GB/T 7826-1987 系统可靠性分析技术 失效模式和效应分析(FMEA)程序

中华人民共和国国家标准

系统可靠性分析技术

失效模式和效应分析程序

范围

标准阐述失效模式和效应分析与失效模式效应及危害度分析并就

如何达到各种目的提供以下指南

提供完成分析所必需的程序

确定合适的术语假设危害度和失效模式

确定基本原则

提供必要的表格形式的实例

鉴于是分析的扩展所有用于

表示的一般定性分析均可适用于

标准等同采用国际标准

总则

失效模式和效应分析以及失效模式效应和危害度分析是可靠性分析

方法这种分析致力于在实际使用中找出对系统性能有显著影响的各种失效

一般而任何部件的失效或失效模式均对系统性能有不利影响在进行系统可靠性安全性和

有效性的研究中要求作定性和定量分析而且这两者是互为补充的应用定量分析方法可计算或预测

在特定条件下执行任务期间或长期运行中的系统性能指标典型指标分可靠度安全性有效度失

效率失效前平均时间等

是以具有明确失效判据或主要失效模式的部件级或分装置级为基础的从基单元失

效特征和系统功能结构出发用来确定单元失效和系统失效之间的关系或单元失效与系统工

作不正常操作受到抑制以及性能或完整性下降等之间的关系为了评价次级或更高一级系统或子系

统的失效可能还需要考虑事件的时间顺序

狭义地说仅限于对硬件失效模式的定性分析而不包括人为差错和软件错误尽管实际

系统中往往会遇到后两种情况但广义地说这些因素也被包括在内

失效后果的严重性用危害度来描述危害度用系统丧失能力和对人身的伤害程度来分类或划分等

级有时也按其发生的概率来表示最好分别地确定这些概率

一个逻辑上的扩展是考虑失效模式的危害度和失效模式发生的概率这种确定失效模式

的危害度分析被广泛地称为

分析目的

和对可靠性保证规划来说是十分重要的技术它可以用于广泛的问题和遇到

的技术系统中为了适应一定的目的完成和的深度和方式可以变化在计划论

国家标准局批准实施

证和技术设计阶段进行有限的分析而在设计和开发阶段得到进一步完善然而要记住

只是可靠性和维修性规划中所要求进行的各种工作和活动中的一部分是一种归纳法用以对

系统可靠性和安全性方面完成从低分析级到高分析级的定性分析

为了进行需要根据系统结构作出的状态图和可靠性方框图

对于下列各种情况需要分别作图

对于不同的系统失效判据

功能退化或降低保证的功能

安全性

替换的工作阶段

和的目的可以包括

评价在系统的各功能级上对每个被鉴别产品的失效模式所导致的事件顺序和效应作出评价

无论什么原因或发生在哪一个功能级

按系统的正确功能或性能以及对于可靠性和或安全性方面的影响确定每个失效模式的

重要性和危害度

按失效模式的可检测性可诊断性可测量性构件的可更换性补偿和运行措施修理维

护和后勤等以及其他有关特性将有关的失效模式分类

在具备数据的前提下对失效的重要性和发生的概率进行估计

应用

的适用范围

主要是用于研究部件和设失效的一种方法并能应用于以不同技术电的机械的液

压传动装置等及其以多种技术为基础组合成的各种系统还可用于软件和人类行为的研究

在一个工程项目内的应用

使用者应该明确为了什么目的和怎样把用于自己的技术项目中可以单独使用

也可以作为其他可靠性分析方法的一种补充和支援对有要求是为了了解硬件特性和推论

系统或设运行时的情况不同工程项目对的需要情况可能会有很大的差别

既是协助设计评审的一种技术也是一种保证及评价方法在系统和子系统设计的最初阶

段就可加以应用适合于各种级别的系统设计要求对完成工作的人员进行特殊的

培训而且他们必须与系统的工程师和设计人员通力合作随着工程的进展以及当设计有修改时

必须作及时的修正在工程结束以前可以用来检查工程设计还可用作论

证所设计的系统是否达到标准规程和满足用户要求的基础

由得到的信息可鉴别生产和安装期间的工艺过程控制和检查试验以及鉴定批准交

收和启动试验的重点同时它还可以为诊断和维修程序提供重要的信息

在确定产品或设计应用的范围与方式时应当考虑需要结果的特定目的以及

与其他工程活动在时间上的相互配合还应考虑对不希望发生的失效模式和效应预先设置

一定程度的报警和控制措施的重要性这就在特定级别上系统子系统部件等获得了定性的

方法从而把反复设计和研制过程联系起来

为保证利用这种技术在可靠性规划中应给予明确规定

的用途

的具体用途和效益如下

找出各种失效当这些失效单独发生时就会导致不可接收或有严重的影响并且可以确定对

期望的或所要求的工作可能有严重影响的失效模式这些影响可以包括从属失效

确定下列各项的要求

冗余

提高发生失效后的失效安全概率的设计

进一步的减额和或简化设计

选择替换的材料零件部件或整件

鉴别严重失效的后果设计评审和修改设计

提供所需要的逻辑模型以估计系统在工作条件下出现异常的概率

揭示安全性受到危害及会起产品责任问题或与各种规程要求的不一致性

确保试验大纲能够发现各种潜在的失效模式

确立预防和避免耗损失效的工作周期

提出需要进行重点质量控制检验和制造过程控制的关键环节

通过较早发现设计中的各种缺陷而避免昂贵的设计改动

建立在试验检测和使用期间对数据记录和监测的要求

为选择修理和维护点机内测试设以及适当的测试点和编写故障检修指南提供资料

促进或帮助确定试验判据试验计划和诊断程序等例如性能试验可靠性试验

找出要求作最坏情况分析的电路参数漂移的失效模式往往要求作最坏情况分析

协助设计故障隔离顺序替换工作模式和重组结构

方便下列人员之间的通讯联系

一般工程师和专门化工程师之间

设的承制方和他的供应方之间

系统的使用者和设计师或生产者之间

使分析者的知识和对所研究设的特点理解更为深化

对系统设的研究提供一种系统的和严格的方法

的局限性和缺点

用于由部件导致整个系统失效的分析时是非常有效的

然而对于具有多种功能和由大量元器件组成的复杂系统实施可能感到很困难和很繁

琐这是由于对来自系统而必须考虑的详细资料为数太多这些困难还会随系统可能存在的工作模式

以及修理和维护方针的考虑而增加

另一个局限性是通常不包括人为差错的后果人机关系的研究是一个专门问题通常人为差错

按时间顺序在系统工作期间显现出来对其影响的研究必须通过一定的方法例如因果分析法进行

管如此还是能够用来识别对人为因素很敏感的部件当环境的影响很重要时表现

出更多的局限性在考虑这些影响时要求对系统的不同部件的特征和性能有非常全面的了解

应该注意人为误差和环境影响是构成共模或共因失效的主要原因在款中将涉及这个问题

的基本原则

术语

除了特别说明的以外所有术语均符合可靠性基名词术语及定义的规定

基概念

与有关的基概念为

将系统分解为基单元

为了完成需要的系统功能结构图和各种数据

失效模式的概念

危害度概念如需要作危害度分析

在详述实施步骤之前和最终阶段主要应说明一下和和其他定性

和定量分析方法之间存在的联系

定义系统功能结构

分析工作应该从有足够信息的而且从感兴趣的最低级别如部件电路或组件开始在最低的

分析级上列出该级的每个单元可能出现的各种失效模式以及每种失效模式对应的失效效应无论是

单独的还是顺序的对下一个更高功能级上考虑失效效应时上述失效效应又都被解释为一个失效模

式连续迭代就会在有关的方面产生全部需要分析的各功能级直至系统或最高功能级上的失效效应

重要的是确定用作分析而被分解的功能级例如系统可分解为子系统可更换的最小产品或零

部件元器件等与之有关的还必须考虑非电气产品当要求得到定量结果时可选择的级别必须

是对每个失效模式或差错模式能获得适当的而且可靠的失效率数据或者能对这些失效率作出合

理的假设选择分解级别要求对