故障类型影响和致命度分析

1、少了一个铁钉，少了一个铁钉， 丢了一只马掌；丢了一只马掌； 少了一只马掌，少了一只马掌， 丢了一匹战马；丢了一匹战马； 少了一匹战马，少了一匹战马， 败了一场战役；败了一场战役； 败了一场战役，败了一场战役， 失了一个国家失了一个国家。故障类型影响与危险度分析故障类型影响与危险度分析Failure Mode Effect and Criticality AnalysisFMEA 的含义及特点的含义及特点1.1.FMEAFMEA的含义的含义( (Failure Mode and Effects AnalysisFailure Mode and Effects Analysis) )是安全系统工程

2、中重要的分析方法，它采用系统是安全系统工程中重要的分析方法，它采用系统分割的概念，根据实际需要分析的水平，把系统分割成分割的概念，根据实际需要分析的水平，把系统分割成子系统或进一步分割成元件。然后，按一定顺序进行系子系统或进一步分割成元件。然后，按一定顺序进行系统分析和考察，查出系统中各子系统或元件可能发生的统分析和考察，查出系统中各子系统或元件可能发生的故障和故障所层现的状态（故障类型），进一步分析它故障和故障所层现的状态（故障类型），进一步分析它们对系统或产品的功能造成的影响，提出可能采取的预们对系统或产品的功能造成的影响，提出可能采取的预防改进措施，以提高系统或产品的可靠性和安全性。防改

3、进措施，以提高系统或产品的可靠性和安全性。2.2.FMEAFMEA分析方法的特点分析方法的特点 FMEAFMEA是通过原因来分析系统故障。即用系统工程方法，是通过原因来分析系统故障。即用系统工程方法，从从元件的故障开始，由下向上逐次分析元件的故障开始，由下向上逐次分析其可能发生的问其可能发生的问题，预测整个系统的故障，利用表格形式，找出不希望题，预测整个系统的故障，利用表格形式，找出不希望的初始原因事件。的初始原因事件。系统发生故障可能丧失其功能，系统发生故障可能丧失其功能，FMEAFMEA除考虑系统中组成除考虑系统中组成部分上下级的层次概念，如物理，时间空间关系，还主部分上下级的层次概念，如

4、物理，时间空间关系，还主要考虑功能关系。从可靠性的角度看，则侧重于建立上要考虑功能关系。从可靠性的角度看，则侧重于建立上级和下级的逻辑关系，因此级和下级的逻辑关系，因此FMEAFMEA是以功能为中心，以逻是以功能为中心，以逻辑推理为重点的分析方法。辑推理为重点的分析方法。FMEA 的含义及特点的含义及特点故故指元件、子系统、系统在规定的运行时，不能达到设计指元件、子系统、系统在规定的运行时，不能达到设计规定的要求，因而不能完成规定的任务或完成任务不好。规定的要求，因而不能完成规定的任务或完成任务不好。并不是所有的故障都能造成严重的后果，而是其中有些并不是所有的故障都能造成严重的后果，而是其中有

5、些故障会影响系统不能完成任务或造成事故损失。故障会影响系统不能完成任务或造成事故损失。故障与事故区别？故障与事故区别？征兆状态征兆状态2.故障类型故障类型( (Failure modeFailure mode) )故障类型故障类型是故障出现的状态，也是故障的表是故障出现的状态，也是故障的表现形式，由故障机理发生的结果现形式，由故障机理发生的结果故障状态，故障状态，相当医学上的相当医学上的疾病症状。疾病症状。可以从五个方面考虑可以从五个方面考虑 运行过程中的故障运行过程中的故障 过早的起动过早的起动 规定的时间内不能启动规定的时间内不能启动 规定的时间内不能停车规定的时间内不能停车 运动能力降低

6、运动能力降低 超量或受阻超量或受阻 故障影响故障影响或称故障后果。是某种故障类型对系统、子系统、或称故障后果。是某种故障类型对系统、子系统、单元操作、功能或状态所造成的影响。单元操作、功能或状态所造成的影响。 故障检测机制故障检测机制：指由操作人员在正常操作过程中或由维修指由操作人员在正常操作过程中或由维修人员在检修活动中发现故障的方法或手段。人员在检修活动中发现故障的方法或手段。 故障原因故障原因：导致系统、产品产生故障的内部因素和外部因导致系统、产品产生故障的内部因素和外部因素的总和素的总和。内因内因固有的可靠性方面固有的可靠性方面u系统、产品的硬件设计不合理或存在潜在的缺陷系统、产品的硬

7、件设计不合理或存在潜在的缺陷u系统、产品中零、部件有缺陷系统、产品中零、部件有缺陷u制造质量低，材质选用有错制造质量低，材质选用有错u运输、保管、安装不善运输、保管、安装不善外因外因使用可靠性方面使用可靠性方面u环境条件环境条件u使用条件使用条件 故障机理故障机理 故障严重度故障严重度： 故障概率故障概率 故障等级故障等级5.5.故障类型、故障机理与故障原因的关系故障类型、故障机理与故障原因的关系内部原因内部原因外部原因外部原因故障原因故障原因故障机理故障机理故障类型故障类型可动接触部位可动接触部位固定接触部位固定接触部位弹簧弹簧线圈线圈壳体壳体过载电流过载电流尘埃尘埃有毒气体有毒气体温度温度

8、湿度湿度接触部接触部位磨损位磨损驱动部驱动部位疲劳位疲劳接触不稳定接触不稳定点火花、噪声、温度上升点火花、噪声、温度上升接触部接触部位破坏位破坏驱动部驱动部位破坏位破坏接触功能失效接触功能失效接触点变形接触点变形可接触片变形可接触片变形线圈过热、烧坏线圈过热、烧坏弹簧疲劳、折断弹簧疲劳、折断明确系统的任务和组成明确系统的任务和组成确定分析程度和水平确定分析程度和水平绘制系统图绘制系统图和可靠性框图和可靠性框图建立故障模式清单建立故障模式清单分析故障模式和影响分析故障模式和影响评定故障等级评定故障等级研究故障检测方法研究故障检测方法提出预防措施提出预防措施填写填写FMEAFMEA表表1 1、明确

9、系统任务和组成：、明确系统任务和组成：了解系统设计了解系统设计任务书、技术设计说明书、图纸、使用任务书、技术设计说明书、图纸、使用说明书、标准、规范、事故情报说明书、标准、规范、事故情报2 2、确定分析程度和水平、确定分析程度和水平装置装置功能功能系统系统子系统子系统部件部件分部件分部件组成零件组成零件 设备零件设备零件对装置的影响对装置的影响对系统的影响对系统的影响对子系统的影响对子系统的影响对组成零件对组成零件的影响的影响系统功能级的系统功能级的FMEA部件级的部件级的FMEA组成零件级的组成零件级的FMEA设备部件级的设备部件级的FMEA分析层次的确定一般考虑两个因素，一是分析目地，二分

10、析层次的确定一般考虑两个因素，一是分析目地，二是系统的复杂程度。分析的层次太浅，就会漏掉重要的故是系统的复杂程度。分析的层次太浅，就会漏掉重要的故障模式，得不到需要的信息；若分析得过深，一切都分析障模式，得不到需要的信息；若分析得过深，一切都分析到元件，会造成结果繁琐，浪费大量人力和时间，对制订到元件，会造成结果繁琐，浪费大量人力和时间，对制订措施也带来困难。一般，对关键的子系统可以分析得深一措施也带来困难。一般，对关键的子系统可以分析得深一些，次要分析得浅一些，有的可以不用分析。些，次要分析得浅一些，有的可以不用分析。3 3、绘制系统图和可靠性框图、绘制系统图和可靠性框图b绘制这两种图的目的

11、绘制这两种图的目的，是要从系统功能和可靠性，是要从系统功能和可靠性方面弄清系统的构成情况，并以此作为故障类型方面弄清系统的构成情况，并以此作为故障类型和影响分析的出发点。和影响分析的出发点。b一个系统可以由若干个功能不同的子系统组成一个系统可以由若干个功能不同的子系统组成（如动力、传动、工作、控制等子系统），一个（如动力、传动、工作、控制等子系统），一个子系统又是由更小的子系统或元件组成的。为了子系统又是由更小的子系统或元件组成的。为了便于分析，要绘制各子系统及其所包含功能件的便于分析，要绘制各子系统及其所包含功能件的功能以及相互关系的框图，即功能框图。功能以及相互关系的框图，即功能框图。系统

12、系统子系统子系统a a子系统子系统b b子系统子系统c c系统系统子系统子系统a a子系统子系统b b子系统子系统c c并联系统并联系统系统系统子系统子系统a1a1子系统子系统b b子系统子系统a2a2串并联系统串并联系统子系统子系统c1c1子系统子系统c2c24 4、建立故障模式清单、分析故障类型及影响、建立故障模式清单、分析故障类型及影响 这一步是实施这一步是实施FMEAFMEA的核心，根据理论知识、实践经验的核心，根据理论知识、实践经验和有关故障资料，判明系统中所有实际可能出现的故障和有关故障资料，判明系统中所有实际可能出现的故障模式，即导致规定输出功能的异常和偏差。分析过程的模式，即导

13、致规定输出功能的异常和偏差。分析过程的出发点，不是从故障已发生开始考虑，而是分析现有设出发点，不是从故障已发生开始考虑，而是分析现有设计方案，会有那种故障发生，即对每一种输出功能的偏计方案，会有那种故障发生，即对每一种输出功能的偏差，预计可能发生什么故障，对部件、子系统、系统有差，预计可能发生什么故障，对部件、子系统、系统有什么影响及其程度，列出认为可能发生的全部故障。选什么影响及其程度，列出认为可能发生的全部故障。选定、判定故障模式是一项技术性很强的工作。定、判定故障模式是一项技术性很强的工作。5W1H5W1H启发式分析方法：启发式分析方法：5W1H5W1H是是WhoWho、WhenWhen

14、、WhereWhere、WhatWhat、WhyWhy、HowHow的总称的总称做什么做什么 What to do it ?为什么做为什么做 Why to do it ?何时做何时做 When to do it ?何地做何地做 Where to do it ?谁去做谁去做 Who to do it ?怎么做怎么做 How to do it ?、简单简单2 2、评点法：在难于取得可靠性数据的情况下。、评点法：在难于取得可靠性数据的情况下。iisCCCC 21iC51100iCi3 3、查表法：、查表法：评点因素评点因素内容内容点数点数故障影响大小故障影响大小造成生命损失造成生命损失造成相当损失造

15、成相当损失功能损失功能损失5.05.03.03.01.01.0对系统造成的影响对系统造成的影响对系统造成二个以上重大损失对系统造成二个以上重大损失对系统造成二个以上重大损失对系统造成二个以上重大损失对系统无太大影响对系统无太大影响2.02.01.01.00.50.5发生频率发生频率易于发生易于发生能够发生能够发生不太发生不太发生1.51.51.01.00.70.7防止事故的可能性防止事故的可能性不能不能能够防止能够防止易于防止易于防止1.31.31.01.00.70.7是否新设计是否新设计相当新的内容设计相当新的内容设计类似设计类似设计同一设计同一设计1.21.21.01.00.80.83 3

16、、风险矩阵法、风险矩阵法风风险率：是故障概险率：是故障概率和严重度综合率和严重度综合评定的。评定的。3 3、风险矩阵法、风险矩阵法风风险率：是故障概险率：是故障概率和严重度综合率和严重度综合评定的。评定的。3 3、风险矩阵法风险矩阵法风险率：是故风险率：是故障概率和严重障概率和严重度综合评定的度综合评定的。0 项目项目 构成构成 因素因素 故障故障 模式模式故障故障 影响影响危险危险 严重严重故障发生故障发生 概率概率检查检查 方法方法校正校正 措施措施 61(10 )nrAEGicKKt 式中，式中，- - 致命度指数。表示相应系统元件每致命度指数。表示相应系统元件每100100万次（或万次（或100100万件产品中）运行造成系统故障的次数（或件数）；万件产品中）运行造成系统故障的次数（或件数）； rc - - 元件的致命性故障模式总数；元件的致命性故障模式总数； ni - - 致命性故障模式的第致命性故障模式的第i个序号；个序