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RAS[VisualPro Tech Insight] AIAG VDA FMEA分析AI应用方法之二:客观的等级评估(Risk Analysis)

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:分析人员的主观性(Subjectivity)导致数据可靠性下降 在AIAG-VDA FMEA的7步流程中,第5步“风险分析(Risk Analysis)”是基于先前导出的故障网络,评估严重度(Severity)、频度(Occurrence)和探测度(Detection),从而确定措施优先级(AP,Action Priority)的核心过程。 然而,这也是评估者主观因素介入最多的阶段。即使是相同的故障模式,根据参与评估的工程师的倾向、经验或当天的状态,对同一项目有人可能打7分,有人可能打5分,从而产生分数偏差。这种评估标准的不一致(Inconsistency)最终会降低AP结果的可靠性,并导致整个组织的风险管理标准变得模糊不清。

两名工程师在设计室里相对而立,对同一故障究竟属于「主要功能丧失」还是「仅为辅助功能」判断不一的插图

<针对同一故障,评估者采用各自不同的主观标准进行评估>

2. 核心应对方案:基于AI判断的客观SOD等级建议与依据展示路线图 在VisualPro未来将实现的AI功能中,为了解决这种主观性问题,我们计划提供这样一项功能:AI通过自然语言处理(NLP)技术分析已编写的故障信息,推荐最合适的SOD等级,并展示其判断依据(Rationale)。以下是待实现功能的示例:

  • 基于语境的严重度(Severity)判断: AI会分析“故障影响(Failure Effect)”中描述文本的语气。例如,如果检测到“威胁驾驶员生命”或“违反法规”等致命关键词,将根据AIAG-VDA标准建议9~10分的严重度;对于单纯的“外观损坏”或“产生噪音”,则建议较低等级,从而确保评估的一致性。

  • 与预防/探测措施相关联的频度(O)及探测度(D)建议: 根据工程师输入的“当前预防措施(Prevention Control)”和“探测措施(Detection Control)”水平,判断所输入措施在技术上的成熟度(例如:目视检查 vs 自动化传感器检查),并提出符合手册标准的等级建议。

  • 通过提供判断依据(Rationale)支持决策: 并非仅仅抛出一个分数,而是将“为什么建议这个分数”的依据与手册标准进行映射展示。工程师只需参考AI的建议即可做出最终决定,从而大幅缩短评估时间,留下有据可查的数据,并使数据作为资产不断积累。

AI 处理故障描述后自动得出严重度 8(高)、发生度 5(中)、探测度 3(低)评分的流程示意图

<基于语境的S、O、D判断及建议>

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”>