故障模式影响及危害度分析
故障模式、影响及危害分析报告(模板)
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3
1产品定义及功能描述
XXXXXXXXXX作为XX-XX最基础、最重要的组成部分之一,主要提供以下功能:
a.实现车辆的机动功能,用于承载和运输上装设备、结构及操作人员。
b.作为基本的承力结构,为车辆调平、起竖、作业等提供力学支承;为车辆调平、起竖等提供动力输出。
底盘由12个一级子系统和3种直属部件等组成,各系统组成、功能见表1。
表 1 系统组成、功能及应用工况
2产品的可靠性框图
所谓底盘的可靠性,是指底盘在规定的使用条件下,在规定的时间或者规定的里程内完成规定功能的概率。
不能或将不能完成规定功能的状态,称之为故障。
底盘可靠性越高,故障率则越低。
影响底盘可靠性的因素是多方面而且复杂的,其可靠性水平主要取决于从零件到系统的可靠性设计,另外零部件的加工、装配、调试的质量水平以及驾驶、维修的技术水平对整车可靠性水平也有影响。
2.1故障分类
底盘故障按严酷度可分为4类,见表2。
表 2 故障严酷度分类
底盘故障按发生概率可分为5类,见表3。
表 3 故障发生概率分类
2.2故障模式
XX可能出现的故障模式范例见表4。
表 4 各类故障模式及其代号
6
2.3可靠性框图
底盘是一个复杂的系统,作FMEA分析时需作分层处理,按系统组成可分为一级子系统、二级子系统、三级子系统等。
最低约定层确定为表1中所列一级子系统(随车工具及备附件除外)和左、右车轮总成,底盘的可靠性框图见图1,框图上方的数字为功能标志。
图1 底盘可靠性框图
3故障模式及影响分析表
表3底盘故障模式及后果分析表。
项目管理-故障模式、影响及危害性分析报告FMECA报告模板
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目次1 概述 (4)2 产品定义 (4)3 FME(C)A分析说明 (4)4 FME(C)A分析 (4)5 结果分析 (5)6 结论与建议 (5)(产品代号+产品名称)故障模式、影响及危害性分析报告1概述主要包含产品、所处的研制阶段、对产品中某些关键特性及项目不进行FME(C)A的理由说明,分析目的等。
其中分析目的为:a)揭示产品中所有可能导致发生故障的故障模式;b)寻找设计上的薄弱环节;c)寻找接口部分产生交互影响的薄弱环节;d)寻找工艺上的薄弱环节;e)寻找单点故障、共模或共因故障;f)确定关键项目。
2产品定义应在以下方面对产品做出准确的文字表述和图示:a)组成及其完成的主要功能(含功能框图);b)工作环境;c)任务剖面;d)可靠性框图,直观地表示故障模式输出、传播、影响的路径;e)成功和故障判据。
3FME(C)A分析说明主要包含下列内容:a)分析采用的方法;b)故障影响及严酷度类别的定义;c)故障模式发生概率等级;d)明确故障率或故障率数据的来源;e)规定初始约定层次和约定层次;f)基本假设。
4FME(C)A分析4.1 填写FME(C)A表。
4.2 根据FME(C)A表中列出的数据,绘制两张危害性矩图,即:a)单个故障模式危害性矩阵图;b)元器件危害性矩阵图。
5结果分析一般应包括下列内容:a)根据FME(C)A表,找出Ⅰ、Ⅱ类中危害度大的元器件,列出危害度排序表和Ⅰ、Ⅱ类单点故障模式清单;b)从危害性矩阵图上找出关键件、重要件;c)从可靠性框图和FME(C)A表中找出共因故障、共模故障。
6结论与建议结论与建议的编写要求如下:a)根据FME(C)A分析的结果,应对产品的可靠性设计,可靠性水平做出评价;b)简述已采用的可靠性设计措施;c)对存在的可靠性薄弱环节,应提出改进的具体建议(包括试验、计划等)。
故障模式影响及危害性分析案例教学
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2020/6/3
2
产品描述
某型军用飞机升降舵示意图
2020/6/3
3
产品描述
功能及组成:某型军用飞机升降舵系统的功能是保 证飞机的纵向操纵性。它是由安定面支承、轴承组 件、扭力臂组件、操纵组件、配重和调整片所组成 , 如下图
某型军用飞机
升降舵系统
安定面支承01
轴承组件02
扭力臂组件03
摇连支驾 驶
臂杆架杆
配
外 支
配 重 铆
绞
电 机 效 应
拉
钉
机
重臂
链构杆
011 012 013 021 022 023 031 032 033 034 041 042 043 044 051 052 053 061 062 063
在系统的组成基础上完成约定层次划分
2020/6/3
6
确定故障判据,完成故障模式分析
统
(04)
配重 (05)
调配片 (06)
5
系统约定层次划分
根据升降舵的结构和功能,结合FMEA分析的需要,完 成升降舵所属飞机约定层次的划分
某型军用飞机
升降舵系统
安定面支承01
轴承组件02
扭力臂组件03
操纵组件04
配重05
调整片06
安 定 面 后
梁
支螺 臂栓
轴支滚扭摇法扭
管
力
兰铆
钉 承臂珠管臂盘
等级 简要描
所有故 的所有 该阶段
述故障
障模式 故障原 内产品
检测方
因 的工作
法
方式
10
填写FMECA表格
根据前面分析,填写FMECA表,如下表所示:
故障模式影响及危害分析报告
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故障模式影响及危害分析报告一、引言故障模式、影响及危害分析(Failure Mode, Effects, andCriticality Analysis,FMECA)是一种系统性的方法,用于识别和评估系统各个组成部分的潜在故障模式、其可能的影响以及引发的危害程度。
本报告将针对其中一具体系统的故障模式、影响及可能的危害进行详细分析与评估。
二、分析方法本次分析采用FMECA方法进行,该方法的基本步骤包括:确定分析范围、识别故障模式、评估故障后果、确定故障严重程度等。
三、分析结果1.分析范围本次分析针对X系统的核心组件进行,包括A、B、C三个重要的部件。
2.故障模式及可能影响A部件:故障模式1:部件损坏可能影响:A部件损坏将导致系统无法正常工作,停止运行。
故障模式2:部件失效可能影响:A部件失效会引起系统性能下降,并且可能导致其他部件失效。
B部件:故障模式1:部件漏堵可能影响:B部件的漏堵将导致系统无法正常循环,进一步导致系统过热。
故障模式2:部件连接松动可能影响:B部件的连接松动会导致系统间隙扩大,影响系统的密封性能。
C部件:故障模式1:部件精度下降可能影响:C部件精度下降将导致系统测量结果的不准确,给系统带来误导。
故障模式2:部件过载可能影响:C部件过载将导致系统超负荷运行,进而引发短路甚至火灾。
3.故障危害评估为了对故障危害进行评估,我们采用了一个评估矩阵,将故障严重性分为轻微、中等和严重三个等级,评估结果如下:A部件:故障模式1:部件损坏危害等级:严重故障模式2:部件失效危害等级:中等B部件:故障模式1:部件漏堵危害等级:严重故障模式2:部件连接松动危害等级:中等C部件:故障模式1:部件精度下降危害等级:中等故障模式2:部件过载危害等级:严重四、决策和建议根据故障模式、影响及危害分析的结果,我们提出以下决策和建议:1.对于危害等级为严重的故障模式,应优先进行预防措施的制定和执行,以降低系统故障的风险。
FMECA故障模式影响及危害度分析
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16
序 号
信息来 源类别
从信息来源中可获取FMECA所需 信息
所获取信息的作用
从产品可靠性设计与分析资料、试
3
可靠性 设计分 析及试
验数据中获取故障模式及故障率数 据等;当无数据来源时,可以从某 些标准、手册、资料(如 GJB/Z299B等)和软件测试中获取
用 于 产 品 硬 件 FMECA 、 软 件 FMECA 的 定 性 、 定 量分析
与分析必须采用FMEA。 1991年,ISO9000推荐使用FMEA来提高产品设计质量。 1994年,FMEA成为QS-9000的认证要求。
美国三大汽车公司推出的汽车零组件生产和所属供应商的强制性要求。 克莱斯勒,通用,福特
8
国外FMECA标准、手册和规范的发布情况
代号
名称
发布机构和时间
发布机构和时间
国际电子工业委 员会(IEC), 1985
福特汽车公司, 1988
SAE-J-1739
故障模式及影响分析
国际汽车工程师 协会,1994
故障模式、影响和危害性 国际汽车工程师
SAE ARP5580 分析程序
协会,2001
QS 9000 FMEA
QS9000 FMEA手册(第三 版)
美国克莱斯勒、 福特、通用汽车 公司,2001
第五章 故障模式影响与危害度分析 ( Failure Mode , Effects and Criticality
Analysis; FMECA)
炼迎风傲骨之魂,构求真务实之风
主 要内容
31 FMECA概述 2 故障模式影响分析FMEA 3 危害度分析CA 4 FMECA结果形式 35 FMECA应用示例
对其进行分类。
故障模式影响及危害性分析
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故障模式影响及危害性分析故障模式影响及危害性分析汪洋133 167><11 7149 GZPOPHUT@1264>>FMECA的定义故障模式影响及危害性分析(Failure Mode ,Effects and Criticality analysis , 简记为FMECA)是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及其发生概率予以分类的一种归纳分析方法。
FMECA的目的FMECA的主要目的是发现产品功能设计、硬件设计、工艺设计中的缺陷和薄弱环节,为提高产品的质量和可靠性水平提供改进依据。
在产品寿命周期各阶段的FMECA方法国外FMECA有关标准SAE ARP926 Design Analysis Procedure For Failure Mode,Effects and Criticality Analysis (FMECA),1967.9.15MIL-STD-1629 Procedures For Performing a Failrue Mode, Effects and Criticality Analysis. 1974.<11.1MIL-STD-2070 Procdeures For Performing a Failure Mode, Effects and Criticality Analysis For Aeronautical Equipment. 1977.6.12 SAE ARP 926A Fault/Failure Analysis Procedure. 1979.<11.15MIL-STD-1629A Procedures For Performing a Failure Mode, Effects andCriticality Analysis. 1980.<11.24IEC812-85 Analysis Techniques For System Reliability-Procedure For Failure Mode and Effects Analysis(FMEA).1985SAE ARP1834 Fault/Failure Analysis For Digital Systems and Equipment. 1986.8.7国内FMECA有关标准GB7826-87 系统可靠性分析技术-失效模式和效应分析(FMEA)程序. 1987.6.3HB6359-89 失效模式、影响及危害性分析程序. 1989.7.12GJB1391-92 故障模式、影响及危害性分析程序. 1992.7.18QJ2437-93 卫星故障模式影响和危害分析. 1993.3.2FMECA的步骤系统定义FMEACA编制FMECA报告系统定义确定系统中进行FMECA的产品范围描述系统的功能任务及系统在完成各种功能任务时所处的环境条件制定判断系统及系统中的产品正常与故障的准则、选择FMECA方法等故障模式影响分析(FMEA)故障模式分析故障原因分析故障影响分析故障检测方法分析补偿措施分析故障与故障模式故障是产品或产品的一部分不能或将不能完成预定功能的事件或状态(对某些产品如电子元器件、弹药等称为失效)故障模式是故障的表现形式,如短路、开路、断裂、过度耗损等功能故障与潜在故障功能故障是指产品或产品的一部分不能完成预定功能的事件或状态。
FMECA--FMEA( 故障模式影响分析)
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Tankertanker Design
在产品寿命周期各阶段的FMECA方法
论证与方案 阶段 工程研制阶段 生产阶段 使用阶段
·硬件FMECA 方 ·软件FMECA 功能FMECA 法 ·损坏模式影响分 析
分析研究系 统功能设计 的缺陷与薄 目 弱环节,为 的 系统功能设 计的改进和 方案的权衡 提供依据。
Tankertanker Design
典型故障模式
GJB1391《故障模式影响及危害性分析》
序 故障模式 1 结构故障(破损) 2 捆结或卡死 3 振动
4 不能保持正常位置 5 打不开 6 7 8 9 10 11 关不上 误开 误关 内部漏泄 外部漏泄 超出允差(上限)
序 故障模式 12 超出允差(下限) 13 意外运行 14 间歇性工作
Tankertanker Design
6.2.3 故障影响分析
1.约定层次的划分 • 约定层次:在进行FMEA之前,应首先规定FMEA从哪个产 品层次开始到那个厂品层次结束,这种规定的FMEA层次 称为约定层次。 • 一般将最顶层的约定层次称为初始约定层次,最底层的约 定层次称为最低约定层次。 • 功能层次关系 结构层次关系
15 漂移性工作 16 错误指示 17 18 19 20 21 22 流动不畅 错误动作 不能关机 不能开机 不能切换 提前运行
序 故障模式 23 滞后运行 24 错误输入(过大) 25 错误输入(过小)
26 错误输出(过大) 27 错误输出(过小) 28 29 30 31 32 33 无输入 无输出 (电的)短路 (电的)开路 (电的)漏泄 其它
故障模式影响及危害度分析
FMECA
Tankertanker Design
内容提要
项目管理-故障模式、影响及危害度分析报告模版
![项目管理-故障模式、影响及危害度分析报告模版](https://img.taocdn.com/s3/m/39b75374b94ae45c3b3567ec102de2bd9605deed.png)
无
严格安装工艺;加强装配检验及筛选工
III
无
否
短路
/
整个任务阶段
信号与电源短路
对IC造成损伤;单元无法工作
单元板数据无法正常交互,数据无法存储
无
提高器件
等级
பைடு நூலகம்II
无
否
FUSE1 FUSE2
保险丝
1A 24VDC
不能熔断
/
整个任务阶段
电流过大时不起作用
造成单元板供电不正常,损伤其他器件
II
无
否
L1
电感
3.3V电源滤波
开路
LD1086DT33输出电流过载
整个任务阶段
3.3V电源电压无输出
同上
同上
无
加限流电阻
II
L2
电感
2.5V电源滤波
开路
LD1086D2T25输出电流过载
整个任务阶段
2.5V电源电压无输出
同上
同上
无
C86 C52
C49
电容器
5V电源滤波
短路
纹波电流或电压过大;漏电流增大
整个任务阶段
影响CPU内部串口模块,导致串口电路不能工作
影响主控单元串口功能
导致主控单元内部串口单元无信号输出
无
加强静电防护,加强局部散热
II
无
否
频率偏移
器件参数或外部环境温度
(产品名称)
可靠性设计分析报告
XX有限公司
二〇××年××月
(产品名称)
可靠性设计分析报告
×××-B12-F-VX.X
编制:
(系统设计师)
电子产品故障模式、影响及危害性分析(FMECA)
![电子产品故障模式、影响及危害性分析(FMECA)](https://img.taocdn.com/s3/m/6098e30952d380eb63946d0b.png)
FPGA
(5)
接 口 部 分
CPU (7)
电源
(8)
(6)
IO通道部分
12
应力分析法实施步骤
根据FMECA的需要,按产品的功能关系或组成特点进行FMECA的产品所
在的功能层次或结构层次为产品的约定层次,一般是从复杂到简单依次进 行划分。
系统电 源(031) (24V) IO通道电 源(032) (+/-15V) 非隔离AI 通道 (014) FPGA (022) ) CPU板电 源(033) (3.3V) CPU板电 源(034) (1.2V) 单片机 (021) CPU板电 源(035) (5V) 晶振 (023)
非隔离AI通道单通道模式任务可靠性框图
故障模式、影响及危害性分析(Failure Mode,Effects and Criticality Analysis,
简称FMECA)是在工程实践中总结出来的,以故障模式为基础,以故障影响 或后果为目标的分析技术。它通过逐一分析各组成部分的不同故障对系统工
作的影响,全面识别设计中的薄弱环节和关键项目,并为评价和改进系统设
9
故障模式、影响及危害性分析(FMECA)的方法
可以看出,采用应力分析法可以具体地分析出系统中各个元器件在任何一
种失效模式下失效时对系统的影响及发生的概率,采用这种方法可以具体 地分析出系统的失效模式及产生这种失效模式的概率(即系统怎么失效,发
生这种失效的概率是多少)。当然,分析过程中涉及各个元器件的失效分布,
S 2
失效模式2
器件级分析
功能级分析
系统级分析
故障模式、效应及危害性分析全篇
![故障模式、效应及危害性分析全篇](https://img.taocdn.com/s3/m/5a553653bb1aa8114431b90d6c85ec3a87c28b8e.png)
5
鼓风机 绕组失效
35
部件名称 橡皮蛇形管 绝缘体
白炽灯
轴承失效
50
汇流环、电刷和整流子失
磁控管
效
5
断路器 接触失效
95
线圈失效
5
主要的失效模式及其比率(%)
材料蜕化
85
接头机械损伤
10
机械破裂
50
蜕化
50
严重破坏(灯丝断裂、玻 10 璃破碎)
灯丝发射能力下降
90
窗口击穿
20
发弧和火花导致阴极性能 40 降低
• 例 绘制雷达系统功能等级框图(图2.4),图中的分 析对象是接收机内的前置放大器,故其它子系统的分 机和接收机内其它功能单元及其元器件均被略去了
FMECA的一般方法
图2.4 某雷达系统的功能等级框图
雷达
发射机 A1
接收机 A2
前置放大 器 A1
本机振荡 器
B2(1)
本机振荡 器
B2(2)
元器件
(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9)
产 品 代 功 故障模式 失效效应 损伤概 故障模式 使用失效 危害度
号能
率 频数比
率
Crji
(β) (α) 10-6/小时
开 路 无输出 1.00 0.80
1.5
1.200
薄膜电阻 A2B11 分压 数值变化 错误输出 0.10 0.20
FMECA的一般方法
图2.1 未进行FMECA分析的自毁控制接收 机的逻辑和激励中继线路简图
E1 E2
FMECA的一般方法
图2.2 进行FMECA分析后的自毁控制 接收机的逻辑和激励中继线路简图
故障模式影响和危害性分析
![故障模式影响和危害性分析](https://img.taocdn.com/s3/m/cac688daa58da0116c1749ec.png)
故障模式影响和危害性分析(FMECA)1、定义:故障模式影响分析(Failure Mode and Effects Analysis,简记为FMEA )是一种系统化的故障预想技术,它是运用归纳的方法系统地分析产品设计可能存在的每一种故障模式及其产生的后果和危害的程度。
通过全面分析找出设计薄弱环节,实施重点改进和控制。
实践表明,对系统功能可靠性要求的制定及可靠性分配相对结果是可靠性分配与指标调整的基础。
故障模式影响及危害性分析(Failure Mode,Effects and Criticality Analysis,简记为FMECA )是故障模式影响分析(FMEA)和危害性分析(Criticality Analysis-CA)的组合分析方法。
故障模式影响分析(FMEA)包括故障模式分析、故障原因分析和故障影响分析。
FMEA的实施一般通过填写FMEA表格进行。
故障模式影响分析包括故障模式分析、故障原因分析、故障影响分析。
为了划分不同故障模式产生的最终影响的严重程度,在进行故障影响分析之前,一般对最终越南故乡的后果等级进行预定义,最终影响的严重程度等级又成为严酷度(指故障模式所产生火锅的严重程度)类别。
危害性分析(CA)的目的是按每一故障模式的严重程度及该故障模式发生的概率所发生的综合影响对系统中的产品划等分类,以便全面评价系统中各种可能出现的产品故障的影响。
CA是FMEA的补充或扩展,只有在进行FMEA的基础上才能进行CA。
CA常用的方法有两种,即风险优先数(Risk Priority Number,PRN)法和危害矩阵法,前者主要用于汽车等民用工业领域,后者主要用于航空、航天等军用领域[4]。
3.5 故障树分析(FTA)故障树分析法由美国贝尔电话研究所的沃森(Watson)和默恩斯(Mearns)于1961年首次提出并应用于分析民兵式导弹发射控制系统的。
其后,波音公司的哈斯尔(Hasse)、舒劳德(Schroder)、杰克逊(Jackson)等人研制出故障树分析法计算程序,标志着故障树分析法进入了以波音公司为中心的宇航领域。
06 可靠性工程-故障模式影响及危害分析
![06 可靠性工程-故障模式影响及危害分析](https://img.taocdn.com/s3/m/13b2ba3bf111f18583d05a12.png)
3
简要描 述产品 所具有 的主要 功能
6
简要说 明发生 故障的 的任务 阶段与 产品的 工作方 式
7
9
11
简要描 述故障 检测方 法
12
简要描 述补偿 措施
13
本栏主 要记录 对其它 栏的注 释和补 充说明
根据故障影响分析的结果, 简要描述每一个故障模式的 局部、高一层次和最终影响 并分别填入第 7 栏--9 栏
FMECA方法分类
FMECA方法分类
单独FMECA分析 方法
综合FMECA分析 方法
*2 设计FMECA 过程FMECA FMECA与FTA综合 分析法(FTF 法)
*3 FMECA与ETA综合 分析法(ETF)
*1 功能 FMECA 硬件 FMECA 软件 FMECA DMEA
注: *1 DMEA 即Damage Mode Effects Analysis(损坏模式影响分析 *2 FTA 即Fault Tree Analysis(故障树分析) *3 ETA 即Event Tree Analysis(品功能故障的产品自身的那 些物理、化学或生物变化过程等,直接原因又 称为故障机理。 间接原因:由于其他产品的故障、环境因素和 人为因素等引起的外部原因。 例如——起落架上位锁打不开
直接原因:锁体间隙不当、弹簧老化等 间接原因:锁支架刚度差
任务阶段与工作方式
任务剖面又由多个任务阶段组成
起落架任务阶段:
起飞 着陆 空中飞行 地面滑行
工作方式:
可替换 有余度:上位锁开锁:液压、手动钢索、冷气
因此,在进行故障模式分析时,要说明产品的 故障模式是在哪一个任务剖面的哪一个任务阶 段的什么工作方式下发生的。
FMECA故障模式、影响及危害度分析
![FMECA故障模式、影响及危害度分析](https://img.taocdn.com/s3/m/44dee738866fb84ae45c8ddf.png)
因此,大力推广FMECA技术对于在有限经费投入的前提下提高电子产品的可靠性水平具有积极的意义。
2主要功能
故障模式、影响及危害性分析(FMECA)模块支持包括MIL-STD-1629A和BS5760在内的各种不同标准,此模块还提供了各种交互式图形工具,用来建立表示系统、子系统与部件间的逻辑连结方框图,这些方框图代表所有部件或系统。此图表可以扩展用以表示各层次级别的故障模式。
由于FMECA具有原理简单,易操作并且具有良好效果的特点,已经成为军工领域及其它科技工业在产品研制过程中进行可靠性分析时使用的重要方法之一,是我国许多军工产品研制周期中规定的主要可靠性靠性工作的开展。此外,以FMECA技术为基础的分析技术还被应用于安全性、维修性等有关技术领域的分析和评估工作。
FMECA故障模式、影响及危害度分析
1.FMECA概述
随看工业的发展和科技的进步,我们所研制的系统的复杂程度不断提高,设备成本也急剧增加,因此,进行试验的费用也大大提高。此外,为了满足市场的需求,在不断提高系统工作性能、简化操作过程、减少维护费用的同时,产品开发者还必须为降低研制及生产成本、缩短研制周期付出努力。因此,研制人员通常在进行试验前,对所设计的产品进行故障预想,并希望通过类似方法发现设计中存在的设计缺陷或薄弱环节,并进行修改。早期的事故或故障预想虽然可能发现设计中的一些问题,但由于缺乏固定的程序和系统化的方法,预想结果具有很大的不确定性,因而其效果也不能令人满意。在这种情况下;人们通过总结工程实践经验,逐渐形成了现在的“故障模式、影响及危害性分析”的系统化的故障分析方法。
故障模式影响危害分析
![故障模式影响危害分析](https://img.taocdn.com/s3/m/e512ecfafab069dc50220179.png)
故障模式、影响及危害性分析 (FMECA)
一、概述
1. 术语
故障模式 故障模式是故障的表现形式 如短路、开路、断裂、过度耗损等
故障影响 故障模式对产品的影响后果(功能、使用) 故障影响一般分为局部的、高一层次的和最终影响三级 故障模式与影响分析 (FMEA) 分析产品中每一个潜在的故障模式 确定其对产品的影响 把每一个潜在模式按它的严酷程度予以分类
三、FMEA
代 码 产品 或功 能标 志 ⑵ 功 能 故 障 模 式 ⑷ 故 障 原 因 ⑸ 任务 阶段 与工 作方 式 ⑹ 故障影响 局部 影响 高一 层次 影响 ⑻ 最终 影响 故障 检测 方法 补 偿 措 施 ⑾ 严酷 度类 别 备 注
⑴
⑶
⑺
⑼
⑽
⑿
⒀
(8)第八栏(故障检测方法) 操作人员或维修人员用以检测故障模式发生的方法应计入 分析表中。 故障检测方法应指明是目视检查或者音响报警装置、自动 传感装置、传感仪器或其他独特的显示手段,还是无任何 检测方法。
一、概述
约定层次 根据分析的需要,按产品的相对复杂程度或功能关系 所划分的产品层次。这些层次从比较复杂的(系统)到 比较简单的(零件)进行划分。
初始约定层次 进行FMEA的总的、完整的产品所在的层次。
FMEA应在设计早期即开始进行。随着设计的更改,应反
复进行
FMEA有助于对设计的评审和安排改进措施的先后顺序 提供依据 为确定可靠性关键件或重要件提供依据 这些产品是进行设计分析、可靠性增长试验、鉴定试验 以及可靠性、安全性保证的主要对象 为确定可靠性试验和验证的程序、方法提供信息
a. 提前运行;
b. c. d. e. f. g. 在规定的应工作时刻不工作; 间断地工作; 在规定的不应工作时刻工作; 工作中输出消失或故障; 输出或工作能力下降; 在系统特性及工作要求或限制条件方面的其他故障状态。
故障模式、影响与危害性分析
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第二节 故障模式及影响分析
FMEA(Failure Mode and Effects Analysis) 故障模式及影响分析。是分析系统的每个 组成部件发生故障时洗头膏产生的影响, 划分各种故障的等级,并预先研究查找潜 在故障的方法。 FMEA 是进行系统可靠性设计的一种重要 方法。它实际上是FMA和FEA的组合。
1976年,美国国防部确定FMEA所有武器采购的 必要活动。七十年代后期,美国汽车工业采用FMEA 作为风险评估工具。 到80 年代以后许多汽车公司开始发展内部之 FMECA 手册,此时所发展之分析方法与美军标准渐 渐有所区别,最主要的差异在于引进半定量之评点方 式评估失效模式之关键性,后来更将此分析法推广应 用于制程之潜在问题模式分析,因此针对分析对象之 不同,将FMECA 分成「设计FMECA」与「制程 FMECA」,并开始要求供货商其所供应的零件进行 设计与制程FMECA,视为对供货商的重点考成项目。 1985 年由国际电工委员会(International Electronical Commission, IEC)所出版之FMECA 国 际标准「IEC 812」即是参考美军标准MIL-STD1629A 加以部份修改而成之FMEA 作业程序。 1991年,ISO9000 推荐采用FMEA;1994年, QS9000 强制采用FMEA,将FMECA 视为重要的设 计管制与安全分析方法。
FMECA Analysis
Failure Mode
Effect
Criticality
早在 5 0 年代初,美国格鲁门飞机公司在研制飞机 主操纵系统时就采用 FMEA 方法,应用于飞机主操纵 系统的失效分析,取得了良好的效果。 1957 年波音(Boeing)与马丁(Martin Marietta)公司在 其工程手册中正式列出FMEA 之作业程序。 到了 60 年代后期和 70 年代初期,FMEA方法开始 广泛地应用于航空、航天、舰船、兵器等军用系统的 研制中,并逐渐渗透到机械、汽车、医疗设备等民用 工业领域,取得显著的效果。60 年代初期,美国航空 太空总署(NASA)将FMECA 技术成功地应用于太空计 划,同时美国军方也开始应用FMECA 技术,并于 1974 年出版军用标准MIL-STD-1629 规定FMECA 作 业程序,1980 年将此一标准修订改版为MIL-STD1629A,延用至今,目前此一标准仍为全世界重要之 FMECA 参考标准之一。
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FMECA的目的
从产品设计(功能设计、硬件设计、软件设计)、生产(生产 可行性分析、工艺设计、生产设备设计与使用)和使用发现各 种影响产品可靠性的缺陷和薄弱环节,为提高产品的质量和可 靠性水平提供改进依据。
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FMECA作用
保证有组织地定性找出系统的所有可能的故障模式及其 影响,进而采取相应的措施。 为制定关键项目和单点故障等清单或可靠性控制计划提 供定性依据。 为可靠性(R)、维修性(M)、安全性(S)、测试 性(T)和保障性(S)工作提供一种定性依据。 为制定试验大纲提供定性信息。 为确定更换有寿件、元器件清单提供使用可靠性设计的 定性信息。 为确定需要重点控制质量及工艺的薄弱环节清单提供定 性信息。 可及早发现设计、工艺中的各种缺陷。
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FMECA的步骤
1 系统定义 产 品 功 能 与 任 务 分 析 明 确 产 品 的 故 障 判 据
2 FMEA 故 障 检 测 方 法 分 析
3CA
明 确 分 析 范 围Fra bibliotek故 障 模 式 分 析
故 障 原 因 分 析
故 障 影 响 分 析
补 偿 措 施 分 析
危 害 性 分 析
1
2
3
4
5
7
8
9
10
11
12
13
14
15
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危害性矩阵图
产品危害度Cr 故障模式危害度Cm(j) 故障概率等级
Ⅳ
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危
害
Ⅲ
性 增
加
Ⅱ
Ⅰ
严酷度等级
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FMECA输出与注意的问题
FMECA输出
单点故障模式清单 Ⅰ、Ⅱ类故障模式清单 可靠性关键件、重要件 不可检测故障模式清单 危害性矩阵图等 FMEA/CA表
15 漂移性工作 16 错误指示 17 18 19 20 21 22 流动不畅 错误动作 不能关机 不能开机 不能切换 提前运行
序 故障模式 23 滞后运行 24 错误输入(过大) 25 错误输入(过小)
26 错误输出(过大) 27 错误输出(过小) 28 29 30 31 32 33 无输入 无输出 (电的)短路 (电的)开路 (电的)漏泄 其它
制定系统及产品的故障判据、选择FMECA方法等
故障判据 分析方法
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2 故障模式影响分析FMEA
初始约定层次产品 约定层次产品 代 产品 功 码 或 能 功能 标志
1
对每一 产品的 每一故 障模式 采用一 种编码 体系进 行标识
故 障 模 式
4
根据故 障模式 分析的 结果简 要描述 每一产 品的所 有故障 模式
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实施FMECA应注意的问题
重视FMECA的策划
实施FMECA前,应对所需进行的FMECA活动进行完整、全面、 系统地策划,尤其是对复杂大系统,更应强调FMECA的重要 性。其必要性体现在以下几方面: 结合产品研制工作,运用并行工程的原理,对所需的 FMECA进行完整、全面、系统地策划,将有助于保证 FMECA分析的目的性、有效性,以确保FMECA工作与研 制工作同步协调,避免事后补做的现象。 对复杂大系统,总体级的FMECA往往需要低层次的分析结 果作为输入,对相关分析活动的策划将有助于确保高层次 产品FMECA的实施。 FMECA计划阶段事先规定的基本前提、假设、分析方法和 数据,将有助于在不同产品等级和承制方之间交流和共享, 确保分析结果的一致性、有效性和可比性。
任 务 分析人员 任务 故 阶段 障 与 原 工作 因 方式
5
根据故 障原因 分析结 果简要 描述每 一故障 模式的 所有故 障原因
审核 批准 故障影响
局部 影响 高一 层次 影响 8 最终 影响
第 页 共 填表日期 严 故障 补偿 酷 检测 措施 度 方法 类 别
10
根据最 终影响 分析的 结果按 每个故 障模式 分配严 酷度类 别
故障与故障模式
故障是产品或产品的一部分不能或将不能完成预定 功能的事件或状态(对机械产品也称失效) 故障模式是故障的表现形式,如起落架撑杆断裂、 作动筒间隙不当、收放不到位等
产品功能与故障模式
一个产品可能具有多种功能 起落架:支撑、滑跑、收放等 每一个功能有可能具有多种故障模式 支撑:降落时折起 滑跑:震动 收放:收不起、放不下
灾难性的影响 挑战者升空爆炸——发动机液体燃料管垫圈不密封 致命性的影响 起落架上位锁打不开
以往设计师依靠经验判断元部件故障对系统的影响
依赖于人的知识和工作经验
系统的、全面的和标准化的方法—FMECA
设计阶段发现对系统造成重大影响的元部件故障 设计更改、可靠性补偿
FMECA应与其他分析方法相结合
FMECA虽是有效的可靠性分析方法,但并非万能。 它不能代替其他可靠性分析工作。应注意FMECA一 般是静态的、单一因素的分析方法。在动态方面还 很不完善,若对系统实施全面分析还需与其他分析 方法(如FTA、ETA等)相结合。
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故障模式
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典型故障模式
GJB1391《故障模式影响及危害性分析》
序 故障模式 1 结构故障(破损) 2 捆结或卡死 3 振动
4 不能保持正常位置 5 打不开 6 7 8 9 10 11 关不上 误开 误关 内部漏泄 外部漏泄 超出允差(上限)
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序 故障模式 12 超出允差(下限) 13 意外运行 14 间歇性工作
统计FMECA
分析研究所设 分析研究产品使用 分析研究系统硬件、 计的生产工艺 过程中实际发生的 软件设计的缺陷与 过程的缺陷和 故障、原因及其影 薄弱环节,为系统 薄弱环节及其 响,为提供产品使 的硬件、软件设计 对产品的影响, 用可靠性和进行产 改进和保障性分析 为生产工艺的 品的改进、改型或 提供依据。 设计改进提供 新产品的研制提供 依据。 依据。
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实施FMECA应注意的问题
保证FMECA的实时性、规范性、有效性
实时性。FMECA工作应纳入研制工作计划、做到目的明 确、管理务实;FMECA工作与设计工作应同步进行,将 FMECA结果及时反馈给设计过程。 规范性。分析工作应严格执行FMECA计划、有关标准/ 文件的要求。分析中应明确某些关键概念,比如:故障 检测方法是系统运行或维修时发现故障的方法;严酷度 是对故障模式最终影响严重程度的度量,危害度是对故 障模式后果严重程度的发生可能性的综合度量,两者是 不同的概念,不能混淆。 有效性。对分析提出的改进、补偿措施的实现予以跟踪 和分析,以验证其有效性。这种过程也是积累FMECA工 程经验的过程。
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实施FMECA应注意的问题
FMECA的剪裁和评审
FMECA作为常用的分析工具,可为可靠性、安全性、维 修性、测试性和保障性等工作提供信息,不同的应用目 的可能得到不同的分析结果。各单位可根据具体的产品 特点和任务对FMECA的分析步骤、内容进行补充,剪裁, 并在相应文件中予以明确。
页
备注
2
记录被 分析产 品或功 能的名 称与标 志。
3
简要描 述产品 所具有 的主要 功能
6
简要说 明发生 故障的 的任务 阶段与 产品的 工作方 式
7
9
11
简要描 述故障 检测方 法
12
简要描 述补偿 措施
13
本栏主 要记录 对其它 栏的注 释和补 充说明
根据故障影响分析的结果, 简要描述每一个故障模式的 局部、高一层次和最终影响 并分别填入第 7 栏--9 栏
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FMECA方法分类
FMECA方法分类
单独FMECA分 析方法
综合FMECA分 析方法
*2 设计FMECA 过程FMECA FMECA与FTA 综合分析法 (FTF法)
*3 FMECA与ETA 综合分析法 (ETF)
*1 功能 FMECA 硬件 FMECA 软件 FMECA DMEA 注: *1 DMEA 即Damage Mode Effects Analysis(损坏模式影响分析) *2 FTA 即Fault Tree Analysis(故障树分析) *3 ETA 即Event Tree Analysis(事件树分析)
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3 危害性分析(CA)
分类:定性和定量 CA表
初始约定层次产品 约定层次产品 代 产 功 故 故 码 品 能 障 障 或 模 原 功 式 因 能 标 志 任 务 阶 段 与 工 作 方 式 6 任 务 分析人员 严 故障 酷 概率 度 等级 类 或故 别 障数 据源 故 障 率 λp 故 模 频 比 α 审核 批准 障 故 式 障 数 影 响 概 率 β 工 作 时 间 t 第 页 共 页 填表日期 故 障 模 产 品 危 备注 式 危 害 害度 度 Cm(j) Cr(j)
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机械产品典型故障模式
故障模式可分为以下七大类:
损坏型:如断裂、变形过大、塑性变形、裂纹等。 退化型:如老化、腐蚀、磨损等。 松脱性:松动、脱焊等 失调型:如间隙不当、行程不当、压力不当等。 堵塞或渗漏型:如堵塞、漏油、漏气等。 功能型:如性能不稳定、性能下降、功能不正常。 其他:润滑不良等。
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故障原因
直接原因:导致产品功能故障的产品自身的那 些物理、化学或生物变化过程等,直接原因又 称为故障机理。 间接原因:由于其他产品的故障、环境因素和 人为因素等引起的外部原因。 例如——起落架上位锁打不开