【正文】 定。 效果 ：得出供設(shè)計(jì)考慮的危險(xiǎn)性一覽表 第一篇 安全系統(tǒng)工程 第二章 系統(tǒng)安全分析 第三節(jié) 故障類型、影響及致命度分析 故障類型及影響分析 （ FMEA） 是美國于 1957年最早用于飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)故障分析 ， 因其易掌握且實(shí)用性強(qiáng) ， 故得以迅速推廣 。 美國航天航空局和陸軍進(jìn)行工程招標(biāo)時(shí) ， 要求承包方提供 FMEA資料；日本著名的豐田汽車發(fā)動(dòng)機(jī)廠將 FMEA與質(zhì)量管理結(jié)合起來 ， 積累了豐富的經(jīng)驗(yàn) 。 FMEA目前在電子 、 機(jī)械 、 電氣等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用 ， 國際電工委員會(huì)已經(jīng)頒布 FMEA標(biāo)準(zhǔn) ， 我國有關(guān)部門也在制定相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn) 。 安徽工業(yè)大學(xué) Anhui University of Technology 第一篇 安全系統(tǒng)工程 第二章 系統(tǒng)安全分析 一、概述 ? 故障類型及影響分析 故障類型及影響分析是由可靠性工程發(fā)展起來的 ，主要 分析系統(tǒng) 、 產(chǎn)品的可靠性和安全性 。 其基本內(nèi)容是查出各子系統(tǒng)或元件可能發(fā)生的各種故障類型 ，并分析它們對(duì)系統(tǒng)或產(chǎn)品功能造成的影響 ， 提出可能采取的預(yù)防改進(jìn)措施 ， 以提高系統(tǒng)或產(chǎn)品的可靠性和安全性 。 安徽工業(yè)大學(xué) Anhui University of Technology ? 故障類型及影響分析的目的和要求 故障類型及影響分析按一定程序和表格進(jìn)行的，通 過分析應(yīng)達(dá)到以下的目的和要求： 搞清楚系統(tǒng) 或產(chǎn)品的所有故障類型及其對(duì)系統(tǒng)或產(chǎn)品 功能以及對(duì)人，環(huán)境的影響； 對(duì)有可能發(fā)生的故障類型提出可行的控制方法和手段； 在系統(tǒng)或產(chǎn)品設(shè)計(jì)審查時(shí)，找出系統(tǒng)或產(chǎn)品中薄弱環(huán) 節(jié)和潛在缺陷，并提出改進(jìn)設(shè)計(jì)意見，或定出應(yīng)加強(qiáng)研究 的項(xiàng)目，以提高設(shè)計(jì)質(zhì)量，降低失效率，或減少損失； 第一篇 安全系統(tǒng)工程 第二章 系統(tǒng)安全分析 安徽工業(yè)大學(xué) Anhui University of Technology 必要時(shí)對(duì)產(chǎn)品供應(yīng)列入特殊要求，包括設(shè)計(jì)、性能、可 靠性、安全性、或質(zhì)量保證的要求 對(duì)于有協(xié)作廠提供的部件及對(duì)于應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)試驗(yàn)的若干參 數(shù)需要制定嚴(yán)格的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)； 明確提出在何處應(yīng)制定特殊的規(guī)程和安全措施，或設(shè)置 保護(hù)性設(shè)備、檢測(cè)裝置或報(bào)警系統(tǒng)； 為系統(tǒng)安全分析、預(yù)防維修提供有用資料。 第一篇 安全系統(tǒng)工程 第二章 系統(tǒng)安全分析 安徽工業(yè)大學(xué) Anhui University of Technology 第一篇 安全系統(tǒng)工程 第二章 系統(tǒng)安全分析 二、與故障相關(guān)的幾個(gè)基本概念 ? 故障 所謂故障，一般是指元件、子系統(tǒng)、系統(tǒng)在規(guī)定的運(yùn)行時(shí)間、條件內(nèi)，達(dá)不到設(shè)計(jì)規(guī)定的功能或功能下降。 故障是事故、災(zāi)害的原因 。 ? 故障類型 故障類型是故障的表現(xiàn)形態(tài)，可表述為故障出現(xiàn)的方式或?qū)Σ僮鞯挠绊憽?duì)于不同的產(chǎn)品，故障類型也會(huì)有所不同。 如水泵、發(fā)電機(jī)的故障類型有誤啟動(dòng)、誤停機(jī)、反轉(zhuǎn)、發(fā)熱、線圈漏電等；閥門等流量調(diào)節(jié)裝置的故障類型有不能開啟、不能閉合、開關(guān)錯(cuò)誤、破損等 。 安徽工業(yè)大學(xué) Anhui University of Technology 第一篇 安全系統(tǒng)工程 第二章 系統(tǒng)安全分析 一般機(jī)電產(chǎn)品、設(shè)備常見故障類型 安徽工業(yè)大學(xué) Anhui University of Technology 結(jié)構(gòu)破損 機(jī)械性卡住 振 動(dòng) 不能保持在指定位置上 不能開啟 不能關(guān)閉 誤 開 誤 關(guān) 內(nèi) 漏 外 漏 超出允許上限 超出允許下限 間斷運(yùn)行 運(yùn)行不穩(wěn)定 意外運(yùn)行 錯(cuò)誤指示 流動(dòng)不暢 假 運(yùn) 行 不能開機(jī) 不能關(guān)機(jī) 不能切換 提前運(yùn)行 滯后運(yùn)行 合人量過大 輸入量過小 輸出量過大 輸出量過小 無輸入 無輸出 短路 開路 漏 電 其 他 第一篇 安全系統(tǒng)工程 第二章 系統(tǒng)安全分析 ? 故障原因 系統(tǒng)、產(chǎn)品的故障原因，主要來自兩個(gè)方面：一是內(nèi)在因素，即固有可靠性方面：硬件設(shè)計(jì)不合理，零部件有缺陷，制造質(zhì)量低，運(yùn)輸、保管、安裝不善；二是外在因素，即使用可靠性方面：環(huán)境條件和使用條件。 ? 故障影響 某種故障類型對(duì)系統(tǒng)、子系統(tǒng)、元件的操作、功能或狀態(tài)所造成的影響。 安徽工業(yè)大學(xué) Anhui University of Technology 第一篇 安全系統(tǒng)工程 第二章 系統(tǒng)安全分析 三、故障類型及影響分析的分析步驟 安徽工業(yè)大學(xué) Anhui University of Technology 明確系統(tǒng)的情況和目的 確定分析的層次 繪制功能框圖 和可靠性框圖 建立故障類型清單 ＊ 分析故障類型和影響 ＊ 確定故障等級(jí) ＊ 填寫 FMEA表 第一篇 故障類型及影響分析的步驟 研究故障檢測(cè)方法 第一篇 安全系統(tǒng)工程 第二章 系統(tǒng)安全分析 ? 步驟說明 ＊ 建立故障類型清單、分析故障類型及影響 （核心） 一般采用 5W1H方法進(jìn)行故障事故的思考： When: 什么時(shí)候發(fā)生故障 Where：故障在哪發(fā)生的？（哪些地方可能會(huì)出現(xiàn)故障？） Why：為什么會(huì)出現(xiàn)此故障？ What：故障類型是什么？ How：故障類型對(duì)系統(tǒng)造成什么影響？ 安徽工業(yè)大學(xué) Anhui University of Technology 第一篇 安全系統(tǒng)工程 第二章 系統(tǒng)安全分析 ＊ 評(píng)定故障等級(jí)（故障嚴(yán)重度） 故障嚴(yán)重度是指故障所能導(dǎo)致的最嚴(yán)重的潛在后果，并以 傷害程度、財(cái)產(chǎn)損失或系統(tǒng)永久破壞加以度量。確定方法 有簡單劃分法，評(píng)點(diǎn)法，風(fēng)險(xiǎn)矩陣法。 （ 簡單劃分法 ） 故障嚴(yán)重度分級(jí)表 故障 等級(jí) 影響程度 可能造成的危害或損失 4級(jí) 致命性的 可能造成死亡或系統(tǒng)損失 3級(jí) 嚴(yán)重的 可能導(dǎo)致重傷、嚴(yán)重職業(yè)病、重大財(cái)產(chǎn)損失或主要系統(tǒng)損壞 2級(jí) 臨界的 可能造成輕傷、職業(yè)病、少量財(cái)產(chǎn)損失或輕度系統(tǒng)損壞 1級(jí) 可忽略的 不會(huì)造成傷害、職業(yè)病，系統(tǒng)不會(huì)受損 第一篇 安全系統(tǒng)工程 第二章 系統(tǒng)安全分析 故障類型及影響分析 安徽工業(yè)大學(xué) Anhui University of Technology 單元 故障類型 故障原因 故障影響 檢測(cè)方法 故障等級(jí) 對(duì)系統(tǒng) 、 子系統(tǒng) 、 元件提問： ? 故障類型是什么？ ? 故障類型的影響是什么？ ? 出現(xiàn)故障的原因是什么？ ? 如何檢測(cè)此故障？ ? 故障嚴(yán)重程度？ 第一篇 安全系統(tǒng)工程 第二章 系統(tǒng)安全分析 安徽工業(yè)大學(xué) Anhui University of Technology 第一篇 安全系統(tǒng)工程 第二章 系統(tǒng)安全分析 應(yīng)用實(shí)例 —— 電機(jī)運(yùn)行系統(tǒng)故障類型和影響分析 一電機(jī)運(yùn)行系統(tǒng)如下圖，該系統(tǒng)是一種短時(shí)運(yùn)行系統(tǒng)，如 果運(yùn)行時(shí)間過長，則可能引起電線過熱或者電機(jī)過熱、短路。 對(duì)系統(tǒng)中主要元素進(jìn)行故障類型和影響分析，結(jié)果如表所示。 安徽工業(yè)大學(xué) Anhui University of Technology 第一篇 安全系統(tǒng)工程 第二章 系統(tǒng)安全分析 安徽工業(yè)大學(xué) Anhui University of Technology 第一篇 安全系統(tǒng)工程 第二章 系統(tǒng)安全分析 五、致命度分析 ? 什么是致命度分析？ 對(duì)可能造成人員傷亡或重大財(cái)產(chǎn)損失的故障類型進(jìn)一步分析致命影響的 概率 和 等級(jí) ，稱致命度分析。 致命度分析的 適用對(duì)象 ：系統(tǒng)經(jīng)初步分析之后的 特別嚴(yán)重的故障類型。 安徽工業(yè)大學(xué) Anhui University of Technology 第一篇 安全系統(tǒng)工程 第二章 系統(tǒng)安全分析 ? 故障類型、影響及致命度分析 致命度分析是故障類型及影響分析的一種擴(kuò)展，是在故障類型及影響分析的基礎(chǔ)上增加一層工作，即 計(jì)算出這些故障類型影響的致命度有多大，使分析量化。 致命度分析與故障類型及影響分析結(jié)合使用時(shí)，叫做故障類型、影響及致命度分析 (FMECA)。 安徽工業(yè)大學(xué) Anhui University of Technology 第一篇 安全系統(tǒng)工程 第二章 系統(tǒng)安全分析 ? 致命度分析的目的 1. 盡量消除致命度高的故障類型。 2. 當(dāng)無法消除故障類型時(shí)，應(yīng)盡量去降低致命度和減少其發(fā)生的概率。 3. 提高零部件、產(chǎn)品的可靠性和安全性。 4. 對(duì)產(chǎn)品或部件的有關(guān)部位采取增設(shè)保護(hù)裝置等措施。 安徽工業(yè)大學(xué) Anhui University of Technology 第一篇 安全系統(tǒng)工程 第二章 系統(tǒng)安全分析 ? 如何確定致命度？ 1. 方法一： 致命度指數(shù)判斷法 ：求致命度指數(shù)。 第一篇 2. 方法二： 致命度矩陣評(píng)價(jià)法： 綜合考慮故障發(fā)生的可能性和造成后果嚴(yán)重度兩個(gè)方面的因素來確定故障等級(jí)。具體方法是把故障概率和嚴(yán)重度都劃分為幾個(gè)等級(jí)，然后做出矩陣圖。 第一篇 安徽工業(yè)大學(xué) Anhui University of Technology 第一篇 安全系統(tǒng)工程 第二章 系統(tǒng)安全分析 方法一：計(jì)算致命度指數(shù) 安徽工業(yè)大學(xué) Anhui University of Technology ? ?6110nr A E GiC K K t? ? ??? ? ? ? ? ? ??Cr—— 致命度指數(shù)（ 元件運(yùn)行 100萬小時(shí)（次）發(fā)生致命故障的次數(shù) ）； n—— 元件的致命性故障類型總數(shù)； i—— 第 i個(gè)致命性故障類型； —— 元件單位時(shí)間或周期的故障率； KA —— 元件 的測(cè)定值與實(shí)際運(yùn)行條件強(qiáng)度修正系數(shù)； KE —— 元件 的測(cè)定值與實(shí)際行動(dòng)條件環(huán)境修正系數(shù)； t—— 元件完成一項(xiàng)任務(wù)運(yùn)行的小時(shí)數(shù)或周期數(shù)； —— 致命性故障類型與故障類型的比值； —— 致命性故障類型發(fā)生并產(chǎn)生實(shí)際影響的條件概率。其值見下： 106—— 單位調(diào)整系數(shù)，將 Cr值由每工作一次的損失換算為每工作 106次 的損失換算系數(shù)，經(jīng)此換算后 Cr＞ 1。 G?G?G???第一篇 安全系統(tǒng)工程 第二章 系統(tǒng)安全分析 故障影響 發(fā)生概率 實(shí)際喪失規(guī)定功能 很可能喪失規(guī)定功能 可能喪失規(guī)定功能 沒有影響 ≤ ＜ 0 ＜ ＜ 0 ???安徽工業(yè)大學(xué) Anhui University of Technology 致命度分析（或故障類型、影響及致命度分析）得正確 性取決于兩個(gè)因素： 首先，分析者的水平 其次，可利用的信息 第一篇 安全系統(tǒng)工程 第二章 系統(tǒng)安全分析 方法二：致命度矩陣評(píng)價(jià)法（若沒有故障率數(shù)據(jù)，只能利用故障類型發(fā)生概率，用風(fēng)險(xiǎn)矩陣的方法分析） 安徽工業(yè)大學(xué) Anhui University of Technology 概率 4 0 1 2 3 1 2 3 4 嚴(yán)重度 圖 1 致命度矩陣圖 嚴(yán)重度等級(jí) 內(nèi) 容 Ⅰ 低的 對(duì)系統(tǒng)任務(wù)無影響 對(duì)子系統(tǒng)造成的影響可忽略不計(jì) 通過調(diào)整故障易于消除 Ⅱ 主要的 對(duì)系任務(wù)雖有影響但可忽略 導(dǎo)致子系統(tǒng)的功能下降 出項(xiàng)的故障能夠立即修復(fù) Ⅲ 關(guān)鍵的 系統(tǒng)的功能有所下降 子系統(tǒng)功能嚴(yán)重下降 出現(xiàn)的故障不能立即通過檢修予以修復(fù) Ⅳ 災(zāi)難性的 系統(tǒng)功能嚴(yán)重下降 子系統(tǒng)功能全部喪失 出現(xiàn)的故障需經(jīng)徹底修理才能消除 第一篇 安全系統(tǒng)工程 第二章 系統(tǒng)安全分析 各故障模式的概率，可根據(jù)其出現(xiàn)的概率來評(píng)定。分級(jí)如下： 1. Ⅰ 級(jí)（故障概率很低）在運(yùn)行期間發(fā)生故障的概率很小，以致可忽略，即一種故障模式發(fā)生的概率小于全部概率的 . 2. Ⅱ 級(jí)（故障概率低）在運(yùn)行期