新版FMEA七步法实战：从充电宝DFMEA案例，看透潜在风险的 “预防密码” - FMEA软件-CoreFMEA
性价比高、易于上手的FMEA软件: CoreFMEA
一块 20000 mAh 的充电宝，隐藏着 10 条足以让它起火、罢工或瞬间报废的致命链路！本案例用 AIAG & VDA 七步 FMEA，带你逐层拆解电池模组、电源管理板到外壳组件的‘高-中-低’三层结构，织出一张功能网，锁定失效链，评估风险。更刺激的是——原来‘虚焊’‘MOS 击穿’等高危项竟全部 AP=H！看工程师如何用 X-Ray 100% AOI、45 °C 在线老化柜、UIS 全检等狠招，一口气把 6 条 H 级红线打成 M 级安全垫。读完这份实战笔记，你也能把口袋里的‘能量炸弹’驯化成安心电力站。
充电宝 FMEA 案例
充电宝产品如何进行 FMEA 七步法分析？ FMEA软件CoreFMEA 以一款 20000 mAh、支持 65 W 输出、带数显屏的 USB-C PD 充电宝为实例，完整演示 AIAG & VDA 七步法，为大家抛砖引玉。
第一步 规划与准备（略）
- 整机设计、制造、使用场景（出差/户外）。
- 满足 IEC 62368、UN38.3，避免起火、爆炸、无法充电等风险。
- 使用FMEA软件CoreFMEA 提高工作效率和后续文件的一致性
第二步 结构分析（高-中-低三层）
| 高层级结构 | 中间层级结构 | 低层级结构 |
|---|---|---|
| 充电宝整机 | 电池模组 | 电芯单体 |
| 镍带点焊连接 | ||
| 温度传感器 | ||
| 电源管理板 | PD 协议 MCU | |
| 升降压 MOS 管 | ||
| 电流采样电阻 | ||
| 外壳组件 | 上盖 | |
| 下盖 | ||
| 按键 | ||
| 数显屏 |
第三步 功能分析（功能网）
| 高层级结构 | 中间层级结构 | 低层级结构 | 高层级功能 | 中间层级功能 | 低层级功能 |
|---|---|---|---|---|---|
| 充电宝整机 | 电池模组 | 电芯单体 | 为移动设备提供稳定电能 | 储存并释放电能 | 储存化学能并转换为电能 |
| 镍带点焊连接 | 提供低阻抗电流通路 | ||||
| 温度传感器 | 实时监测电芯温度 | ||||
| 电源管理板 | PD 协议 MCU | 管理输入/输出电压电流 | 协商并执行 PD 协议 | ||
| 升降压 MOS 管 | 升降压转换能量 | ||||
| 电流采样电阻 | 采样输出电流 | ||||
| 外壳组件 | 上盖 | 提供机械保护与散热 | 结构防护 | ||
| 下盖 | 结构防护 | ||||
| 按键 | 开关机/电量显示触发 | ||||
| 数显屏 | 显示剩余电量 |
第四步 失效分析（失效链）
| 高层级结构 | 中间层级结构 | 低层级结构 | 高层级功能失效 | 中间层级功能失效 | 低层级功能失效 |
|---|---|---|---|---|---|
| 充电宝整机 | 电池模组 | 电芯单体 | 无法为设备供电 | 电能无法释放 | 电芯容量衰减 |
| 镍带点焊连接 | 电能无法释放 | 焊点虚焊 | |||
| 温度传感器 | 过热起火 | 温度监测失真 | 传感器漂移 | ||
| 电源管理板 | PD 协议 MCU | 无法快充 | 无法协商 PD 协议 | MCU 固件 Bug | |
| 升降压 MOS 管 | 无法为设备供电 | 升降压失效 | MOS 管击穿短路 | ||
| 电流采样电阻 | 输出电流异常 | 电流采样失真 | 电阻阻值偏移 | ||
| 外壳组件 | 上盖 | 外壳破裂 | 结构防护失效 | 上盖注塑强度不足 | |
| 下盖 | 结构防护失效 | 下盖卡扣断裂 | |||
| 按键 | 无法开关机 | 开关触发失效 | 按键硅胶老化 | ||
| 数显屏 | 无法显示电量 | 显示功能失效 | 屏驱动 IC 损坏 |
第五步 风险评估（S-D-O-AP）
| …前9列… | 严重度 S | 探测控制措施 (D) | 预防控制措施 (O) | AP |
|---|---|---|---|---|
| …电芯容量衰减 | 9 | 出货 100% 循环老化测试 (D=6) | 电芯来料 AQL=0.65 抽检 (O=5) | H |
| …焊点虚焊 | 9 | X-Ray 抽样 2% (D=7) | 激光焊接参数 DOE 设定并 SPC 管控 (O=4) | H |
| …传感器漂移 | 10 | 100% 高低温校准 (D=5) | NTC 来料 ±1% 精度筛选 (O=3) | H |
| …MCU 固件 Bug | 8 | 功能测试治具 100% 烧录验证 (D=4) | 代码静态扫描 + MISRA-C 检查 (O=3) | M |
| …MOS 管击穿短路 | 9 | 高压冲击测试 100% (D=5) | 供应商 AEC-Q101 认证 + 来料 HTRB (O=3) | H |
| …电阻阻值偏移 | 6 | ICT 测试 100% (D=3) | 1% 精度电阻来料全检 (O=2) | L |
| …上盖注塑强度不足 | 7 | 随机跌落试验 每批 5 台 (D=6) | 注塑参数窗口验证 + 首件认可 (O=4) | H |
| …下盖卡扣断裂 | 7 | 同上 | 同上 | H |
| …按键硅胶老化 | 5 | 按键寿命测试 每批 3 台 (D=6) | 硅胶 Shore-A 硬度 50±5 来料检验 (O=3) | M |
| …屏驱动 IC 损坏 | 6 | 显示功能测试 100% (D=4) | IC 供应商 AEC-Q100 认证 (O=2) | L |
第六步 优化（仅处理 AP=H 的行）
| 原失效链 | 原 AP | 新增/强化探测措施 | 新 D | 新增/强化预防措施 | 新 O | 新 AP |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 电芯容量衰减→电能无法释放→无法为设备供电 | H | 引入 45 °C 100-cycle 在线老化柜，100% 在线监控 (新 D=4) | 4 | 电芯来料加做 1C/10 次循环容量保持率筛选，剔除 5% 低容批次 (新 O=3) | 3 | M |
| 焊点虚焊→电能无法释放→无法为设备供电 | H | 将 X-Ray 抽检改为 100% AOI 焊点检测 (新 D=3) | 3 | 增加焊后推力测试 50 N 抽样，10 台/批 (新 O=2) | 2 | M |
| 传感器漂移→温度监测失真→过热起火 | H | 增加 0 °C/45 °C 两点温度校准后自动比对，超差报警 (新 D=3) | 3 | NTC 改为 ±0.5% 精度并增加来料 100% 阻值分档 (新 O=2) | 2 | M |
| MOS 管击穿短路→升降压失效→无法为设备供电 | H | 在高压冲击测试后追加 100% 热像仪扫描 MOS 管热点 (新 D=3) | 3 | MOS 管来料增加 UIS 测试 100% 筛选 (新 O=2) | 2 | M |
| 上盖注塑强度不足→结构防护失效→外壳破裂 | H | 跌落试验样本由 5 台/批 提高到 20 台/批 (新 D=4) | 4 | 注塑工艺窗口缩小 ±3% 并增加首件 3 点弯曲强度测试 (新 O=3) | 3 | M |
| 下盖卡扣断裂→结构防护失效→外壳破裂 | H | 同上 | 4 | 同上 | 3 | M |
第七步 结果文件化（略）
• 将以上所有表格、措施、验证记录汇总为《充电宝 DFMEA 报告 Rev.2》。
• 更新控制计划、作业指导书、检验标准，并纳入 PLM 系统受控。
工欲善其事，必先利其器。
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