故障模式影响及危害性分析案例教学
课程 培训大纲3-09 GJBZ 1391-2006故障模式、影响及危害性分析指南
GJB/Z 1391－2006故障模式、影响及危害性分析指南课程大纲课程介绍：根据GJB/Z 1391－2006要求，从实际的应用案例，系统的讲解FMECA的背景，重要变化点及企业如何应对等，并针对性极强地讲解FMECA的内容、要求、内部逻辑、实施步骤和方法，对FMECA “七步法”进行提前分解，帮助企业相关职能部门负责人及主管工程师们能够快速聚焦变更,透彻理解OEM对潜在失效分析并进行预防,解决产品设计和过程设计可能出现的问题，在产品实现过程的前期确保法律法规，系统的，过程的，以及产品的相关的失效模式及风险得到考虑并实现有效预防和控制,从而实现稳健的产品和过程设计和公司的持续经营。
课程大纲：1、范围2、引用文件3、术语和缩略语3.1术语3.2缩略语4、一般要求4.1概述4.2 FMECA 计划及有关工作5、功能及硬件 FMECA5.1功能及硬件 FMECA 的目的5.2功能及硬件 FMECA 方法的比较5.3功能及硬件 FMECA 的步骤5.4功能及硬件 FMEA 的步骤与实施5.5功能及硬件危害性分析5.6功能及硬件 FMECA 的注意事项6、软件 FMECA(SFMECA)86.1概述6.2嵌入式软件 FMECA 的目的与工作时机6.3嵌入式软件 FMECA 的步骤与实施6.4嵌入式软件 FMECA 的注意事项7、损坏模式及影响分析(DMEA)7.1 DMEA 的目的与范围7.2 DMEA 的步骤7.3 DMEA 的实施7.4 DMEA 的注意事项8.、过程 FMECA8.1概述8.2工艺 FMECA 的目的与步骤8.3工艺 FMECA 步骤的主要内容8.4工艺 FMECA 的实施8.5工艺 FMECA 的注意事项9、的应用案例9.1 功能 FMECA 的应用案例9.2 硬件 FMECA 的应用案例9.3 嵌入式软件 FMECA 的应用案例9.4 工艺 FMECA 的应用案例9.5 FMECA 在维修性分析中的应用及案例9.6 FMECA 在安全性分析中的应用及案例9.7 FMECA 在测试性分析中的应用及案例9.8 FMECA 在保障性分析中的应用及案例9.9 损坏模式及影响分析(DMEA)的应用案例。
故障模式影响及危害性分析案例教学
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：
FMECA 故障模式影响及危害性分析
概述
GJB450A-“ FMEA是找出设计上潜在缺陷的手段，是设 计审查中必须重视的资料”
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的概念
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。
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。
故障模式
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
故障模式是故障的表现形式
产品功能与故障模式
一个产品可能具有多种功能 每一个功能有可能具有多种故障模式
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
制定系统及产品的故障判据、选择FMECA方法等
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
能设计的缺陷与 或软件设计的缺陷 的生产工艺过程 用过程中实际发
的 薄弱环节，为系 与薄弱环节，为系 的缺陷和薄弱环 生的故障、原因
统功能设计的改 统的硬件、软件设 节及其对产品的 及其影响，为提
进和方案的权衡 计改进和保障性分 影响，为生产工 供产品使用可靠
某民航飞机收放系统故障模式影响及危害性分析
某民航飞机收放系统故障模式影响及危害性分析民航飞机收放系统是飞机中极为重要的部件之一，它能够调节飞机机翼和水平尾翼的收放，从而调整飞机的飞行姿态和飞行性能。
由于各种原因，这一系统也可能出现故障，给飞机的安全飞行带来危害。
本文将对某民航飞机收放系统故障模式的影响及其危害性进行分析。
不同的故障模式会对飞机产生不同的影响。
下面我们将针对几种常见的故障模式进行分析。
1. 收放系统失灵收放系统失灵是一种比较严重的故障模式，一旦发生，飞机的机翼和尾翼无法正常调节，将直接影响飞机的姿态稳定性和飞行控制。
这将给飞机的操纵带来极大困难，甚至可能导致飞机失控。
如果在起飞和着陆阶段出现这种故障，将会给飞机的安全飞行带来极大威胁。
2. 收放系统部分失效当收放系统部分失效时，飞机的机翼或尾翼可能无法按照指令正常收放。
这将导致飞机在飞行中无法保持稳定的姿态，极易引发飞机的滑翔性能下降以及俯仰或滚转失控。
尤其是在恶劣气候或复杂飞行环境下，这种故障将给飞行员带来极大挑战，是一种极具危害性的故障模式。
3. 收放系统振动或异响收放系统振动或异响可能是由于零部件磨损或失效引起的。
这种情况下，机组人员可能会感觉到飞机在飞行中出现异常震动或噪音。
这种故障虽然不会直接导致飞机失控，但会影响飞行的舒适性和稳定性，同时也可能是某些更严重故障的前兆，需要及时排查和处理。
某民航飞机收放系统的故障可能会对飞机的安全飞行带来严重的危害。
及时发现并排除收放系统故障至关重要。
在飞机运行中，飞机的维护人员和机组人员需要高度重视收放系统的检查和维护工作，及时发现和处理潜在的故障隐患，确保飞机的安全飞行。
在飞机设计和制造阶段，也需要对收放系统进行充分的可靠性分析和测试，确保其在各种条件下都能够正常工作，提高飞机的整体安全性和可靠性。
某民航飞机收放系统故障可能导致飞机的不稳定性和飞行危险，因此需要在飞行前和飞行中对收放系统进行严格的检查和监控。
只有确保飞机各项系统都能够正常运行，才能保障乘客和机组人员的安全。
北航可靠性故障模式影响及危害度分析FMECA课件
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。
2024/3/4
17
故障模式
故障与故障模式
8
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
2
记录被 分析产 品或功 能的名 称与标
3
简要描 述产品 所具有 的主要 功能
任务
分析人员
故 故 任务
障
障 阶段
模
原
与
式
因
工作 方式
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
强调“谁设计、谁分析”的原则
“谁设计、谁分析”的原则，也就是产品设计人员 应负责完成该产品的FMECA工作，可靠性专业人员 应提供分析必须的技术支持。
实践表明，FMECA工作是设计工作的一部分。“谁 设计、谁分析”、及时改进是进行FMECA的宗旨， 是确保FMECA有效性的基础，也是国内外开展 FMECA工作经验的结晶。如果不由产品设计者实施 FMECA，必然造成分析与设计的分离，也就背离了 FMECA的初衷。
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。
2024/3/4
特种重载机器人故障模式、影响及危害性分析
特种重载机器人故障模式、影响及危害性分析图1 三维结构示意图机器人本体采用垂直多关节的结构形式，依靠多轴复合运动实现起升、平移、回转等动作。
多功能复合吊梁作为机器人的末端执行器，通过视觉扫描机构对吊物位置进行定位。
电控系统设计满足整机控制系统、驱动电机等全部用电设备的供电。
在成熟工业机器人控制技术的基础上，电控系统按照重载、大惯量、精度要求高等特点，对机器人的控制结构进行了针对性改造，实现机器人运动规划、控制、系统状态数据采集显示、组网通讯等功能。
液压系统采用一种并联双阀组控制结构，空载高速工况多路阀工作，重载低速启用比例伺服阀，实现重载低速高精度，空载高速的要求。
2 FMECA分析FMECA是分析产品所有可能存在的故障模式及其可能产生的影响，并按照每个故障模式产生影响的严图2 FMECA分析步骤2.1 故障模式及影响分析（1）约定层次。
“初始约定层次”为重载机器人。
“约定层次”为机器人本体、多功能复合吊具、电控系统、和液压系统。
“最低约定层次”为约定层次的维修最小更换单元，如图3所示。
（2）根据重载机器人的约定层次、功能及组成进行分析，功能层次与结构层次对应关系见图4。
图4 重载机器人功能与结构层次对应关系（3）重载机器人的分系统之间无冗余或备份，可靠性模型按各分系统的串联结构，任意分系统不能正常工作时，均会导致重载机器人任务失败。
（4）故障影响及严酷度分析。
故障影响级别共有个层次：局部影响、高一层次影响和最终影响，最终影响是故障影响模式的最后一个层面，也是确定严酷度和改进措施的基础。
故障影响级别和严酷度等级划分评分准按Ⅰ类（致命的）、Ⅱ类（灾难的）、Ⅲ类（中等的）和Ⅳ类（轻度的）进行分类。
危害性分析危害性分析常用的方法包括风险优先数法和危害性矩阵法，后者又分为定性以及定量危害性矩阵分析法，图3 重载机器人的主体结构180中国设备工程 2024.03（上）图5 危害性矩阵图由图5可知，特种重载机器人共有25个故障模式，考虑到严酷度类别以及故障模式危害度，将Ⅰ类严酷度、Ⅱ类严酷度且故障模式危害度≥2的故障模式定义为关键故障模式，包括：严酷度类别Ⅰ：104（关节回转轴断裂）、105（连杆断裂）：因结构损伤引起的关节回转轴断裂和连杆断。
电子产品故障模式、影响及危害性分析(FMECA)ppt课件
故障模式、影响及危害性分析(FMECA)的方法
故障模式及影响分析(FMEA)
故
障
故
设
使
故
故
影
障
计
用
危
系
障
障
响
检
改
补
害
统
模
原
及
测
进
偿
性
FMECA
定
式
因
严
方
措
措
分
报告
义
分
分
酷
法
施
施
析
析
析
度
分
分
分
(CA)
分
析
析
析
析
6
故障模式、影响及危害性分析(FMECA)的方法
硬件FMECA与功能FMECA各有其优缺点： 硬件FMECA从元器件开始，逐层向上直达系统级，这种方法置信度高，但工 作量大。 功能FMECA不从下一个层次的单元开始分析，而是直接从被分析对象的可能 产生的失效模式开始，其置信度取决于设计师的分析能力、工程经验和分析 力度，这是此种分析方法的难点。其次是如何确定各种失效模式的频数比， 但与硬件FMECA相比，此种方法的工作量大大降低。 FMECA方法的选择，取决于必要性、可能性和代价的综合权衡。 对于初次接触这项工作的硬件开发工程师，最好在产品硬件原理图的基础上 采用硬件FMECA进行分析。
7
故障模式、影响及危害性分析(FMECA)的方法
硬件FMECA可以采用两种方法，应力分析法和元器件计数法。 应力分析法
磁介质电容器 P 1 短路(73%) 开路(16%)
参数漂移(11%)
金属膜电阻器 P 2
某民航飞机收放系统故障模式影响及危害性分析
某民航飞机收放系统故障模式影响及危害性分析民航飞机收放系统是指控制飞机机翼和尾部舵面收放的系统，是飞机的重要部件之一。
一旦该系统出现故障，会对飞机的飞行安全造成严重影响。
本文将对某民航飞机收放系统故障模式的影响及危害性进行分析。
1.故障模式（1）负载过大故障：指系统在工作过程中，机翼或尾翼舵面的电动机承受的负载过大，系统无法正常工作的故障。
这种故障会导致机翼或尾翼舵面无法完成相应的抬升或下降操作，影响飞机的平稳飞行。
（2）电缆断线故障：指由于机翼或尾翼舵面电缆与飞机机身连接处的磨损或者老化等原因，导致电缆损坏，从而导致系统无法工作。
这种故障会导致机翼或尾翼舵面的操作受到限制，影响飞机的飞行稳定性。
（3）飞行控制计算机故障：指飞机的主控制系统出现故障，使得收放系统无法正常工作。
这种故障不仅会影响飞机的稳定性和安全性，还可能对全机的性能造成巨大的影响。
2.危害分析（1）飞行不稳定：如果机翼或尾翼舵面无法正常收放，飞机的倾斜和起降位置就无法得到有效控制。
这将导致飞机的飞行失稳，极大地增加了飞行事故的风险。
（2）折损或失速：如果机翼或尾翼舵面发生故障，会导致机翼或尾部产生过大的载荷，从而导致飞机折损或失速。
这种情况发生时，飞机将发生不可逆转的坠毁。
（3）无法起降：如果飞机处于起降阶段，而机翼或尾翼舵面出现故障，将对飞机起降造成巨大影响。
如果出现严重故障，将导致飞机无法正常起降，增加了飞行事故的风险。
综上所述，民航飞机收放系统是飞机的重要组成部分，一旦出现故障，将对飞机的飞行安全造成巨大影响。
因此，在飞行前必须进行系统和设备的全面检查和维护，确保飞机的安全性能。
FMECA--FMEA( 故障模式影响分析)
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
故障模式、效应及危害性分析全篇
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
某民航飞机收放系统故障模式影响及危害性分析
某民航飞机收放系统故障模式影响及危害性分析随着民航行业的发展，航空器的飞行安全也更加的受到关注。
其中，民航飞机收放系统是影响飞机起降安全的重要组成部分。
一旦出现故障，将会给航班带来不同程度的影响和危害。
本文将分析某民航飞机收放系统的故障模式及其可能带来的影响及危害性。
1. 故障模式1.1 收放速度过慢在航班起降时，收放系统速度过慢容易导致飞机停滞时间过长，影响飞机的耗油量。
而对于飞机起飞过程中的起落架收放，速度过慢则会加大航班延误概率，影响乘客的出行安排。
1.2 收放不完整收放系统不完整是指飞机起落架在收放过程中无法完全伸缩，影响了飞机起降速度的一种常见故障。
这种故障将导致起降阻力增大，对飞机起降过程安全带来较大的隐患。
1.3 收放系统失控收放系统失控是指收放系统的操作失去了控制，特别是在飞机起飞或着陆时失控后果较为严重。
此时，飞机将无法控制起降架高度，进一步可能导致起飞或着陆失控，对航班安全带来巨大威胁。
2. 故障影响2.1 航班延误收放系统故障可能导致飞机在起降时拖延时间，这会严重影响航班正常的飞行计划，增加乘客滞留困扰以及空中和地面交通的协调工作。
如果是从事国际航班的飞机，将会对后续联程航班的正常运行产生影响。
2.2 飞机安全收放系统故障将会危及起飞或着陆安全，出现不可预料的后果，给乘客和机组人员带来较大的安全隐患。
不仅如此，还可能导致飞机着陆时降落架爆胎、抛锚，甚至是飞机起飞时撞向障碍物，这会给飞机造成更严重的损害，危及乘客生命安全。
2.3 经济成本收放系统故障不仅会影响航班正常的飞行计划，也将增加飞机修理和维护成本以及乘客索赔成本，给民航公司带来不小的经济损失。
3. 故障预防和维护对于以上三种收放系统故障，应加强避免和维护工作以确保航班安全。
预防措施应包括，制定严格的操作规程并进行培训，及时更新设备维修保养纪录并进行保养处理，确保飞机收放系统在飞行前及时检查，以保障飞机机体的正常运行。
FMECA故障模式、影响及危害度分析
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。
故障类型、影响及致命度分析 系统安全分析 教学PPT课件
系统安全分析
三、故障类型及影响分析的分析步骤
明确系统的情况和目的
确定分析的层次
绘制功能框图 和可靠性框图
建立故障类型清单＊
分析故障类型和影响＊
确定故障等级＊ 研究故障检测方法
填写FMEA表第一篇
故障类型及影响分析的步骤
系统安全分析
❖ 步骤说明 ＊建立故障类型清单、分析故障类型及影响（核心）
一般采用5W1H方法进行故障事故的思考： When: 什么时候发生故障 Where：故障在哪发生的？（哪些地方可能会出现故障？） Why：为什么会出现此故障？ What：故障类型是什么？ How：故障类型对系统造成什么影响？
分析致命影响的概率和等级，称致命度分析。
致命度分析的适用对象：系统经初步分析之后的特别严 重的故障类型。
系统安全分析
❖ 故障类型、影响及致命度分析 致命度分析是故障类型及影响分析的一种扩展，是在故
障类型及影响分析的基础上增加一层工作，即计算出这 些故障类型影响的致命度有多大，使分析量化。致命度
分析与故障类型及影响分析结合使用时，叫做故障类型、 影响及致命度分析(FMECA)。
过分析应达到以下的目的和要求： 1、搞清楚系统 或产品的所有故障类型及其对系统或产品
功能以及对人，环境的影响； 2、对有可能发生的故障类型提出可行的控制方法和手段； 3、在系统或产品设计审查时，找出系统或产品中薄弱环 节和潜在缺陷，并提出改进设计意见，或定出应加强研究 的项目，以提高设计质量，降低失效率，或减少损失；
系统安全分析
应用实例——电机运行系统故障类型和影响分析 一电机运行系统如下图，该系统是一种短时运行系统，如 果运行时间过长，则可能引起电线过热或者电机过热、短路。 对系统中主要元素进行故障类型和影响分析，结果如表所示。
故障模式效应及危害性分析FMECA课件
FMECA与可靠性-维修性分析
通过与可靠性-维修性分析相结合，FMECA可以更好地 评估系统的维修性和可用性，优化维修策略。
FMECA在智能制造领域的应用前景
智能制造中的设备故障预测
利用FMECA对智能制造设备进行故障预测，提前发现潜在故障，提高生产效率。
智能制造技术，为智能制造系统提供实时维护决策支持，降低维护成本。
确定故障模式和影响等级
总结词
根据收集的资料和相关标准，确定系统可能 出现的故障模式，并评估其对系统性能的影 响程度。
详细描述
在FMECA分析中，确定故障模式和影响等 级是关键步骤。根据收集的资料和相关标准 ，分析人员需要识别出系统可能出现的故障 模式，并评估其对系统性能的影响程度。这 有助于为后续的优先级和重要度等级的确定 提供依据。
故障影响和危害性分析
故障影响
故障发生后对系统性能、功能和安全性等方面的影响。
危害性分析
对故障影响的严重程度和发生概率进行评估，确定故障模式的危害程度和优先级。
03 FMECA分析流程
确定分析范围和目标
总结词
明确分析的目的和范围，确定分析的重点和对象，为后续分析提供基础。
详细描述
在进行FMECA分析之前，需要明确分析的目的和范围，确定分析的重点和对象。这有助于确保分析的 针对性和有效性，避免不必要的浪费和重复工作。
树状图法
总结词
树状图法是一种通过树状图展示故障模式、影响和危害性的方法。
详细描述
树状图法通过构建树状图，将故障模式、影响和危害性逐级展开， 有助于更全面地了解故障模式的连锁反应和潜在危害性。
适用场景
适用于故障模式较多、故障影响和危害性较复杂的系统或设备。
矩阵法
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初始约定层次： 约定层次：升降舵系统
产品 或功 代码 能标 志
安定面后 梁变形过 大
刚度 不够
01
安定 支承降 面支 升舵 承 支臂裂纹
疲劳
安定面 损 后 升降舵转 伤 飞行 梁变形 动卡滞 飞 超过允 机 许范围 影 响任 飞行 故障征候 故障征候 务 完成 飞行 故障征候 影响很小 无影 响
10
2018/9/12
填写FMECA表格
根据前面分析，填写FMECA表，如下表所示：
表 某型军用飞机升降舵系统FMECA表 某型军用飞机 任务： 飞行 审核：XXX 分析：XXX 批准：XXX 填表日期： X X年XX月XX日
故障影响 任务阶 功能 故障模式 故障原因 段与工 作方式 局部影响 高一层 次影响 严酷度/ 最 故障检 故障发生 终 测方法 概率等级 影 响 设计 改进 措施 使用 补偿 措施
2018/9/12
6
确定故障判据，完成故障模式分析
确定升降舵系统的故障判据 确定升降舵系统的故障模式库 完成升降舵零、组件产品的故障模式分析
2018/9/12
7
故障模式影响分析
严酷度类别定义：结合航空产品的特点，确定升降舵系 统严酷度类别定义
严酷度类别
Ⅰ类 Ⅱ类 Ⅲ类 Ⅳ类
严重程度定义
扭 力 管(031) 摇 臂(032) 扭力管组件 （03） 飞 机 升 降 舵 系 统
法 兰 盘(033) 扭力臂铆钉(034) 摇 连 支 臂(041) 杆(042) 架(043)
操纵 （04）
驾 驶 杆(044) 配 重(051) 配重 （05）
外 支 臂(052) 配重铆钉(053) 绞 链(061)
架 043
杆 044
重 051
臂 052
链 061
电 机 效 应 机 构 062
拉
杆 063
某型军用飞机升降舵系统的组成
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系统功能分析
绘制升降舵系统功 能与结构图，完成 系统功能分析
保 证 飞 机 纵 向 操 纵 性
安定面后梁(011) 支 螺 轴 支 滚 臂(012) 栓(013) 承(021) 臂(022) 珠(023) 轴承组件 （02） 安定面支承 （01）
某军用飞机
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 011
支
螺
轴
支
滚
扭 力
摇
法 兰
扭 管 铆 钉 034
摇
连
支
驾 驶
配
外 支
配 重 铆 钉 053
绞
臂 012
栓 013
承 021
臂 022
珠 023
管 031
臂 032
盘 033
臂 041
杆 042
故障模式影响及危害性分析案例教学
某型军用飞机升 降舵系统
北京航空航天大学工程系统工程系
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某型军用飞机升降舵系统的FMECA
学习要求
要求通过案例分析基本掌握硬件FMECA分析技术， 如功能分析、约定层次划分、故障模式分析、故障 影响分析、和设计改进措施的制定等。
教学内容
很少发生 不大可能发生 极少发生 近乎为零
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FMECA表格选用
在GJB1391-92所推荐的FMEA表格格式的基础上，将其“严酷度类别” 一栏改为“严酷度/故障发生概率等级”。如表1所示：
初始约定层次产品 约定层次产品
代 码 产品或 功能标 志 功 能 3 简要 描述 产品 所具 有的 主要 功能
电机效应机构(062) 拉 杆(063)
调配片 （06）
(功能部分)
(结构部分)
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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 011
支
螺
轴
支
滚
扭 力
摇
法 兰
扭 管 铆 钉 034
摇
连
支
驾 驶
配
外 支
配 重 铆 钉 053
绞
臂 012
栓 013
承 021
臂 022
珠 023
管 031
臂 032
盘 033
臂 041
杆 042
架 043
杆 044
重 051
臂 052
链 061
电 机 效 应 机 构 062
拉
杆 063
在系统的组成基础上完成约定层次划分
表 1 故障模式影响分析（FMEA）表 任 务 审核 第 分析人员 批准
页•共 页 填表日期
1 2 对每一 记录被 产品的 分析产 每一故 品或功 障模式 能的名 采用一 称与标 种编码 志 体系进 行标识
故障影响 严酷度/ 任务阶 使用 故障模 故障 段与 故障发 故障检 设计改 补偿 备注 式 原因 工作方 局部 高一 最终 生概率 测方法 进措施 措施 层次 式 影响 影响 等级 影响 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 根据故 根据故 根据任 根据故障影响分析 按每个 根据产 根据故障影响、 主要记录 障模式 障原因 务剖面 的结果，简要描述 故障模 品故障 故障检测等分对其它栏 分析的 分析结 简要说 每一个故障模式的 式确定 模式原 析结果简要描的注释和 结果， 果，简 明发生 局部、高一层次和 其严酷 因、影 述设计改进与补充说明 简要描 要描述 故障的 最终影响并分别填 度和发 响等分 使用补偿措施 述每一 每一故 的任务 入第7栏--9栏 生概率 析结果， 等级 产品的 障模式 阶段与 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 法 的工作 方式
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危害性分析
进行定性的危害性分析之前须明确给出故障模式发生概 率等级定义。结合航空产品的特点，给出升降舵系统故 障发生概率等级定义
故障模式发生 等级 定义 概率的特 故障模式发生概率（在产品使用时间内） 征 A 经常发生 高概率 B C D E 有时发生 偶然发生 中等概率 不常发生
产品描述 系统功能分析，系统约定层次划分 故障模式影响分析 危害性分析 填写FMECA表格 分析输出危害性矩阵图、Ⅰ、Ⅱ类故障模式清单、 设计改进措施等
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产品描述
某型军用飞机升降舵示意图
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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