故障模式影响危害分析

故障模式、影响及危害性分析（FMECA）第七章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一、概述危害性分析(CA)FMEA的延伸(补充或扩展)，只有在进行FMEA的基础上才能进行CA；按每一故障模式的严酷度类别（危险等级）和发生频率所产生的综合影响对其分类（危害度），以便全面评价各种可能出现的故障模式的影响。故障模式、影响及危害性分析（FMECA）确定系统所有可能的故障模式，根据对故障模式的分析，确定每一故障模式对系统工作的影响，找出单点故障，并按故障模式的严酷度及其发生概率，确定其危害性。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、方法提供信息一、概述表格格式基本规则和分析假设确定产品的约定层次编码体系确定故障判据这个计划是监督和评价FMECA工作的依据二、FMECA准则FMEA的分析步骤：定义系统并进行功能说明包括其内部功能、接口功能、各约定层次的预期性能、系统限制及故障判据的说明绘制功能和可靠性方框图这些方框图应该描绘各功能单元的工作过程、相互影响和相互依赖关系确定产品及接口设备所有潜在的故障模式确定故障模式对产品功能或任务完成的影响确定其严酷度类别为每一故障模式确定检测方法和补偿措施三、FMEA严酷度分类I类（灾难的）——这种故障会引起人员死亡或飞机的毁坏II类（危险的）——这种故障会引起人员严重伤害、重大经济损失或导致任务失败III类（临界的）——这种故障会引起人员的轻度伤害、一定的经济损失或导致任务延误或降级Ⅳ类（轻度的）——这种故障不会导致人员伤害及一定程度的经济损失，但它会导致非计划维修三、FMEA三、FMEA分析方法:硬件法和功能法硬件法是列出各个硬件产品，并对它们可能出现的故障模式加以分析功能法认为每个产品用于完成多个功能。使用功能法时应列出各个输出功能，并对它们进行分析对复杂系统进行分析时，可以考虑把功能法与硬件法综合利用FMEA表格三、FMEA初始约定层次______任务_______审核______第____页共____页约定层次______分析人员_______批准_______填表日期________代码产品或功能标志功能故障模式故障原因任务阶段与工作方式故障影响故障检测方法补偿措施严酷度类别备注局部影响高一层次影响最终影响⑴⑵⑶⑷⑸⑹⑺⑻⑼⑽⑾⑿⒀2.栏目（1）第一栏（代码）为了使每一故障模式及其与之相应的方框图内标志的系统功能关系一目了然，依照编码体系的要求，确定被分析产品的代码，填入表格。（2）第二栏（产品或功能标志）在分析表中记入被分析产品或系统功能的名称。原理图中的符号或设计图纸的编号可作为产品或功能的标志。（3）第三栏（功能）简要填写产品所需完成的功能，包括零部件的功能及其与接口设备的相互关系。三、FMEA代码产品或功能标志功能故障模式故障原因任务阶段与工作方式故障影响故障检测方法补偿措施严酷度类别备注局部影响高一层次影响最终影响⑴⑵⑶⑷⑸⑹⑺⑻⑼⑽⑾⑿⒀（4）第四栏（故障模式）为了确保进行全面的分析，至少应就下述典型的故障状态对每一故障模式和输出功能进行分析研究:a.提前运行；b.在规定的应工作时刻不工作；c.间断地工作；d.在规定的不应工作时刻工作；e.工作中输出消失或故障；f.输出或工作能力下降；g.在系统特性及工作要求或限制条件方面的其他故障状态。代码产品或功能标志功能故障模式故障原因任务阶段与工作方式故障影响故障检测方法补偿措施严酷度类别备注局部影响高一层次影响最终影响⑴⑵⑶⑷⑸⑹⑺⑻⑼⑽⑾⑿⒀三、FMEA（5）第五栏（故障原因）针对所讨论的故障模式，分析人员应确定并说明与其有关的各种原因，并考虑相邻层次的故障原因。例如在进行第二层次产品分析时，应考虑在第一层和第三层之间所存在的故障原因，并如实填入表中。（6）第六栏（任务阶段和工作方式）简要说明发生故障的任务阶段与工作方式。当任务阶段可以进一步划分为分阶段时，则应记录更详细的时间，作为故障发生的假设时间。代码产品或功能标志功能故障模式故障原因任务阶段与工作方式故障影响故障检测方法补偿措施严酷度类别备注局部影响高一层次影响最终影响⑴⑵⑶⑷⑸⑹⑺⑻⑼⑽⑾⑿⒀三、FMEA（7）第七栏（故障影响）故障影响是指每个假设的故障模式对产品使用、功能或状态所导致的后果。应评价这些后果并将其计入分析表中。除被分析的产品层次外，所分析的故障可能会影响到几个约定层次。因此，应该评价每一故障模式对局部的、高一层次的和最终的影响。同时还应考虑任务目标、维修要求、人员及系统的安全。代码产品或功能标志功能故障模式故障原因任务阶段与工作方式故障影响故障检测方法补偿措施严酷度类别备注局部影响高一层次影响最终影响⑴⑵⑶⑷⑸⑹⑺⑻⑼⑽⑾⑿⒀三、FMEAa.局部影响是指所假设的故障模式对当前所分析约定层次产品的使用、功能或状态的影响。确定局部影响的目的在于为评价补偿措施及提出改进措施建议提供依据。局部影响有可能就是所分析的故障模式本身。b.高一层次影响是指所假设的故障模式对当前所分析约定层次高一层次产品使用、功能或状态的影响。c.最终影响是指所假设的故障模式对最初约定层次产品的使用、功能或状态的总的影响。最终影响可能是双重故障导致的后果。例如，只有在由一个安全装置所控制的主要功能超出了极限值，而且该安全装置也发生了故障的情况下，该安全装置的故障才会造成灾难的最终影响。这些由双重故障造成的最终影响应该计入FMEA表格中。三、FMEA代码产品或功能标志功能故障模式故障原因任务阶段与工作方式故障影响故障检测方法补偿措施严酷度类别备注局部影响高一层次影响最终影响⑴⑵⑶⑷⑸⑹⑺⑻⑼⑽⑾⑿⒀（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。代码产品或功能标志功能故障模式故障原因任务阶段与工作方式故障影响故障检测方法补偿措施严酷度类别备注局部影响高一层次影响最终影响⑴⑵⑶⑷⑸⑹⑺⑻⑼⑽⑾⑿⒀三、FMEA9）第九栏（补偿措施）分析人员应指出并评价那些能够用来消除或减轻故障影响的补偿措施。它们可以使设计上的补偿措施，也可以是操作人员的应急补偿措施。设计补偿措施包括：a.在发生故障的情况下能继续安全工作的冗余设备；b.安全或保险装置，如能有效工作或控制系统不致发生损坏的监控及报警装置；c.可替换的工作方式，如备用或辅助设备。代码产品或功能标志功能故障模式故障原因任务阶段与工作方式故障影响故障检测方法补偿措施严酷度类别备注局部影响高一层次影响最终影响⑴⑵⑶⑷⑸⑹⑺⑻⑼⑽⑾⑿⒀三、FMEA（10）第十栏（严酷度类别）根据故障影响对产品的每一故障模式规定一个严酷度，将其类型填入表内，若被分析的产品故障对更高层次的影响不详，则应按其局部影响确定严酷度。（11）第十一栏（备注）这一栏主要记录与其它栏有关的注释及说明，这种备注应包括特殊情况说明，特殊或特别关键的设计特点，附加的超出FMEA范围的评价和分析建议，以及有关参考资料等。三、FMEA代码产品或功能标志功能故障模式故障原因任务阶段与工作方式故障影响故障检测方法补偿措施严酷度类别备注局部影响高一层次影响最终影响⑴⑵⑶⑷⑸⑹⑺⑻⑼⑽⑾⑿⒀危害性分析是对FMEA的补充和扩展，如果没进行FMEA，则不能进行危害性分析分析方法：定性分析方法和定量分析方法究竟选取哪种方法，应根据具体情况决定在不能获得产品技术状态数据或故障率数据的情况下，应选择定性的分析方法。若可以获得产品的技术状态数据及故障率数据时，则应以定量的方法计算并分析危害性。填写危害性分析表绘制危害性矩阵四、危害性分析故障概率等级：在得不到产品技术状态数据或故障率数据的情况下，可以按故障模式发生的概率来评价FMEA中确定的故障模式。此时，将各种故障模式的发生概率按如下规定分成不同的等级：a.A级（经常发生）——在产品工作期间内某一故障模式的发生概率大于产品在该期间内总的故障概率的20％。b.B级（有时发生）——在产品工作期间内某一故障模式的发生概率大于产品在该期间内总的故障概率的10％，小于20％。c.C级（偶尔发生）——在产品工作期间内某一故障模式的发生概率大于产品在该期间内总的故障概率的1％，小于10％。d.D级（很少发生）——在产品工作期间内某一故障模式的发生概率大于产品在该期间内总的故障概率的0.1％，小于1％。e.E级（偶尔发生）——在产品工作期间内某一故障模式的发生概率小于产品在该期间内总的故障概率的0.1％。四、危害性分析表2危害性分析表格初始约定层次______任务_______审核______第____页共____页约定层次______分析人员_______批准_______填表日期________四、危害性分析代码产品或功能标志功能故障模式故障原因任务阶段与工作方式严酷度类别故障概率或故障率数据源故障率p故障模式频数比dj故障影响概率j工作时间t故障模式危害度Cmj产品危害度Cr＝Cmj备注⑴⑵⑶⑷⑸⑹⑺⑻⑼⑽⑾⑿⒀⒁⒂（1）表头及第一至七栏的内容与FMEA表格中对应栏的内容相同，故可按FMEA表格中对应栏的内容填入危害性分析表的第一至七栏。代码产品或功能标志功能故障模式故障原因任务阶段与工作方式严酷度类别故障概率或故障率数据源故障率p故障模式频数比dj故障影响概率j工作时间t故障模式危害度Cmj产品危害度Cr＝Cmj备注⑴⑵⑶⑷⑸⑹⑺⑻⑼⑽⑾⑿⒀⒁⒂四、危害性分析（2）第八栏（故障概率或故障率数据源）当进行定性分析时，应列出故障模式发生概率的等级当进行定量分析时，则应列出计算时所使用的故障率数据的来源当做定性分析时，则不考虑其余各栏内容，可直接绘制危害性矩阵（3）第九栏（故障率p）p可通过可靠性预计得到。如果是从有关手册或其它参考资料查到的产品的基本故障率（b），则可以根据需要用应用系数（A）、环境系数（E）、质量系数（Q）以及其它系数来修正工作应力的差异，即：p＝b（AEQ）(1)应列出计算p时所用到的各修正系数。四、危害性分析代码产品或功能标志功能故障模式故障原因任务阶段与工作方式严酷度类别故障概率或故障率数据源故障率p故障模式频数比dj故障影响概率j工作时间t故障模式危害度Cmj产品危害度Cr＝Cmj备注⑴⑵⑶⑷⑸⑹⑺⑻⑼⑽⑾⑿⒀⒁⒂（4）第十栏（故障模式频数比dj）dj表示产品将以故障模式j发生故障的百分比。各个故障模式频数比可根据故障率原始数据或试验及使用数据推出，如果没有可利用的故障模式数据，则dj值可由分析人员根据产品功能分析判断得到。代码产品或功能标志功能故障模式故障原因任务阶段与工作方式严酷度类别故障概率或故障率数据源故障率p故障模式频数比dj故障影响概率j工作时间t故障模式危害度Cmj产品危害度Cr＝Cmj备注⑴⑵⑶⑷⑸⑹⑺⑻⑼⑽⑾⑿⒀⒁⒂四、危害性分析（5）第十一栏（故障影响概率j）j是分析人员根据经验判断得到的，它是产品以故障模式j发生故障而导致系统任务丧失的条件概率。代码产品或功能标志功能故障模式故障原因任务阶段与工作方式严酷度类别故障概率或故障率数据源故障率p故障模式频数比dj故障影响概率j工作时