傳統(tǒng)的FMECA評判方法
2.4.1 FMEA 分析
FMECA分析包括故障模式影響分析(FMEA)和危害性分析(CA)兩個步驟。 FMEA又包括故障模式分析、故障原因分析、故障影響分析、故障檢測方法分析與補償 措施分析等步驟。故障模式分析是找出系統(tǒng)中每一產(chǎn)品(或功能、生產(chǎn)要素、工藝流程、 生產(chǎn)設備等)所有可能出現(xiàn)的故障模式。故障原因分析是找出每一個故障模式產(chǎn)生的原 因。故障影響分析是找出系統(tǒng)中每一產(chǎn)品(或功能、生產(chǎn)要素、工藝流程、生產(chǎn)設備等) 每一可能的故障模式所產(chǎn)生的影響,并按這些影響的嚴重程度進行分類。故障檢測方法 分析是分析每一種故障模式是否存在特定的發(fā)現(xiàn)該故障模式的檢測方法,從而為系統(tǒng)的 故障檢測與隔離設計提供依據(jù)。補償措施分析是針對故障影響嚴重的故障模式,提出設 計改進和使用補償?shù)拇胧?br />
2.4.2危害性分析
FMEA比較簡單,但它只能分析故障模式所產(chǎn)生后果的嚴重程度,不能分析該故障 模式出現(xiàn)的概率。事實上故障模式對產(chǎn)品可靠性的影響取決于對上述兩個因素的綜合考 慮。例如,一種故障模式出現(xiàn)概率雖然很高,但嚴重性可以忽略,則這種故障模式對產(chǎn) 品功能的影響可以忽略;或者一種故障模式的嚴重性很高,但這種故障模式發(fā)生的概率 極低,那么這種故障模式對產(chǎn)品功能的影響也可以忽略,也可以說危害性相對較低。
危害性分析(Criticality Analysis, CA)則是綜合考慮每一種故障模式的嚴重性類別及故 障模式出現(xiàn)概率所產(chǎn)生的影響,并對其進行劃等分類的分析方法。根據(jù)CA的結(jié)果,可 以找出產(chǎn)品中的缺陷和薄弱環(huán)節(jié),并制定和實施各種改進與控制措施,以提高產(chǎn)品的可 靠性。CA是FMEA的補充和擴展,它有定性分析和定量分析兩種方法[23]。
2.4.2.1 CA定性分析
定性危害性分析是按故障模式發(fā)生的概率等級來評價FMEA中確定的故障模式的 綜合影響的方法。
當缺少產(chǎn)品故障率數(shù)據(jù)時,可采用定性CA分析。由于故障出現(xiàn)概率與故障率有關, 而定性CA未考慮故障率,因此它是一種粗略的分析方法。常用的定性CA方法有危害
性矩陣法和風險優(yōu)先數(shù)法(Risk Priority Number RPN)。這兩種方法比較相似,都是根據(jù)相關經(jīng)驗豐富的專家對每一故障模式發(fā)生概率的打分評定,前者是通過專家來評定劃分故障模式發(fā)生的概率等級,后者是由專家對每一故障模式的發(fā)生概率進行打分。危 害性矩陣法將每一故障模式的危害性程度直接在矩陣圖上表示出來,更加直觀一些,比 較適用于大型復雜系統(tǒng)的定性分析。RPN法比矩陣法多一項檢測難度,評價更全面一些, 它比較適用于部件級故障模式的危害性定性分析。
(1) 危害性矩陣法
危害性矩陣可以用來確定和比較每一故障模式的危害程度,進而為確定改進措施的 先后順序提供依據(jù)。矩陣的橫坐標表示故障模式的嚴重性類別,縱坐標表示故障模式發(fā) 生的概率等級,如圖2.4所示。
依據(jù)GJB1391-92,故障模式發(fā)生概率等級一般分為以下5類:
A級(經(jīng)常發(fā)生):在產(chǎn)品工作期間,該故障模式發(fā)生的概率為高概率,即單一故 障模式發(fā)生概率大于產(chǎn)品在該故障期間的總故障率的20%;
B級(很可能發(fā)生):在產(chǎn)品工作期間,該故障模式發(fā)生的概率為中等概率,即單 一故障模式發(fā)生概率大于產(chǎn)品在該故障期間的總故障率的10%,但小于20%;
C級(偶然發(fā)生):在產(chǎn)品工作期間,該故障模式不常發(fā)生,即發(fā)生的概率大于產(chǎn) 品在該期間的總故障率的1%,但小于10%;
D級(很少發(fā)生):在產(chǎn)品工作期間,該故障模式不大可能發(fā)生,即發(fā)生的概率大 于產(chǎn)品在該期間的總故障率的0.1%,但小于1%;
E級(極不可能發(fā)生):在產(chǎn)品工作期間,該故障模式發(fā)生的概率幾乎為零,即發(fā) 生的概率小于產(chǎn)品在該故障期間的總故障率的0.1%。將故障模式編碼參照其嚴重性級別及發(fā)生概率等級標在矩陣的相應位置,可以表明 各故障模式危害性的分布情況,便于分辨出何種故障模式的危害程度最嚴重,從而有利于提出相應的改進措施。
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