fmeca方法及工程应用案例

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1、北京航空航天大学FMECA方法及工程应用案例北京航空航天大学2015年1月主要内容可靠性概述1FMECA方法2FMECA在工业企业的应用3结束语41.可靠性概述可靠性基本概念三规定一能力:产品在规定的条件下和规定的时间内，完成规定功能的能力。故障:可靠性是一门与产品故障作斗争的新兴学科。量化指标:可靠度R(t)；失效率λ(t)；平均故障间隔时间MTBF；寿命概率密度f(t)；……定义核心特征值2.FMECA方法FMECA（故障模式影响及危害性分析）定义作用目的FMECA是分析产品所有可能的故障模式及其可

2、能产生的影响，并按每个故障模式产生影响的严重程度及其发生概率予以分类的一种归纳分析方法。为维修性、测试性、安全性和保障性工作的开展提供定性依据。从不同角度发现产品的各种缺陷和薄弱环节，并采取有效的改进和补偿措施以提高可靠性水平。2.FMECA方法产品周期寿命各阶段的FMECA方法2.FMECA方法2.1FMECA实施步骤2.FMECA方法确定系统中进行FMECA的产品范围产品层次约定层次——规定的FMECA的产品层次初始约定层次——系统最顶层最低约定层次——系统最底层描述系统的功能任务及系统在完成各种功

3、能任务时所处的环境条件任务剖面、任务阶段及工作方式功能描述制定系统及产品的故障判据、选择FMECA方法等故障判据分析方法步骤一：系统定义步骤二：FMEA分析2.FMECA方法2.FMECA方法故障是产品或产品的一部分不能或将不能完成预定功能的事件或状态（对机械产品也称失效）故障模式是故障的表现形式，如起落架撑杆断裂、作动筒间隙不当、收放不到位等故障与故障模式一个产品可能具有多种功能起落架：支撑、滑跑、收放等每一个功能有可能具有多种故障模式支撑：降落时折起滑跑：震动收放：收不起、放不下产品功能与故障模式序

4、故障模式序故障模式序故障模式1结构故障(破损)12超出允差(下限)23滞后运行2捆结或卡死13意外运行24错误输入(过大)3振动14间歇性工作25错误输入(过小)4不能保持正常位置15漂移性工作26错误输出(过大)5打不开16错误指示27错误输出(过小)6关不上17流动不畅28无输入7误开18错误动作29无输出8误关19不能关机30(电的)短路9内部漏泄20不能开机31(电的)开路10外部漏泄21不能切换32(电的)漏泄11超出允差(上限)22提前运行33其它GJB1391典型故障模式2.FMECA方法

5、2.FMECA方法故障模式可分为以下七大类：损坏型：如断裂、变形过大、塑性变形、裂纹等。退化型：如老化、腐蚀、磨损等。松脱性：松动、脱焊等失调型：如间隙不当、行程不当、压力不当等。堵塞或渗漏型：如堵塞、漏油、漏气等。功能型：如性能不稳定、性能下降、功能不正常。其他：润滑不良等。机械产品典型故障模式2.FMECA方法直接原因：导致产品功能故障的产品自身的那些物理、化学或生物变化过程等，直接原因又称为故障机理。间接原因：由于其他产品的故障、环境因素和人为因素等引起的外部原因。例如——起落架上位锁打不开直接原

6、因：锁体间隙不当、弹簧老化等间接原因：锁支架刚度差故障原因2.FMECA方法任务剖面又由多个任务阶段组成起落架任务阶段：起飞着陆空中飞行地面滑行工作方式：可替换有余度上位锁开锁：液压、手动钢索、冷气因此，在进行故障模式分析时，要说明产品的故障模式是在哪一个任务剖面的哪一个任务阶段的什么工作方式下发生的。任务阶段与工作方式任务剖面L=123L=209T=12.15L=419.6T=24.40L=117.7T=6.84L=38L=827.4T=48.10T=48.1投720L副油箱投960L副油箱T=12.

7、2M=0.86M=0.86M=0.86M=0.86航程L（km）航时T（min）高度H（km）T=24.4T=6.8T=5.0空—空剖面1510112.FMECA方法故障影响与约定层次约定层次示例故障影响局部影响:某产品的故障模式对该产品自身和与该产品所在约定层次相同的其他产品的使用、功能或状态的影响高一层次影响:某产品的故障模式对该产品所在约定层次的高一层次产品的使用、功能或状态的影响最终影响:指系统中某产品的故障模式对初始约定层次产品的使用、功能或状态的影响故障影响约定层次示例严酷度：产品故障造成的

8、最坏后果的严重程度严酷度类别定义(GJB1391)严酷度类别严重程度定义Ⅰ类(灾难的)这是一种会引起人员死亡或系统(如飞机、坦克、导弹及船舶等)毁坏的故障。Ⅱ类(致命的)这种故障会引起人员的严重伤害、重大经济损失或导致任务失败的系统严重损坏。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的系统轻度损坏。Ⅳ类(轻度的)这是一种不足以导致人员伤害、一定的经济损失或系统损坏的故障，但它会导致非计划性维护或修理。严