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故障模式影響與危害性分析第1頁(yè),共20頁(yè),2023年,2月20日,星期五1.概述2.故障模式及影響分析3.危害性分析第2頁(yè),共20頁(yè),2023年,2月20日,星期五第一節(jié)概述在可靠性工程學(xué)、安全工程學(xué)以及產(chǎn)品責(zé)任預(yù)防(PLP)中,故障模式、影響、危害性分析(FMECA)與故障樹(shù)分析(FTA)是系統(tǒng)化的可靠性分析方法。早在20世紀(jì)50年代初期就應(yīng)用于飛機(jī)操作系統(tǒng),后來(lái)主要用于與安全有關(guān)的領(lǐng)域,形成可靠性工作中的標(biāo)準(zhǔn)程序。第3頁(yè),共20頁(yè),2023年,2月20日,星期五1.概述1.1FMECA與FTA的發(fā)展1.2FMECA與FTA的比較和結(jié)合第4頁(yè),共20頁(yè),2023年,2月20日,星期五1.1FMECA與FTA的發(fā)展故障模式影響和危害性分析(FailureMode,EffectsandCriticalityAnalysis,簡(jiǎn)記為FMECA)是分析系統(tǒng)中每一產(chǎn)品所有可能產(chǎn)生的故障模式及其對(duì)系統(tǒng)造成的所有可能影響,并按每一個(gè)故障模式的嚴(yán)重程度、檢測(cè)難易程度以及發(fā)生頻度予以分類的一種歸納分析方法。是一種系統(tǒng)化的故障預(yù)想技術(shù),它是運(yùn)用歸納的方法系統(tǒng)地分析產(chǎn)品設(shè)計(jì)可能存在的每一種故障模式及其產(chǎn)生的后果和危害的程度。通過(guò)全面分析找出設(shè)計(jì)薄弱環(huán)節(jié),實(shí)施重點(diǎn)改進(jìn)和控制。第5頁(yè),共20頁(yè),2023年,2月20日,星期五
FMECA
Failure
ModeEffectCriticalityAnalysis第6頁(yè),共20頁(yè),2023年,2月20日,星期五早在50年代初,美國(guó)格魯門(mén)飛機(jī)公司在研制飛機(jī)主操縱系統(tǒng)時(shí)就采用FMEA方法,應(yīng)用于飛機(jī)主操縱系統(tǒng)的失效分析,取得了良好的效果。1957年波音(Boeing)與馬丁(MartinMarietta)公司在其工程手冊(cè)中正式列出FMEA之作業(yè)程序。到了60年代后期和70年代初期,F(xiàn)MEA方法開(kāi)始廣泛地應(yīng)用于航空、航天、艦船、兵器等軍用系統(tǒng)的研制中,并逐漸滲透到機(jī)械、汽車(chē)、醫(yī)療設(shè)備等民用工業(yè)領(lǐng)域,取得顯著的效果。60年代初期,美國(guó)航空太空總署(NASA)將FMECA技術(shù)成功地應(yīng)用于太空計(jì)劃,同時(shí)美國(guó)軍方也開(kāi)始應(yīng)用FMECA技術(shù),并于1974年出版軍用標(biāo)準(zhǔn)MIL-STD-1629規(guī)定FMECA作業(yè)程序,1980年將此一標(biāo)準(zhǔn)修訂改版為MIL-STD-1629A,延用至今,目前此一標(biāo)準(zhǔn)仍為全世界重要之FMECA參考標(biāo)準(zhǔn)之一。第7頁(yè),共20頁(yè),2023年,2月20日,星期五1976年,美國(guó)國(guó)防部確定FMEA所有武器采購(gòu)的必要活動(dòng)。七十年代后期,美國(guó)汽車(chē)工業(yè)采用FMEA作為風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工具。到80年代以后許多汽車(chē)公司開(kāi)始發(fā)展內(nèi)部之FMECA手冊(cè),此時(shí)所發(fā)展之分析方法與美軍標(biāo)準(zhǔn)漸漸有所區(qū)別,最主要的差異在于引進(jìn)半定量之評(píng)點(diǎn)方式評(píng)估失效模式之關(guān)鍵性,后來(lái)更將此分析法推廣應(yīng)用于制程之潛在問(wèn)題模式分析,因此針對(duì)分析對(duì)象之不同,將FMECA分成「設(shè)計(jì)FMECA」與「制程FMECA」,并開(kāi)始要求供貨商其所供應(yīng)的零件進(jìn)行設(shè)計(jì)與制程FMECA,視為對(duì)供貨商的重點(diǎn)考成項(xiàng)目。1985年由國(guó)際電工委員會(huì)(InternationalElectronicalCommission,IEC)所出版之FMECA國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)「IEC812」即是參考美軍標(biāo)準(zhǔn)MIL-STD-1629A加以部份修改而成之FMEA作業(yè)程序。1991年,ISO9000推薦采用FMEA;1994年,QS9000強(qiáng)制采用FMEA,將FMECA視為重要的設(shè)計(jì)管制與安全分析方法。第8頁(yè),共20頁(yè),2023年,2月20日,星期五故障樹(shù)分析(FaultTreeAnalysis
,F(xiàn)TA)是一種將系統(tǒng)故障形成的原因由總體至部分按樹(shù)枝狀逐級(jí)細(xì)化的分析方法,因而是對(duì)復(fù)雜動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、工廠試驗(yàn)或現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)失效形式進(jìn)行可靠性分析的工具。FTA的目的是判明基本故障,確定故障的原因、影響和發(fā)生概率。這種方法是1962年由美國(guó)貝爾電話研究所(BTL)提出的。第9頁(yè),共20頁(yè),2023年,2月20日,星期五1.2FMECA與FTA的比較和結(jié)合系統(tǒng)可靠性分析的2種基本方法是歸納法和演繹法。FMECA屬于“由下而上”的歸納法。它是從零件故障到系統(tǒng)故障,即在分析系統(tǒng)每個(gè)零件的所有故障模式基礎(chǔ)上的,再分析部件的各種故障模式,由部件故障再分析系統(tǒng)故障,是這一種定性分析法。FTA屬于“由上而下”的演繹法。它是系統(tǒng)故障-零件故障的分析方法,即從系統(tǒng)發(fā)生故障出發(fā),層層深入地分析子系統(tǒng)、部件及零件的故障,對(duì)故障能進(jìn)行定性分析和定量評(píng)價(jià),對(duì)故障分析時(shí)能考慮人和環(huán)境因素。第10頁(yè),共20頁(yè),2023年,2月20日,星期五FMECA的運(yùn)用:在新產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段,根據(jù)零件、部件可能出現(xiàn)的故障模式,分析系統(tǒng)可能發(fā)生的故障,事先考慮預(yù)防對(duì)策。FTA的運(yùn)用:在新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)階段,對(duì)系統(tǒng)發(fā)生的故障作層層深入分析,提出對(duì)部件的改進(jìn)措施;在產(chǎn)品使用階段應(yīng)以系統(tǒng)發(fā)生的故障作為頂事件進(jìn)行分析,找出子系統(tǒng)、部件及零件全部故障模式,建立故障樹(shù),進(jìn)行定性和定量分析。第11頁(yè),共20頁(yè),2023年,2月20日,星期五第二節(jié)故障模式及影響分析FMEA(FailureModeandEffectsAnalysis)故障模式及影響分析。是分析系統(tǒng)的每個(gè)組成部件發(fā)生故障時(shí)洗頭膏產(chǎn)生的影響,劃分各種故障的等級(jí),并預(yù)先研究查找潛在故障的方法。FMEA是進(jìn)行系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)的一種重要方法。它實(shí)際上是FMA和FEA的組合。第12頁(yè),共20頁(yè),2023年,2月20日,星期五一個(gè)完整的FMEA應(yīng)該包含以下三個(gè)過(guò)程:找出產(chǎn)品/過(guò)程中潛在的故障模式根據(jù)相應(yīng)的評(píng)價(jià)體系對(duì)找出的潛在故障模式進(jìn)行危險(xiǎn)量化評(píng)估列出故障起因/機(jī)理,尋找預(yù)防或改進(jìn)措施。第13頁(yè),共20頁(yè),2023年,2月20日,星期五第14頁(yè),共20頁(yè),2023年,2月20日,星期五第15頁(yè),共20頁(yè),2023
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