FMECA的步驟
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FMECA方法最早在20世紀(jì)50年代就已經(jīng)出現(xiàn)在航空器主操控系統(tǒng)之失效分析上;20世界60年代美國航天局(NASA)則成功地將
FMEA應(yīng)用在航天計(jì)劃上;到上世紀(jì)70年代FMEA則廣為汽車產(chǎn)業(yè)中的零件設(shè)計(jì)所應(yīng)用。
FMEA在上世紀(jì)60年代已經(jīng)加上嚴(yán)重度分析(CA)而形成FMECA方法。20世紀(jì)70年代美國汽車工業(yè)受到日本強(qiáng)大的競爭壓力,不得不努力導(dǎo)入國防與航天領(lǐng)域應(yīng)用的可靠度工程技術(shù),以提高產(chǎn)品質(zhì)量與可靠度,其中FMECA即為當(dāng)時所導(dǎo)入的系統(tǒng)分析方法之一。經(jīng)過一段時間的推廣,80年代許多汽車公司已逐漸認(rèn)同這項(xiàng)技術(shù)的成效,并開始發(fā)展、建立內(nèi)部適用的FMECA技術(shù)手冊,其后更將FMECA導(dǎo)入流程潛在失效模式之分析與改進(jìn)作業(yè)中。
簡言之,F(xiàn)MECA是藉由確定各項(xiàng)零件的名稱,以及形成失效效應(yīng)的風(fēng)險衡量因子(包括可能發(fā)生失效的型式、失效發(fā)生后的后果危害性、失效本身的嚴(yán)重性,以及失效發(fā)生的機(jī)率和頻率等項(xiàng)目),而判斷出零件的失效狀態(tài)和加以改善措施,來達(dá)到零件正常運(yùn)作的標(biāo)準(zhǔn)。如果零件數(shù)很多時,必須將優(yōu)先處理順序排出來。
FMECA分析中常用的風(fēng)險衡量因子為風(fēng)險優(yōu)先數(shù)(Risk Priority Number:RPN)。RPN由三項(xiàng)指標(biāo)相乘構(gòu)成,分別是發(fā)生度、嚴(yán)重度以及偵測度,即風(fēng)險優(yōu)先數(shù)(RPN)=發(fā)生度評分×嚴(yán)重度評分×偵測度評分。發(fā)生度是指某項(xiàng)失效原因發(fā)生之機(jī)率,其評分范圍是在1-10分之間。嚴(yán)重度是指當(dāng)失效發(fā)生時,對整個系統(tǒng)或是使用者影響的嚴(yán)重程度,其評分范圍是在1-10分之間。偵測度指的是當(dāng)一項(xiàng)零件或組件已經(jīng)完成,在離開制造場所或裝配場所之前,能否檢測出有可能會發(fā)生失效模式的能力,評分范圍在1-10分之間。
FMECA的實(shí)施步驟通常為:
(1)掌握產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和功能的有關(guān)資料。
(2)掌握產(chǎn)品啟動、運(yùn)行、操作、維修資料。
(3)掌握產(chǎn)品所處環(huán)境條件的資料。
這些資料在設(shè)計(jì)的初始階段,往往不能同時都掌握。開始時,只能作某些假設(shè),用來確定一些很明顯的故障模式。即使是初步FMECA,也能指出許多單點(diǎn)失效部位,且其中有些可通過結(jié)構(gòu)的重新安排而消除。隨著設(shè)計(jì)工作的進(jìn)展,可利用的信息不斷增多,F(xiàn)MECA工作應(yīng)重復(fù)進(jìn)行,根據(jù)需要和可能應(yīng)把分析擴(kuò)展到更為具體的層次。
(4)定義產(chǎn)品及其功能和最低工作要求。一個系統(tǒng)的完整定義包括它的主要和次要功能、用途、預(yù)期的性能、環(huán)境要求、系統(tǒng)約束條件和構(gòu)成故障的條件等。由于任何給定的產(chǎn)品都有一個或多個工作模式,并且可能處于不同的工作階段,因此,系統(tǒng)的定義還包括產(chǎn)品工作的每個模式及其持續(xù)工作期內(nèi)的功能說明。每個產(chǎn)品均應(yīng)有它的功能方框圖,表示產(chǎn)品工作及產(chǎn)品各功能單元之間的相互關(guān)系。
(5)按照產(chǎn)品功能方框圖畫出其可靠性方框圖。
(6)根據(jù)所需要的結(jié)構(gòu)和現(xiàn)有資料的多少來確定分析級別,即規(guī)定分析到的層次。
(7)找出故障模式,分析其原因及影響。
(8)找出故障的檢測方法。
(9)找出設(shè)計(jì)時可能的預(yù)防措施,以防止特別不希望發(fā)生的事件。
(10)確定各種故障模式對產(chǎn)品產(chǎn)生危害的嚴(yán)酷程度。
(11)確定各種故障模式的發(fā)生概率等級。
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故障模式發(fā)生的概率等級一般可分為:
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A級(經(jīng)常發(fā)生),產(chǎn)品在工作期間發(fā)生的概率是很高的,即一種故障模式發(fā)生的概率大于總故障概率的0.2.
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B級(很可能發(fā)生),產(chǎn)品在工作期間發(fā)生故障的概率為中等,即一種故障模式發(fā)生的概率為總故障概率的0.1—0.2.
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C級(偶然發(fā)生),產(chǎn)品在工作期間發(fā)生故障是偶然的,即一種故障模式發(fā)生的概率為總故障概率的0.01—0.1.
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D級(很少發(fā)生),產(chǎn)品在工作期間發(fā)生故障的概率是很小的,即一種故障模式發(fā)生的概率為總故障概率的0.001—0.01.
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E級(極不可能發(fā)生),產(chǎn)品在工作期間發(fā)生故障的概率接近于零,即一種故障模式發(fā)生的概率小于總故障概率的0.001.
(12)填寫FMEA表,并繪制危害性矩陣,如果需要進(jìn)行定量FMECA,則需填寫CA表。如果僅進(jìn)行FMEA,則第(11)步驟和繪制危害性矩陣不必進(jìn)行。