故障类型和影响分析
故障类型和影响分析
xx年xx月xx日
目录
• 引言 • 故障类型分析 • 影响分析 • 故障应对策略
01
引言
目的和背景
故障类型和影响分析的目的是识别、分析和评估系统或网络 中各种故障的类型和影响范围，以便采取适当的措施来预防 、检测和恢复故障，确保系统的可靠性和安全性。
随着信息技术的发展，各种系统和网络变得越来越复杂，故 障类型和影响分析也变得越来越重要。
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硬故障
硬故障是指设备或部件在运行过程中突然发生的故障，通常需要更换或修复 故障部件才能恢复设备的正常运行。
软故障
软故障是指设备或部件在运行过程中逐渐出现的故障，通常需要进行调整、 校正或更换故障部件才能恢复设备的正常运行。
按故障影响分
局部故障
局部故障是指设备或部件的某个部分发生故障，导致该部分的功能失效，但不会 影响其他部分的功能。
生污染。
02
生态破坏
故障可能导致对自然生态的破坏，如森林、水源地等重要生态资源的破来自。03对社会的影响
故障可能产生较大的社会影响，如交通中断、通信受阻等，影响社会
正常秩序。
04
故障应对策略
预防策略
预防策略是指通过预先采取措施来防止故障发生。这些措 施可能包括对设备进行定期维护和检查、对软件进行更新 和补丁、对人员进行培训和演练等。
全局故障
全局故障是指设备或部件的整个系统发生故障，导致整个系统的功能失效。
按故障发生阶段分
初期故障
初期故障通常是指设备或部件在刚刚投入使用的一段时间内发生的故障，这些故障通常是 由于设计、制造或安装过程中的缺陷或不足所导致的。
偶发故障
偶发故障通常是指设备或部件在正常运行过程中偶尔出现的故障，这些故障可能是由于操 作不当、维护不当或其他外部因素所导致的。
故障类型和影响分析
逻辑分析法：故障类型和影响分析1 目的FMEA的目的是辨识单一设备和系统的故障模式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 故障和故障类型1)故障元件、子系统、系统在运行时，达不到设计规定的要求，不能完成任务的情况称为故障。
2)故障类型系统、子系统或元件发生的每一种故障的形式称为故障类型。
例如，—个阀门故障可以有4种故障类型：内漏、外漏、打不开、关不严。
3)故障等级根据故障类型对系统或子系统影响程度的不同而划分的等级称为故障等级。
3 资料文件的要求使用FMEA方法需要如下资料：①系统或装置的P&IDS。
②设备、配件一览表。
③设备功能和故障模式方面的知识。
④系统或装置功能及对设备故障处理方法知识。
FMEA方法可由单个分析人员完成，但需要其他人进行审查，以保证完整性。
对评价人员的要求随着评价的设备项目大小和尺度有所不同。
所有的FMEA评价人员都应对设备功能及故障模式熟悉，并了解这些故障模式如何影响系统或装置的其他部分。
4 故障分类故障类型及发生故障的原因见表1。
5 故障类型分级方法5．1 定性分级方法定性分级方法按故障类型对子系统或系统影响的严重程度分为4级(见表2)。
划分故障等级主要是为了分出轻重缓急以采取相应的对策，提高系统的安全性。
5．2 半定量故障等级划分法依据损失的严重程度、故障的影响范围、故障的发生频率、防止故障的难易程度和工艺设计等情况来确定半定量等级(见表3)。
1)评点法在难于取得可靠性数据的情况下，可以采用评点法，此法较简单，划分精确。
它从几个方面来考虑故障对系统的影响程度，用一定的点数表示程度的大小，通过计算，求出故障等级。
利用下式求评点数：式中 Cs——总点数，0<Cs<10。
Ci——因素系数，0<Ci<10。
评点因素和点数Ci见表4。
如何确定点数Ci呢?可由3～5位有经验的专家座谈、讨论，提出Ci的数值，这种方法又称BS法(Brain Storming)，意思是集中智慧。
故障类型和影响分析方法
概率——严重度分析法：
危险度分析的目的在于评价每种故障类型的危险程度。通 常,采用概率一严重度来评价故障类型的危险度。概率是指故 障类型发生的概率,严重度是指故障后果的严重程度。采用该 方法进行危险度分析时,通常把概率和严重度分别划分为若干 等级。例如,美国的杜邦公司把概率划分为6 等级,危险程度划 分为3个等级(见表2-9中注)。
➢ 致命度分析一般是与故障类型影响分析合用。 ➢ 目的：给出某种故障类型的发生概率及故障严重度
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。
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。
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：
❖ A 级(经常发生)——在产品工作期间内某一故障模式的发生 概率大于产品在该期间内总的故障概率的20%。
损伤人员和
设备
接口不严、弹簧疲劳
能耗增加、压力 下降
弹簧疲劳、折断 锈蚀物堵住阀口
压力迅速下降
超压时失去安全 功能、系统 压力迅速增 高
听漏气噪声、 空气压缩 机频繁打 压
压力表度数下 降
压力表度数下 降
故障类型及影响分析概述
故障类型及影响分析概述（1）故障。
故障一般是指元件、子系统、系统在规定的运行时间、条件内，达不到设计规定的功能。
系统或产品发生故障有多方面原因，以机电产品为例，从其制造、产出和发挥作用，一般都要经历规划、设计、选材、加工制造、装配、检验、包装、贮存、运输、安装、调试、使用、维修等多个环节，每一个环节都有可能出现缺陷、失误、偏差与损伤，这就有可能使产品存在隐患，即处于一种可能发生故障的状态，特别是在动态负载、高速、高温、高压、低温、摩擦和辐射等苛刻条件下使用，发生故障的可能性更大。
一般机电产品、设备常见故障类型见表1。
表1 一般机电产品、设备常见故障类型对产品、设备、元件的故障类型、产生原因及其影响应及时了解和掌握，才能正确地采取相应措施。
若忽略了某些故障类型，这些类型故障可能因为没有采取防止措施而发生事故。
例如，美国在研制NASA卫星系统时，仅考虑了旋转天线汇流环开路故障而忽略了短路故障，结果由于天线汇流环短路故障使发射失败，造成1亿多美元的损失。
掌握产品、设备、元件的故障类型需要积累大量的实际工作经验，特别是通过故障类型和影响分析来积累经验。
（2）故障的影响从安全角度来说，事故、灾害是指“故障引起的人身伤亡和物质财产的损失”。
也就是说，故障是事故、灾害的原因。
一个系统或产品从正常发展成事故有一个过程：正常→异常→征兆状态→故障→事故。
征兆状态是指，即使判断为异常，还未达到故障以至事故与灾害状态。
通过观测、检测、监视这种征兆状态可收集到征兆信息，利用征兆信息，可以诊断、预测故障与事故。
讨论故障时不能离开功能、时间和条件三个因素。
①功能。
系统或产品发生故障，即丧失功能。
其原因就是下级发生故障或不正常（其症状或现象称为故障模式）。
上级和下级的层次概念，除考虑原对象的物理、空间关系外，应主要考虑功能联系及其重要性方面的问题。
故障模式若从可靠性定义来说，一般可从五个方面来考虑：运行过程中的故障：提前动作；在规定的时间不动作；在规定的时间不停止；运行能力降低、超量或受阻。
故障类型和影响分析ppt课件
隐患，即处于一种可能发生故障的状态，特别 是在动态负载、高速、高温、高压、低温、摩擦 和辐射等苛刻条件下使用，发生故障的可能性更 大。
根据经验数据表明，在各类机电产品故17障
二是外在因素，从使用可靠性方面看，引 起故障的主要原因是环境条件和使用条件。
系统或产品的环境条件与使用条件越苛刻， 越容易发生故障。
湿度和温度过高或过低、振动、噪声、冲 击、灰尘、有害气体等不仅是产品可靠性的有害 因素，也是对操作人员有害的因素，这些都是促 发故障的原因。
4
最初的故障类型和影响分析（FMEA）只能
做定性分析，后来在分析中包括了故障发生难易
程度的评价或发生的概率。更进一步地，把它与
危险度分析（Critical Analysis）结合起来，构
成故障类型和影响、危险度分析（Failure
Modes,Effects and Criticality Analysis -
一般机电产品、设备常见故障类型见表1。 表1 一般机电产品、设备常见故障类型
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对产品、设备、元件的故障类型、产生原因 及其影响应及时了解和掌握，才能正确地采取相 应措施。若忽略了某些故障类型，这些类型故障 可能因为没有采取防止措施而发生事故。
例如，美国在研制NASA卫星系统时，仅考虑 了旋转天线汇流环开路故障而忽略了短路故障， 结果由于天线汇流环短路故障使发射失败，造成 1亿多美元的损失。
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④ 概率 在故障模式及影响分析中，一般要评定相 对发生频率等级。如果有过去的各种数据，在故 障模式、影响及致命度分析中利用故障率数据， 可以对故障后果作出客观的评价。
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。
安全系统工程之故障类型影响分析介绍课件
故障树分析的基本思想是将系统故障分解 为一系列基本事件，并通过逻辑关系将这 些基本事件组合成一棵故障树。
故障树分析可以帮助我们识别系统中的 薄弱环节，并采取相应的措施来预防和 减少故障的发生。
故障树分析还可以用于评估系统安全性 和可靠性，为系统设计和改进提供依据。
失效模式与效应分析
失效模式：指系
1 统可能出现的故 障模式
效应分析：分析
2 故障模式对系统 产生的影响
失效模式分类：根
3 据故障原因和影响 程度进行分类
效应分析步骤：识 别失效模式、分析
4 失效原因、评估失 效影响、制定预防 措施
失效模式与效应分 析的应用：在安全
5 系统工程中用于评 估系统安全性，制 定预防措施，提高 系统可靠性。
风险评估与控制
风险评估：对系 统可能出现的故 障进行评估，确
A 故障可能导致系统性能下降，影响正常工作
数据丢失或损坏
STEP1
STEP2
STEP3
STEP4
数据丢失：由 于系统故障导 致数据无法访 问或丢失
数据损坏：由 于系统故障导 致数据损坏， 无法正常读取 和使用
数据恢复：需 要采取措施恢 复丢失或损坏 的数据
数据备份：定 期进行数据备 份，以防止数 据丢失或损坏 的影响
安全系统工程之故障类型影 响分析介绍课件
演讲人
目录
01. 故障类型 02. 故障影响 03. 故障分析方法
1
故障类型
硬件故障
STEP1
STEP2
STEP3
STEP4
硬件故障是指 计算机硬件设 备出现故障， 如硬盘、内存、 CPU等。
硬件故障可能 导致系统无法 启动、运行缓 慢、死机等问 题。
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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
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
严重度的等级与内容
用定性方法给故障概率分类的原则是：
I级：故障概率很低，元件操作期间出现机会可以忽略。
II级：故障概率低，元件操作期间不易出现。
III级：故障概率中等，元件操作期间出现机会可达到50%。
IV级：故障概率高，元件操作期间易出现。
用定量方法给故障概率分类的原则是：
I级：在元件工作期间，任何单个故障类型出现的概率少于全部故障概率的0.01。
II级：在元件工作期间，任何单个故障类型出现的概率多于全部故障概率的0.01，而少于
0.10。
III级：在元件工作期间，任何单个故障类型出现的概率多于全部故障概率的0.10，而少于
0.20。
IV级：在元件工作期间，任何单个故障类型出现的概率多于全部故障概率的0.20。
有了严重度和故障概率的数据之后，就可以用风险率矩阵评价法。
如下图：
风险矩阵图
4)可靠性框图，也叫做逻辑图，以下图举例说明：
（1）主系统分成三个子系统，即10,20,30，当然每一个子系统发生故障，都会对主系统产生影响。
（2）子系统10又包括组件11,12,13。
（3）组件11受元件01A的，01B，02，03，04，05与06的影响，它们在串联的情况下进行工作。
（4）元件01A，01B是冗余系统。
（5）元件02由两个零件a和b组成。
（6）从功能上看，元件03同时受到07和来自其他系统的影响。
（7）虚线所包含的零件04咋特定的情况下发生作用。
（8）正常运行时，元件07不工作。
（9）元件05和06是备件，在某些特定的情况下，06发生故障时，05起作用。
3、FMEA分析步骤及内容：
(1)熟悉系统。
(2)确定分析深度。
(3)绘制系统该功能框图或可靠性框图。
(4) 列出所有故障模式并分析其影响。
(5)分析构成故障模式的原因及其检测方法，并制成故障模式和影响分析表。
内容：
对象（设备、组件、零件等）；功能；故障模式；设想原因；故障影响；检测方法；补偿方法；危险度；备注。
4、故障类型影响分析的优缺点：
故障类型和影响分析是从系统的末一级向上一级分析，及从小的、局部的至整个系统进行分析，其优点是书写格式简单，可用较少的人力、且无需经过特别的训练就可以进行分析。
它的缺点是缺乏逻辑性，难以分析各个元素之间的影响，若两个以上元素同时发生故障，分
析比较困难。
通常情况下，FMEA方法中的元素局限于“物”的因素，这就难以查处人的原因。
对某一元素而言，也可以包括人的误操作。
5、以手电筒为例，说明FMEA的过程：（根据框图分析各部分的故障类型，进而进行FMEA）
手电筒FMEA一览表（部分）。