失效指系統(tǒng)(如機械系統(tǒng)或電氣系統(tǒng))或某一個部件(如齒輪或開關)的失效，工程領域方面，失效與故障具有同等概念，兩者經(jīng)?；煊?，但“失效”一般用于不可修復產(chǎn)品(即喪失規(guī)定功能，等待報廢)，“故障”則用于可修復產(chǎn)品(即喪失某項可修復得功能，等待)，汽車失效也可稱為汽車故障。

汽車零部件和系統(tǒng)總成的失效分析技術是一項涉及到眾多學科的綜合性工程技術，具體應定義為失效模式分析。失效涉及到了產(chǎn)品開發(fā)、新材料及新工藝的應用、生產(chǎn)制造、產(chǎn)品應用和售后服務等各個環(huán)節(jié)，失效模式分析也由整個汽車產(chǎn)品技術鏈上各個環(huán)節(jié)或層次的工程技術人員共同參與完成或實現(xiàn)的。

新能源汽車常見故障/失效問題占比

1、汽車失效分析概述

英國標準BS 4778定義“失效”為：失去完成某項工作的能力。

中國國標定義的“失效”為：指產(chǎn)品在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時間內，喪失其規(guī)定功能的事件。

中國汽車行業(yè)標準 QC/T 34-92 定義汽車故障的為“汽車整車、總成及其零部件在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時間內，喪失規(guī)定功能的事件”。

一般發(fā)生下列情況之一時，可將產(chǎn)品描述為失效：

· 完全喪失其預定義的功能，例如鋰離子電池失效。

· 喪失部分功能，仍然可以使用，但是不能良好地執(zhí)行其規(guī)定的功能，例如車載多媒體失效。

· 嚴重受損，已失去可靠性和安全性，需要立即進行修理或更換，例如動力電池漏液。

汽車零部件或總成失效點的定義首先要考慮產(chǎn)品的使用功能、性能特征和耐久性目標，同時要考慮實際失效點、臨界失效點以及產(chǎn)品設計壽命，考慮失效過程對產(chǎn)品“價值”和“美觀”等特性的影響，考慮用戶滿意度等。

2、汽車零部件失效分類

在汽車工程領域，失效分析工作涉及汽車技術的各個環(huán)節(jié)，包括產(chǎn)品開發(fā)、新材料及新工藝的應用、生產(chǎn)制造、產(chǎn)品應用和售后服務，并在產(chǎn)品的可靠性提高、質量改進及技術責任劃分等諸方面發(fā)揮著重要的作用。

汽車零部件的失效分析模式技術是一項涉及眾多學科和工程技術的綜合性工程技術。不論是對于ISO 16949標準的貫徹和認證，還是QTMS質量管理體系的運行，失效分析技術都是其中的一個重要環(huán)節(jié)，發(fā)揮著不可替代的作用。

3、汽車失效模式及影響分析

汽車擁有復雜電子電氣系統(tǒng)，出現(xiàn)的故障模式會多種多樣，根據(jù)其危害程度對汽車故障進行定量評價，主要從其對人身安全的危害、對完成功能的影響及造成的經(jīng)濟損失等方面進行衡量。

我國《汽車產(chǎn)品質量檢驗評定辦法》中，對故障的分類是按其造成整車致命損傷(人身重大傷亡及汽車嚴重損壞)的可能性(概率)進行簡單分類的。

汽車故障分級

汽車的故障會給用戶、社會以及汽車制造企業(yè)帶來不同程度的損失。失效模式和影響分析(FMEA)越來越常見于任何產(chǎn)品或流程的標準評估中。在汽車行業(yè)，IEC 61508標準改編了ISO 26262對電氣和電子設備的限制。通過專注于預防失效、提高安全性和提高客戶滿意度，進行FMEA可以降低成本。

汽車可靠性工程通過失效模式分析，杜絕或有效地減少危害性大的故障，大力降低故障發(fā)生的可能性。導致產(chǎn)品失效的原因包括：設計錯誤、材料選擇錯誤、材料缺陷、裝配/制造缺陷、使用性能惡化、使用人員錯誤/誤用等。

汽車的失效模式與汽車零部件的結構、材料、設計、制造、儲存、使用、維護、修理和工作環(huán)境等因素密切相關。

4、失效分析方法

失效分析是提高產(chǎn)品質量的一種重要手段，通過對失效產(chǎn)品進行系統(tǒng)分析，判定其失效部位、失效時間、失效模式、失效機理、失效影響并進行失效后果分析，制定改進措施，防止同類失效現(xiàn)象再次發(fā)生，使產(chǎn)品獲得更高的可靠性。失效分析的主要步驟如下:

· 失效調查：調查收集汽車及其零部件的失效數(shù)據(jù)并進行失效記錄；

· 失效模式的鑒定：根據(jù)失效數(shù)據(jù)及失效現(xiàn)象的描述，分析失效原因并鑒別失效模式；

· 失效機理的推斷：分析失效的規(guī)律和導致失效的內在原因，推斷失效機理；

· 實驗論證：實驗論證失效機理的推斷是否準確；

· 改進措施：擬定消除失效的各種措施，包括設計、工藝、材質、裝配、公差配合、使用環(huán)境、質量控制等方面。

目前在可靠性工程上，國內外應用的失效分析方法主要有失效模式影響分析(FailureMode and Effect Analysis，F(xiàn)MEA)、故障樹分析(Fault Tree Analysis，F(xiàn)TA)特性要因圖法及摩擦學系統(tǒng)分析等。

其中，最常用的失效模式影響分析(FMEA)通過對系統(tǒng)各組成單元潛在的各種故障模式及其對系統(tǒng)功能的影響與產(chǎn)生后果的嚴重程度進行分析，提出可能采取的預防改進措施，以提高產(chǎn)品可靠性的一種設計分析方法。

FAME分析流程

總而言之，汽車零部件失效分析通過研究汽車零部件喪失其規(guī)定功能的原因，特征和規(guī)律，其目的在于分析零部件失效的原因并提出改進和預防措施，從而提高汽車可靠性和使用壽命。

目前，汽車行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈上有越來越多企業(yè)認識并重視了失效分析技術，具有規(guī)模的整車、總成、材料及零部件企業(yè)中，工作中積累了大量的失效分析檔案和技術經(jīng)驗，并逐步地形成了專門的汽車失效模式分析的技術體系。