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1、EMEA.在舰炮瞄具项目质量管理中的应用研究摘要随着装备采购制度的改革，竞争性采购将进一步推广，军方在装备采购中的主体地位也得到进一步确立。因此，在满足国防武器装备建设的基础上，军工企业的发展必须坚持市场导向、以满足用户需求为出发点，通过采取加强军品市场开发、提升产品质量、加强成本控制、提升核心竞争力等措施，才能在军品竞争性采购中赢得机会，而军品质量成为重中之重。本文以舰炮瞄具开发项目中的质量管理为研究对象，探讨某舰炮瞄具产品功能失效问题上的现状。为找到解决某舰炮瞄具功能失效的产生原因，通过对XM研究所舰炮瞄具研发技术水平和产品功能失效控制能力进行剖析，找到舰炮瞄具目前在开发过程存在的缺乏全过
2、程监督、依赖经验管理、精细管理要素识别不够、研发过程控制薄弱、项目质量师作用发挥不够等五个方面主要问题，随后有针对性地给出了采用FMEA分析、实施FMEA流程、落实质量保证大纲、提升质量意识、确立质量保障机制等对策建议。其主要核心内容就是在舰炮瞄具的研发过程中加入产品功能失效模式与影响分析的控制理念，通过项目管理的手段加以落实，从而尽可能的预防舰炮瞄具产品出现功能失效的几率。通过在研发设计过程中引入产品功能失效模式与影响分析的开发理念,将舰炮瞄具的功能失效问题在舰炮瞄具的研发过程中就加以预防和消除。根据FMEA质量控制技术的基本应用原理，论述了其在某舰炮瞄具产品设计过程中应用的步骤和方法，列举
3、了在产品设计和生产过程中质量控制的具体案例。实证分析结果表明，在产品开发过程中系统地引入项目质量管理方法，能有效地提高产品的开发质量，同时提升顾客的满意度。关键词：FMEA；舰炮瞄具；质量管理研究类型：应用研究Subject:ApplicationResearchonFMEAinProjectQualityManagementofNavalGunSightingTelescopeSpecialty:ProjectManagementName:YangZhao(Signature)Instructor:WangXinping(Signature)ABSTRACTWiththereformofth
4、esystemofequipmentprocurement,thecompetitiveprocurementwillpromotefurther,themilitaryinthedominantpositionofequipmentprocurementisfurtherestablished.Therefore,militaryindustrialenterprisesinthedevelopmentofthenationaldefenseweaponsandequipmentconstruction,onthebasisofmustadheretomarket-oriented,tome
5、etuserneedsasthestartingpointandthefoothold,throughtostrengthenmilitarymarketdevelopment,improveproductquality,strengthencostcontrolandimprovethecorecompetitionability,towintheopportunityinthecompetitiveprocurementofmilitaryproducts,andmilitaryqualityasitstoppriority.Basedonthenavalgunsightdevelopme
6、ntprojectsinthequalitymanagementastheresearchobject,exploreacertainnavalgunsightthepresentsituationoftheproductfunctionfailureissue.Tofindasolutiontoanavalgunsightfunctioncausesofthefailure,throughtotheXMinstituteofnavalgunsightdevelopmenttechnologylevelandproductfunctionfailurecontrolareanalyzed,an
7、dfindthenavalgunsightatpresentthemainproblemsexistinginthedevelopmentprocess,suchaslackingofwholeprocesssupervision,dependonexperiencemanagement,insufficientfinemanagementelementsrecognition,weakresearchanddevelopmentprocesscontrol,projectqualityengineerroleplaywasnotenoughetc,thengivessuggestions,t
8、hatisAdoptingFMEAanalysis,implementingFMEAprocess,implementingqualityassuranceprogram,improvingqualityconsciousness,establishingqualityguaranteemechanism.Itscorecontentismainlyinnavalgunsighttojoinintheprocessofresearchanddevelopmentofproductfunctionfailuremodeandeffectsanalysiscontrolconcept,bymean
9、sofprojectmanagementbeimplemented,asmuchaspossibletothepreventionofnavalgunsightproductprobabilityoffunctionfailure.Byintroducingproductfunctionintheprocessofresearchanddevelopmentdesignfailuremodeandeffectanalysisofdevelopmentidea,thenavalgunsightfunctionfailureprobleminthenavalgunsightofintheproce
10、ssofresearchanddevelopmentistopreventandeliminatethem.AccordingtotheprincipleofbasicapplicationofFMEAqualitycontroltechnology,discussesitsinacertainnavalgunsightstepsandmethodsoftheapplicationintheprocessofproductdesign,liststhequalitycontrolintheprocessofproductdesignandproductionofspecificcase.The
11、empiricalanalysisresultsshowthatintheprocessofproductdevelopmentprojectqualitymanagementmethod,introducedsystematically,caneffectivelyimprovethequalityofproductdevelopment,whileincreasingcustomersatisfaction.Keywords：FMEA；Navalgunsightingtelescope；QualitymanagementTypeofThesis:ApplicationResearch1绪论
12、11.l研究背景11.2 研究意义21.3 国内外研究现状21.3.1 FMEA的起源21.3.2 国外应用研究现状31.3.3 国内应用研究现状41.4 研究框架与内容52FMEA基本原理综述72.1 FMEA概述72.2 FMEA的目的72.3 FMEA分类82.4 FMEA术语定义92.5 FMEA执行步骤93舰炮瞄具项目质管理现状153.1 舰炮瞄具的特点及质量要求153.2 舰炮瞄具项目质量管控方式163.3 舰炮瞄具质量现状163.4 舰炮瞄具质量原因分析183.4.1 质量管理工作与产品开发工作脱节183.4.2 设计质量的控制力度较弱193.4.3 外协外购产品质量控制力度不够
13、193.4.4 未充分形成管理制度和文化氛围193.5 舰炮瞄具项目质量管理面临的主要问题203.5.1 产品设计可靠性低203.5.2 重视进度忽视质量203.6 舰炮瞄具项目应用FMEA可行性分析203.6.1 人力资源可支撑性分析203.6.2 FMEA的可操作性分析203.7 舰炮瞄具质量问题的对策建议214FMEA在舰炮瞄具质管理中的应用224.1 某舰炮瞄具简介224.1.1 某舰炮瞄具功能及组成224.1.2 某舰炮瞄具现状234.2 FMEA在某舰炮瞄具质量管理中的应用234.2.1 确定分析对象234.2.2 成立FMEA小组234.2.3 分析方法的选取234.2.4 约定
14、层次划分244.2.5 绘制功能方框图244.2.6 故障模式244.2.7 失效原因分析254.2.8 失效影响264.2.9 失效影响评估264.2.10 计算RPN284.2.11 主要失效模式预防措施284.2.12 改善后FMEA的效果分析294.2.13 填写FMEA报告295结论与展望325.1 研究结论325.2 后续研究展望32致谢34参考文献351绪论本章是对论文进行总体纲要的介绍，其主要内容包含四个部分，分别是研究背景、研究意义、国内外研究综述、论文内容与框架。首先以XM研究所面临的情况为背景，指出舰炮瞄具研发生产中质量的重要性，进而引入FMEA(FailureModea
15、ndEffectsAnalysis),即故障模式与影响分析概念，指出研究的方向。根据文献内容对FMEA的起源、国内外应用研究现状进行阐述，明确论文写作目的。最后介绍论文研究的内容与框架。1.1 研究背景XM研究院海军装备研究所主要产品是舰炮瞄具。十几年来，已经为海军水面舰艇部队提供了多型舰炮瞄具产品，得到了用户的好评。随着国家对海军投入的增长，以及海军装备研究所的不断发展壮大以及几型新产品的推出，研究所的研发、生产、经营情况发生了很大的转变，表现在以下几个方面：(1)客户群扩大。国家对国防的大力投入，以及国家军贸战略的改变，客户群从原来的主要面向我国海军扩大到其他国家海军部队以及海警海事领域。
16、(2)客户对产品的需求明显增多。国内的一些舰炮研发生产企业，因为本身研发速度的加快和产品改进换代的增快，所以相应的舰炮瞄具也必须跟上其研发速度和换代速度，而且在功能、质量、成本上有一定的要求。(3)客户对产品开发的周期要求短。市场不等人，谁能在最短的时间进入市场，谁就会掌握主动权，负责就会失去最佳的市场推广时间，进而导致整个项目的失败。(4)客户对产品质量的要求不断提高。市场竞争有四大要素，质量、价格、供货周期、售后服务，而质量是其中最核心的要素。客户对质量的要求在向全方位发展：性能指标、可靠性、可维护性、操控性等等。(5)外部环境竞争激烈。舰炮武器因具有精确制导、覆盖面大和持续发射等优点,特
17、别是应对低烈度冲突、打击近距离的目标、打击低价值目标优势更加突出，致使众多军工企业都在角力舰炮市场，竞争异常激烈。正是研究所经营形势发生了如此多的变化，尤其是近年来舰炮瞄具竞争日益激烈，质量已经成为企业竞争优势之一，研究所在面对客户功能多、品质高、价格优、周期短的需求的全面竞争下，需要通过质量管理推动强化竞争力。企业越能满足客户对质量的要求，它就越能使自己与竞争者区分开来。质量保证来自产品形成的各个环节，如果一个环节出错，都有可能导致产品质量的下降，甚至给企业带来严重损失，而避免发生产品失效导致企业损失的最优途径，就是在产品设计之初做好预防，尽早确认和消除可能的失效。即应用FMEA（故障模式与
18、影响分析）技术来识别研究所在舰炮瞄具研发过程中的一些潜在问题和风险，以便给出相应的对策建议，提高舰炮瞄具研发设计的质量水平、可靠性、经济性水平，进而提高研究所竞争力。1.2研究意义目前XM研究院海军装备研究所舰炮瞄具开发中缺少失效模式及后果分析，设计质量主要取决于工程师个人的技术水平和工作经验，许多本来完全可以避免的质量问题，直到产品试制、试验时才被发现，甚至是产品有些缺陷直到交付客户使用后，才得以暴露。这既浪费了人力，财力，更对研究所的企业形象和品牌带来了一定的负面影响。因此，本论文希望将FMEA这种质量管理工具运用到舰炮瞄具研发过程中，充分发挥FMEA方法在识别、发掘潜在质量问题之成因并给
19、出解决对策方面的突出效果，帮助提前发现潜在风险，通过改良设计、工艺调整等手段规避或者降低风险，缩短产品研发周期，提高产品的质量，提升产品的可靠性，从而增加产品在军品市场上的竞争力。其具有以下几方面意义：（1）降低研发成本、缩短研发周期。可预先做好防范措施或第二方案，让新产品开发成本和生产周期缩短；能够以较小的成本进行产品缺陷修改或产品优化，减轻事后修改的危机，减少或消除事后修改带来的巨大损失。（2）提高产品的经济效益。通过在产品设计阶段引入可靠性理念，设计制造出高可靠性的产品，可以减少使用阶段维修成本，从而减少产品的总成本（产品设计、制造、使用的成本之和），提高其经济效益。（3）提升产品研发水
20、平，提高产品质量管理水平。通过FMEA这种质量管理工具在舰炮瞄具新品研发过程中的应用，得到大量瞄具开发的有用数据和产品开发经验，同时也拓宽了舰炮瞄具的设计开发方法，形成一套适合研究所的瞄具研发管理方法，提升研究所研发质量管理水平。（4）提高装备的作战能力。装备的作战能力体现出装备的竞争力，可靠性高的装备将会降低其故障频率，保证装备的高效使用，进而能保证出色的完成作战任务。（5）提升客户满意度和市场竞争力。从设计源头提高产品质量，提升产品可靠性,是企业发展到一定阶段、一定规模后，提高质量管理水平的必由之路，从而提升客户满意度和市场竞争力。1.3国内外研究现状1.3.1 FMEA的起源FMEA（F
21、aiIureModeandEffectsAnaIySiS）即故障模式与影响分析，是分析系统中每个单元所有可能产生的故障模式以及对系统产生的所有可能影响和后果，并且按照每个故障模式的发生概率和其严重程度予以分类的一种归纳型分析方法叫该技术最早是由美国军方提出的。20世纪50年代，由于美军战斗机的电气装置和油压装置可靠性不高，导致失事频繁，经常造成机毁人亡的严重后果。美国格鲁曼飞机公司首先将FMEA的观念运用在螺旋桨战斗机操作系统的故障分析，取得很好效果。由于FMEA在运用中不需要使用高深的数学知识，只需要进行定性分析，相对容易掌握，实用价值比较高，因此得到工程领域的高度重视。到20世纪60年代中
22、期,航天工业正式开始应用FMEA技术。美国国家宇航局在实施阿波罗登月计划时，在合同中明确要求实施FMEA,这使航天飞机的可靠性得到了保证。1976年美国FMEA的军用标准颁布。70年代末期，FMEA技术逐步进入汽车、医疗设备这两大工业领域。80年代中期，FMEA在汽车工业领域的应用日趋成熟，整个制造过程需要使用过程FMEA进行确认。1988年美国国家航空局发布通报，要求在所有航空系统的设计分析、加工制造过程中都必须使用FMEAo1991年IS09000推荐使用FMEA提高产品和过程的设计。1994年，FMEA成为QS9000的认证要求。美国、欧洲、日本等发达国家都已将FMEA技术纳入了国家标准
23、和军用标准当中，标准规范化了这项技术,并且配合其他可靠性技术一起使用，增加了FMEA的应用价值。1969年，美国军用标准MlL-S-882系统安全性规范中采用FMEA和FTA。1974年，美国公布FMEA的美国军用标准MIL-STD-1629,后被1980年公布MIL-STD-1629A所替代。英国标准BS57605系统、设备和零件的可靠性中也进行了FMEA的应用实例介绍。日本更加重视FMEA,视之为企业核心技术。目前，FMEA被广泛应用于各个领域，经过不断地加以完善，成为一种质量控制、风险预防的手段。20世纪60年代，我国也开始重视可靠性技术，FMEA等技术方法被引进到国内。在80年代初期，
24、随着可靠性工作的普及，可靠性技术在工程领域得到了广泛应用。我国从事产品设计、试验、管理和维修的各种专业人员也逐渐地接受了FMEA的概念和方法，并被逐步引入到各个领域当中。FMEA技术的相关内容也被添加到我国的国标和国军标当中，如国标GB826-87系统可靠性分析技术失效模式和效应分析(FMEA)程序，国军标GJB450-88装备研制和生产的可靠性通用纲领，国军标GJB1391-92故障模式、影响及危害性分析程序等。由于FMEA在分析潜在故障模式方面，考虑细致周密，作用显著，目前己广泛地应用到兵器、航空、航天、汽车、电力、建筑、机械制造、电子、家用电器、医疗器械、软件等工业领域行业。1.3.2
25、国外应用研究现状KaraZaitri等在FMEA原有的基础上提出了改进,将概率和矩阵方法引入到FMEA分析中，可以更有效的识别潜在的故障以及其产生的原因，并以实例说明之。ArashShahin将卡诺模型引入FMEA分析方法中，不仅加强了FMEA分析的效率，而且降低了设计前期的故障发生率叫CEPelaez与JBBowles提出了将模糊认知图原因导入FMECA分析中，直观的描述了FMEA分析中各个因素之间的因果关系，从而为预测和分析复杂系统的故障模式影响、故障原因提供了一种很好的方法。另外，关于故障模式危害性评估方法的研究也日益成熟。JohnB.Bowles首先将模糊逻辑运用到FMECA中，用以描
26、述严重度、发生度和检测度与风险优先顺序的关系，通过引入模糊逻辑克服了传统FMECA中RPN的缺陷，并提出了两种基于模糊逻辑的危害度评价方法叫K.XU等提出了基于模糊逻辑的FMECA方法，并对该方法进行了拓展，构建了一个模糊评价系统，通过采用模糊FMECA方法对柴油发动机涡轮增压系统进行风险程度评估，取得很好的效果。Kwai-SangChin等将基于模糊逻辑的FMECA分析方法引入产品的设计开发中，并开发了相应的模糊专家系统，通过这个专家系统，让缺乏FMECA分析经验的设计人员能够快速进行FMECA分析和设计，并且能够在设计阶段将产品的设计需求、设计的健壮性、材料和零件的选择以及产品成本的考虑综
27、合起来叫GarCia等将模糊逻辑和数据包络分析的思想相结合，提出了基于模糊数据包络分析的FMECA方法，该方法一方面能够很好地克服传统FMECA中的很难处理“模糊”信息的缺点，另一方面借助数据包络分析（DEA）模型能够迅速确定影响每个故障模式的诸多指标的权重，在某些程度上降低了评价结果的主观性，使其更加可信网。AnandPillay等将灰色理论和模糊规则库应用到传统的FMECA分析中，利用模糊规则库对那些风险程度不同但是具有相同RPN值的潜在故障模式实施分级，然后采用反模糊语义值与灰色理论确定S、0、D的权重，这样既整合了专家知识和经验，提高了FMECA的实际应用能力，而且因为权重确定的灵活性
28、也为探索系统的薄弱环节提供了切实可行的思路。1.3.3 国内应用研究现状FMEA在制造业中运用最广泛，可在设计阶段进行故障模式与影响分析，也可在制造过程中进行故障模式与影响分析。例如，刘可雄在产品制程中引入FMEA,对产品实现过程的动作和资源进行预防性的管控，成功的将产品过程质量稳定提升，大幅降低了产品的不合格率，同时改善了产品质量IK）L李华新通过对QFD、FMEA和田口方法进行集成，把这种集成模型应用于汽车安全带的设计开发中，从设计开发源头对汽车安全带的质量进行控制，确保汽车安全带的质量WL付明玉提出了一种量化FMEA风险等级数的评定方法，并通过层次分析法（AHP）和模糊综合评判法（FCE
29、）的理论分析，构建了动力定位控制系统的综合评判模型，将FMEA的结果进行了量化分析，从而更好地预防故障的发生。倪灿斌从分析电路系统的角度，结合FMEA与数据挖掘方法，提出一种基于数据挖掘的FMEA处理方法。它将电路系统的仿真数据作为判别故障的依据，并结合传统标准手册的数据综合评估电路系统可靠程度网。王舟帆基于Petri网理论和系统安全性分析方法，提出了一种Petri网和FMEA综合安全分析方法，并在计算机联锁开发中进行安全性论证温秀琴运用FMEA方法，对某型号罗盘外场暴露的故障模式进行系统分析，找出每一个故障模式对产品本身、系统和飞机3个层次的影响及严酷度类别，继而提出设计改进措施，并将改进措
30、施落实到改进样机中，经过试验验证最终实现了可靠性改进目标,。何成兵利用故障模式及影响分析法(FMEA法)开展了设备故障模式统计分析，获得了风力发电机组各设备故障模式详细统计报表，包括设备功能、功能故障、故障模式、故障原因、故障影响及预防措施等相关信息，为风力发电机组状态监测与故障诊断提供理论基础同。黄李介绍了FMEA分析验证技术在国内航天领域的研究状况，包括基本分析流程、仿真建模技术研究，并介绍了该技术在国内航天应用中的发展前景。在非制造业，FMEA也广泛运用。例如，王东将失效模式及影响分析(FMEA)引入到IT项目的风险分析中，通过FMEA分析列出及评估项目中潜在的失效模式及造成的后果，并通
31、过持续反复的分析、评价、改进，使项目的风险得到有效的控制四。彭国明通过对FMEA方法的研究，同时融合软件质量管理的技术方法和过程方法，创新的提出了基于FMEA模型的软件质量管理框架幽。张朝龙提出了将FMEA应用于产品使用服务阶段的管理模式，建立了FMEA在使用服务阶段的数据模型，搭建了电力设备维护、维修、大修系统，并在某变电站设备中成功实施应用四。李梁将FMEA方法用于仓储管理，将模糊理论同FMEA相结合，用定性的打分计算得出定量的质心值，通过质心值对失效模式进行排序，识别了仓储作业所有的潜在失效模式L杲祥明在总结传统质量成本理论研究成果的基础上，综合客户满意度、失效模式和效果分析(FMEA)
32、、质量损失和隐形质量成本等因素，对不良质量成本的形成进行充分的研究，发现其形成原因并提出相应的改进方法。陆晓燕将FMEA工具应用于制药用水系统验证阶段，证明该工艺流程及设备能生产出水质符合中华人民共和国药典2010年版二部、产量满足生产需求,在最合理的成本下最大限度地降低污染风险冈；李陆雯等利用FMEA分析方法列举了高成本企业从低成本供应商采购零部件的潜在风险，识别潜在风险的分析、评价过程和方法，以便控制低成本采购的风险或采取相应的风险应对措施例。虽然人们对于故障模式及影响分析在制造业和非制造业运用都较为广泛，且取得了一些很好的成果，关于FMEA运用在舰炮瞄具中的尚属首例，在舰炮瞄具项目质量管
33、理中的应用研究更少，这也正是本文所要讨论的课题原因之一。1.4研究框架与内容本论文研究技术路线如图1-1所示。图1-1技术路线图基于以上研究框架策划，本论文主要研究内容如下：第一章，绪论。本章是对论文进行总体纲要的介绍。通过舰炮武器装备背景介绍，FMEA文献综述，确定了研究主题。第二章，FMEA基本原理综述。FMEA理论剖析，着重介绍FMEA的概念、定义、目的、分类、执行步骤等进行介绍。为论文的实例分析提供理论依据。第三章，舰炮瞄具项目质量管理现状。分析舰炮瞄具项目质量管理特点及质量要求，明确舰炮瞄具项目质量管理的难点，最后对于舰炮瞄具项目质量管理中应用FMEA的可行性进行分析研究。第四章，F
34、MEA应用实例分析。就某舰炮光电瞄具开发过程进行了FMEA应用实例分析研究。具体内容包括:组建FMEA团队，确定分析对象，绘制系统功能图，故障模式及影响分析，故障原因分析，纠正措施等。第五章，研究成果与展望。针对FMEA实施效果，进行总结和分析。最后对FMEA在舰炮瞄具项目质量管理中运用进行展望。2FMEA基本原理综述FMEA技术经过了半个多世纪的发展，己经逐渐演变为一种有效的质量可靠性工具，被应用于各个领域。本章将着重介绍FMEA的概念、应用目的、方法分类、执行步骤等详细内容，对FMEA进行理论剖析。2.1 FMEA概述FMEA（FailureModeandEffectsAnaIySiS）即
35、故障模式与影响分析，它是一种防患于未然的方法，即在产品交付用户之前，帮助我们定义、识别、区分和消除己知的和潜在的设计或制造过程中的故障。实际上，FMEA是FMA（故障模式分析）和FEA（故障影响分析）的组合网。FMEA是一种定性分析方法，在产品设计过程中，分析产品各组成单元潜在的各种故障模式及其对产品功能影响的严重程度，提出预防措施和改进计划，是一种提升可靠性的方法。从产品结构的最低级开始，采用“自下而上的逻辑归纳法，通过了解每个功能单元故障模式，跟踪到系统级，从而了解每个单元故障模式对产品系统功能的影响四。FMEA是一种可靠性保障技术，能够较为准确地描述产品与组成系统的各功能单元之间的逻辑关
36、系，并判断功能单元的故障对系统产生的影响程度，使得这些在过去必须依靠人们的文化知识、经验、能力等才能完成的工作，在一定程度上降低了对人为因素的依赖性。FMEA是一组系列化的活动，也可以作为一种解决问题的工具，这种工具是以团队为基础的，用来帮助用户识别、消除或减少潜在风险。FMEA既可以作为其他综合质量评价体系的一部分，也可以作为独立的工具使用，独立解决产品实现过程中存在的问题1281o2.2 FMEA的目的潜在的失效模式和后果分析（FMEA）作为一种策划用作预防措施工具，在产品生命周期内的各个阶段存在不同形式的FMEA,但是它们的根本目的是一致的，即从产品设计（功能设计、系统设计、软硬件设计）
37、，加工制造（工艺设计、生产可行性分析、生产设备设计与使用）和产品使用角度寻找各种设计和制造过程中的薄弱环节和缺陷，从而消除或者减少潜在的风险隐患，提升产品的质量与可靠性水平。其目的主要有以下几方面：降低风险与损失。事先进行FMEA,对产品进行修改比较容易、并且成本也较低,降低事后修改的风险及巨大损失。明确重要的故障模式。由于前期设计不足，造成产品故障或过程失效，给客户带来损失。找出设计上的问题点。有助于客观真实地评价产品设计的优劣，在产品设计过程中应考虑并体现FMEA分析。降低制造过程不合格率。有助于在产品开发初期，考虑产品的可制造性和装配性。提供改进设计的优先控制系统，引导资源去优先解决风险
38、等级较高的问题。提高效率，改善管理。采用FMEA可以激发集体的灵感、发动集体的智慧、综合集体的经验。经验文件化。FMEA是跨职能小组智慧的文件化，是开发经验的总结与事例的积累，通过收集相关资料，形成数据库和存档文件，为后续产品的研制奠定坚实的基础。2.3 FMEA分类由于产品故障可能与设计、制造过程、使用以及服务有关，因此FMEA又细分为:DFMEA（设计FMEA）、PFMEA（过程FMEA）、EFMEA（设备FMEA）、SFMEA（体系FMEA）o在实际工程中,FMEA分为四类:系统FMEA、设计FMEA、过程FMEA、服务FMEA,分别应用于产品开发中的规划论证阶段、研发阶段、制造阶段、使
39、用阶段。FMEA分析是一个循环持续改进的过程，因此不同阶段的FMEA并不是完全独立的。（1）系统FMEA：将研究的系统结构化，并分成系统单元，说明各单元间的功能关系。从已描述的功能中导出每一系统单元的可想象的潜在故障，确定不同系统单元潜在故障间的逻辑关系，以便能在系统FMEA中分析潜在的故障、故障影响和故障起因。（2）设计FMEA：可分为功能FMEA和硬件FMEA。前者用于方案论证阶段，此时各部件设计未完成，目的是分析研究系统功能设计的薄弱环节与缺陷，为系统功能设计方案改进和权衡提供依据。后者用于工程研发阶段，此时产品设计图纸及其它工程设计资料己确定，目的是分析研究系统软硬件的薄弱环节与缺陷，
40、为系统硬件设计方案的改进和权衡提供依据。（3）过程FMEA：在制造、装配阶段，负责制造、装配的工程小组主要采用的一种分析技术。为制造工艺的设计改进提供依据。分析研究生产设备的故障对产品的影响，为生产设备改进提供依据。尽可能提高过程质量、可靠性、维修性和生产率。（4）服务FMEA：在产品到达用户之前对服务进行分析。由于系统或者过程缺陷而产生的故障模式（任务、错误、缺陷），尽量降低整个机构中服务的故障，通过提高服务、质量和可靠性，使客户满意度最大化。2.4 FMEA术语定义故障(FailUre)：一般而言，故障是指在产品工作过程中，因某种原因丧失其技术文件中明确规定的功能或危害安全的现象。失效有时
41、也被称为一种故障，但这些故障却是可修复的。故障模式(FaiIUreMOde)：故障状态的具体表现形式的分类。未达到设计意图的形式;过程不满足要求的形式。故障影响(FaiIUreEffects)：由于故障导致系统功能丧失或性能减退产生的影响。故障起因(CaUSe)：引发故障的原因，主要指设计和过程缺陷。客户(CUStOmer)：客户一般指外部的最终用户。有时，下一道工序也可以是上一道工序的客户。严重度(SeVerity)：对给定故障模式最严重的影响后果的级别数评估，是单一的FMEA范围内的相对定级结果。发生度(OCCUiTenCe)：对特定故障起因预期可能发生的次数评估，描述出现的可能性的级别数
42、具有相对意义。检测度(DeteCtiOn)：利用现行识别方法找出故障起因、过程缺陷或后序发生故障可能性的评价指标。风险顺序数RPN(RiSkPriorityNUmber)：是指严重度、发生度、检测度三者的乘积,用来表示风险等级，其数值愈大潜在问题愈严重。根据风险顺序的大小决定改进措施优先顺序。可靠性(Reliability)：是元件、产品、系统在一定时间内、在一定条件下无故障地执行指定功能的能力或可能性。2.5 FMEA执行步骤FMEA并不是简单地填写一个表格，而是要达到消除或减少故障并制定适宜的控制方法以保证产品可靠性。一般情况下，对系统进行FMEA分析时，按以下步骤进行：(1)确定分析对象
43、根据系统的重要度、复杂度、分析工作进度、费用的允许度以及技术成熟度等，确定系统FMEA分析的主要对象。(2)成立FMEA小组为了进行FMEA,可在所有相关部门内选择一些直接相关人、实质性代表构成一个小组。该小组可由实践经验丰富的人员组成，包括设计、制造、售后服务、质量、可靠性等部门人员。(3)选取分析方法FMEA方法包括硬件法和功能法两种。硬件法是指从硬件的角度，对每个器件管脚输出分别去考虑故障模式、故障影响和检测补偿措施。功能法是指每个产品可以完成若干个功能，而功能可以按输出分类，这种方法将输出一冽出并对它们的故障模式进行分析。（4）定义系统功能，确定分析层次定义系统包括系统的功能与规格，系
44、统的整体轮廓。系统约定层次可以根据GJB1391-2006中的三级故障影响来划分，即局部影响、高一层次影响与最终影响。（5）绘制功能方框图方框图是一种用正方形、长方形和其它适当的图形来表示某一仪器部件间的相对位置和功能的图解，表示电路、程序、部件等内在联系。方框图表示各独立部分的性能、作用等，方框之间用线连接起来，表示各部分之间的相互关系。使用方框图，目的是为了确认系统或者项目的功能、目的、技术性能要求。对于有不同的故障模式的项目，应该列出该项目的所有功能。（6）故障模式分析故障模式是“故障的表现形式。如短路、开路、断裂、过度耗损等在分析系统故障模式时，一般从系统的故障模式开始分析，列出产生故
45、障的所有可能原因。故障模式不但是FMEA分析的基本要素，而且还是进行故障树分析、事件树分析等其他故障分析方法的基础条件。在分析系统故障模式时，需要区分功能故障和潜在故障这两类性质不同的故障。功能故障是系统不能正确完成需求功能的故障；潜在故障是系统将不能正确完成需求功能的故障，可以用于系统故障的监测。在进行系统故障模式分析时，系统一般具有多种功能，故需要分析系统在每种功能下的可能的故障模式，还需说明系统的故障模式在哪个任务剖面下的哪个任务阶段发生的。表2-1中列举了大部分典型的常见的故障模式清单，基本上囊括了大部分产品、系统可能产生的故障，适用于系统在详细设计阶段的故障模式分析四。表2-1典型的
46、常见的故障模式清单序号故障模式序号故障模式序号故障模式1结构故障（破损）11超出允差（下限）21提前运行2捆结或卡死12意外运行22滞后运行3振动13间歇性工作23错误输入（过大）4不能保证正常位置14漂移性工作24错误输入（过小）5打不开15错误指示25无输入6关不上16流动不畅26无输出7误开17错误动作27短路8误关18不能关机28开路9漏泄19不能开机29漏电10超出允差（上限）20不能切换30其它（7）进行失效原因分析故障原因分析是为了找出每个“引起故障的设计、制造、使用和维修等有关因素”，并根据这些因素提出补偿措施和改进方法，以降低故障发生的可能性，增加系统的可靠性。故障原因分析大
47、致分为两个方面：直接故障原因（即故障机理）和间接故障原因。直接故障原因是系统本身“引起故障的物理的、化学的、生物的或其他的过程”；间接故障原因是指设计、制造、装配和认为因素等造成的原因。进行故障原因分析时，可以以相似系统为基础进行分析，全方面分析系统发生故障的各种原因。同时要考虑系统约定层次之间的关系，因为系统低级别约定层次的故障模式一般是系统高一级别约定层次的故障原因口儿（8）进行失效影响分析故障影响是“故障模式对产品的使用、功能或状态所导致的结果状态故障模式的故障影响通常是按照系统约定层次进行分析的，需要分析系统所在层次的故障影响以及系统所在更高层次的故障影响。系统故障影响的定义冏如表2-
48、2所示。表二根据约定层次划分的故障影响定义名称定义特点提示局部影响某产品的故障模式对该产品自（1）它是对故障后果的最基局部影响可能是身和与该产品所在约定层次相本、最简单的判断；故障模式本身。同的其他产品的使用、功能或状（2）是描述故障模式对被分态的影响。析产品局部产生的后果。高一层次影响某产品的故隙模式对该产品所是描述被分析产品故隙模式指被分析产品对在约定层次的高一层次产品的对紧邻上一层次产品的影响紧邻上一约定层使用、功能或状态的影响。次的影响。最终影响指系统中某产品的故隙模式对设计、使用和决策者关注的重指被分析产品对初始约定层次产品的使用、功能要内容；划分严酷度、确定设初始约定层次的或状态的影响。计改进与使用补偿措施的依影响。据；描述被分
