FMECA故障模式影響和嚴(yán)重性分

1、FMECA （Failure）故障模式影響和嚴(yán)重性分析。一個(gè)系統(tǒng)可靠性的質(zhì)量分析方法，它包括從失效模型中的研究調(diào)查，這可存在于系統(tǒng)中的任何項(xiàng)目1 . FMECA概述隨看工業(yè)的發(fā)展和科技的進(jìn)步，我們所研制的系統(tǒng)的復(fù)雜程度不斷提高，設(shè)備成本也急劇增加，因此，進(jìn)行試驗(yàn)的費(fèi)用也大大提高。此外，為了滿足市場(chǎng)的需求，在不斷提高系統(tǒng)工作性能、 簡(jiǎn)化操作過程、 減少維護(hù)費(fèi)用的同時(shí)， 產(chǎn)品開發(fā)者還必須為降低研制 及生產(chǎn)成本、縮短研制周期付出努力。因此，研制人員通常在進(jìn)行試驗(yàn)前，對(duì)所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品進(jìn)行故障預(yù)想，并希望通過類似方法發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中存在的設(shè)計(jì)缺陷或薄弱環(huán)節(jié)，并進(jìn)行修改。早期的事故或故障預(yù)想雖然可能發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中的一

2、些問題，但由于缺乏固定的程序和系統(tǒng)化的方法，預(yù)想結(jié)果具有很大的不確定性，因而其效果也不能令人滿意。 在這種情況下；人們通過總結(jié)工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，逐漸形成了現(xiàn)在的“故障模式、影響及危害性分析”的系統(tǒng) 化的故障分析方法。故障模式、影響及危害性分析（FMECA是對(duì)產(chǎn)品各組成單元（元器件、組件、分系統(tǒng)Ani 嚴(yán)Hi! nCFwr FIMljJ 世 Y j 4tofWDF|> 1 fiM 補(bǔ)a WKwk-Mdi 2-riM an WVM系統(tǒng)）潛在的各種故障模式、故* 百 Ijj-障原因及其對(duì)產(chǎn)品功能的影響和影響的致命程度進(jìn)行分析，并把每個(gè)潛在的故障模式按其嚴(yán)酷度予以分類，從中發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的薄弱環(huán)節(jié)和關(guān)

3、鍵部件，并采取相應(yīng)的預(yù)防改進(jìn)措施，以提高產(chǎn)品可靠性。FMECA一般分兩部完成：第一，識(shí)別故障模式和它們的影響一一故障模式及影響分析（FMEA ;第二，根據(jù)故障模式的嚴(yán)酷度和發(fā)生概率，對(duì)故障模式分級(jí)一一危害性分析（CA。通過FMECA可以在試驗(yàn)前對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行較為全面、系統(tǒng)的檢查；及時(shí)采取改特別是對(duì)于進(jìn)措施。與通過“試驗(yàn)一修改一再試驗(yàn)”的手段檢驗(yàn)和完善系統(tǒng)設(shè)計(jì)相對(duì)照,那些組成部分多、技術(shù)先進(jìn)、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高的新研制系統(tǒng)，有效的FMECA工作可以起到降低研制費(fèi)用、縮短設(shè)計(jì)改進(jìn)周期的良好作用，從而大大提高研制階段的效率。由于FMECA具有原理簡(jiǎn)單，易操作并且具有良好效果的特點(diǎn)，已經(jīng)成為軍工領(lǐng)域及其

4、它科技工業(yè)在產(chǎn)品研制過程中進(jìn)行可靠性分析時(shí)使用的重要方法之一，是我國(guó)許多軍工產(chǎn)品研制周期中規(guī)定的主要可靠性工作項(xiàng)目之一，有效的FMECA勺分析工作還可以推動(dòng)其它可靠性工作的開展。此外，以FMECA技術(shù)為基礎(chǔ)的分析技術(shù)還被應(yīng)用于安全性、維修性等有關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的分析和評(píng)估工作。因此，大力推廣 FMECA技術(shù)對(duì)于在有限經(jīng)費(fèi)投入的前提下提高電子產(chǎn)品的可靠 性水平具有積極的意義。2 主要功能故障模式、 影響及危害性分析 （ FMEC）A 模塊支持包括 MIL-STD-1629A 和 BS5760 在內(nèi)的各種不同標(biāo)準(zhǔn)， 此模塊還提供了各種交互式圖形工具， 用來(lái)建立表示系統(tǒng)、 子系統(tǒng) 與部件間的邏輯連結(jié)方框圖

5、， 這些方框圖代表所有部件或系統(tǒng)。 此圖表可以擴(kuò)展用以表示 各層次級(jí)別的故障模式。FMECA模塊中一個(gè)最強(qiáng)大的功能就是它能在整個(gè)系統(tǒng)的各個(gè)級(jí)別上自動(dòng)跟蹤故 障影響、嚴(yán)酷度和故障原因，程序可以自動(dòng)計(jì)算故障率和危害性數(shù)據(jù)。當(dāng)執(zhí)行FMECA分析時(shí)，輸入描述性文字在所有的數(shù)據(jù)錄入工作中占了非常大的比率。FMECA莫塊中提供了一個(gè)短語(yǔ)詞庫(kù)，包含了一些常用部件、故障模式及故障影響等 等的短語(yǔ)， 用戶可以從短語(yǔ)詞庫(kù)中選取所用的文字， 可以大大的減少數(shù)據(jù)錄入的時(shí)間。 用 戶還可以自己定義自己的短語(yǔ)詞庫(kù)，以滿足自己的特殊要求。FMECA模塊中包含了一個(gè)來(lái)源于MIL-HDBK-338的頻數(shù)表工具，它包含了常用部件

6、的故障模式及其頻數(shù)，用戶亦可自定義詞庫(kù)。當(dāng)從GJB/Z 299B 、 MIL-217、 Bellcore或 Mechanical 模塊中傳送數(shù)據(jù)時(shí)，頻數(shù)表也可以用來(lái)自動(dòng)生成故障模式。3 主要特點(diǎn)圖形化系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)描述，輕松創(chuàng)建系統(tǒng)層次圖同時(shí)在表格視圖和對(duì)話框視圖中察看系統(tǒng)數(shù)據(jù)在層次或表格視圖中切換顯示故障模式，故障影響在系統(tǒng)層次間的自動(dòng)跟蹤及迭代與其它可靠性分析軟件相互轉(zhuǎn)化的自動(dòng)轉(zhuǎn)換工具用于快速數(shù)據(jù)錄入的頻數(shù)表工具短語(yǔ)詞庫(kù)用于消除重復(fù)性文字錄入在系統(tǒng)各級(jí)間自動(dòng)跟蹤故障影響自動(dòng)指派嚴(yán)酷度、自動(dòng)計(jì)算危害性自動(dòng)繪制分析變量之間的關(guān)系圖自動(dòng)生成標(biāo)準(zhǔn)FMECA表格以及由用戶自行定義的內(nèi)容單一故障模式的多

7、故障影響分析用戶自定義嚴(yán)重性類別、縮略詞及有關(guān)文本剪切、復(fù)制、粘貼等編輯工具可用微軟公司 Word、Excel等工具編輯的綜合報(bào)告用戶自定義報(bào)告的內(nèi)容，并可直接預(yù)覽和打印用戶自定義分析格式和內(nèi)客可在分析中利用和自行維護(hù)的來(lái)自MIL-HDBK-338的常用故障模式清單（包括元器件類型、其故障模式和頻數(shù)比）分析中自動(dòng)顯示當(dāng)前對(duì)象的現(xiàn)有故障模式可靠性基礎(chǔ)FMEA禾口 FMECA的基本概念故障模式和影響分析（FMEA ）以及故障模式、影響和危害性分析（ FMECA ）是用來(lái)識(shí)別一產(chǎn) 品或過程當(dāng)中的潛在故障模式，評(píng)估與故障模式相關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)，按重要程度將故障模式分出等級(jí)，并針對(duì)最嚴(yán)重的故障模式采取相應(yīng)的矯正

8、措施的一種方法。雖然目的、術(shù)語(yǔ)和其他一些細(xì)節(jié)問題會(huì)隨著類型（比如：過程FMEA、設(shè)計(jì)FMEA等）不同而變化，但是基本方法都是相似的。本文概述了FMEA / FMECA 分析的方法和需求。FMEA / FMECA 概述一般來(lái)說，F(xiàn)MEA / FMECA 需要先確認(rèn)下列基本信息：* 產(chǎn)品*功能* 故障 故障影響 故障原因*當(dāng)前檢測(cè)方法補(bǔ)償措施* 備注從而對(duì)矯正措施進(jìn)行排大多數(shù)的這類分析還會(huì)包括一些在分析中評(píng)估故障模式相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)的方法, 序。兩個(gè)常用方法為:« 風(fēng)險(xiǎn)優(yōu)先數(shù)（RPNs） 危害度分析（進(jìn)行危害度分析的 FMEA = FMECA）公開的標(biāo)準(zhǔn)和方針對(duì)于FMEA和FMECA的需求和推薦

9、報(bào)告格式有很多已岀版的方針和標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于這類分析的主要標(biāo)準(zhǔn)有：SAE J1739 、AIAG FMEA-3 和MIL-STD-1629A 。此外，許多行業(yè)和公司也都開 發(fā)岀了自己的分析程序，以來(lái)滿足他們產(chǎn)品或過程的特殊需要。圖1中是一采用AutomotiveIndustry Action Group （AIAG） FMEA-3格式的過程 FMEA 示例。點(diǎn)擊看大圖。En largeFigure 1'普-F A竈"7"百Til1.11.1 L =:r5=-T1 1HMM- ”“Htaa=JrI * I I 'FMEA或FMECA 的基本分析步驟進(jìn)行FMEA/FM

10、ECA 分析的基本步驟包括:* 組成分析小組。*確定分析程序。*收集并校閱相關(guān)的資料。*確認(rèn)所分析的產(chǎn)品或過程。*確認(rèn)所分析的每個(gè)產(chǎn)品或過程的功能、故障、故障影響、故障原因和檢測(cè)方法。*評(píng)估分析所得岀結(jié)果的風(fēng)險(xiǎn)。*排序并分派矯正措施。* 采取矯正措施，并重新評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)。* 適當(dāng)?shù)姆峙?、校閱并更新分析。風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法一個(gè)典型的FMEA包含一些用來(lái)評(píng)估分析所得岀的潛在問題相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)的一些方法。下面敘述了 兩種常用的方法：風(fēng)險(xiǎn)優(yōu)先數(shù)法和危害度分析法。風(fēng)險(xiǎn)優(yōu)先數(shù)使用風(fēng)險(xiǎn)優(yōu)先數(shù)（RPN ）法來(lái)評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，分析小組一定要做到: 對(duì)每一故障的 嚴(yán)酷度 進(jìn)行定級(jí)。« 對(duì)每一故障的發(fā)生概率進(jìn)行定級(jí)。 對(duì)每一

11、故障誘因的優(yōu)先 檢測(cè)難度進(jìn)行定級(jí)。（即，在產(chǎn)品到達(dá)終端用戶或顧客之前將問 題檢測(cè)出來(lái)的概率。）« 通過獲得產(chǎn)品的三個(gè)因素等級(jí)來(lái)計(jì)算岀RPN :RPN = 嚴(yán)酷度等級(jí) x發(fā)生概率等級(jí) x檢測(cè)難度等級(jí)RPN可以用來(lái)比較分析結(jié)果，并對(duì)矯正措施的問題進(jìn)行排序。危害度分析MIL-STD-1629A文件敘述了兩種類型的危害度分析：定量的和定性的。為了使用定量的危害度分析方法，分析組一定要做到：在一給定的工作時(shí)間內(nèi)，為每個(gè)產(chǎn)品定義岀可靠性/不可靠性。*確認(rèn)每一產(chǎn)品不可靠性中可能造成每一潛在故障模式的部分。 對(duì)能造成可能發(fā)生的每一故障模式的損失（或危害度）概率進(jìn)行定級(jí)。 通過獲得產(chǎn)品的三個(gè)因素等級(jí)來(lái)

12、計(jì)算出每一潛在故障模式的危害度：故障模式的危害度=產(chǎn)品不可靠度 x不可靠度中可造成故障模式的比率x損失概率* 通過把產(chǎn)品中識(shí)別出的每一故障模式的危害度進(jìn)行相加，來(lái)計(jì)算每一產(chǎn)品的危害度。產(chǎn)品的危害度=故障模式危害度之和為了使用定性的危害度分析方法來(lái)評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)及對(duì)矯正措施排序，分析組一定要做到：* 對(duì)故障潛在影響的嚴(yán)酷度進(jìn)行定級(jí)。* 對(duì)每一潛在故障模式發(fā)生的可能性進(jìn)行定級(jí)。* 通過一危害度矩陣來(lái)對(duì)故障模式進(jìn)行比較，該矩陣的行代表嚴(yán)酷度，列代表故障模式發(fā)生的概率。應(yīng)用和收益FMEA / FMECA 分析程序是一種有多種不同的方法，以便于廣泛應(yīng)用于不同領(lǐng)域的工具。它可 為幫助產(chǎn)品或過程改進(jìn)設(shè)計(jì)，以來(lái)提高

13、可靠性、質(zhì)量、安全性、客戶滿意度以及降低成本。該工 具還可以用來(lái)建立和優(yōu)化可維修系統(tǒng)的保養(yǎng)計(jì)劃，和/或檢測(cè)手段，以及其他質(zhì)量保證措施。它還提供了故障模式和矯正措施的資料基礎(chǔ)，可以用作未來(lái)發(fā)現(xiàn)并修理故障的信息依據(jù)，以及對(duì)新工程師的培訓(xùn)工具。此外，安全性和質(zhì)量需求中也經(jīng)常要求進(jìn)行FMEA或FMECA，如在ISO9001、QS 9000、 ISO/TS 16949、 6Sigma 、 FDA Good Manufacturing Practices（GMPs）、Process Safety Management Act （PSM）等中。瑞藍(lán)公司的Xfmea軟件便于故障模式和影響分析（FMEA ）和故

14、障模式、影響和危害度分析（FMECA ）中的分析、數(shù)據(jù)管理和結(jié)果報(bào)告。該軟件支持所有主要的標(biāo)準(zhǔn)（AIAG FMEA-3 、J1739 、ARP5580 、 MIL-STD-1629A 等。 )并且對(duì)所有類型的 FMEA / FMECA 提供廣闊的 分析與報(bào)告的個(gè)性化定制能力， 方便用戶可以自由配置軟件， 使其滿足機(jī)構(gòu)中特殊的分析和報(bào)告 程序要求。如何提高航天型號(hào) FMECA 的有效性【大字體 】 【小字體 】 【打印 】 【關(guān)閉窗口 】 故障模式、影響及危害性分析( Failure Mode, Effects and Criticality Analysis，簡(jiǎn)稱 FMECA )是在工程實(shí)踐中

15、總結(jié)出來(lái)的，以故障模式為基礎(chǔ)，以故障影響或后果 為目標(biāo)的分析技術(shù)。 它通過逐一分析各組成部分的不同故障對(duì)系統(tǒng)工作的影響， 全面 識(shí)別設(shè)計(jì)中的薄弱環(huán)節(jié)和關(guān)鍵項(xiàng)目，并為評(píng)價(jià)和改進(jìn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的可靠性提供基本信 息。世界宇航發(fā)達(dá)國(guó)家的發(fā)展歷程和工程實(shí)踐證明：作為重要的可靠性工程技術(shù)手 段，F(xiàn)MECA技術(shù)具有原理簡(jiǎn)單、方法成熟、技術(shù)規(guī)范、易于操作、收效顯著等特點(diǎn)， 可為保證航天飛行任務(wù)成功發(fā)揮巨大作用。然而， 與世界宇航發(fā)達(dá)國(guó)家的應(yīng)用情況相比， 我國(guó)航天領(lǐng)域中 FMECA 技術(shù)尚未 充分發(fā)揮其應(yīng)有的作用， FMECA 工作往往與研制工作脫節(jié)，其結(jié)果難于為評(píng)價(jià)、改 進(jìn)設(shè)計(jì)提供有效的支持；而工作效果不理想反過

16、來(lái)又進(jìn)一步影響了設(shè)計(jì)人員開展 FMECA 工作的積極性，造成分析與設(shè)計(jì)更加脫節(jié)的惡性循環(huán)。經(jīng)驗(yàn)表明，為提高 FMECA 的有效性，在加大技術(shù)培訓(xùn)力度的同時(shí)，工作中應(yīng)特 別注意：強(qiáng)調(diào) “誰(shuí)設(shè)計(jì)、誰(shuí)分析 ”的原則，即強(qiáng)調(diào)由設(shè)計(jì)人員完成分析工作，并隨設(shè)計(jì)工作 的進(jìn)展不斷更新分析結(jié)果；可靠性專業(yè)人員負(fù)責(zé)提供分析必需的技術(shù)支持。重視 FMECA 的策劃。在實(shí)施分析之前，應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)要求對(duì)分析活動(dòng)進(jìn)行完整、全 面的策劃， 并將其納入型號(hào)研制和可靠性工作計(jì)劃， 這對(duì)于各級(jí)型號(hào)總體單位尤為重要。嚴(yán)格按照計(jì)劃的安排和有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、 規(guī)范要求開展分析工作， 避免因使用錯(cuò)誤的概 念或方法造成遺漏和偏差。工程研制中， 航天型號(hào)通常被劃分成不同層次 （如系統(tǒng)、 分系統(tǒng)、 設(shè)備、 單機(jī)等） 的若干部分。 各層次產(chǎn)品在實(shí)施 FMECA 時(shí)，必須應(yīng)用 FMECA 分析的層次迭代關(guān)系， 將其以下各層次產(chǎn)品的分析結(jié)果綜合進(jìn)來(lái)， 從而最終使整個(gè)型號(hào)的分析活動(dòng)及其結(jié)果 形成完整的體系。 FMECA 分析的層次迭代的基本原則是：低層次產(chǎn)品故障模式對(duì)上 一層次的影響就是上一層次產(chǎn)品的故障模式， 而低層次產(chǎn)品導(dǎo)致該故障影響的故障模 式，則是上一層次產(chǎn)品該故障模式的故障原因。能否獲得全面、 準(zhǔn)