1、2023-5-19Failure Mode,Effects and Criticality Analysis1故障模式影响及危害性分析2023-5-19Failure Mode,Effects and Criticality Analysis2概述2023-5-19Failure Mode,Effects and Criticality Analysis3FMECA的概念2023-5-19Failure Mode,Effects and Criticality Analysis4FMECA作用 2023-5-19Failure Mode,Effects and Criticality Anal
2、ysis5FMECA方法分类2023-5-19Failure Mode,Effects and Criticality Analysis6FMECA的阶段性2023-5-19Failure Mode,Effects and Criticality Analysis7FMECA的步骤2023-5-19Failure Mode,Effects and Criticality Analysis81 系统定义2023-5-19Failure Mode,Effects and Criticality Analysis92 故障模式影响分析FMEA2023-5-19Failure Mode,Effects
3、 and Criticality Analysis103 危害性分析(CA)2023-5-19Failure Mode,Effects and Criticality Analysis11危害性矩阵图2023-5-19Failure Mode,Effects and Criticality Analysis12FMECA输出与注意的问题2023-5-19Failure Mode,Effects and Criticality Analysis13实施FMECA应注意的问题强调强调“谁设计、谁分析谁设计、谁分析”的原则的原则“谁设计、谁分析谁设计、谁分析”的原则，也就是产品设计人员应负责完的原则
4、，也就是产品设计人员应负责完成该产品的成该产品的FMECA分析工作，可靠性专业人员应提供分析必分析工作，可靠性专业人员应提供分析必须的技术支持。须的技术支持。实践表明，实践表明，FMECA工作是设计工作的一部分。工作是设计工作的一部分。“谁设计、谁谁设计、谁分析分析”、及时改进是进行、及时改进是进行FMECA的宗旨，是确保的宗旨，是确保FMECA有有效性的基础，是国内外开展效性的基础，是国内外开展FMECA工作经验的结晶。如果不工作经验的结晶。如果不由产品设计者实施由产品设计者实施FMECA，必然造成分析与设计的分离，也，必然造成分析与设计的分离，也就背离了就背离了FMECA的初衷。的初衷。2
5、023-5-19Failure Mode,Effects and Criticality Analysis14实施FMECA应注意的问题重视重视FMECA的策划的策划实施实施FMECA前，应对所需进行的前，应对所需进行的FMECA活动进行完整、活动进行完整、全面、系统的策划，尤其是对复杂大系统，更应强调全面、系统的策划，尤其是对复杂大系统，更应强调FMECA的重要性。要求的必要性体现在以下几方面：的重要性。要求的必要性体现在以下几方面：结合产品研制工作，运用并行工程的原理，对所需的结合产品研制工作，运用并行工程的原理，对所需的FMECA进行完整、全面、系统的策划，将有助于保证进行完整、全面、系
6、统的策划，将有助于保证FMECA分析的目的性、有效性，以确保分析的目的性、有效性，以确保FMECA工作工作与研制工作同步协调，避免事后补做的现象。与研制工作同步协调，避免事后补做的现象。对复杂大系统，总体级的对复杂大系统，总体级的FMECA往往需要低层次的分往往需要低层次的分析结果作为输入，对相关分析活动的策划将有助于确保析结果作为输入，对相关分析活动的策划将有助于确保高层次产品高层次产品FMECA的实施。的实施。FMECA计划阶段事先规定的基本前提、假设、分析方计划阶段事先规定的基本前提、假设、分析方法和数据，将有助于在不同产品等级和承制方之间交流法和数据，将有助于在不同产品等级和承制方之间
7、交流和共享，确保分析结果的一致性、有效性和可比性。和共享，确保分析结果的一致性、有效性和可比性。2023-5-19Failure Mode,Effects and Criticality Analysis15实施FMECA应注意的问题保证FMECA的实时性、规范性、有效性 实时性FMECA工作应纳入研制工作计划、做到目的明确、管理务实；FMECA工作与设计工作应同步进行，将FMECA结果及时反馈给设计过程。规范性。分析工作应严格执行FMECA计划、有关标准/文件的要求。分析中应明确某些关键概念，比如：故障检测方法是系统运行或维修时发现故障的方法；严酷度是对故障模式最终影响严重程度的度量，危害度
8、是对故障模式的后果严重程度的发生可能性的综合度量，两者是不同的概念，不能混淆。有效性。对分析提出的改进、补偿措施的实现予以跟踪和分析，以验证其有效性。这种过程也是积累FMECA工程经验的过程。2023-5-19Failure Mode,Effects and Criticality Analysis16实施FMECA应注意的问题FMECA的剪裁和评审的剪裁和评审 FMECA作为常用的分析工具，可为可靠性、安全性、维修性、作为常用的分析工具，可为可靠性、安全性、维修性、测试性和保障性等工作提供信息，不同的应用目的可能得到不同测试性和保障性等工作提供信息，不同的应用目的可能得到不同的分析结果。各单
9、位可根据具体的产品特点和任务对的分析结果。各单位可根据具体的产品特点和任务对FMECA的的分析步骤、内容进行补充，剪裁，并在相应文件中予以明确。分析步骤、内容进行补充，剪裁，并在相应文件中予以明确。FMECA的数据的数据 故障模式是故障模式是FMECA的基础。能否获得故障模式的相关信息是决的基础。能否获得故障模式的相关信息是决定定FMECA工作有效性的关键。若进行定量分析时还需故障的具工作有效性的关键。若进行定量分析时还需故障的具体数据，这些数据除通过试验获得外，一般是需要通过相似产品体数据，这些数据除通过试验获得外，一般是需要通过相似产品的历史数据进行统计分析。有计划有目的注意收集、整理有关
10、产的历史数据进行统计分析。有计划有目的注意收集、整理有关产品的故障信息，并逐步建立和完善故障模式及频数比的相关故障品的故障信息，并逐步建立和完善故障模式及频数比的相关故障信息库，这是开展有效的信息库，这是开展有效的FMECA工作的基本保障之一。工作的基本保障之一。FMECA应与其他分析方法相结合应与其他分析方法相结合 FMECA虽是有效的可靠性分析方法，但并非万能。它不能代替虽是有效的可靠性分析方法，但并非万能。它不能代替其他可靠性分析工作。应注意其他可靠性分析工作。应注意FMECA一般是静态的、单一因素一般是静态的、单一因素的分析方法。在动态方面还很不完善，若对系统实施全面分析还的分析方法。
11、在动态方面还很不完善，若对系统实施全面分析还需与其他分析方法（如需与其他分析方法（如FTA、ETA等）相结合。等）相结合。2023-5-19Failure Mode,Effects and Criticality Analysis17故障模式间隙不当、收放不到位间隙不当、收放不到位2023-5-19Failure Mode,Effects and Criticality Analysis18典型故障模式2023-5-19Failure Mode,Effects and Criticality Analysis19机械产品典型故障模式故障模式可分为以下七大类：故障模式可分为以下七大类：损坏型：如
12、断裂、变形过大、塑性变形、裂纹等。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。退化型：如老化、腐蚀、磨损等。松脱性：松动、脱焊等松脱性：松动、脱焊等 失调型：如间隙不当、行程不当、压力不当等。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。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。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。其他：润滑不良等。2023-5-19Failure Mode,Effects and Criticality Analysis20故障原因2023-5-19F
13、ailure Mode,Effects and Criticality Analysis21任务阶段与工作方式2023-5-19Failure Mode,Effects and Criticality Analysis22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7 2 0 L副油箱投9 6 0 L副油箱T=12.2M=0.86M=0.86M=0.86M=0.86航程航程L（km）航时航时T（min）高度高度H（km）T=24.4T=6.8T=5.0 空空空剖面空剖面1510112023-5
14、-19Failure Mode,Effects and Criticality Analysis23故障影响2023-5-19Failure Mode,Effects and Criticality Analysis24严酷度类别2023-5-19Failure Mode,Effects and Criticality Analysis25故障检测方法2023-5-19Failure Mode,Effects and Criticality Analysis26补偿措施2023-5-19Failure Mode,Effects and Criticality Analysis27约定层次示例故
15、障影响系统定义2023-5-19Failure Mode,Effects and Criticality Analysis28故障概率等级或数据来源2023-5-19Failure Mode,Effects and Criticality Analysis29故障模式频数比2023-5-19Failure Mode,Effects and Criticality Analysis30故障影响概率2023-5-19Failure Mode,Effects and Criticality Analysis31故障模式危害度与产品危害度2023-5-19Failure Mode,Effects an
16、d Criticality Analysis32某型军用教练飞机升降舵系统的FMECA 2023-5-19Failure Mode,Effects and Criticality Analysis33系统定义2023-5-19Failure Mode,Effects and Criticality Analysis34某军用教练机升降舵系统约定层次2023-5-19Failure Mode,Effects and Criticality Analysis35功能结构方框图2023-5-19Failure Mode,Effects and Criticality Analysis36可靠性框图2
17、023-5-19Failure Mode,Effects and Criticality Analysis37故障判据2023-5-19Failure Mode,Effects and Criticality Analysis38严酷度类别2023-5-19Failure Mode,Effects and Criticality Analysis39FMECA表格的填写FMECA表格的选取表格的选取根据本案例的实际情况，将根据本案例的实际情况，将FMEA表、表、CA表合并成一个表。这使表合并成一个表。这使FMECA表更简表更简明、直观和减少工作量。明、直观和减少工作量。FMECA表中信息来源表
18、中信息来源表中的故障模式、故障原因、故障率等均是在多个相似飞机升降舵的调研和分析表中的故障模式、故障原因、故障率等均是在多个相似飞机升降舵的调研和分析基础上进行的，其结果比较真实可靠。基础上进行的，其结果比较真实可靠。主要故障模式主要故障模式归纳该升降舵的故障模式是：归纳该升降舵的故障模式是：舵面偏转不到位。其表现为驾驶杆行程加大，操纵不到位。舵面偏转不到位。其表现为驾驶杆行程加大，操纵不到位。舵面偏转困难（偏重），但无卡死现象。舵面偏转困难（偏重），但无卡死现象。卡滞。舵面转动不灵活，有卡滞现象。卡滞。舵面转动不灵活，有卡滞现象。振动。由舵面的振动导致驾驶杆抖动。振动。由舵面的振动导致驾驶杆
19、抖动。结构故障。由于长期使用，舵面结构局部损伤，造成结构强度、刚度下降，变形结构故障。由于长期使用，舵面结构局部损伤，造成结构强度、刚度下降，变形加大。加大。针对上述故障模式提示了相应的改进措施，进而提高了产品的可靠性、保证了该教练机飞针对上述故障模式提示了相应的改进措施，进而提高了产品的可靠性、保证了该教练机飞行一次成功。行一次成功。系统在不同严酷度下的危害度系统在不同严酷度下的危害度据表结果，升降舵系统在不同严酷度下的危害度是：据表结果，升降舵系统在不同严酷度下的危害度是：CRs（I）6.001 106；CRs（）31.6724106；CRs（）1.4183106；CRs（）0.02521062023-5-19Failure Mode,Effects and Criticality Analysis40FMECA表格2023-5-19Failure Mode,Effects and Criticality Analysis41FMECA报告
