故障模式效应及危害性分析FMECA课件.pptVIP

故障模式、效应及危害性分析故障树分析

内容介绍1概述FMECA同FTA的的概念、相互区别及应用2FMECA的一般方法FMECA分析方法FMECA分析实例3FTA的方法基础4FTA的一般方法FT的建立和简化、FT的定量分析、定性分析32

概述FMEA、FMECAn失效模式、影响与危害分析（FMECA），或失效模式与效应分析（FMEA），是一种可靠性分析技术，在工程设计（可以是整个的也可以是局部的）完成后供检查和分析设计图纸（就电子设备来说，是对电路的设计图纸）用。n这种分析方法能对被研究对象具体指明单元可能发生的失效模式（例如，对电路来说，是发生开路失效或短路失效，饱和阻塞，还是参数漂移等）、产生的效应和后果，因而有助于获得供改进可靠性用的具体工程方案。33

概述nFMECA是在FMEA基础上扩展出来的，它是FMA(故障模式分析)、FEA（失效影响分析）、FCA(失效后果分析)三种方法的总称。它使定性分析的FMEA增加了定量分析的特点。n失效模式、效应与危害度分析又是维修性设计特别是故障安全设计的基础，也是PLP(产品责任预防)分析的代表性方法。n70年代末期，美国发生的几起重大事故均与未周密地进行失效模式、效应与危害度分析有关。例如：34

概述nNASA卫星系统，在发射情况下，由于对旋转天线汇流环进行失效模式、效应与危害分析时只考虑开路失效模式，忽略了短路失效效应，结果因天线汇流环发生短路而使发射失效，损失了九千至一亿五千万美元。n美国DC-10商用飞机，在变更发动机维修方法时，因未进行失效模式、效应与危害度分析，终于在芝加哥上空坠毁。1979年3月28日，美国的三里岛2号反应堆发生的举世瞩目的重大安全事故，也是因未对控保系统中增压安全阀及其监示电路的失效模式进行详细分析的结果。35

概述失效树分析n失效树分析法（FaultTreeAnalysis）简称FTA。1961年美国贝尔实验室沃森（Watson）等人在民兵导弹发射控制系统中开始应用，其后波音公司对FTA作了修改使其能用计算机进行处理，推动了FTA技术的迅速发展。FTA现已成为分析各种复杂系统可靠性的重要方法之一。36

概述n失效树分析，是把系统不希望发生的失效状态作为失效分析的目标，这一目标在失效树分析中定义为“顶事件”。在分析中要求寻找出导致这一失效发生的所有可能的直接原因，这些原因在失效树分析中称之为“中间事件”。再跟踪追迹找出导致每一个中间事件发生的所有可能的原因，顺序渐进，直至追踪到对被分析对象来说是一种基本原因为止。这种基本原因，失效树分析中定义为“底事件”。37

概述失效树建造是失效树分析的关键n失效树建造是失效树分析的关键，也是工作量最大的部分。由于建树工作量大，因而这种方法在新的复杂系统上使用受到局限。例如，美国原子能委员会发表的WASH-1400核电站风险评价分析报告指出，为了建造失效树，60名专家用了将近三年时间，消耗了大量资金38

概述FMECA同FTA的相互区别39

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概述应用注意事项nFMECA、FTA都是可靠性分析方法，但是并非万能。FMECA、FTA不能代替全部可靠性分析。这两种方法不仅要相辅相成地应用，还要重视与其它分析方法、管理方法及数据的结合。尤其，FMECA、FTA都是重视功能型的静态分析方法，在考虑时间序列与外部因素等共同原因方面，即动态分析方面并不完善。41

故障模式、效应与危害度分析(FMECA)的一般方法

通过失效模式、效应及危害度分析可以做到n鉴别出被分析单元会导致的不可接受或非常严重的失效，确定可能会对预期或所需运行情况造成致命影响的失效模式，并列出由此而引起的从属失效；n决定需另选的元器件、零部件和整件；n保证能识别各种检测手段引起的失效模式；n选择预防或正确维护要点，制定故障检修指南，配置测试设备以及为测试点提供资料。n确定单元及子系统失效模式的危害度FMECA的一般方法43

故障模式、效应及危害度分析的基本程序n定义系统及其各种功能要求和相应的失效判据；n制订功能、可靠性等框图，并作扼要的文字说明；n确定在哪一功能级上进行分析，并根据实际情况确定采用的分析方法；n确定失效模式及其发生的原因和效应，以及由此引起的各种继发事件；n确定失效检测方法和可能采取的预防性措施；n针对后果特别严重的失效，进一步考虑修改设计的步骤；n计算相对故障概率及其故障危害等级；n根据失效模式、效应及危害度分析结果提出相应的改进建议FMECA的一般方法44

严酷度分类为了度量产品故障造成的最坏的潜在影响，应对每一潜在的故障模式进行严酷度分类，严酷度一般分为四级：aⅠ类（灾难的）——这种故障会引起人员死亡或系统（如飞机、导弹）毁坏。aⅡ类（致命的）——这种故障