失效模式及影响分析
失效模式及影响分析、故障树分析和事件树分析是可靠性设计的组成部分。
【例题】( )是可靠性设计的组成部分。
A.质量屋
B.故障树分析
C.事件树分析
D.质量功能展开
E.失效模式及影响分析
答案:BCE
一、失效模式及影响分析简介
失效模式及影响分析,是一种自下而上(由元器件至系统)的故障因果关系的分析方法,可简称为FMEA。
FMEA有三种基本形式:(1)系统失效模式及影响分析(SFMEA);(2)设计失效模式及影响分析(DFMEA);(3)过程失效模式及影响分析(PFMEA)。
FMEA方法提供了一种规范化、标准化、系统的有效分析工具。 FMEA是对组成产品部件的可能发生故障及对上一级乃至整个系统的影响和危害程度列表进行分析的方法。
FMEA是一组系列化的活动,其目的是:(1)发现并评价产品、过程中潜在的失效及其后果。(2)采取能避免或减少这些潜在失效发生的措施。(3)形成文件以便跟踪检验所采取措施的效果,便于不断改进。
FMEA可用于现有产品和现有过程的改进,新产品和新过程的设计,预测产品和过程的可靠性水平。
FMEA是分析产品和过程薄弱环节,并采取措施改进并提高可靠性水平的有效方法。
【例题】失效模式的影响分析(FMEA)有三种基本形式:设计失效模式及影响分析、过程失效模式及影响分析和( )模式及影响分析。
A.部件失效
B.组件失效
C.运行原理失效
D.系统失效
答案:D
二、设计失效模式及影响分析
1.设计失效模式及影响分析简介
设计失效模式及影响分析可简称DFMEA,是在设计初期采用的一种分析技术,保证充分考虑到并指明潜在的失效模式及相关的原因及机理。并评价最终产品与其相关的其他部件子系统及系统相互关系。
DFMEA是一份动态文件,在产品开发设计的各阶段中,随着设计变化或其他信息及时地进行修改,直到设计任务完成。
2.失效模式及影响分析流程顺序
表6—3 失效模式及影响分析的流程步骤
步骤 |
活动 |
第一步 |
描述产品或过程 |
第二步 |
定义功能 |
第三步 |
识别潜在失效 |
第四步 |
分析失效影响并分类 |
第五步 |
确定原因并归类 |
第六步 |
检查当前方法和控制有效性 |
第七步 |
计算危害程度 |
第八步 |
采取纠正预防措施 |
第九步 |
跟踪研究,不断改进 |
3.DFMEA的表格说明
④严重度(S)。要减少严重级别,只能通过修改设计来实现。
表6-5 设计严重度(S)评价准则
失效后果 |
评定准则 |
严重度(S) |
严重危害 |
发生严重影响安全性及不符合法规 |
10 -9 |
高 |
系统不能运行或性能下降 |
8—6 |
低 |
系统运行正常,但有舒适或方便性的问题存在 |
5—4 |
轻微或无 |
有轻微影响外观、配合的问题存在或无影响 |
3—1 |
⑦频度(O)。通过设计更改或消除失效起因或机理是降低频度的唯一途径。
表6—6 设计频度(O)评定准则
失效发生的可能性 |
频度(O) |
很高:几乎不可避免 |
10-9 |
高:反复发生 |
8-7 |
中等:偶尔发生 |
6-4 |
低:相对很少发生 |
3-2 |
极低:失效不太可能发生 |
1 |
⑨不易探测度(D)。
表6-7 设计不易探测度(D)评价准则
探测性 |
评定准则 |
不易探测度(D) |
很少 |
很少或几乎不可能探测失效的原因 |
10-7 |
较少 |
较少能探测失效原因 |
6-4 |
很多 |
有很多的机会可以探测到失效原因 |
3-1 |
⑩风险顺序数(RPN):是严重度、频度、不易探测度的乘积。
风险顺序数大时设计人员应采取纠正措施,减少风险顺序数。人们根据风险评估来决定是否采取改进措施。
①不管RPN的值多大,当严重度(S)高时要特别注意,一般可能要采取改进措施。
②当危及顾客、制造和装配人员时,要采取改进措施。
③若需要多个改进时,可按RPV值的大小来排列优先解决的顺序。
【例题】失效模式及影响分析的流程步骤中,首要步骤是()。
A.描述产品或过程
B.定义功能
C.识别潜在失效
D.确定原因并归类
答案:A
【例题】严重度(S)是设计失效模式及影响分析(DFMEA)失效模式严重程度的评价指标。当设计严重度(S)取值在10~9时,失效后果为( )。
A.轻微或无
B.低
C.高
D.严重危害
答案:D
三、过程失效模式及影响分析
1.过程失效模式及影响分析简介
过程失效模式及影响分析可简称PFMEA,PFMEA是对过程进行分析的一种分析技术,保证充分考虑并指明潜在失效模式及其后果,分析其起因和机理。PFMEA是总结了工艺设计时的设计思想,是一种系统化的设计方法。
PFMEA可用于以下方面:①确定与产品相关的过程失效模式。②评价失效模式对顾客的潜在影响。③确定失效起因,减少失效。④根据失效模式的级别,建立纠正措施的优选体系。
PFMEA是一份动态文件,应在生产设备准备之前完成。设计缺陷所产生的失效模式不包括在PFMEA中,PFMEA只解决过程中的失效,但要考虑产品设计特性参数。
2.PFMEA的表格说明
④严重度(S)。要减少严重级别,只能通过修改过程设计来实现。
⑩风险顺序数(RPN):是严重度(S)、频度(O)、不易探测度(D)的乘积。
【例题】以下关于风险顺序数、严重度、频度、不易探测度之间关系的表述正确的是( )。
A.严重度=频度×不易探测度×风险顺序数
B.频度=不易探测度×风险顺序数×严重度
C.不易探测度=风险顺序数×严重度×频度、
D.风险顺序数=严重度×频度×不易探测度
答案:D
【例题】以于关于过程失效模式及影响分析的说法,错误的是( )。
A.PFMEA是对过程进行分析的一种分析技术
B.PFMEA是一份动态文件,应在生产设备准备之前完成
C.PFMEA可解决设计缺陷所产生的失效、过程中的失效
D.PFMEA是总结了工艺设计时的设计思想,是一种系统化的设计方法
答案:C
【例题】过程失效模式及影响分析(PFMEA)的作用包括( )。
A.确定与产品相关的过程失效模式
B.评价失效模式对顾客的潜在影响
C.确定失效起因,减少失效
D.确定失效过程的最小割集
E.根据失效模式的级别,建立纠正措施的优选体系
答案:ABCE