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故障模式影響及危害性分析與軟件質(zhì)量

2009/12/22 10:00:09 |  4269次閱讀 |  來源:網(wǎng)友轉(zhuǎn)載   【已有0條評論】發(fā)表評論

  引言

    人們對軟件產(chǎn)品質(zhì)量的認識如同對其它客觀事物一樣,隨著社會的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進步而不斷演變、進化。傳統(tǒng)的質(zhì)量觀強調(diào)產(chǎn)品“符合規(guī)定的要求”,即“符合性”;產(chǎn)品只要符合生產(chǎn)圖紙和工藝規(guī)定的要求,就是好的。當代的質(zhì)量觀既重視產(chǎn)品的符合性要求,更強調(diào)產(chǎn)品的“適用性”要求,也就是說,產(chǎn)品只要在適用時能成功地適合用戶的需要才是高質(zhì)量的。用戶的需要是多方面的,因此產(chǎn)品質(zhì)量是產(chǎn)品滿足規(guī)定或潛在需要的特性的總和。這些性能包括性能、可靠性、安全性、維修性、保障性、經(jīng)濟性等等。一個好的產(chǎn)品不僅要具備所需要的性能(固有能力),而且要能長期保持這種性能,使用中無故障或少故障;發(fā)生故障時要好維修,使功能得到迅速恢復(fù),還要使用安全、易于保障,整個壽命周期費用較低等。

    隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,軟件結(jié)構(gòu)日益復(fù)雜化,研制時間不斷增長、壽命周期費用不斷增加,如果在使用過程中發(fā)生故障,很可能會造成無法挽回的經(jīng)濟損失甚至人員傷亡,樹立當代質(zhì)量觀,不斷提高產(chǎn)品質(zhì)量,已成為國民經(jīng)濟和國防科技發(fā)展中引人注目的關(guān)鍵問題。可靠性、維修性、安全性、保障性是產(chǎn)品質(zhì)量的重要內(nèi)涵,要提高產(chǎn)品質(zhì)量,就要從這些方面入手,從而使其具有較高的效能及較低的壽命周期費用,以達到獲取最佳效費比的目的。

    FMECA的特征

    故障模式影響及危害性分析(Failure Mode Effects and Criticality Analysis─FMECA)是一種可靠性、安全性、維修性、保障性分析與設(shè)計技術(shù),用來分析、審查系統(tǒng)及其設(shè)備的潛在故障模式,確定其對系統(tǒng)和設(shè)備工作能力的影響,從而發(fā)現(xiàn)設(shè)計中潛在的薄弱環(huán)節(jié),提出可能采取的預(yù)防改進措施,以消除或減少故障發(fā)生的可能性,提高系統(tǒng)和設(shè)備的可靠性、安全性、維修性、保障性水平。我們同樣可以將其應(yīng)用于軟件質(zhì)量管理領(lǐng)域。

    FMECA本質(zhì)上是一種定性的邏輯推理方法,通過它,可以識別故障的根本原因,確定可靠性、安全性、維修性關(guān)鍵部件,并提出預(yù)防改進措施,使工程設(shè)計人員對系統(tǒng)和設(shè)備進行優(yōu)化設(shè)計,以提高系統(tǒng)和設(shè)備的可靠性、安全性、維修性水平,從而達到提高產(chǎn)品質(zhì)量、減少系統(tǒng)生命周期費用的目的。

    FMECA技術(shù)是從工程實踐中總結(jié)出來的科學(xué)方法,它起源于美國。FMECA是一種有效、經(jīng)濟而且比較容易掌握的可靠性分析方法,所以深受廣大工程設(shè)計人員的喜愛;但同時,F(xiàn)MECA又是一項煩瑣、乏味而且非常耗時間、容易出錯的工作。實際應(yīng)用中,為了判別故障發(fā)生與否,需要故障判據(jù);為了判別系統(tǒng)是否成功地實現(xiàn)其全部功能以及繪制可靠性框圖,需要系統(tǒng)工作原理圖和功能方塊圖;為了確定各種故障模式及原因,需要各種方案的比較及相應(yīng)的工作限制;為了確定被分析系統(tǒng)的約定層次劃分,需要從系統(tǒng)開始直至最低一級產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、接口關(guān)系等描述。為了進行FMECA的定性和定量分析,需要有大量的可靠性信息,包括系統(tǒng)的可靠性分析資料、使用或?qū)嶒灁?shù)據(jù);為了不斷提高FMECA的分析水平,需要過去FMECA中積累的設(shè)計、工藝、生產(chǎn)和使用經(jīng)驗等等。基于這些數(shù)據(jù),還要找出每一種潛在的故障模式以及潛在故障模式的機理,并進一步分析產(chǎn)品故障模式對每一約定層次上的項目功能、使用或狀態(tài)所造成的故障影響;并對每一種故障模式按最壞的潛在后果確定其嚴酷度類別;分析或計算每一種故障模式的發(fā)生概率或危害度等等。最后,還需形成各種報表清單,包括FMEA和CA表格、各種框圖、危害性矩陣等等。上述過程,其工作量和費用都是巨大的,手工作業(yè)不但因為過多的重復(fù)性勞動導(dǎo)致效率低下,而且也會由于標準的不同及人為的差錯導(dǎo)致分析結(jié)果的差異,另外分析中獲得的結(jié)果和數(shù)據(jù)還不能直接被引用等等。

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