3F(FMECA FTA FRACAS)比较

神气小小猪

3F技术比较
朱明让

1、 泛应用“3F”技术
“3F”技术是指故障模式、影响与后果分析（FMECA），故障树分析（FTA），故障报
告、分析与纠正措施系统（FRACAS）。它们是可靠性工程中最基本、最重要、最有效的三
种工具。“3F”技术是从工程实践中总结出来的同故障作斗争的科学方法，是用于分析、监
控和改进设计的有效工具。因此“3F”技术正是实施故障预防、控制和纠正的一套系统化、
规范化了的程序和方法。
FMECA是一种系统化的故障预想技术，它是运用归纳的方法系统地分析产品设计可能
存在的每一种故障模式及其产生的后果和危害的程度。通过全面分析找出设计薄弱环节，实
施重点改进和控制。对于系统可能出现故障这件事，要从设计方案构思开始就去全面地“想”，
去深入地分析，不能等产品做出来后再去复查，更不能等到了靶场才去“预想”。实践表明，
对系统功能、硬件制造、试验过程等，都可用 FMECA进行事前的故障预想和对策研究。
FTA 是一种系统化的详细的故障预测和调查方法。它运用演绎法寻找导致某种故障的
各种可能原因，追溯原因的原因，直到最基本的原因，从而构造一个连接故障因果关系的逻

辑结构图，即故障树。通过对故障逻辑关系的分析，找出导致故障发生的所有路径与关键路
径，以便采取改进措施或控制方法。故障树分析可以揭示系统一个不希望出现的状态，是针
对某一特定的不希望事件或故障事件（又叫顶事件）自上而下逐步展开的。对应每一顶事件
要建一棵故障树，每一棵故障树仅仅包括那些会导致顶事件的故障和故障组合。
FRACAS 是一种规范化的故障报告、分析和处理的可靠性增长技术。在系统发生故障
之后，运用 FRACAS 对故障实施有计划、有组织、按程序地调查、证实、分析和纠正工作，
保证故障原因分析的准确性和纠正措施的有效性，对故障实行闭环控制，彻底消除故障产生
的原因，真正实现问题“归零”。如果对系统出现的故障不认真分析、查明原因，只采取更
换失效部件的简单应急处理措施，是造成故障重复发生的根源。
2、 “3F”之间的关系
FMECA、FTA、FRACAS 都是以“故障”作为工作对象，运用分析的方法来获取决策
信息，为分析设计、改进设计和增长系统的可靠性提供科学的依据。但它们采用的具体方法、
应用范围又不完全相同，各有特色，相互关联又各有区别。“3F”技术如表 1 所示。




表 1 “3F”技术比较

FMECA、FTA中的“F”是系统在未来工作中可能发生的“预想的故障”，运用以往工
程经验，特别是积累的故障数据，在纸面上进行“举一反三”，目的是分析和完善设计，保
证设计达到规定的设计目标。FMECA、FTA重在预防和控制故障，可以减轻 FRACAS 的“负
担”。而 FRACAS 则是运用 FTA、FMECA的方法和结果，及时、准确地查明故障原因和机
理，目的是纠正系统中真实存在的缺陷，实现可靠性增长。由于 FRACAS 中的“F”是已发
生的“现实故障”，查明了原因、后果和危害程度，就积累了完整的故障信息，可为新系统
设计开展 FMECA和 FTA工作奠定基础，提供经验。
FMECA要研究系统中硬件所有可能的故障模式，并逐一分析其影响和危害度，而且要
在设计的各个阶段反复进行。要分析系统中各个产品层次的故障，工作量较大。FTA只是对
系统中若干不希望事件进行重点分析，不仅可考虑硬件故障，也可考虑接口、人员因素以及 中国可靠性网 可靠性、com

它们组合的故障。FTA 应在 FMECA的基础上进行。FRACAS 针对已发生的特定故障进行
分析，可以采用失效分析、统计分析和试验研究等多种方法。