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故障模式分析.ppt

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一 故障模式影响和危害性分析(FMECA),二 故障树分析(FTA),可靠性分析方法,故障模式影响和危害性分析(FMECA),定义: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。 FMECA=故障模式影响分析(FMEA)+危害性分析(CA),故障模式影响和危害性分析(FMECA),FMECA分析过程,故障模式预测,,故障模式分级与评价,故障模式预防与改进措施,,,,对现有设计方案进行分析,预测将会发生什么样的故障。列举出可能发生的全部故障模式,,,对故障模式相对的排出优先顺序,定出重点,选出重要的故障模式,由专业技术人员,对不希望发生的重要故障模式,研究其预防和改正措施,提出改进建议,,FMECA实施步骤,,收集相关资料和信息,,定义系统及其功能;做系统的功能框图和可靠性框图,,列出各项功能级零部件失效模式、原因、影响,,确定故障检测方法;确定故障预防措施,,进行危害性分析,,填写FMECA表,,,FMECA实施步骤,FMEA表,危害度分析(CA),危害度分析(CA)是综合考虑每一故障模式的严重度类别及故障模式发生概率的权重,以便全面评价各种可能故障模式的影响,常用FMECA(Failure Mode Effect and Criticality Analysis)表示,是FMEA的补充。,定性分析方法 当难以得到产品的确切技术状态数据或故障数据的情况下使用,其分析结果是一个危害度分析坐标的点位置图,如下图所示:,危害度分析(CA),,,,,,,,,,,,A1,B1,max,危害度分析坐标图,危害度分析(CA),定量分析,,FMECA分析表,危害度分析(CA),表中项目特别定义如下: 故障率λp是单位时间内发生故障元件占试验原件总数的概 率。式中,n为元件总数;k为故障元件数;为第k个元件发生故障 的时间。 故障模数频数比αj是故障模式的相对频率,即一种失效模 式在元件故障率λp中所占比例。一个元件所有失效模式的 αj值相加应等于1。该值可由经验或有关手册得到。 故障影响概率βj是产品以故障模式j发生故障而导致系统 丧失功能的概率, ,必然损失 ; 可能损失 ;很小损失 。,,,,危害度分析(CA),工作时间t是每次任务阶段内的工作时间(h)。 故障模式危害度Cmj是产品在第j中故障模式情况下对系统危害所占份额,其公式为,,,,产品危害度Cr是产品在某一任务阶段各种故障模式危害度Cmj的总和,其公式为式中n——该产品故障模式数,,,故障树分析(FTA),定义:故障树指以系统不希望发生的一个事件(顶事件)作为分析目标,使用演绎法找出这一顶事件发生的原因事件组合,并可求出其概率。 。 目的(1)帮助判明可能发生的故障模式和原因; (2)发现可靠性和安全性薄弱环节,采取改进措施,以提高产品可靠性和安全性; (3)计算故障发生概率; (4)发生重大故障或事故后,FTA是故障调查的一种有效手段,可以系统而全面地分析事故原因,为故障“归零”提供支持; (5)指导故障诊断、改进使用和维修方案等。,故障树常用事件符号,故障树常用事件符号,,A,,,故障树常用逻辑门符号,,,,,,故障树常用逻辑门符号,,,,,故障树的建造,Click to add title in here,1,1,Click to add title in here,1,熟悉系统,1,2,3,4,确定故障树的顶事件,,确定边界条件,建造故障树要点,故障树实例,,,,,,加热器,,,,故障树实例,,,,,或,,,,,热水系统失效,熔断器失效,,与,,,,,,,加热指示电路失效,加热器失效,,,,,,,,发光二级管,整流二极管,开关失效,,或,,,,,,加热开关k,温控开关wk,,或,,饮水机不加热,加热指示灯不亮,,电阻,故障树实例,饮水机不加热,加热指示灯不亮,,+,,,,,,,,,热水系统失效,·,·,熔断器失效,,,,加热指示 电路失效,,,,,+,,,,,,,TOP,开关失效,,电阻,,+,,,,,开关k,,,开关wk,整流二极管,发光二级管,G1,加热器失效,G2,x1,x2,·,x3,G3,x4,x5,x6,x7,最小割集法,,上行法,1.逐级写 G3=x5+x6+x7; G2=x4G3; G1=x2+x3; TOP=x1+G1+G2,2.逐级代并简化 G2=x4(x5+x6+x7),3.顶事件表达式 TOP=x1+x2+x3+x4(x5+x6+x7) =x1+x2+x3+x4x5+x4x6+x4x7,4.最小割集即为上式几项 [x1],[x2],[x3],[x4,x5],[x4,x6],[x4,x7],最小割集法,下
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