
Нормальное функционирование в соответствии с требованиями, установленными изготовителем, заказчиком испытаний или пользователем. Устройство работает в пределах допустимого во время и после испытания.
❣️Критерий B.
Временное прекращение выполнения функции или ухудшение качества, которые исчезают после прекращения помехи и не требуют вмешательства оператора для восстановления.
❣️Критерий C.
Временное прекращение выполнения функции или ухудшение качества, восстановление которых требует вмешательства оператора (например, перезапуск или перезагрузка).
❣️Критерий D.
Прекращение выполнения функции или ухудшение качества, которые не могут быть восстановлены из-за повреждения оборудования (компонентов) или программного обеспечения, или потери данных.

На практике большинство производителей электроники стремятся к A, но при этом часто считаются приемлемыми B или C. Критерий D обычно считается неприемлемым.
В зарегулированных сферах вроде медицинской техники необходимый критерий обычно будет указан в более высокоуровневом стандарте по безопасности.

#EMI