故障模式影響分析(FMEA)是分析系統(tǒng)中每一產(chǎn)品所有可能產(chǎn)生的故障模式及其對(duì)系統(tǒng)造成的所有可能影響,并按每一個(gè)故障模式的嚴(yán)重程度、檢測(cè)難易程度以及發(fā)生頻度予以分類的一種歸納分析方法。其目的在于找出組件或系統(tǒng)的潛在弱點(diǎn),為設(shè)計(jì)、制造、質(zhì)量控制提供可行的對(duì)策,及早進(jìn)行設(shè)計(jì)與制造過(guò)程的改進(jìn),提高產(chǎn)品質(zhì)量。

FMEA通過(guò)分析系統(tǒng)結(jié)構(gòu)鑒別系統(tǒng)的每一個(gè)潛在的故障模式,分析引起故障的原因,然后利用統(tǒng)計(jì)方法估算故障發(fā)生時(shí)的嚴(yán)酷度(S),故障發(fā)生頻率(O)以及不可探測(cè)度(D),計(jì)算風(fēng)險(xiǎn)優(yōu)先度(RPN)的值,根據(jù)RPN值的大小判斷系統(tǒng)是否有必要進(jìn)行改進(jìn)或者確定改進(jìn)的優(yōu)先級(jí)別。

其中(S)是指潛在故障模式發(fā)生時(shí),對(duì)下工序或系統(tǒng)影響后果的嚴(yán)重程度評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。要減少故障后果的嚴(yán)重程度,只能通過(guò)修改設(shè)計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)。一般分為災(zāi)難的、致命的、臨界的、輕微的等幾個(gè)等級(jí),取值在1～10之間；(O)是指某一故障的起因或機(jī)理出現(xiàn)的可能性。一般可分為極高、高、中等、低等幾個(gè)等級(jí),取值在1～10之間；(D)是指發(fā)現(xiàn)故障原因的難易程度,是探測(cè)故障模式或原因的能力的指標(biāo),一般分為極難、難、可能、能等幾個(gè)等級(jí),取值在1～10之間。

一、FMEA的分析流程

FMEA的分析流程如圖1所示。

圖1

FMEA將每一個(gè)底事件相關(guān)的部件作為元件,對(duì)每一元件可能出現(xiàn)的問(wèn)題及影響其完成的因素即故障模式和影響因素,通過(guò)經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù)討論來(lái)確定故障模式的嚴(yán)酷度、故障發(fā)生頻率、不可探測(cè)程度的等級(jí)和評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)。

對(duì)于嚴(yán)重度、發(fā)生度和難檢度的評(píng)價(jià)準(zhǔn)則因FMEA表的類型不同而有些不同,本設(shè)計(jì)因制動(dòng)器用于岸橋等起重機(jī)上,用FMEA的參數(shù)評(píng)價(jià)準(zhǔn)則如表1所示。

表1

二、制動(dòng)器的FMEA分析

將其潛在失效模式、原因及影響制成FMEA工作表,并請(qǐng)相關(guān)專業(yè)人員依據(jù)評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)估,最終確定失效模式的風(fēng)險(xiǎn)優(yōu)先度。由表2可知:

表2

1、此智能型制動(dòng)器最容易發(fā)生故障的部位是變頻器和制動(dòng)瓦塊,其次是制動(dòng)臂、總線、傳感器的信息采集處理設(shè)備及制動(dòng)接觸面,這5個(gè)部位的故障頻率遠(yuǎn)高于其他部位。與實(shí)際作業(yè)中制動(dòng)器發(fā)生的故障情況相吻合。

2、通過(guò)FMEA分析,可找到該智能型制動(dòng)器的薄弱環(huán)節(jié)和潛在弱點(diǎn),為進(jìn)一步采取一系列改進(jìn)措施,防止或減少故障的發(fā)生提供了依據(jù)。

智能型制動(dòng)器作為起重機(jī)的核心部件,由于其存在電氣控制系統(tǒng)和制動(dòng)器本體兩部分,其故障發(fā)生的可能性也相較于普通制動(dòng)器大幅提高。在FTA的基礎(chǔ)上運(yùn)用FMEA,分析其可靠性,可以充分發(fā)揮兩種方法的優(yōu)點(diǎn),既可以快速找到最易引發(fā)故障的環(huán)節(jié),又能減少所需分析的零部件數(shù)目,對(duì)于提高重要部件的可靠性具有很大意義