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FMECA方法及工程应用案例

北京航空航天大学

2015年1月

北京航空航天大学

3FMECA在工业企业的应用

1可靠性概述

2FMECA方法

4结束语

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

FMECA

（故障模式影响及危害性分析）

作用

◆FMECA是分析产品所有

可能的故障模式及其可能产生的影响，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。

目目的的

◆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

◆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。

进和补偿措施以提高可靠性水平。

·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

–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

·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

打不开

捆结或卡死

不能保持正常位置

振动

错误指示

意外运行

间歇性工作

漂移性工作

错误输出(过小)

错误输入(过大)

错误输入(过小)

错误输出(过大)

故障模式

关不上

结构故障(破损)

误关

误开

内部漏泄

超出允差(上限)

外部漏泄

故障模式

故障模式

超出允差(下限)

流动不畅

不能关机

错误动作

不能开机

提前运行

不能切换

滞后运行

无输入

无输出

(电的)短路

(电的)开路

(电的)漏泄

其它

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15

27

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24

5

4

3

2

序

序

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29

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序

6

1

7

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9

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10

·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。

·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

·直接原因：锁体间隙不当、弹簧老化等

·间接原因：锁支架刚度差

·任任务务剖剖面面又又由由多多个个任任务务阶阶段段组组成成

·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。

•L=827.4

•T=481

•L=38

.

•T=48.1

•航时T（min）

•空—空剖面1

•投

720L副油箱

•L=209

•T=12.15

•投

960L副油箱

•L=419.

•T=24.40

•L=117.7•T=6.84

•M=0.86

•M=0.86

•航程L（km）

•高度H（km）

•M=0.86

•1

1

•10

•T=24.4

•M=0.86

•T=12.2

•T=6.8

•T=5.0

•L=123

•5

·故障影响与约定层次

·约约定定层层次次示示例例

·故障影响