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當前位置：沈陽(yáng)機床集團股份有限責任公司新聞中心數控技術(shù) 故障模式、影響及危害性分析與故障樹(shù)分析

故障模式、影響及危害性分析與故障樹(shù)分析

日期：2015-03-04 09:19:44 作者： 來(lái)源： 瀏覽次數：0
     可靠性分析技術(shù)
     
    　　在數控機床的可靠性設計中，分析是一種重要的技術(shù)手段，通過(guò)可靠性分析了解產(chǎn)品設計方案存在的缺陷，并通過(guò)設計改進(jìn)將潛在的失效原因消滅在設計階段，達到設計預防的目的。在數控機床設計制造過(guò)程中，常用的可靠性分析技術(shù)包括：故障模式、影響及危害性分析(FMECA分析)、故障樹(shù)分析(FTA分析)、熱分析、應力均衡分析、整機匹配性分析等內容。
     
    　　1 故障模式、影響及危害性分析
     
    　　故障模式、影響及危害性分析(failure mode, effects and criticality analysis, FMECA)是分析產(chǎn)品中所有可能產(chǎn)生的故障模式及其對產(chǎn)品造成的所有可能影響，并按每一個(gè)故障模式的嚴酷度及其發(fā)生概率予以分類(lèi)的一種自下而上進(jìn)行歸納的分析技術(shù)，它由故障模式及影響分析(FMEA)和危害性分析(CA)兩部分組成。
     
    　　1.1 FMECA用途
     
    　　FMECA的用途主要有以下幾點(diǎn)：
    　　(1)找出產(chǎn)品所有可能的故障模式及其影響，并進(jìn)行定性、定量的分析，進(jìn)而采取相應的糾正措施，并確認風(fēng)險低于可接受水平;
    　　(2)對確定嚴酷度為Ⅰ、Ⅱ類(lèi)故障模式的清單和單點(diǎn)故障模式清單提供定性、定量分析依據;
    　　(3)作為維修性(M)、安全性(S)、測試性(T)、保障性(S)設計與分析的輸入;
    　　(4)為確定可靠性試驗、壽命試驗的產(chǎn)品項目清單提供依據;
    　　(5)為確定關(guān)鍵、重要件清單提供定性、定量信息。
     
    　　1.2 FMECA分類(lèi)
     
    　　產(chǎn)品在壽命周期中的不同階段，要選擇不同的FMECA分析方法，FMECA分類(lèi)方法如圖1所示。FMECA方法在產(chǎn)品壽命周期各階段的應用如表1所示。
     
     
    　　FMECA方法是一種有效的可靠性分析方法，目前已廣泛應用到汽車(chē)、數控機床、機器人、軌道交通、航天產(chǎn)品、電子產(chǎn)品等行業(yè)，并取得豐碩成果。圖4為某加工中心數控轉臺FMECA分析報告局部圖。
     
     
    　　1.4 FMECA分析中的注意事項
     
    　　1.4.1 重視FMECA計劃工作
     
    　　實(shí)施FMECA之前，要進(jìn)行全面、系統的計劃，實(shí)施過(guò)程中要實(shí)行邊設計、邊分析、邊改進(jìn)以及“誰(shuí)設計、誰(shuí)分析”的原則，確保FMECA分析工作于產(chǎn)品設計、研制工作并行開(kāi)展，以提高分析工作的有效性。
     
    　　1.4.2 加強規范化工作
     
    　　對于同一個(gè)產(chǎn)品而言，應統一使用一種FMECA表、統一初始約定層次、相同的嚴酷度級別與定義、統一的技術(shù)指導等，以保證分析結果的正確性、可比性。
     
    　　1.4.3 深刻理解、掌握分析中的基本概念
     
    　　嚴酷度是一種故障模式對初始約定層次產(chǎn)品的最終影響的嚴重程度;嚴酷度與危害度是兩個(gè)不同的概念，前者是故障模式影響嚴重程度的度量，而后者是故障模式影響的嚴重程度及其發(fā)生概率的綜合度量;故障檢測方法是產(chǎn)品運行或使用維修時(shí)發(fā)現故障的方法，而不是研制試驗和可靠性試驗中暴露故障的方法。
     
    　　1.4.4 積累經(jīng)驗、注重信息
     
    　　故障模式時(shí)FMECA的基礎，為此在研制、生產(chǎn)和使用單位應注意收集、分析、整理產(chǎn)品以及相似產(chǎn)品的故障模式，建立相應的故障數據庫，為后續工作提供支持。
     
    　　1.4.5 注意與其他故障分析方法相結合
     
    　　FMECA是一種有效的故障分析方法，但非萬(wàn)能。設計FMECA是一種靜態(tài)、單因素的分析方法，在動(dòng)態(tài)多因素分析方面還不夠完善，為了實(shí)現產(chǎn)品的全面分析，還需要與其他方法相結合。
     
    　　2 故障樹(shù)分析(FTA)
     
    　　故障樹(shù)分析(fault tree analysis, 
    FTA)是通過(guò)對可能造成產(chǎn)品故障的硬件、軟件、環(huán)境、人為因素等進(jìn)行分析，畫(huà)出故障樹(shù)，從而確定產(chǎn)品故障原因的各種可能組合方式和(或)其發(fā)生概率的一種分析技術(shù)。從1961年由美國貝爾實(shí)驗室的華生(H.A. Watson)和漢塞爾(D.F. Haasl)提出以后，經(jīng)過(guò)多年發(fā)展，在汽車(chē)、柴油機、數控機床、醫療設備、電力變壓器、液壓系統等的系統故障診斷、安全性分析和風(fēng)險評估中發(fā)揮了重要作用。
     
    　　故障樹(shù)是一種特殊的倒立樹(shù)狀邏輯因果關(guān)系圖，它用事件符號、邏輯門(mén)符號和轉移符號描述系統中各種事件之間的因果關(guān)系。邏輯門(mén)的輸入事件是輸出事件的“因”，邏輯門(mén)的輸出事件是輸入事件的“果”。其中“事件”用來(lái)描述系統和元、部件故障的狀態(tài)，“邏輯門(mén)”把事件聯(lián)系起來(lái)，表示事件之間的邏輯關(guān)系。故障樹(shù)中常用事件及其符號如表2所示;常用邏輯門(mén)及其符號如表3所示。
     
     
     
     
    　　2.1 故障樹(shù)分析(FTA)流程
     
    　　作為一種可靠性分析方法，為保證其實(shí)施的有效性，需要以一套合理的分析流程為指導。FTA分析流程如圖5所示。
     
     
    　　選擇好頂事件之后最重要的步驟就是故障樹(shù)的建立，只有故障樹(shù)正確合理，后面的定性分析和定量分析才有意義，才可以真正發(fā)揮故障樹(shù)分析的作用。
    關(guān)鍵詞：故障危害性模式

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