故障类型和影响分析

故障类型和影响分析（FMEA）

1、故障类型影响分析的特点及优缺点：

1)能够明确地表示出局部的故障讲给系统整体的影响，确定对系统安全性给予致命影响的

故障部位。因此，对组成单元或子系统可靠性的要求更加明确，并且能够提出它们的重要度。利用FMEA也很容易从逻辑上发现设计方面遗漏和疏忽的问题。

2)能用定性分析法来判断可靠性和安全性的大小或优劣，并能提出问题和评价其重要度。

3)FMEA法不仅用于产品设计、制造、可靠性设计等方面，而且还可以把设计和质量管理、

可靠性管理等活动有机连接起来。因此，对系统规定评价是非常有利的。

4)应用时，若把重要的故障类型忽略了，则所进行的分析，特别是所进行的预测将是徒劳

无用的。所以，对重要故障类型不能忽略。

5)为定量地进行系统安全性预测、评价和其他安全性研究提供一定的数据资料。

2、FMEA基本原理：

1)故障类型：运行过程中的故障；过早地启动；规定的时间内不能启动；规定的时间内不

能停车；运行能力降低、超量或受阻。

2)造成原件发生故障的原因：设计上的缺点；制造上的确定；质量管理方面的缺点；使用

上的缺点；维修方面的缺点。

3)故障等级：

A简单划分时利用下表

故障类型分级表

故障等级影响程度可能造成的危害或损坏Ⅰ级致命性可能造成死亡或系统损坏

Ⅱ级严重性可能造成严重伤害、严重职业病或主要系统损坏Ⅲ级临界性可造成轻伤、轻职业病或次要系统损坏

Ⅳ级可忽略性不会造成伤害和职业病，系统也不会损坏

B评点法

上述方法中的每一项有经验来判断，也可用下面的公式来算：

评点参考表

评点因素内容点数

故障影响大小F1 造成生命损失 5.0 造成相当素食 3.0 功能损失 1.0

对系统造成的影响F2 对系统造成二个以上的重大影响 2.0 对系统造成一个以上的重大影响 1.0 对系统无太大影响0.5

故障发生的概率F3 易于发生 1.5 能够发生 1. 不太发生0.7

防止故障的可能性F4

不能 1.3 能够防止 1.0 易于防止0.7

是否新设计的工艺F5 相当新的内容设计 1.2

C风险矩阵法

严重度的等级与内容

用定性方法给故障概率分类的原则是：

I级：故障概率很低，元件操作期间出现机会可以忽略。

II级：故障概率低，元件操作期间不易出现。

III级：故障概率中等，元件操作期间出现机会可达到50%。

IV级：故障概率高，元件操作期间易出现。

用定量方法给故障概率分类的原则是：

I级：在元件工作期间，任何单个故障类型出现的概率少于全部故障概率的0.01。

II级：在元件工作期间，任何单个故障类型出现的概率多于全部故障概率的0.01，而少于

0.10。

III级：在元件工作期间，任何单个故障类型出现的概率多于全部故障概率的0.10，而少于

0.20。

IV级：在元件工作期间，任何单个故障类型出现的概率多于全部故障概率的0.20。

有了严重度和故障概率的数据之后，就可以用风险率矩阵评价法。如下图：

风险矩阵图

4)可靠性框图，也叫做逻辑图，以下图举例说明：

（1）主系统分成三个子系统，即10,20,30，当然每一个子系统发生故障，都会对主系统产生影响。

（2）子系统10又包括组件11,12,13。

（3）组件11受元件01A的，01B，02，03，04，05与06的影响，它们在串联的情况下进行工作。

（4）元件01A，01B是冗余系统。

（5）元件02由两个零件a和b组成。

（6）从功能上看，元件03同时受到07和来自其他系统的影响。

（7）虚线所包含的零件04咋特定的情况下发生作用。

（8）正常运行时，元件07不工作。

（9）元件05和06是备件，在某些特定的情况下，06发生故障时，05起作用。

3、FMEA分析步骤及内容：

(1)熟悉系统。

(2)确定分析深度。

(3)绘制系统该功能框图或可靠性框图。

(4) 列出所有故障模式并分析其影响。

(5)分析构成故障模式的原因及其检测方法，并制成故障模式和影响分析表。

内容：

对象（设备、组件、零件等）；功能；故障模式；设想原因；故障影响；检测方法；补偿方法；危险度；备注。

4、故障类型影响分析的优缺点：

故障类型和影响分析是从系统的末一级向上一级分析，及从小的、局部的至整个系统进行分析，其优点是书写格式简单，可用较少的人力、且无需经过特别的训练就可以进行分析。它的缺点是缺乏逻辑性，难以分析各个元素之间的影响，若两个以上元素同时发生故障，分析比较困难。通常情况下，FMEA方法中的元素局限于“物”的因素，这就难以查处人的原因。对某一元素而言，也可以包括人的误操作。

5、以手电筒为例，说明FMEA的过程：（根据框图分析各部分的故障类型，进而进行FMEA）

手电筒FMEA一览表（部分）

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