故障類型影響和致命度分析

1、少了一個鐵釘，少了一個鐵釘， 丟了一只馬掌；丟了一只馬掌； 少了一只馬掌，少了一只馬掌， 丟了一匹戰(zhàn)馬；丟了一匹戰(zhàn)馬； 少了一匹戰(zhàn)馬，少了一匹戰(zhàn)馬， 敗了一場戰(zhàn)役；敗了一場戰(zhàn)役； 敗了一場戰(zhàn)役，敗了一場戰(zhàn)役， 失了一個國家失了一個國家。故障類型影響與危險度分析故障類型影響與危險度分析Failure Mode Effect and Criticality AnalysisFMEA 的含義及特點的含義及特點1.1.FMEAFMEA的含義的含義( (Failure Mode and Effects AnalysisFailure Mode and Effects Analysis) )是安全系統(tǒng)工程

2、中重要的分析方法，它采用系統(tǒng)是安全系統(tǒng)工程中重要的分析方法，它采用系統(tǒng)分割的概念，根據(jù)實際需要分析的水平，把系統(tǒng)分割成分割的概念，根據(jù)實際需要分析的水平，把系統(tǒng)分割成子系統(tǒng)或進一步分割成元件。然后，按一定順序進行系子系統(tǒng)或進一步分割成元件。然后，按一定順序進行系統(tǒng)分析和考察，查出系統(tǒng)中各子系統(tǒng)或元件可能發(fā)生的統(tǒng)分析和考察，查出系統(tǒng)中各子系統(tǒng)或元件可能發(fā)生的故障和故障所層現(xiàn)的狀態(tài)（故障類型），進一步分析它故障和故障所層現(xiàn)的狀態(tài)（故障類型），進一步分析它們對系統(tǒng)或產(chǎn)品的功能造成的影響，提出可能采取的預們對系統(tǒng)或產(chǎn)品的功能造成的影響，提出可能采取的預防改進措施，以提高系統(tǒng)或產(chǎn)品的可靠性和安全性。防改

3、進措施，以提高系統(tǒng)或產(chǎn)品的可靠性和安全性。2.2.FMEAFMEA分析方法的特點分析方法的特點 FMEAFMEA是通過原因來分析系統(tǒng)故障。即用系統(tǒng)工程方法，是通過原因來分析系統(tǒng)故障。即用系統(tǒng)工程方法，從從元件的故障開始，由下向上逐次分析元件的故障開始，由下向上逐次分析其可能發(fā)生的問其可能發(fā)生的問題，預測整個系統(tǒng)的故障，利用表格形式，找出不希望題，預測整個系統(tǒng)的故障，利用表格形式，找出不希望的初始原因事件。的初始原因事件。系統(tǒng)發(fā)生故障可能喪失其功能，系統(tǒng)發(fā)生故障可能喪失其功能，F(xiàn)MEAFMEA除考慮系統(tǒng)中組成除考慮系統(tǒng)中組成部分上下級的層次概念，如物理，時間空間關(guān)系，還主部分上下級的層次概念，如

4、物理，時間空間關(guān)系，還主要考慮功能關(guān)系。從可靠性的角度看，則側(cè)重于建立上要考慮功能關(guān)系。從可靠性的角度看，則側(cè)重于建立上級和下級的邏輯關(guān)系，因此級和下級的邏輯關(guān)系，因此FMEAFMEA是以功能為中心，以邏是以功能為中心，以邏輯推理為重點的分析方法。輯推理為重點的分析方法。FMEA 的含義及特點的含義及特點故故指元件、子系統(tǒng)、系統(tǒng)在規(guī)定的運行時，不能達到設計指元件、子系統(tǒng)、系統(tǒng)在規(guī)定的運行時，不能達到設計規(guī)定的要求，因而不能完成規(guī)定的任務或完成任務不好。規(guī)定的要求，因而不能完成規(guī)定的任務或完成任務不好。并不是所有的故障都能造成嚴重的后果，而是其中有些并不是所有的故障都能造成嚴重的后果，而是其中有

5、些故障會影響系統(tǒng)不能完成任務或造成事故損失。故障會影響系統(tǒng)不能完成任務或造成事故損失。故障與事故區(qū)別？故障與事故區(qū)別？征兆狀態(tài)征兆狀態(tài)2.故障類型故障類型( (Failure modeFailure mode) )故障類型故障類型是故障出現(xiàn)的狀態(tài)，也是故障的表是故障出現(xiàn)的狀態(tài)，也是故障的表現(xiàn)形式，由故障機理發(fā)生的結(jié)果現(xiàn)形式，由故障機理發(fā)生的結(jié)果故障狀態(tài)，故障狀態(tài)，相當醫(yī)學上的相當醫(yī)學上的疾病癥狀。疾病癥狀。可以從五個方面考慮可以從五個方面考慮 運行過程中的故障運行過程中的故障 過早的起動過早的起動 規(guī)定的時間內(nèi)不能啟動規(guī)定的時間內(nèi)不能啟動 規(guī)定的時間內(nèi)不能停車規(guī)定的時間內(nèi)不能停車 運動能力降低

6、運動能力降低 超量或受阻超量或受阻 故障影響故障影響或稱故障后果。是某種故障類型對系統(tǒng)、子系統(tǒng)、或稱故障后果。是某種故障類型對系統(tǒng)、子系統(tǒng)、單元操作、功能或狀態(tài)所造成的影響。單元操作、功能或狀態(tài)所造成的影響。 故障檢測機制故障檢測機制：指由操作人員在正常操作過程中或由維修指由操作人員在正常操作過程中或由維修人員在檢修活動中發(fā)現(xiàn)故障的方法或手段。人員在檢修活動中發(fā)現(xiàn)故障的方法或手段。 故障原因故障原因：導致系統(tǒng)、產(chǎn)品產(chǎn)生故障的內(nèi)部因素和外部因?qū)е孪到y(tǒng)、產(chǎn)品產(chǎn)生故障的內(nèi)部因素和外部因素的總和素的總和。內(nèi)因內(nèi)因固有的可靠性方面固有的可靠性方面u系統(tǒng)、產(chǎn)品的硬件設計不合理或存在潛在的缺陷系統(tǒng)、產(chǎn)品的硬

7、件設計不合理或存在潛在的缺陷u系統(tǒng)、產(chǎn)品中零、部件有缺陷系統(tǒng)、產(chǎn)品中零、部件有缺陷u制造質(zhì)量低，材質(zhì)選用有錯制造質(zhì)量低，材質(zhì)選用有錯u運輸、保管、安裝不善運輸、保管、安裝不善外因外因使用可靠性方面使用可靠性方面u環(huán)境條件環(huán)境條件u使用條件使用條件 故障機理故障機理 故障嚴重度故障嚴重度： 故障概率故障概率 故障等級故障等級5.5.故障類型、故障機理與故障原因的關(guān)系故障類型、故障機理與故障原因的關(guān)系內(nèi)部原因內(nèi)部原因外部原因外部原因故障原因故障原因故障機理故障機理故障類型故障類型可動接觸部位可動接觸部位固定接觸部位固定接觸部位彈簧彈簧線圈線圈殼體殼體過載電流過載電流塵埃塵埃有毒氣體有毒氣體溫度溫度

8、濕度濕度接觸部接觸部位磨損位磨損驅(qū)動部驅(qū)動部位疲勞位疲勞接觸不穩(wěn)定接觸不穩(wěn)定點火花、噪聲、溫度上升點火花、噪聲、溫度上升接觸部接觸部位破壞位破壞驅(qū)動部驅(qū)動部位破壞位破壞接觸功能失效接觸功能失效接觸點變形接觸點變形可接觸片變形可接觸片變形線圈過熱、燒壞線圈過熱、燒壞彈簧疲勞、折斷彈簧疲勞、折斷明確系統(tǒng)的任務和組成明確系統(tǒng)的任務和組成確定分析程度和水平確定分析程度和水平繪制系統(tǒng)圖繪制系統(tǒng)圖和可靠性框圖和可靠性框圖建立故障模式清單建立故障模式清單分析故障模式和影響分析故障模式和影響評定故障等級評定故障等級研究故障檢測方法研究故障檢測方法提出預防措施提出預防措施填寫填寫FMEAFMEA表表1 1、明確

9、系統(tǒng)任務和組成：、明確系統(tǒng)任務和組成：了解系統(tǒng)設計了解系統(tǒng)設計任務書、技術(shù)設計說明書、圖紙、使用任務書、技術(shù)設計說明書、圖紙、使用說明書、標準、規(guī)范、事故情報說明書、標準、規(guī)范、事故情報2 2、確定分析程度和水平、確定分析程度和水平裝置裝置功能功能系統(tǒng)系統(tǒng)子系統(tǒng)子系統(tǒng)部件部件分部件分部件組成零件組成零件 設備零件設備零件對裝置的影響對裝置的影響對系統(tǒng)的影響對系統(tǒng)的影響對子系統(tǒng)的影響對子系統(tǒng)的影響對組成零件對組成零件的影響的影響系統(tǒng)功能級的系統(tǒng)功能級的FMEA部件級的部件級的FMEA組成零件級的組成零件級的FMEA設備部件級的設備部件級的FMEA分析層次的確定一般考慮兩個因素，一是分析目地，二分

10、析層次的確定一般考慮兩個因素，一是分析目地，二是系統(tǒng)的復雜程度。分析的層次太淺，就會漏掉重要的故是系統(tǒng)的復雜程度。分析的層次太淺，就會漏掉重要的故障模式，得不到需要的信息；若分析得過深，一切都分析障模式，得不到需要的信息；若分析得過深，一切都分析到元件，會造成結(jié)果繁瑣，浪費大量人力和時間，對制訂到元件，會造成結(jié)果繁瑣，浪費大量人力和時間，對制訂措施也帶來困難。一般，對關(guān)鍵的子系統(tǒng)可以分析得深一措施也帶來困難。一般，對關(guān)鍵的子系統(tǒng)可以分析得深一些，次要分析得淺一些，有的可以不用分析。些，次要分析得淺一些，有的可以不用分析。3 3、繪制系統(tǒng)圖和可靠性框圖、繪制系統(tǒng)圖和可靠性框圖b繪制這兩種圖的目的

11、繪制這兩種圖的目的，是要從系統(tǒng)功能和可靠性，是要從系統(tǒng)功能和可靠性方面弄清系統(tǒng)的構(gòu)成情況，并以此作為故障類型方面弄清系統(tǒng)的構(gòu)成情況，并以此作為故障類型和影響分析的出發(fā)點。和影響分析的出發(fā)點。b一個系統(tǒng)可以由若干個功能不同的子系統(tǒng)組成一個系統(tǒng)可以由若干個功能不同的子系統(tǒng)組成（如動力、傳動、工作、控制等子系統(tǒng)），一個（如動力、傳動、工作、控制等子系統(tǒng)），一個子系統(tǒng)又是由更小的子系統(tǒng)或元件組成的。為了子系統(tǒng)又是由更小的子系統(tǒng)或元件組成的。為了便于分析，要繪制各子系統(tǒng)及其所包含功能件的便于分析，要繪制各子系統(tǒng)及其所包含功能件的功能以及相互關(guān)系的框圖，即功能框圖。功能以及相互關(guān)系的框圖，即功能框圖。系統(tǒng)

12、系統(tǒng)子系統(tǒng)子系統(tǒng)a a子系統(tǒng)子系統(tǒng)b b子系統(tǒng)子系統(tǒng)c c系統(tǒng)系統(tǒng)子系統(tǒng)子系統(tǒng)a a子系統(tǒng)子系統(tǒng)b b子系統(tǒng)子系統(tǒng)c c并聯(lián)系統(tǒng)并聯(lián)系統(tǒng)系統(tǒng)系統(tǒng)子系統(tǒng)子系統(tǒng)a1a1子系統(tǒng)子系統(tǒng)b b子系統(tǒng)子系統(tǒng)a2a2串并聯(lián)系統(tǒng)串并聯(lián)系統(tǒng)子系統(tǒng)子系統(tǒng)c1c1子系統(tǒng)子系統(tǒng)c2c24 4、建立故障模式清單、分析故障類型及影響、建立故障模式清單、分析故障類型及影響 這一步是實施這一步是實施FMEAFMEA的核心，根據(jù)理論知識、實踐經(jīng)驗的核心，根據(jù)理論知識、實踐經(jīng)驗和有關(guān)故障資料，判明系統(tǒng)中所有實際可能出現(xiàn)的故障和有關(guān)故障資料，判明系統(tǒng)中所有實際可能出現(xiàn)的故障模式，即導致規(guī)定輸出功能的異常和偏差。分析過程的模式，即導

13、致規(guī)定輸出功能的異常和偏差。分析過程的出發(fā)點，不是從故障已發(fā)生開始考慮，而是分析現(xiàn)有設出發(fā)點，不是從故障已發(fā)生開始考慮，而是分析現(xiàn)有設計方案，會有那種故障發(fā)生，即對每一種輸出功能的偏計方案，會有那種故障發(fā)生，即對每一種輸出功能的偏差，預計可能發(fā)生什么故障，對部件、子系統(tǒng)、系統(tǒng)有差，預計可能發(fā)生什么故障，對部件、子系統(tǒng)、系統(tǒng)有什么影響及其程度，列出認為可能發(fā)生的全部故障。選什么影響及其程度，列出認為可能發(fā)生的全部故障。選定、判定故障模式是一項技術(shù)性很強的工作。定、判定故障模式是一項技術(shù)性很強的工作。5W1H5W1H啟發(fā)式分析方法：啟發(fā)式分析方法：5W1H5W1H是是WhoWho、WhenWhen

14、、WhereWhere、WhatWhat、WhyWhy、HowHow的總稱的總稱做什么做什么 What to do it ?為什么做為什么做 Why to do it ?何時做何時做 When to do it ?何地做何地做 Where to do it ?誰去做誰去做 Who to do it ?怎么做怎么做 How to do it ?、簡單簡單2 2、評點法：在難于取得可靠性數(shù)據(jù)的情況下。、評點法：在難于取得可靠性數(shù)據(jù)的情況下。iisCCCC 21iC51100iCi3 3、查表法：、查表法：評點因素評點因素內(nèi)容內(nèi)容點數(shù)點數(shù)故障影響大小故障影響大小造成生命損失造成生命損失造成相當損失造

15、成相當損失功能損失功能損失5.05.03.03.01.01.0對系統(tǒng)造成的影響對系統(tǒng)造成的影響對系統(tǒng)造成二個以上重大損失對系統(tǒng)造成二個以上重大損失對系統(tǒng)造成二個以上重大損失對系統(tǒng)造成二個以上重大損失對系統(tǒng)無太大影響對系統(tǒng)無太大影響2.02.01.01.00.50.5發(fā)生頻率發(fā)生頻率易于發(fā)生易于發(fā)生能夠發(fā)生能夠發(fā)生不太發(fā)生不太發(fā)生1.51.51.01.00.70.7防止事故的可能性防止事故的可能性不能不能能夠防止能夠防止易于防止易于防止1.31.31.01.00.70.7是否新設計是否新設計相當新的內(nèi)容設計相當新的內(nèi)容設計類似設計類似設計同一設計同一設計1.21.21.01.00.80.83 3

16、、風險矩陣法、風險矩陣法風風險率：是故障概險率：是故障概率和嚴重度綜合率和嚴重度綜合評定的。評定的。3 3、風險矩陣法、風險矩陣法風風險率：是故障概險率：是故障概率和嚴重度綜合率和嚴重度綜合評定的。評定的。3 3、風險矩陣法風險矩陣法風險率：是故風險率：是故障概率和嚴重障概率和嚴重度綜合評定的度綜合評定的。0 項目項目 構(gòu)成構(gòu)成 因素因素 故障故障 模式模式故障故障 影響影響危險危險 嚴重嚴重故障發(fā)生故障發(fā)生 概率概率檢查檢查 方法方法校正校正 措施措施 61(10 )nrAEGicKKt 式中，式中，- - 致命度指數(shù)。表示相應系統(tǒng)元件每致命度指數(shù)。表示相應系統(tǒng)元件每100100萬次（或萬次（或100100萬件產(chǎn)品中）運行造成系統(tǒng)故障的次數(shù)（或件數(shù)）；萬件產(chǎn)品中）運行造成系統(tǒng)故障的次數(shù)（或件數(shù)）； rc - - 元件的致命性故障模式總數(shù)；元件的致命性故障模式總數(shù)； ni - - 致命性故障模式的第致命性故障模式的第i個序號；個序