第13可靠性分析概述.ppt

1、1.5.1故障模式、影响及危害性分析(FMECA) (1)的目的是通过系统分析，确定部件、部件、设备、软件在设置修订和制造过程中各产品级别都可能的故障模式，以及各故障模式的原因和影响程度，找出潜在的弱点(2)构成故障模式、影响简称FMECA )由故障模式及影响分析(FMEA )和危害性分析(CA )两部分组成，仅在进行FMEA后才能进行CA。 FMECA方法分类、设定修正FMECA、进程FMECA、功能FMECA、硬件FMECA、软件FMECA、破损模式及影响分析DMEA、 (3) (b) FMECA方法在产品生命周期各阶段的应用目的(表14 )、表14 FMECA方法的应用目的、表15 FM

2、ECA、FMEA和CA的目的、用途、(b ) FM ECA实施的步骤：初期约束层的产品任务审查第一表16故障模式及影响分析(表16 ) 表17危害性分析(CA )表初期约定级别产品任务审查第页共页约定级别产品分析者批准填写日期，a.FMECA方法中约定级别的定义(1)根据约定级别分析的需要，按产品的功能关系或复杂度分类的产品功能级别或这些级别， 一般分为从相对复杂的系统到相对简单的部件(2)初始约定阶层FMECA的综合性完整的产品存在的阶层是约定产品的第一分析阶层(3)其他约定等级为连续的约定等级(第二、第三、第四等)，这些等级有到相对简单的构成部分的顺序决定FMECA的工作深度和细节。图某型

3、战斗机液压系统的约定层次图，c .严格定义等级的严格程度，意味着产品故障模式对最终影响的严重性。 定义产品故障模式的严格程度，按故障模式严格程度进行排序。 严格的等级根据产品的每个故障模式最终可能发生的人身事故、“初期约定水平”的产品破损和环境损害等方面的影响程度来决定。 表18分析产品常用的严格等级划分，1.5.2故障树分析(FTA) (1)目的通过分析可能引起产品故障的各种因素，定性确定产品故障发生的原因和原因的组合，定量确定产品故障的发生概率。 通过故障树分析，能够彻底理解系统，找到弱点，改善产品的设置修订、使用环境、修理方式等，提高产品的可靠性，同时验证重大故障的发生概率能否满足可靠性

4、的要求。 (2)适用对象和状况FTA适用于电子、机电、机械或新研制品、老品、老品的改良等各种产品。 FTA适用于系统生命周期的每个阶段，包括从设置修订阶段的初始阶段到批生产前的每个设置修订阶段、生产和使用阶段。 在设置修订阶段，FTA可以寻找潜在的产品故障模式和毁灭性危险因素，发现可靠性和安全性较弱的部分，有助于改善设置修订的生产和使用阶段，支持故障事件的调查分析、设置修订的变更、生产手段的变更、修理方案的使用。 (3)主要内容(a )方法： FTA以不期望的产品故障事件或灾难性产品危险事件为顶级事件，通过自上而下的严格等级故障因果逻辑分析，制作故障树。 分阶段地确定上述事件必要且充分的直接原

5、因，最终确定顶层事件的原因(包括硬件、软件、环境、人为因素等)和原因的组合，即个别的底层事件。 在有基础数据的情况下，计算顶部事件发生概率和底部事件重要度等定量指标。 介绍故障树创建的概念和具体实现。图故障树的例子，(b )选择顶部事件顶部事件是创建故障树的基础，如果所选择的顶部事件不同，则所创建的故障树也不同。 进行故障树分析时，选择顶级事件的方法如下： (a )在设定修订过程中进行FTA时，选择影响产品技术性能、经济性、可靠性和安全性的顶级事件。 (b )如果在FTA之前进行了FME(C)A，则故障严重性可从类似的系统故障模式中选择任一故障模式确定为顶层事件。 (c )发生重大故障或事故后

6、，以此类事件为顶级事件，可通过故障树分析为故障归零提供依据。 对于顶级活动必须严格选择。 否则，创建的故障树将无法达到预期的目标。 在许多情况下，产品有多个不需要的事件，分别确定这些事件，分别创建故障树作为顶级事件进行分析(参照下面的示例图)。 (c )构建故障树，故障树的构建故障树是特殊的倒立树因果关系逻辑图。 用事件符号、逻辑门符号、迁移符号(子树迁移符号)记述系统内的各种事件之间的因果关系。 逻辑门的输入事件是输出事件的“原因”，逻辑门的输出事件是输入事件的“结果”。 故障树常用事件及其符号、a .故障树常用逻辑门及其符号、故障树、c .故障树分析图的构成：基本事件：不需要明确其发生原因

7、的底部事件、底部事件只在故障树中发生这是讨论的故障树的底部， 总是某个逻辑门的输入事件不是输出事件，而是未查明事件：原则上应该进一步查明其原因，但是暂时不需要查明其原因的底层事件，顶层事件：故障树分析中感兴趣的最后的结果事件。 位于故障树的顶部，表示系统不希望发生的事件，中间事件是位于底部事件和顶部事件之间的结果事件、故障树、d .故障树分析图配置：或门：当输入事件中的至少一个发生时， 发生事件的这样的逻辑关系被称为事件交叉，用逻辑“and gate”来描述，e .故障树样本不同的顶事件，f .故障树样本不同的顶事件，(6)FTA和FMECA的对比(参照下述表22 )，FMECA 潜在电路是电

8、子/电气系统中设置校正意图之外的状态，并且在某些条件下使产品产生非意图的功能或抑制所期望的功能。 具有潜在性，如果满足激励条件，显示出“突然发生”“意外”“巨大破坏性”等特征。 由于对电子/电气系统的危害巨大、产品规模大、复杂、设定订正者对设定订正要求的理解不一致等原因，在设定订正中容易导入潜在的电路。 只在特定条件下被激发，很难用实验和模拟手段发现。 潜在的电路分析的目的是，在假定所有的部件及部件都没有故障的情况下，在电路中在一定的激励条件下产生不希望的功能，抑制希望的功能的潜在状态，确保电路的安全可靠性。 b .基本概念(1)潜在电路：关于非故障的设定修正问题。 潜在的电路有四种表现形式：

9、潜在的路径、潜在的时机、潜在的指示、潜在的标志。 (2)潜在路径：电流流动的不期望路径。 (3)潜在的时序：数据或逻辑信号在不希望或矛盾的时序、或者在不希望的时序、或者持续地发生不希望的时间段，从而使系统产生异常状态。 (4)潜在指示：系统运行情况的模糊或错误指示。 潜在的指示可能会引起系统或操作员的意外反应。 (5)潜在标志：系统功能的错误或不确定的标志。潜在的标志可能会误解操作员。 (6)网络树：将电路系统分割简化得到的树状网络映像。 该图可以简洁地表现相互连通的部件间的连接关系。 (8)网络森林：网络树的集合。 (9)功能网络森林：与某电路功能有关的网络森林。 (10 )线索：分析者容易

10、认识电路系统是否具有该线索提示的运行状态，判定是否属于设定修正意图以外的状态，即潜在状态的分析用问题提示。 (11 )线索表：由一系列线索组成，按一定规则组织的线索列表。 (12 )源：实现电路系统预期功能的信号和数据的源在潜在的电路分析中成为正常路径跟踪的起点。 (13 )目标：电路系统实现预期功能的执行部件或主要部件，例如功能信号执行部件等，不希望激活或抑制会引起不希望的事件，在潜在的电路分析中通常是路径跟踪的终点。 表示类似电路拓扑图类似电路动作的原理所有电路可以归纳为由直线形、电源拱形、接地拱形、组合拱形、h形这5个基本电路拓扑图构成的电路。 直线型电源拱形接地拱形组合拱形h形图5种基

11、本电路拓扑图形、各基本电路拓扑图形的每一种可能的所有电路动作都容易把握，因此分析人员可以通过识别在一个电路中存在哪个电路拓扑图形，来识别该电路的所有动作分析网络树样本、网络树，结合样本电路系统的实际运行状况，确认树上的部件确实接受双向电流，确认这在设定修正上不允许，就可以判定为潜在电路。 其他网络树的分析是相同的。 分析人员与修订人员交流确认发现的潜在电路，对初步分析结论进行反馈交流，最后双方对结论达成一致后，组织对分析报告进行审查检查。 省略具体过程。 1.5.4电路公差分析a .目的分析电路的组成部分在规定的使用温度范围内分析其残奥仪表偏差和寄生残奥仪表对电路性能公差的影响，并根据分析结果提出相应的改进措施。 电路性能残奥仪表变化的原因电路性能残奥仪表变化的主要现象是性能不稳定、残奥仪表漂移、劣化等，这些现象的原因如下： (1)在构成电路的部件残奥仪表中存在公差电路设定修正时，仅使用通常