B737NG航线维护故障模式影响及危害性分析

1.故障模式影响及危害性分析 1.1.定义[1][2]
故障模式影响分析（Failure mode and effects analysis ，FMEA ）是在产品设计过程中，分析系统中每一产品所有可能产生的故障模式及其对系统造成的所有可能影响，并按每一个故障模式的严重程度、检测难易程度以及发生频度予以分类的一种归纳分析方法；故障模式影响及危害性分析（Failure mode and effects and criticality analysis ，FMECA ）是故障模式影响分析和危害性分析（Criticality analysis ，CA ）的组合分析方法，分析产品中每一个可能的故障模式并确定其对产品所产生的影响，提出可能采取的预防改进措施，以提高产品可靠性的一种设计分析方法。

一般情况下，将FMEA 和FMECA 统称为“FMEA ”。

应用FMEA 法对民用飞机进行故障分析。

查清整机各故障部位、模式及原因的比率，从整体上掌握该型民用飞机的故障发生情况；找出对整机可靠性影响较大的故障模式；对发生故障频繁的部件或系统深入进行故障模式及原因分析，探寻可靠性改进设计的方向；通过危害度分析，摸清该型民用飞机的薄弱环节，为最终排除其故障提供依据。

1.2分析步骤[1]
FMEA 的基本分析步骤如图1所示。

从图1可以看出，进行FMEA 分析最重要的是第5步，即进行危害性分析。

危害性分析的目的是按每一故障模式的危害度类别及故障模式的发生概率所产生的综合影响及其划分等分类，以便全面的评价各种可能出现的故障模式的影响。

1.3故障模式危害度[2]
1）零部件故障模式危害度分析
零部件i 以故障模式j 发生故障致使该零部件发生故障的危害度为ij CR ，其计算公式为
i ij ij ij CR λβα⋅⋅= （1-1）
在公式1-1中：
ij α——零部件i 以故障模式j 引起该零部件故障的故障模式概率（频率比）
ij β——零部件i 以故障模式j 发生故障造成该零部件损伤的概率称为丧失功能的条件概率。

其取值如
下：
分析步骤 相关文件
评价表
图1. FMEA 基本分析步骤
①1=ij β（经常发生），在产品工作期间内某一故障模式的发生概率大于产品在该期间内总的故障概率的20％。

②5.0=ij β（有时发生），在产品工作期间内某一故障模式的发生概率大于产品在该期间内总的故障概率的10％。

但小于20％。

③1.0=ij β（很少发生），在产品工作期间内某一故障模式的发生概率大于产品在该期间内总的故障概率的1％。

但小于10％。

④0=ij β（极少发生），在产品工作期间内某一故障模式的发生概率小于产品在该期间内总的故障概率的1％。

i λ——零部件i 的基本故障率。

对于机械系统而言，基本故障率基本相同，在进行机械系统分析的时
候可以不考虑这个参数，以此类推。

2）系统故障模式危害度分析
对于整个系统而言，系统危害度就是将各个零部件危害度相加。

∑∑==⋅⋅==n
j i ij ij n j ij i CR CR 1
1
λβα （1-2）
2.B737-NG 故障模式及危害性分析
统计数据来源：国内某个航空公司； 统计数据机型：B737NG ；
统计时间：2005.1.1至2009.12.31； 统计飞机数量：20架。

对于所研究的B737NG 飞机，首先按照ATA 章节进行分类，论文着重于研究该种机型在航线维护过程中发生故障的规律，统计各个系统故障信息共18149次，统计结果如表1所示。

根据表1可以确定在B737NG 飞机航线维护过程中各个系统发生故障的概率（即频率比），根据各个系统发生故障的概率制定相应的维护措施。

表1. B737NG 各个系统故障频数及其危害度
从表1可以看出，B737NG飞机航线维护过程中，32章起落架系统和23章通信系统等发生故障的频率较高，分别占整个系统故障的20％和11％左右。

所以，本文重点分析32章起落架系统的故障模式及其危害性分析。

2.1.B737NG起落架子系统危害性分析
本文再重点分析B737NG飞机起落架系统，起落架系统又分为减震子系统、收放子系统、前轮转弯子系统、机轮和刹车子系统；统计各个子系统故障信息共3577次，每一子系统及其相应的故障部位见表2。

根据统计结果进行排序（最后一列），为制定新的维护措施提供依据。

表2.起落架各子系统故障频数及其危害度
整个飞机在航线维护中比重最大的部分。

2.2.B737NG起落架故障模式及危害性分析
根据表2，我们可以看出各个子系统的故障原因即故障模式不尽相同，我们又重新总结出起落架故障
模式及其危害性分析（见表3）。

表3 起落架故障模式及其危害度
从表3看出，可以根据起落架故障模式及其危害度排序来制定相应的维护措施。

其中见线、刺伤、电气故障是整个飞机航线维护中比重最大的部分。

3.总结
本文根据统计资料得出B737NG飞机各个系统故障频数及其危害度，可依据其危害度排序制定维护措施；又根据起落架统计资料得出起落架各子系统故障频数及其危害度和起落架故障模式及其危害度，可以据其危害度排序制定维护措施。

参考文献：
[1] 高峰某型民用飞机的工作可靠性和维修性分析吉林大学硕士学位论文2007.4.
[2] 陈云翔可靠性与维修性工程国防工业出版社2007.11.
[3] 董瑞丽飞机液压防滑刹车系统建模与故障诊断研究西北工业大学硕士学位论文2005年3月
[4] 任仁良张铁纯涡轮发动机飞机结构与系统(ME-TA) 上册兵器工业出版社2006.11。

出师表
两汉：诸葛亮
先帝创业未半而中道崩殂，今天下三分，益州疲弊，此诚危急存亡之秋也。

然侍卫之臣不懈于内，忠志之士忘身于外者，盖追先帝之殊遇，欲报之于陛下也。

诚宜开张圣听，以光先帝遗德，恢弘志士之气，不宜妄自菲薄，引喻失义，以塞忠谏之路也。

宫中府中，俱为一体；陟罚臧否，不宜异同。

若有作奸犯科及为忠善者，宜付有司论其刑赏，以昭陛下平明之理；不宜偏私，使内外异法也。

侍中、侍郎郭攸之、费祎、董允等，此皆良实，志虑忠纯，是以先帝简拔以遗陛下：愚以为宫中之事，事无大小，悉以咨之，然后施行，必能裨补阙漏，有所广益。

将军向宠，性行淑均，晓畅军事，试用于昔日，先帝称之曰“能”，是以众议举宠为督：愚以为营中之事，悉以咨之，必能使行阵和睦，优劣得所。

亲贤臣，远小人，此先汉所以兴隆也；亲小人，远贤臣，此后汉所以倾颓也。

先帝在时，每与臣论此事，未尝不叹息痛恨于桓、灵也。

侍中、尚书、长史、参军，此悉贞良死节之臣，愿陛下亲之、信之，则汉室之隆，可计日而待也。

臣本布衣，躬耕于南阳，苟全性命于乱世，不求闻达于诸侯。

先帝不以臣卑鄙，猥自枉屈，三顾臣于草庐之中，咨臣以当世之事，由是感激，遂许先帝以驱驰。

后值倾覆，受任于败军之际，奉命于危难之间，尔来二十有一年矣。

先帝知臣谨慎，故临崩寄臣以大事也。

受命以来，夙夜忧叹，恐托付不效，以伤先帝之明；故五月渡泸，深入不毛。

今南方已定，兵甲已足，当奖率三军，北定中原，庶竭驽钝，攘除奸凶，兴复汉室，还于旧都。

此臣所以报先帝而忠陛下之职分也。

至于斟酌损益，进尽忠言，则攸之、祎、允之任也。

愿陛下托臣以讨贼兴复之效，不效，则治臣之罪，以告先帝之灵。

若无兴德之言，则责攸之、祎、允等之慢，以彰其咎；陛下亦宜自谋，以咨诹善道，察纳雅言，深追先帝遗诏。

臣不胜受恩感激。

今当远离，临表涕零，不知所言。