第13可靠性分析概述.ppt

1、1.5.1故障模式、影響及危害性分析(FMECA) (1)的目的是通過系統(tǒng)分析，確定部件、部件、設(shè)備、軟件在設(shè)置修訂和制造過程中各產(chǎn)品級別都可能的故障模式，以及各故障模式的原因和影響程度，找出潛在的弱點(diǎn)(2)構(gòu)成故障模式、影響簡稱FMECA )由故障模式及影響分析(FMEA )和危害性分析(CA )兩部分組成，僅在進(jìn)行FMEA后才能進(jìn)行CA。 FMECA方法分類、設(shè)定修正FMECA、進(jìn)程FMECA、功能FMECA、硬件FMECA、軟件FMECA、破損模式及影響分析DMEA、 (3) (b) FMECA方法在產(chǎn)品生命周期各階段的應(yīng)用目的(表14 )、表14 FMECA方法的應(yīng)用目的、表15 FM

2、ECA、FMEA和CA的目的、用途、(b ) FM ECA實(shí)施的步驟：初期約束層的產(chǎn)品任務(wù)審查第一表16故障模式及影響分析(表16 ) 表17危害性分析(CA )表初期約定級別產(chǎn)品任務(wù)審查第頁共頁約定級別產(chǎn)品分析者批準(zhǔn)填寫日期，a.FMECA方法中約定級別的定義(1)根據(jù)約定級別分析的需要，按產(chǎn)品的功能關(guān)系或復(fù)雜度分類的產(chǎn)品功能級別或這些級別， 一般分為從相對復(fù)雜的系統(tǒng)到相對簡單的部件(2)初始約定階層FMECA的綜合性完整的產(chǎn)品存在的階層是約定產(chǎn)品的第一分析階層(3)其他約定等級為連續(xù)的約定等級(第二、第三、第四等)，這些等級有到相對簡單的構(gòu)成部分的順序決定FMECA的工作深度和細(xì)節(jié)。圖某型

3、戰(zhàn)斗機(jī)液壓系統(tǒng)的約定層次圖，c .嚴(yán)格定義等級的嚴(yán)格程度，意味著產(chǎn)品故障模式對最終影響的嚴(yán)重性。 定義產(chǎn)品故障模式的嚴(yán)格程度，按故障模式嚴(yán)格程度進(jìn)行排序。 嚴(yán)格的等級根據(jù)產(chǎn)品的每個(gè)故障模式最終可能發(fā)生的人身事故、“初期約定水平”的產(chǎn)品破損和環(huán)境損害等方面的影響程度來決定。 表18分析產(chǎn)品常用的嚴(yán)格等級劃分，1.5.2故障樹分析(FTA) (1)目的通過分析可能引起產(chǎn)品故障的各種因素，定性確定產(chǎn)品故障發(fā)生的原因和原因的組合，定量確定產(chǎn)品故障的發(fā)生概率。 通過故障樹分析，能夠徹底理解系統(tǒng)，找到弱點(diǎn)，改善產(chǎn)品的設(shè)置修訂、使用環(huán)境、修理方式等，提高產(chǎn)品的可靠性，同時(shí)驗(yàn)證重大故障的發(fā)生概率能否滿足可靠性

4、的要求。 (2)適用對象和狀況FTA適用于電子、機(jī)電、機(jī)械或新研制品、老品、老品的改良等各種產(chǎn)品。 FTA適用于系統(tǒng)生命周期的每個(gè)階段，包括從設(shè)置修訂階段的初始階段到批生產(chǎn)前的每個(gè)設(shè)置修訂階段、生產(chǎn)和使用階段。 在設(shè)置修訂階段，F(xiàn)TA可以尋找潛在的產(chǎn)品故障模式和毀滅性危險(xiǎn)因素，發(fā)現(xiàn)可靠性和安全性較弱的部分，有助于改善設(shè)置修訂的生產(chǎn)和使用階段，支持故障事件的調(diào)查分析、設(shè)置修訂的變更、生產(chǎn)手段的變更、修理方案的使用。 (3)主要內(nèi)容(a )方法： FTA以不期望的產(chǎn)品故障事件或?yàn)?zāi)難性產(chǎn)品危險(xiǎn)事件為頂級事件，通過自上而下的嚴(yán)格等級故障因果邏輯分析，制作故障樹。 分階段地確定上述事件必要且充分的直接原

5、因，最終確定頂層事件的原因(包括硬件、軟件、環(huán)境、人為因素等)和原因的組合，即個(gè)別的底層事件。 在有基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的情況下，計(jì)算頂部事件發(fā)生概率和底部事件重要度等定量指標(biāo)。 介紹故障樹創(chuàng)建的概念和具體實(shí)現(xiàn)。圖故障樹的例子，(b )選擇頂部事件頂部事件是創(chuàng)建故障樹的基礎(chǔ)，如果所選擇的頂部事件不同，則所創(chuàng)建的故障樹也不同。 進(jìn)行故障樹分析時(shí)，選擇頂級事件的方法如下： (a )在設(shè)定修訂過程中進(jìn)行FTA時(shí)，選擇影響產(chǎn)品技術(shù)性能、經(jīng)濟(jì)性、可靠性和安全性的頂級事件。 (b )如果在FTA之前進(jìn)行了FME(C)A，則故障嚴(yán)重性可從類似的系統(tǒng)故障模式中選擇任一故障模式確定為頂層事件。 (c )發(fā)生重大故障或事故后

6、，以此類事件為頂級事件，可通過故障樹分析為故障歸零提供依據(jù)。 對于頂級活動(dòng)必須嚴(yán)格選擇。 否則，創(chuàng)建的故障樹將無法達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)。 在許多情況下，產(chǎn)品有多個(gè)不需要的事件，分別確定這些事件，分別創(chuàng)建故障樹作為頂級事件進(jìn)行分析(參照下面的示例圖)。 (c )構(gòu)建故障樹，故障樹的構(gòu)建故障樹是特殊的倒立樹因果關(guān)系邏輯圖。 用事件符號、邏輯門符號、遷移符號(子樹遷移符號)記述系統(tǒng)內(nèi)的各種事件之間的因果關(guān)系。 邏輯門的輸入事件是輸出事件的“原因”，邏輯門的輸出事件是輸入事件的“結(jié)果”。 故障樹常用事件及其符號、a .故障樹常用邏輯門及其符號、故障樹、c .故障樹分析圖的構(gòu)成：基本事件：不需要明確其發(fā)生原因

7、的底部事件、底部事件只在故障樹中發(fā)生這是討論的故障樹的底部， 總是某個(gè)邏輯門的輸入事件不是輸出事件，而是未查明事件：原則上應(yīng)該進(jìn)一步查明其原因，但是暫時(shí)不需要查明其原因的底層事件，頂層事件：故障樹分析中感興趣的最后的結(jié)果事件。 位于故障樹的頂部，表示系統(tǒng)不希望發(fā)生的事件，中間事件是位于底部事件和頂部事件之間的結(jié)果事件、故障樹、d .故障樹分析圖配置：或門：當(dāng)輸入事件中的至少一個(gè)發(fā)生時(shí)， 發(fā)生事件的這樣的邏輯關(guān)系被稱為事件交叉，用邏輯“and gate”來描述，e .故障樹樣本不同的頂事件，f .故障樹樣本不同的頂事件，(6)FTA和FMECA的對比(參照下述表22 )，F(xiàn)MECA 潛在電路是電

8、子/電氣系統(tǒng)中設(shè)置校正意圖之外的狀態(tài)，并且在某些條件下使產(chǎn)品產(chǎn)生非意圖的功能或抑制所期望的功能。 具有潛在性，如果滿足激勵(lì)條件，顯示出“突然發(fā)生”“意外”“巨大破壞性”等特征。 由于對電子/電氣系統(tǒng)的危害巨大、產(chǎn)品規(guī)模大、復(fù)雜、設(shè)定訂正者對設(shè)定訂正要求的理解不一致等原因，在設(shè)定訂正中容易導(dǎo)入潛在的電路。 只在特定條件下被激發(fā)，很難用實(shí)驗(yàn)和模擬手段發(fā)現(xiàn)。 潛在的電路分析的目的是，在假定所有的部件及部件都沒有故障的情況下，在電路中在一定的激勵(lì)條件下產(chǎn)生不希望的功能，抑制希望的功能的潛在狀態(tài)，確保電路的安全可靠性。 b .基本概念(1)潛在電路：關(guān)于非故障的設(shè)定修正問題。 潛在的電路有四種表現(xiàn)形式：

9、潛在的路徑、潛在的時(shí)機(jī)、潛在的指示、潛在的標(biāo)志。 (2)潛在路徑：電流流動(dòng)的不期望路徑。 (3)潛在的時(shí)序：數(shù)據(jù)或邏輯信號在不希望或矛盾的時(shí)序、或者在不希望的時(shí)序、或者持續(xù)地發(fā)生不希望的時(shí)間段，從而使系統(tǒng)產(chǎn)生異常狀態(tài)。 (4)潛在指示：系統(tǒng)運(yùn)行情況的模糊或錯(cuò)誤指示。 潛在的指示可能會(huì)引起系統(tǒng)或操作員的意外反應(yīng)。 (5)潛在標(biāo)志：系統(tǒng)功能的錯(cuò)誤或不確定的標(biāo)志。潛在的標(biāo)志可能會(huì)誤解操作員。 (6)網(wǎng)絡(luò)樹：將電路系統(tǒng)分割簡化得到的樹狀網(wǎng)絡(luò)映像。 該圖可以簡潔地表現(xiàn)相互連通的部件間的連接關(guān)系。 (8)網(wǎng)絡(luò)森林：網(wǎng)絡(luò)樹的集合。 (9)功能網(wǎng)絡(luò)森林：與某電路功能有關(guān)的網(wǎng)絡(luò)森林。 (10 )線索：分析者容易

10、認(rèn)識電路系統(tǒng)是否具有該線索提示的運(yùn)行狀態(tài)，判定是否屬于設(shè)定修正意圖以外的狀態(tài)，即潛在狀態(tài)的分析用問題提示。 (11 )線索表：由一系列線索組成，按一定規(guī)則組織的線索列表。 (12 )源：實(shí)現(xiàn)電路系統(tǒng)預(yù)期功能的信號和數(shù)據(jù)的源在潛在的電路分析中成為正常路徑跟蹤的起點(diǎn)。 (13 )目標(biāo)：電路系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)預(yù)期功能的執(zhí)行部件或主要部件，例如功能信號執(zhí)行部件等，不希望激活或抑制會(huì)引起不希望的事件，在潛在的電路分析中通常是路徑跟蹤的終點(diǎn)。 表示類似電路拓?fù)鋱D類似電路動(dòng)作的原理所有電路可以歸納為由直線形、電源拱形、接地拱形、組合拱形、h形這5個(gè)基本電路拓?fù)鋱D構(gòu)成的電路。 直線型電源拱形接地拱形組合拱形h形圖5種基

11、本電路拓?fù)鋱D形、各基本電路拓?fù)鋱D形的每一種可能的所有電路動(dòng)作都容易把握，因此分析人員可以通過識別在一個(gè)電路中存在哪個(gè)電路拓?fù)鋱D形，來識別該電路的所有動(dòng)作分析網(wǎng)絡(luò)樹樣本、網(wǎng)絡(luò)樹，結(jié)合樣本電路系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行狀況，確認(rèn)樹上的部件確實(shí)接受雙向電流，確認(rèn)這在設(shè)定修正上不允許，就可以判定為潛在電路。 其他網(wǎng)絡(luò)樹的分析是相同的。 分析人員與修訂人員交流確認(rèn)發(fā)現(xiàn)的潛在電路，對初步分析結(jié)論進(jìn)行反饋交流，最后雙方對結(jié)論達(dá)成一致后，組織對分析報(bào)告進(jìn)行審查檢查。 省略具體過程。 1.5.4電路公差分析a .目的分析電路的組成部分在規(guī)定的使用溫度范圍內(nèi)分析其殘奧儀表偏差和寄生殘奧儀表對電路性能公差的影響，并根據(jù)分析結(jié)果提出相應(yīng)的改進(jìn)措施。 電路性能殘奧儀表變化的原因電路性能殘奧儀表變化的主要現(xiàn)象是性能不穩(wěn)定、殘奧儀表漂移、劣化等，這些現(xiàn)象的原因如下： (1)在構(gòu)成電路的部件殘奧儀表中存在公差電路設(shè)定修正時(shí)，僅使用通常