CN105447266B - 一种保障性分析的fmea的分析方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种保障性分析的FMEA的分析方法。所述保障性分析的FMEA的分析方法包括：步骤1：将初始约定层次进行多层分解并制作出自初始约定层次至最低约定层次的结构层次图；步骤2：赋予结构层次图中的初始约定层次、各层约定层次以及最低约定层次相对应的单元的功能及性能要求种类；步骤3：分别分析初始约定层次、各层约定层次以及最低约定层次中的每个单元所对应的功能及性能要求种类所能够发生的功能故障；步骤4：从而形成多个功能故障硬件矩阵图；步骤5：分析结构层次图中的每个单元的故障原因及故障影响。采用这种方法能够解决现有技术中存在的在实际分析过程中针对层级比较多的系统容易遗漏功能故障模式以及对应的故障原因。
Description
技术领域
本发明涉及航空产品试验技术领域，特别是涉及一种保障性分析的FMEA的分析方法及保障性分析的FMEA分析系统。
背景技术
在开展以可靠性为中心的维修分析(RCMA)时，需要以重要功能产品(一般为系统或者分系统)的故障模式及原因为输入，开展修复性维修分析时，需要以系统/分系统级的故障模式及故障检测方法为输入，因此需开展FMEA，以获得系统或分系统所有可能的故障模式以及引起故障模式的每一个原因，并且确定每一个故障模式的检测方法。
GJB/Z1391－2006《故障模式、影响及危害性分析指南》中给出了FMEA的分析方法，包含功能FMEA和硬件FMEA的方法，其中功能FMEA是自上而下的分析方法，硬件FMEA是自下而上的分析方法，但是该标准中没有建立起这两种分析方法的联系和对应关系，在实际分析过程中针对层级比较多的系统容易遗漏功能故障模式以及对应的故障原因，且核查时不容易发现遗漏，造成RCMA和修复性维修分析的不完整。
因此，希望有一种技术方案来克服或至少减轻现有技术的至少一个上述缺陷。
发明内容
本发明的目的在于提供一种保障性分析的FMEA的分析方法来克服或至少减轻现有技术的中的至少一个上述缺陷。
为实现上述目的，本发明提供一种保障性分析的FMEA的分析方法，所述保障性分析的FMEA的分析方法包括：步骤1：将待分析设备称为初始约定层次，将该初始约定层次进行多层分解，形成多层约定层次，并将最底层约定层次称为最低约定层次，同时制作出自初始约定层次至最低约定层次的结构层次图，并将结构层次图中的每个约定层次以及最低约定层次编号；其中，每个约定层次以及最低约定层次中均具有多个待分析设备分解后的单元；步骤2：列举所述待分析设备的功能及性能要求种类，并赋予所述步骤1中的结构层次图中的初始约定层次、各层约定层次以及最低约定层次相对应的单元的功能及性能要求种类；步骤3：分析顺序为：自初始约定层次起，并递进至最低约定层次，分别分析初始约定层次、各层约定层次以及最低约定层次中的每个单元所对应的功能及性能要求种类所能够发生的功能故障；步骤4：将所述步骤1中的结构层次图与所述步骤3中所得到的初始约定层次、各层约定层次以及最低约定层次中的每个单元所对应的功能及性能要求种类所能够发生的功能故障相关联，并将其中每两个相邻的层次建立功能故障硬件矩阵图，从而形成多个功能故障硬件矩阵图；步骤5：分析所述步骤1中的结构层次图中的每个单元的故障原因及故障影响，且分析顺序为自最低约定层次至初始约定层次方向递进分析，其中，每个单元的故障原因与所述步骤4中的本单元的功能故障硬件矩阵图对应；每个单元的故障影响与所述步骤4中的本单元所对应的上层约定层次中的单元的功能故障所对应。
优选地,所述待分析设备为飞机设备。
本发明还提供了一种保障性分析的FMEA分析系统，用于如上所述的保障性分析的FMEA的分析方法，其特征在于，所述保障性分析的FMEA分析系统包括：自动分层模块，所述自动分层模块用于将待分析设备进行逐级拆解，从而形成多层约定层次；单元分解模块，所述单元分解模块用于将所述自动分层模块所形成的各层约定层次进行单元分解，从而形成各个单元，每层约定层次中的各个单元之和为该层约定层次；结构架构模块，所述结构架构模块用于将自动分层模块所得到的各层约定层次进行组合，从而形成结构层次图，其中，将待分析设备称为初始约定层次，并将最低级约定层次称为最低约定层次；功能及性能列举模块，所述功能及性能列举模块用于生成待分析设备的功能列表；对照关系赋予模块，所述对照关系赋予模块用于将功能及性能列举模块所生成的功能列表赋予给每个约定层次中的每个单元；分析模块，所述分析模块将对照关系赋予单元中的每个单元进行分析，从而分析出每个单元所对应的功能及性能要求种类所能够发生的功能故障；关联模块，所述关联模块用于将所述分析模块分析的功能故障与结构层次图进行关联，其中，任意两个相邻层级的约定层次形成功能故障硬件矩阵图；逻辑分析模块，所述逻辑分析模块以最低约定层次为起始分析层次，并初始约定层次方向递进分析，从而分析每个模块的故障原因及故障影响，并将每个模块的故障原因与所述步骤4中的本单元的功能故障硬件矩阵图对应；每个单元的故障影响与所述步骤4中的本单元所对应的上层约定层次中的单元的功能故障所对应；人机交互模块，所述人机交互模块用于使操作者控制所述逻辑分析模块、关联模块、分析模块、对照关系赋予模块、功能及性能列举模块、结构架构模块、单元分解模块以及自动分层模块。
本发明的保障性分析的FMEA的分析方法首先自整个待分析设备这个整体进行自上而下的分层，并建立起功能故障与各个层次的关系，之后通过自最低约定层次至初始约定层次方向递进分析，从而形成了一整套分析方法，这种分析方法能够解决现有技术中存在的在实际分析过程中针对层级比较多的系统容易遗漏功能故障模式以及对应的故障原因，且核查时不容易发现遗漏，造成RCMA和修复性维修分析的不完整。
附图说明
图1是根据本发明第一实施例的保障性分析的FMEA的分析方法的流程示意图。
图2是图1所示的保障性分析的FMEA的分析方法中步骤5中的副翼操纵系统的表格示意图。
具体实施方式
为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
图1是根据本发明第一实施例的保障性分析的FMEA的分析方法的流程示意图。
如图1所示的保障性分析的FMEA的分析方法包括：步骤1：将待分析设备称为初始约定层次，将该初始约定层次进行多层分解，形成多层约定层次，并将最底层约定层次称为最低约定层次，同时制作出自初始约定层次至最低约定层次的结构层次图，并将结构层次图中的每个约定层次以及每个最低约定层次编号；其中，每个约定层次以及最低约定层次中均具有多个待分析设备分解后的单元；步骤2：列举待分析设备的功能及性能要求种类，并赋予步骤1中的结构层次图中的初始约定层次、各层约定层次以及最低约定层次相对应的单元的功能及性能要求种类；步骤3：分析顺序为：自初始约定层次起，并递进至最低约定层次，分别分析初始约定层次、各层约定层次以及最低约定层次中的每个单元所对应的功能及性能要求种类所能够发生的功能故障；步骤4：将步骤1中的结构层次图与所述步骤3中所得到的初始约定层次、各层约定层次以及最低约定层次中的每个单元所对应的功能及性能要求种类所能够发生的功能故障相关联，并将其中每两个相邻的层次建立功能故障硬件矩阵图，从而形成多个功能故障硬件矩阵图；步骤5：分析步骤1中的结构层次图中的每个单元的故障原因及故障影响，且分析顺序为自最低约定层次至初始约定层次方向递进分析，其中，每个单元的故障原因以步骤4中的该单元的功能故障硬件矩阵图对应；每个单元的故障影响以步骤4中的该单元所对应的上层约定层次中的单元的功能故障所对应。
在本实施例中，待分析设备为飞机设备。可以理解的是，本发明的保障性分析的FMEA的分析方法可以适用不同的机械领域，在本实施例中，尤其适合飞机设备。
下面以举例的方式对本发明做进一步阐述。可以理解的是，下述举例并不构成对本发明的任何限制。
可以理解的是，该实施例只是示意性的，并非完全按照飞机的实际架构进行举例。
以飞行操纵系统为例，按照本发明的步骤1的方法，从而将飞行操纵系统作为初始约定层次，并将之进行分解，从而形成多层约定层次。以本实施例为例，第二层约定层次分别为：
副翼操纵系统、方向舵操纵系统、升降舵操纵系统以及襟翼操纵系统
从第二层约定层次进行分解，形成第三层约定层次，可以理解的是，由于只是示例性实施例，因此，在本实施例中，只分至第三层约定层次。
举例而言，副翼操纵系统的继续分解为：
第三层约定层次(副翼操纵系统)：
驾驶盘组件、驾驶柱组件、滑轮组件、钢索组件、扇形轮组件以及拉杆组件。
按照本发明的步骤2，列举功能以及性能要求，例如表1：
表1：
按照本发明的步骤3，分析功能故障，例如表2至表3：
表3：
本举例由于只将飞行操纵系统进行分解，因此，在举例时，只举例飞行操纵系统的第三层约定层次，可以理解的是，该第三层约定层次为本次举例的最低约定层次。
根据本发明的步骤4，得到功能故障硬件矩阵图，例如，表4以及表5:
表4：
表5：
进行本发明的步骤5，从而得到图2及表5。表5：
本发明还提供了一种保障性分析的FMEA分析系统，用于如上所述的保障性分析的FMEA的分析方法，所述保障性分析的FMEA分析系统包括：
自动分层单元，所述自动分层单元用于将待分析设备进行逐级拆解，从而形成多层约定层次；
单元分解单元，所述单元分解单元用于将所述自动分层单元所形成的各层约定层次进行单元分解，从而形成各个单元，每层约定层次中的各个单元之和为该层约定层次；
结构架构单元，所述结构架构单元用于将自动分层单元所得到的各层约定层次进行组合，从而形成结构层次图，其中，将待分析设备称为初始约定层次，并将最低级约定层次称为最低约定层次；
功能及性能列举单元，所述功能及性能列举单元用于生成待分析设备的功能列表；
对照关系赋予单元，所述对照关系赋予单元用于将功能及性能列举单元所生成的功能列表赋予给每个约定层次中的每个单元；
分析单元，所述分析单元将对照关系赋予单元中的每个单元进行分析，从而分析出每个单元所对应的功能及性能要求种类所能够发生的功能故障；
关联单元，所述关联单元用于将所述分析单元分析的功能故障与结构层次图进行关联，其中，任意两个相邻层级的约定层次形成功能故障硬件矩阵图；
逻辑分析单元，所述逻辑分析单元以最低约定层次为起始分析层次，并初始约定层次方向递进分析，从而分析每个单元的故障原因及故障影响，并将每个单元的故障原因以所述步骤4中的该单元的功能故障硬件矩阵图对应；每个单元的故障影响以所述步骤4中的该单元所对应的上层约定层次中的单元的功能故障所对应；
人机交互单元，所述人机交互单元用于使操作者控制所述逻辑分析单元、关联单元、分析单元、对照关系赋予单元、功能及性能列举单元、结构架构单元、单元分解单元以及自动分层单元。
在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的相关装置和方法，可以通过其他的方式实现。例如，以上所描述的装置仅仅是示意性的，例如，所述模块和单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信临街，可以是电性、机械或其他的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明的实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中，基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使计算机处理器执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括U盘、移动硬盘、只读存储器、随机存取存储器、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (3)
1.一种保障性分析的FMEA的分析方法，用于飞机，其特征在于，所述保障性分析的FMEA的分析方法包括：
步骤1：将待分析设备称为初始约定层次，将该初始约定层次进行多层分解，形成多层约定层次，并将最底层约定层次称为最低约定层次，同时制作出自初始约定层次至最低约定层次的结构层次图，并将结构层次图中的每个约定层次以及最低约定层次编号；其中，每个约定层次以及最低约定层次中均具有多个待分析设备分解后的单元；
步骤2：列举所述待分析设备的功能及性能要求种类，并赋予所述步骤1中的结构层次图中的初始约定层次、各层约定层次以及最低约定层次相对应的单元的功能及性能要求种类；
步骤3：分析顺序为：自初始约定层次起，并递进至最低约定层次，分别分析初始约定层次、各层约定层次以及最低约定层次中的每个单元所对应的功能及性能要求种类所能够发生的功能故障；
步骤4：将所述步骤1中的结构层次图与所述步骤3中所得到的初始约定层次、各层约定层次以及最低约定层次中的每个单元所对应的功能及性能要求种类所能够发生的功能故障相关联，并将其中每两个相邻的层次建立功能故障硬件矩阵图，从而形成多个功能故障硬件矩阵图；
步骤5：分析所述步骤1中的结构层次图中的每个单元的故障原因及故障影响，且分析顺序为自最低约定层次至初始约定层次方向递进分析，其中，每个单元的故障原因与所述步骤4中的本单元的功能故障硬件矩阵图对应；每个单元的故障影响与所述步骤4中的本单元所对应的上层约定层次中的单元的功能故障所对应。
2.如权利要求1所述的保障性分析的FMEA的分析方法，其特征在于，所述待分析设备为飞机设备。
3.一种保障性分析的FMEA分析系统，采用如权利要求1或2所述的保障性分析的FMEA的分析方法，其特征在于，所述保障性分析的FMEA分析系统包括：
自动分层模块，所述自动分层模块用于将待分析设备进行逐级拆解，从而形成多层约定层次；
单元分解模块，所述单元分解模块用于将所述自动分层模块所形成的各层约定层次进行单元分解，从而形成各个单元，每层约定层次中的各个单元之和为该层约定层次；
结构架构模块，所述结构架构模块用于将自动分层模块所得到的各层约定层次进行组合，从而形成结构层次图，其中，将待分析设备称为初始约定层次，并将最低级约定层次称为最低约定层次；
功能及性能列举模块，所述功能及性能列举模块用于生成待分析设备的功能列表；
对照关系赋予模块，所述对照关系赋予模块用于将功能及性能列举模块所生成的功能列表赋予给每个约定层次中的每个单元；
分析模块，所述分析模块将对照关系赋予模块中的每个单元进行分析，从而分析出每个单元所对应的功能及性能要求种类所能够发生的功能故障；
关联模块，所述关联模块用于将所述分析模块分析的功能故障与结构层次图进行关联，其中，任意两个相邻层级的约定层次形成功能故障硬件矩阵图；
逻辑分析模块，所述逻辑分析模块以最低约定层次为起始分析层次，并初始约定层次方向递进分析，从而分析每个单元的故障原因及故障影响，并将每个单元的故障原因与所述步骤4中的本单元的功能故障硬件矩阵图对应；每个单元的故障影响与所述步骤4中的本单元所对应的上层约定层次中的单元的功能故障所对应；
人机交互模块，所述人机交互模块用于使操作者控制所述逻辑分析模块、关联模块、分析模块、对照关系赋予模块、功能及性能列举模块、结构架构模块、单元分解模块以及自动分层模块。
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