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RAS[VisualPro Tech Insight] 融合AI的AIAG-VDA FMEA:智能安全分析的未来

作为一种经典方法,故障模式与影响分析(Failure Mode and Effects Analysis)的实用性依然备受认可。它是一种系统化的方法论,通过提前预测产品或工艺中可能发生的潜在故障(Failure),并分析该故障产生的影响(Effects)来降低风险,从而节省成本(Cost)和时间(Time)。

得益于这一特点,汽车行业的各大公司一直都在以各自的方式使用FMEA。但随着汽车产业不再局限于特定地区,而是走向全球化(Global),对国际标准(Global Standard)的需求日益凸显。因此,美国汽车工业行动集团(AIAG)与德国汽车工业协会(VDA)整合了彼此的FMEA分析方法,于2019年正式发布了“AIAG-VDA FMEA”。

<什么是AIAG-VDA FMEA?>

AIAG-VDA《Failure Mode and Effects Analysis FMEA Handbook》第一版(2019 年)封面

<AIAG-VDA FMEA官方手册>

今天,我们将介绍如何利用VWAY的AIAG-VDA FMEA和AI技术,来弥补传统分析的弱点并辅助用户,以及分析工具未来的发展方向。

1. FMEA的难题:主观和定性方法局限性导致的遗漏(Omission) AIAG-VDA FMEA已实现全球标准化,只需严格遵循7个步骤的系统化流程即可得出结果。 然而,由于分析基于参与成员的经验和主观判断,受限于此(如分析人员的遗忘、经验不足等),必然会产生遗漏(Omission)。

VisualPro 的故障网络界面。Engine Total(动力生成功能丧失)— Bypass Valve(设定压力范围维持功能丧失)— Valve Actuator(按控制信号关阀功能丧失)连成一条链

<参与分析的跨职能团队(Cross-Functional Team)也可能出现疏漏>

2. 核心应对方案:通过AI实现AIAG-VDA FMEA智能辅助方案 为了尽可能做到无遗漏分析,VisualPro支持定义所有构成要素及其相应的功能和故障,从而协助输入所有构成要素的分析数据。 尽管如此,分析人员仍可能出现遗漏(Omission),而有了AI的智能辅助,就能将其捕捉。例如,如果参与分析的成员仅有机械部件(Mechanical Unit)相关的工程师(Engineer),那么电子部件(Electrical Unit)的故障或噪声就极有可能被遗漏。 例如,除了分析人员输入的故障外,AI还会根据AIAG-VDA FMEA中定义的五大噪声分类,展示故障原因及其机制,从而帮助分析人员找出可能遗漏的故障原因。

VisualPro 的噪声因子设置对话框,按零件间变动、随时间变化、外部环境、系统交互、客户使用五类列出潜在原因

<AIAG-VDA FMEA中定义的五大噪声分类>

把噪声因子五种类型(零件间变动、随时间变化、外部环境、系统交互、客户使用条件)与潜在原因、故障机理一一对应的表格

<AI以五大噪声分类为基准,提出针对Valve Actuator的故障原因>

针对 Valve Actuator 的同一故障模式,分出制造工序差异、尺寸公差、材料劣化、粉尘污染、信号畸变、过度使用六种不同原因的 VisualPro 故障网络

<添加通过AI智能辅助发现的故障原因>

3. 构建无安全威胁顾虑的AI环境:On-Premise & Frontier Models VWAY根据客户的数据安全政策和需求,支持两种AI对接方式。

  • Frontier Model对接: 通过与最新高性能AI模型(GPT-5、Claude等)进行API对接,提供卓越性能。

  • 内部封闭网(On-Premise)建设: 针对对数据泄露敏感的领域(国防、汽车、航空等)的客户,在客户内部服务器上部署强化安全的sLLM(Smaller Large Language Model,小型语言模型),无需与外部进行数据交换,即可在本地(Local)安全地支持AI功能。

4. 结论:安全分析的未来,与VisualPro同行 支持STPA、FMEA、FTA、TARA等多种安全分析方法的VisualPro,如今已超越单纯的“工具”,正在进化为工程师(Engineer)的“智能合作伙伴”。 让AI协助完成重复且复杂的任务,以节省时间和流程;利用由此节省下来的时间,工程师可专注于更重要的安全设计与验证工作。VWAY将为您构建最适合您数据环境、最便捷且安全的AI分析环境。

VisualPro 1.0 的 SGS-TÜV Saar 功能安全认证证书(ISO 26262-8:2018 第 11.4.4 条,证书编号 FS/71/220/23/1248)

<TUV-SGS认证“支持ISO26262功能安全分析的软件 VisualPro”>