基于FMADM理论的故障模式风险评价决策技术研究.pdf

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1、·应用研究·侯明伟基于FMADM理论的故障模式风险评价决策技术研究93基于FMADM理论的故障模式风险评价决策技术研究侯明伟(浙江海洋学院萧山科技学院，浙江杭州311258)摘要：为了克服传统FMECA技术在进行故障模式风险评价时存在的不足，提出了利用模糊理论的模糊多属性决策理论进行故障模式风险评价的方法。该方法利用TOPSIS法进行危害性分析，利用AHP法确定各风险因子的权重，使评价结果更加贴合工程实际。最后利用实例计算证明了方法的科学性和合理性。关键词：FMADM；FMECA；风险评价；T0PSIS法；法中图分类号：TJ307文献标

2、识码：A文章编号：1672—1616(2011)23—0093—04模糊多属性决策技术(FuzzyMultipleAt—致运用传统FEMCA技术进行风险评价时，难以准tributesDecisionMaking，FMADM)是用于对现实确地描述各功能部件各故障模式的风险等级；其次生活中影响某事件的许多界限不清的模糊问题进传统FEMCA技术计算风险优先序数是采用简单行综合分析，进而得出最优方案的分析方法J。的连乘，无法反映出故障模式发生频度、严酷度和模糊多属性决策是决策要素含有模糊性的决策，也可检测度之间的利害关系，而在实践工作中，根据是

3、合理地处理含有模糊性的决策时，使用的一套概客户的需求反馈、设计者的经验总结及专家的意念、方法和程序，以选择和决定备选方案。见，它们之间往往是有一定的关联性。故障模式、影响及危害性分析技术(FailureModes，EffectandCriticalityAnalysis，FMECA)是1基于A理论的CA技术从工程实践中总结出来的一种可靠性分析方首先，运用基于FMADM理论的FMECA技法l_2_。它是在系统设计过程中，通过对系统各组术对各功能部件各故障模式进行危害性分析时，需成部分单元潜在的各种故障模式及其对系统功能要用模糊数的形式来表

4、示各故障模式的影响程度，的影响，与产生后果的严重程度进行分析，提出可并通过数学的方法来实施模糊多属性决策，最终获能采取的预防改进措施，以提高产品可靠性的一种得评价结果。在具体实施FMECA的过程中，对于设计方法。严酷度、发生频度、检测难易程度的等级划分应该根据传统FMECA技术分析方法，普遍采用风采用模糊数来描述相应的界限，各判别标准和模糊险优先序数(RiskPriorityNumber，RPN)来对各功数等级见表1、表2、表3。能部件各故障模式所产生的危害性进行评价，RPN其次，对于各功能部件各故障模式进行危害性的结果依据公式RPN=

5、O×S×D来计算(其中分析时，按照逼近理想解的排序法(TOPSIS0表示故障模式的发生频度，s表示故障模式的严法)_3]，求解危害性的正理想解(记为z)和负理酷度，D表示故障模式的可检测度，分别采用1～想解(记为．27一)，然后将各个故障模式依次与10之间的数字来表示)。但是在工程实践中，发生和32一做比较，通过比较各故障模式到理想解的相频度、严酷度和可检测度往往都难以用一个准确的对贴近度大小，实现对各故障模式按照危害性大小数字来明确表示，仅仅是一个模糊的概念，这也导进行排序。具体实施步骤如下：收稿日期：2011—06—08基金项目：浙

6、江海洋学院2010年面上项目(X10M27)；浙江省教育厅一般项目(Y201121618)’作者简介：侯明伟(1976一)，男，浙江洞头人，浙江海洋学院萧山科技学院讲师，硕士，主要从事机械产品结构设计与可靠性研究方向的教学与研究工作。942011年12月中国制造业信息化第40卷第23期表1严酷度的判别标准和模糊数等级表2发生频度的判别标准和模糊数等级表3检测度的判别标准和模糊数等级叫；步骤一，用x={z】，z2，⋯，-z}表示故障模步骤三，采用层次分析法[引，确定各评价指标式、影响及危害性分析决策的故障模式集，用R=的权重集W=(7A)

7、l，叫2，叫3)T，能够综合反映设计{r，r2，，一3}表示故障模式中严酷度、发生频度、可者、专家、客户等的意愿。检测度的评价指标集，故障模式z对评价指标R步骤四，计算加权决策矩阵：的评价值用来表示，对于个故障模式的权衡Wll12b122w2b13w3]问题，决策矩阵可表示为：W2122b222w2b23W3}11“1213]"On1Vn2b．22w26n3议U=I：1，2，⋯，，：1，2，3(1)：：：I(3)n1U2n3j步骤五，确定危害性正理想方案x和危害性步骤二，规范化决策矩阵，其方法如下[]：负理想方案x一：1／rUx=(M，

8、M，M；)(4)M=msx()i=l，2，⋯，，J=l，2，3X=(M，Mi，M3)(5)M=min()i=1，2，⋯，，J=l，2，3耢'2’⋯，2，3步骤六，分别计算每个故障模式z到危害正理想方案X和危