特种车辆装备4F集成技术的针对潜在故障分析方法技术

本发明专利技术公开了特种车辆装备4F集成技术的针对潜在故障分析方法，本发明专利技术通过试验或仿真分析等工作，评估纠正措施实施效果，若无改善效果，则重新进行分析，若故障得以改善，则对下一潜在故障进行分析；若仍有故障待改善，继续分析，若所有分析的潜在故障已消除或已达到了产品需求，结束该项分析活动。针对潜在故障模式预测改善工作，FMECA、FTA和FHA综合应用可以减轻应用FRACAS时的“负担”和“实际损失”，同时，FRACAS形成的故障信息库也为该工作作为参考，简化分析过程，FHA、FMECA分析得到的第I、II类故障，以及FTA的底事件也是FRACAS应该重点监控的故障。通过4F技术的集成应用，不断发现薄弱环节，对产品设计方案不断进行迭代设计，实现设计方案的集成优化。实现设计方案的集成优化。

Potential fault analysis method of 4f integration technology for special vehicle equipment

【技术实现步骤摘要】
特种车辆装备4F集成技术的针对潜在故障分析方法


[0001]本专利技术涉及装备研制
，具体为特种车辆装备4F集成技术的针对潜在故障分析方法。

技术介绍

[0002]4F是FHA、FTA、FMECA、FRACAS的简称。FHA是一种通过严谨地评价系统或分系统(包括软件)功能来识别危险的工具，归纳性地确认故障事件的影响，评价功能失效、误用、功能异常；FTA是通过对可能造成系统中产品故障的硬件、软件、环境、人为因素进行分析，按规则绘制故障树图形，并根据数学模型进行解算，从而确定产品故障原因的各种可能组合方式和其发生概率的一种分析技术；FMECA是为了获得装备及其组成的所有可能产生的故障模式以及引起每个故障模式的原因和影响，并针对这些薄弱环节，对装备及单元提出设计改进和使用补偿措施；FRACAS是故障报告、分析与纠正措施系统的缩写，实质上是故障归零的闭环管理制度，它保证在型号研制、生产和使用过程中发生的所有软件、硬件故障或缺陷等均能按规定的格式和要求进行记录，并在规定的时间内向规定的管理级别进行报告，分析其原因，制定和实施有效的纠正措施，并实行跟踪、监控，它是实现可靠性增长、进行正确的设计、生产决策的有力工具。
[0003]4F技术对装备通用质量特性的提升具有较大的作用，FHA、FTA、FMECA、FRACAS四个通用质量特性技术的工作项目关联性是非常紧密的，输入数据有很大关联，分析工作也具有相关性，若独立开展“4F”分析，会造成不必要的工作浪费，并且难以发挥最大效果。为此，我们提出了特种车辆装备4F集成技术的针对潜在故障分析方法，以解决上述存在的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供特种车辆装备4F集成技术的针对潜在故障分析方法，具备更好的促进和提升装备的通用质量特性水平的优点，解决了上述存在的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：特种车辆装备4F集成技术的针对潜在故障分析方法，包括以下步骤：
[0006]步骤1：对分析系统进行定义，确定分析对象；
[0007]步骤2：利用FHA
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FMECA集成应用，确定潜在故障模式；
[0008]步骤3：对于第I、II类故障，在故障原因分析前，可将其与故障信息库中信息进行比较，若有相似案例，这可参考已有故障处理案例，简化分析过程；
[0009]步骤4：若无相似案例，则利用FTA
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FMECA集成应用，建立故障树，确定故障可能产生的所有原因及其发生概率，若需要进一步对底事件开展故障原因分析，则采用FMECA继续进行故障影响分析，制定纠正对策；
[0010]步骤5：评估纠正措施实施效果，若无改善效果，则回到步骤(4)，若故障得以改善，这对下一潜在故障进行分析；
[0011]步骤6：判定若仍有故障待改善，返回到步骤(2)继续分析，若所有分析的潜在故障
已消除或已达到了产品需求，结束该项分析活动。
[0012]优选的，所述在步骤(1)中，需要收集与整理一些对即将开展的集成应用分析工作有帮助的资料，需要准备的技术资料和信息通常包括产品的结构组成、方案设计报告及相关资料、设计图纸和相关数据、技术协议及设计任务书、以前的FMECA技术报告、故障历史数据和故障模式手册。
[0013]优选的，所述在步骤(2)中，对于在原装备基础上作适应性改进后使用的产品，可收集原车型或同类产品的故障历史数据，在原车型FMECA、FTA等分析的基础上，增加试验中出现的故障模式，并对改进部分可能会出现或引起的潜在故障模式进行分析。
[0014]优选的，所述在步骤(3)中，当产品构成或结构尚不确定或不完全确定时(在方案论证和初步设计阶段)，采用功能FMEA方法，即从系统的功能框图开始，将每一功能块的输出逐一列出，并对它们的潜在故障模式进行分析；当产品构成或结构及其设计图纸资料已定时(在详细设计阶段)，应采用硬件FMEA方法，即从设计图纸开始，将组成系统的硬件逐一列出，对其潜在故障模式进行分析。
[0015]优选的，所述在步骤(3)中，I类，灾难性的。特种车辆车辆不能继续安全使用。可能引起人员死亡、严重伤害或坦克特种车辆车辆毁坏、重大经济损失或重大环境损坏；II类，危险的。严重降低特种车辆车辆的安全裕度，或是引起车辆使用人员的中等程度伤害或严重经济损失或导致任务失败、坦克特种车辆车辆大部件严重损坏。
[0016]优选的，所述在步骤(4)中，FMECA主要应用于产品研制前期进行潜在故障模式及故障原因分析，FRACAS主要应用于产品开发研制后期及产品使用过程，进行已知故障的原因分析研究，FTA则可用于产品开发至使用过程中、改进及重大故障原因的查明；由于FRACAS中的故障已经查明了故障原因、故障造成的影响、以及纠正措施等，这就积累了完整的故障信息，可为新产品开发中开展FMECA和FTA工作提供宝贵的经验；FRACAS运用FTA、FHA、FMECA的方法和结果，及时准确地查明故障原因和机理，可由此纠正系统中真实存在的缺陷，实现可靠性增长。
[0017]优选的，所述在FHA
‑
FMECA
‑
FTA运行相关性分析方面，FMECA是在FMECA基础上才能开展CA分析，FHA可以减少FMECA中CA的工作；另外，先进行FHA分析可以从系统安全和影响任务的所有事件作全面系统的分析，利用FHA和FMECA分析共同确定影响特种车辆装备安全和任务的第I、II类故障；由于通过FHA
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FMECA确定的找到的关键故障模式，根据这些定义相应的顶事件，并没有对所有的可能故障都进行FTA工作，可减轻FTA工作量；FTA分析的顶事件故障所对应的对象，在FMECA分析工作的检测方法、设计改进措施和使用补偿措施可进行裁剪；由FTA工作找出系统的薄弱环节，对最小割集中的各元器件或是提出的改进措施进行FMECA分析，以确定各元器件的危害度并保证改进措施的有效性。
[0018]优选的，所述在3F与FRACAS运行相关性分析方面，FMECA、FHA和FTA重在预防和控制故障，可以减轻应用FRACAS时的“负担”和“实际损失”；FMECA可以侧重潜在故障的分析，FRACAS可侧重实际发生故障的闭环控制，它们的工作内容有许多关联支出，比如两者都进行以下工作：故障模式收集、故障原因分析、故障影响分析、提出检测方法、给出改进措施等，因此两者在实际中应该事先数据的共享，以减少通用质量特性分析的工作量。另外，FMECA分析得出的关键故障模式、单点故障等都可以作为FRACAS的重点监测对象，而FRACAS所收集的故障信息库又可以为新产品开发时的FMECA工作提供参考。FRACAS监测中出现重
大故障时，为了能够明确找到故障原因，对故障系统定义相应顶事件进行FTA工作，同样，FTA分析得出的最小割集也可作为FRACAS的重点监测对象。
[0019]优选的，所述在步骤(5)中，通过基于FHA方法进行分析，获取高层危险事件和高层危险事件安本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.特种车辆装备4F集成技术的针对潜在故障分析方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：对分析系统进行定义，确定分析对象；步骤2：利用FHA
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FMECA集成应用，确定潜在故障模式；步骤3：对于第I、II类故障，在故障原因分析前，可将其与故障信息库中信息进行比较，若有相似案例，这可参考已有故障处理案例，简化分析过程；步骤4：若无相似案例，则利用FTA
‑
FMECA集成应用，建立故障树，确定故障可能产生的所有原因及其发生概率，若需要进一步对底事件开展故障原因分析，则采用FMECA继续进行故障影响分析，制定纠正对策；步骤5：评估纠正措施实施效果，若无改善效果，则回到步骤(4)，若故障得以改善，这对下一潜在故障进行分析；步骤6：判定若仍有故障待改善，返回到步骤(2)继续分析，若所有分析的潜在故障已消除或已达到了产品需求，结束该项分析活动。2.根据权利要求1所述的特种车辆装备4F集成技术的针对潜在故障分析方法，其特征在于：所述在步骤(1)中，需要收集与整理一些对即将开展的集成应用分析工作有帮助的资料，需要准备的技术资料和信息通常包括产品的结构组成、方案设计报告及相关资料、设计图纸和相关数据、技术协议及设计任务书、以前的FMECA技术报告、故障历史数据和故障模式手册。3.根据权利要求1所述的特种车辆装备4F集成技术的针对潜在故障分析方法，其特征在于：所述在步骤(2)中，对于在原装备基础上作适应性改进后使用的产品，可收集原车型或同类产品的故障历史数据，在原车型FMECA、FTA等分析的基础上，增加试验中出现的故障模式，并对改进部分可能会出现或引起的潜在故障模式进行分析。4.根据权利要求1所述的特种车辆装备4F集成技术的针对潜在故障分析方法，其特征在于：所述在步骤(3)中，当产品构成或结构尚不确定或不完全确定时(在方案论证和初步设计阶段)，采用功能FMEA方法，即从系统的功能框图开始，将每一功能块的输出逐一列出，并对它们的潜在故障模式进行分析；当产品构成或结构及其设计图纸资料已定时(在详细设计阶段)，应采用硬件FMEA方法，即从设计图纸开始，将组成系统的硬件逐一列出，对其潜在故障模式进行分析。5.根据权利要求1所述的特种车辆装备4F集成技术的针对潜在故障分析方法，其特征在于：所述在步骤(3)中，I类，灾难性的。特种车辆车辆不能继续安全使用。可能引起人员死亡、严重伤害或坦克特种车辆车辆毁坏、重大经济损失或重大环境损坏；II类，危险的。严重降低特种车辆车辆的安全裕度，或是引起车辆使用人员的中等程度伤害或严重经济损失或导致任务失败、坦克特种车辆车辆大部件严重损坏。6.根据权利要求1所述的特种车辆装备4F集成技术的针对潜在故障分析方法，其特征在于：所述在步骤(4)中，FMECA主要应用于产品研制前期进行潜在故障模式及故障原因分析，FRACAS主要应用于产品开发研制后期及产品使用过程，进行已知故障的原因分析研究，FTA则可用于产品开发至使用过程中、改进及重大故障原因的查明；由于FRACAS中的故障已经查明了故障原因、故障造成的影响、以及纠正措施等，这就积累了完整的故障信息，可为新产品开发中开展FMECA和FTA工作提供宝贵的经验；FRACAS运用FTA、FHA、FMECA的方法和结果，及时准确地查明故障原因和机理，可由此纠正系统中真实存在的缺陷，实现可靠性增
长。7.根据权利要求6所述的特种车辆装...

【专利技术属性】
技术研发人员：伊枭剑，张猛，
申请(专利权)人：伊枭剑，
类型：发明
国别省市：