故障类型和影响分析(FMEA)
故障类型及影响分析
故障 等级
影响 程度
Ⅰ级 可忽略的 Ⅱ级 临界的 Ⅲ级 危险的
Ⅳ级 破坏性的
可能造成的伤害和损失
不会造成人身伤害和职业病，系统也不会 受损，不需要采取措施 可能致人轻伤成轻度职业病，次要系统损 坏，应采取措施 会造成人员伤亡和系统破坏，应立即采取 措施
会造成灾害性事故，整个系统损坏，必须 立即排除
2.3.3 分析步骤
定为一年或一个月，有的用大修为间隔期
• 故障概率的分类有定量和定性两种方法
故障概率等级
故障出现的机会
Ⅰ级 概率很低 Ⅱ级 概率低 Ⅲ级 概率中等 Ⅳ级 概率高
元件操作期间故障出现的机会可以忽略 元件操作期间故障不易出现 元件操作期间故障出现的机会为中等 元件操作期间故障容易出现
故障率等级的划分
故障概率定量分级原则：
5W1H 方 法 ： Who 、 When 、 Where 、 What 、 Why、How，以提问的方式来完成对故障的思考
五、研究故障检测方法
设定故障后，检测故障表征的异常状态 例如：设备声音的变化、保护装置、状态监 测等
六、确定故障等级
1、简单划分，见前述“故障等级”的内容 2、评点法 3、风险矩阵法
二、确定分析的层次
• 在各分析层次中，由于故障所在层次不同， 故障类型对上一层影响和对下一层的故障原 因追究深度不相同
三、绘制功能和可靠性框图
• 可靠性框图是把实 际系统的物理、空 间要素与现象表示 为功能与功能之间 的联系，明确相互 关系
四、建立故障类型清单、分析故障类型与影响
分析过程的基本出发点，不是从故障已发生开始考虑，而 是分析现有设计方案，会有哪种故障发生，即对每一种输 出功能的偏差，预测可能发生什么故障，对部件、子系统、 系统有什么影响及其程度，列出认为可能发生的全部故障 类型
故障类型和影响分析方法
危害性矩阵
① 危害性矩阵用来确定和比较每一故障模式的危害程度，
进而为确定改进措施的先后顺序提供依据。
② 矩阵图的横坐标用严重度类别表示，纵坐标用产品危害
度Cr 或故障模式发生概率等级表示。其示例如图4-3 所示。
图4-3 危害性矩阵示例
③ 将产品或故障模式编码参照其严酷度类别及故障模式发生
概率或产品的危害度标在矩阵的相应位置，这样绘制的矩阵
的综合度量。
CA 分析方法
危害性分析有定性分析和定量分析两种方法。究竟 选择哪种方法，应根据具体情况决定。
在不能获得产品技术状态数据或故障率数据的情况 下，可选择定性的分析方法。若可以获得产品的这 些数据，则应以定量的方法计算并分析危害度。
1）定性分析法。 在得不到产品技术状态数据或故障率数据的情况下，可以按 故障模式发生的概率来评价FMEA 中确定的故障模式。此时， 将各故障模式的发生概率按一定的规定分成不同的等级。故 障模式的发生概率等级按如下规定：
FMEA（FMECA）优点：
① 它是用于产品研制的全过程，适用于研制中的各个 阶段，是用于电气、机械、民用、宇航等专业； ② 它可以帮助研制人员把失效及影响减少到最小，从 而提高产品或系统的可靠性水平； ③ FMEA的原理简单，方法简便，基本是定性分析，也 可进行定量分析； ④ 应用FMEA（FMECA）的实际效果较大，国外早就列入 产品研制，我国亦即把FMECA定为国标； ⑤ 它可以在一定程度上反映人的因素（如操作上）所 引起的失误等； ⑥ 它是其他失效分析的基础之一，它既可以独立使用， 也可作为可靠性定量分析方法的补充和保证。若与其他失效 分析法综合使用，其收获会更大。
（FMEA） 方法中的几个术语
故障类型与影响分析(FMEA)
一、FMEA概述
1.3 FMEA的应用 1.3.6 FMEA的基本方法
➢ 产品更改：结构更改、材料更改、参数更改 ➢ 过程更改：工艺流程、工艺方法
➢ 现有产品/过程应用于新的环境、场所时
一、FMEA概述
1.3 FMEA的应用 1.3.2 实施FMEA的目的 ➢ FMEA 是分析某一机械设备所有可能产生的故障模式及其对
系统造成的所有可能影响，并按每一个故障模式的严重程度 及其发生概率予以分类的一种归纳分析方法。 ➢ FMEA的目的是：
一、FMEA概述
1.3 FMEA的应用 1.3.4 FMEA的特点
1）FMEA是事前行为
➢ 通过FMEA确定的措施为预防措施； ➢ 各类失效模式均为“潜在”，即可能会发生； ➢ 潜在失效模式是凭经验和对以往事故的评估获得；
2）FMEA是为各类设计/更改设计做准备的活动
➢ FMEA是对“设计策划”环节的补充活动； ➢ 在设计策划过程中，通过FMEA明确如何使顾客满意；
➢ 评价产品和过程的潜在失效模式以及该失效后果； ➢ 确定能够消除或减少潜在失效发生机会的措施； ➢ 将全部过程形成文件。
一、FMEA概述
1.3 FMEA的应用 1.3.3 FMEA的作用
1) 全面找出一切的、可能的失效模式； 2) 有助于发现设备本身的问题，给出失效模式的风险评估顺 序，提供改进的优先控制措施，从而引导资源去解决需要优先解 决的问题； 3）利于预防性维护和保养，从而避免和减少因不恰当地维修 带来的损失，降低生产运行与维护成本。
故障类型和影响分析
故障类型和影响分析（FMEA）1、故障类型影响分析的特点及优缺点：1)能够明确地表示出局部的故障讲给系统整体的影响，确定对系统安全性给予致命影响的故障部位。
因此，对组成单元或子系统可靠性的要求更加明确，并且能够提出它们的重要度。
利用FMEA也很容易从逻辑上发现设计方面遗漏和疏忽的问题。
2)能用定性分析法来判断可靠性和安全性的大小或优劣，并能提出问题和评价其重要度。
3)FMEA法不仅用于产品设计、制造、可靠性设计等方面，而且还可以把设计和质量管理、可靠性管理等活动有机连接起来。
因此，对系统规定评价是非常有利的。
4)应用时，若把重要的故障类型忽略了，则所进行的分析，特别是所进行的预测将是徒劳无用的。
所以，对重要故障类型不能忽略。
5)为定量地进行系统安全性预测、评价和其他安全性研究提供一定的数据资料。
2、FMEA基本原理：1)故障类型：运行过程中的故障；过早地启动；规定的时间内不能启动；规定的时间内不能停车；运行能力降低、超量或受阻。
2)造成原件发生故障的原因：设计上的缺点；制造上的确定；质量管理方面的缺点；使用上的缺点；维修方面的缺点。
3)故障等级：A简单划分时利用下表故障类型分级表故障等级影响程度可能造成的危害或损坏Ⅰ级致命性可能造成死亡或系统损坏Ⅱ级严重性可能造成严重伤害、严重职业病或主要系统损坏Ⅲ级临界性可造成轻伤、轻职业病或次要系统损坏Ⅳ级可忽略性不会造成伤害和职业病，系统也不会损坏B评点法上述方法中的每一项有经验来判断，也可用下面的公式来算：评点参考表评点因素内容点数故障影响大小F1造成生命损失 5.0造成相当素食 3.0功能损失 1.0对系统造成的影响F2对系统造成二个以上的重大影响 2.0对系统造成一个以上的重大影响 1.0对系统无太大影响0.5故障发生的概率F3易于发生 1.5能够发生 1.不太发生0.7防止故障的可能性F4不能 1.3严重度的等级与内容I级：故障概率很低，元件操作期间出现机会可以忽略。
故障模式与影响分析(FMEA)
故障模式与影响分析（FMEA）故障模式与影响分析（Failure Mode and Effects Analysis，简称FMEA）是一种常用的系统性风险管理工具，用于预测和评估产品或过程中的故障模式及其对可靠性和安全性的影响。
本文将介绍FMEA的基本原理、应用步骤和优点。
一、FMEA的基本原理FMEA是一种基于预防性思维的方法，旨在通过识别和分析潜在故障模式，预测其影响，并提出相应的措施进行改进。
其基本原理如下：1. 识别故障模式：通过分析产品或过程的各个组成部分，确定可能存在的故障模式。
这些故障模式可以是机械、电气、软件、人为等方面引起的。
2. 评估故障后果：对于每个故障模式，评估其对产品或过程功能、性能、安全性和可靠性的影响。
这包括了故障的概率、持续时间、可检测性等指标。
3. 确定风险优先级：根据故障发生的概率和影响的严重程度，为每个故障模式分配风险优先级。
这有助于确定哪些风险需要优先考虑和解决。
4. 提出改进措施：针对高风险的故障模式，制定相应的改进措施，以降低其发生的概率或减小其影响。
这包括了工艺改进、设计优化、培训提升等方面的措施。
5. 追踪和监控：实施改进措施后，需要进行追踪和监控，以确保其有效性，并及时进行修正和改进。
二、FMEA的应用步骤进行FMEA分析时，一般可以按照以下步骤进行：1. 确定分析范围：明确要进行FMEA分析的产品或过程的范围，并明确参与分析的团队成员和责任。
2. 组织分析团队：组建一个跨职能的分析团队，包括设计、工艺、质量、安全等相关岗位的专业人员，以确保全面性和全局性的分析。
3. 识别故障模式：对于每个组成部分，识别可能存在的故障模式，并编制故障模式清单。
4. 评估故障后果：对每个故障模式，评估其对功能、性能、安全性和可靠性的影响，并确定相应的评分。
5. 确定风险优先级：根据故障发生的概率和影响的严重程度，计算每个故障模式的风险优先级。
6. 制定改进措施：根据高风险故障模式，制定相应的改进措施，并明确实施的责任人和时间节点。
安全评价系列讲座故障类型及影响分析FailureModeandEffecnalysisFME
安全评价系列讲座故障类型及影响分析F a i l u r e M o d e a n d E f f ec n a l y s i s F M E集团企业公司编码：（LL3698-KKI1269-TM2483-LUI12689-ITT289-安全评价系列讲座(9)-故障类型及影响分析(F a i l u r e M o d e a n d E f f e c t A n a l y s i s，F M E)王广亮中国石化安全工程研究院，青岛2660711概述这种方法的特点是从元件、器件的故障开始，逐次分析其影响及应采取的对策。
其基本内畜是为找出构成系统的每个元件可能发生的故障类型及其对人员、操作及整个系统的影响。
可以说，故障类型及影响分析从元件的角度出发，回答厂“如果．．、．．．怎么样”的问题。
它也是一种定性的危险分析方法。
故障类型及影响分析(FMEA)通常按预定的分析表逐项进行，表5—1所示为一种分析表示例。
表5—1中的危险严重度及故障发生概率分别在表5—2、表5—3的原则加以确定。
2分析步骤(1)将系统分成子系统，以便处理。
(2)审查系统和各子系统的工作原理图、示意图、草图，查明它们之间及元件组合件之间的关系。
这项工作可通过编制和使用方块图来完成(3)编制每个待分析的子系统的全部零什表，每个零件的特有功能同时列入。
确定操作和环境对系统的作用。
(4)分析工程图和工作原理图，查出元件发生的主要故障机理。
(5)查明每个元件的故障类型对子系统的故障影响。
一个元件有一个以一卜的故障类型时，必须分析每----类型故障的影响并分别列出根据故障影响大小确定危险严重度。
(6)列出故障概率。
(7)列出排除或控制危险的措施。
如果故障会引起受伤或死亡。
要说明提供的安全装置。
元件分解到一个什么程度是一个要注意的问题，要根据危险分析的目的加以确定。
一般认为分析的对象有确定的故障率并能得到它时就可以了，不必再详细分解。
例如，生产中的电动机，它的故障率是可以得到的，就没有必要再对它的零件进行分析rj如果这部机器的故障率很高，可以进一步分析各种零件的故障类型、影响及故障率，以确定哪个零件需要加以改进。
故障类型和影响分
故障类型和影响分析WJL故障类型及影响分析（FMEA）2016年10月8日深圳南山故障类型及影响分析（Falure Mode & Effect Anlysis,FMEA）是一种广泛使用的非常重要的系统安全分析方法。
我国国家军用标准中明确指出：FMEA是找出设计上潜在缺陷的手段，是设计审查中必须重视的资料之一。
1. 目的故障类型及影响分析的目的是辨识设备或系统的故障及每种故障模式对系统或装置造成的影响。
评价人员通常提出增加设备可靠性的建议，进而提出工艺安全对策。
2. 基本概念2.1 故障：一般指元件、子系统或系统在规定的运行时间和条件内，达不到设计规定功能的情况。
2.2 故障类型：系统、子系统或元件的每一种故障的形式称为故障类型。
例如，一个阀门故障可以有四种故障类型：内漏、外漏、打不开、关不严。
表2-1列出了一般故障类型的分类，各种故障类型一般可按表中分类考虑。
表2-1 故障类型及原因故障类型运行过程中的故障各类故障细分故障原因1.过早的启动2.规定的时间内不能启动3.规定的时间内不能停车4.运行能力降级、超量或受阻1.构造方面的故障、物理性咬紧、振动、不能定位、不能打开、不能关闭2.打开时故障、关闭时故障3.内部泄漏、外部泄漏4.高于允许偏差、低于允许偏差5.反向动作、间歇动作、误动作、误指示6.流向偏向一侧、传动不良、停不下来1.设计上的缺陷（由于设计上的技术先天不足，或者图样不完善等）2.制造上的缺陷（加工方法不当或者组装上的失误）3.质量管理上缺陷（检查不够或失误以及管理不当）4.使用上的缺陷（误操作或未按设计条件操作）5.维修方面或7.不能启动、不能切换、过早启动、动作滞后8.输入量过大、输入量过小、输出量过大、输出量过小9.电路短路、电路开路10.漏电、其他检测程序不当6.维修方面的缺陷（维修操作失误或检修程序不当）2.3 故障等级：根据故障类型对系统或子系统影响的程度不同而划分的等级称为故障等级。
故障类型和影响分析方法
2.故障类型和影响分析方法故障类型和影响分析 (FMEA)方法是美国在20世纪50年代为分析确定飞机发动机故障而开发的一种方法，许多国家在核电站、石油化工、机械、电子、电气仪表等工业中都有广泛的应用，是系统安全工程中重要的分析方法之一，是一种系统故障的事前考察技术。
该方法是由可靠性技术发展起来的，只是分析目标有了变化而已。
FMEA的基本内容是从系统中的元件故障状态进行分析，逐次归纳到子系统和系统的状态，主要是考虑系统内会出现哪些故障，它们对系统产生什么影响，以及怎样发现和消除。
事故原因事故直接原因分析（重点）在《企业职工伤亡事故调查分析原则》（GB/6442—1986）中规定，属于下列情况为直接原因：（1）机械、物质或环境的不安全状态；（2）人的不安全行为。
不安全状态和不安全行为在《企业职工伤亡事故分类标准》（GB/6442—1986）中有规定，如下。
1、机械物质或环境的不安全状态1）防护、保险、信号等装置缺乏或有缺陷（1）无防护。
其中包括无防护罩、无安全保险装置、无报警装置、无安全标志、无护拦或护拦损坏、电气为接地、绝缘不良等。
（2）防护不当。
其中包括防护罩未在适当位置、防护装置调整不当、防爆装置不当，电气装置带电部分裸露等。
2)设备、设施、工具、附件有缺陷(1)设计不当，结构不合安全要求。
其中包括通道门遮挡视线；制动装置有缺欠；安全间距不够;拦车网有缺欠；工件有锋利毛刺、毛边；设施上有锋利倒梭等。
(2)强度不够。
其中包括机械强度不够；绝缘强度不够；起吊重物的绳索不合安全要求等。
(3)设备在非正常状态下运行。
其中包括设备带“病”运转；超负荷运转等。
(4)维修、调整不良。
其中包括设备失修;地面不平；保养不当、设备失灵等。
3)个人防护用品用具——防护服、手套、护目镜及面罩、呼吸器官护具、听力护具、安全带、安全帽、安全鞋等缺少或有缺陷(］)无个人防护用品、用具。
(2)所用的防护用品、用具不符合安全要求。
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A
3
FMEA 工作程序
A
4
A
5
A
6
例 题：
• 电机运行系统如图 2-2 所示,该系统是一种短时运行系统,如果运行时间过长 则可能 引起电线过热或者电机过热、短路。对系统中主要元素进行故障类型 和影响分析,结果列于表2-7 。
A
7
例 题：
• 将该系统进行细分为子系统及元件：操作系统及动力系统，操作系统是指操 作人员操作按钮来控制继电器的离合；动力系统是指通过控制继电器的离合 来控制电机的运转。因此系统中的主要元件有：按钮、继电器、熔丝、电动 机等；逐个分析每个元件产生的故障、故障类型、原因、故障对系统的影响 以及检测方法。
A
8
作业：
空气压缩机的储罐属于压力容器,其功能是储存空气压缩机产生的压缩空气。这 里仅考察储罐的罐体和安全阀两个元素的故障类型及其影响
A
9
作业：
单元 罐体
安全阀
故障类型
故障原因
故障影响
检测方法
故障等 级
措施
轻微漏气
接口不严
能耗增加
听漏气噪声、 空气压缩机 Ⅱ 频繁打压
加强维修 保护
严重漏气
焊接裂缝
故障类型和影响分析
Failure Mode and Effect Analysis （FMEA）
安环部 杜巧
A
1Hale Waihona Puke （• 故障类型和影响分析是将
FMEA
工作系统分割为子系统、设
备或元件，逐个分析各自可
）
能发生的故障类型及其产生
分
的影响，以便采取相应的防
析
治措施，提高系统的安全性。
实
质
A
2
（FMEA） 方法中的几个术语
功能、系统 压力表度数迅
压力迅速增
速升高
Ⅲ
停机检查 更换
A高
10
谢 谢！
A
11
压力迅速下降
压力表度数下 降
Ⅱ
停机修理
破裂
材料缺陷、外力破坏
压力迅速下降、 损伤人员和 设备
压力表度数下 降
Ⅲ
停机修理
漏气
接口不严、弹簧疲劳
能耗增加、压力 下降
听漏气噪声、 空气压缩机 频繁打压
Ⅱ
加强维修 保护
错误开启
弹簧疲劳、折断
压力迅速下降
压力表度数下 降
Ⅱ
停机修理
超压时失去安全
不能安全 泄压
锈蚀物堵住阀口