失效模式与效应分析（FMEA, Failure Modes and Effects Analysis）是一种系统化的方法，用于识别、评估和减少设计或制造过程中的潜在失效。FMEA注重于评估每个潜在故障可能性及其对系统或组件性能的影响。该过程涉及三个主要步骤：

1. 失效模式识别：确定组件或系统可能出现的所有潜在故障模式。例如，在汽车制造中，可以考虑制动系统中的零部件如刹车片或刹车油管可能会出现磨损、破裂或泄漏等不同类型的故障模式。
2. 后果分析：评估每个失效模式可能对操作安全、产品性能及用户满意度等方面的影响。比如，刹车油管破裂可能导致制动系统失效，进而影响驾驶安全。
3. 风险评价：根据失效发生的可能性、检测难度和影响的严重程度来评定每个失效模式的风险等级。常用的方法是计算风险优先数（RPN, Risk Priority Number），即发生概率、发现难度和后果严重性的乘积。

完成这些分析后，FMEA团队将制定改进措施以降低风险，包括改进设计、修改工艺流程或加强质量控制等。

FMEA在工程设计中之所以非常重要，是因为它有助于确保产品在开发初期就充分考虑了安全性、可靠性和可维护性等方面的问题，从而避免或减少后期修改成本，同时提高客户满意度。此外，FMEA还有助于促进跨部门协作，因为它鼓励设计工程师、生产人员及质量管理人员共同参与风险评估，从而更好地理解彼此的需求和挑战。