CN114925466A - 一种综合传动装置四类五维fmeca方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种综合传动装置四类五维FMECA方法，包括将FMECA方法划分为概念设计、方案设计及工程设计三个阶段；将综合传动装置自身结构自上而下、从复杂到简单依次进行约定层次划分；将综合传动装置的元件划分为四种类别；根据综合传动装置自身特点，将其故障原因细化为五个维度，并对应每一个维度提出改进措施；分阶段、分层次进行综合传动装置FMECA。本发明将产品设计与可靠性分析紧密结合，对元件进行分类处理，更有利于设计人员调用；从五个维度分析故障原因并对应分析改进措施，使得分析更加全面且有针对性；在改进措施中给出具体定量判据，使得改进方向更加清晰准确；在应用过程中新增的故障模式和故障原因可以逆向补充到FMECA中，更有利于形成知识库。
Description
技术领域
本发明属于产品故障分析技术领域，具体涉及一种综合传动装置四类五维FMECA方法。
背景技术
故障模式、影响及危害性分析(FMECA)是故障分析的一种有力手段，在可靠性工作中发挥着巨大作用，通过分析产品各个零部件所有可能的故障模式、故障原因、对产品的影响，以及判断影响的危害度，能够找出产品在设计过程中潜在的薄弱环节和关键的零部件，采取必要措施以避免不必要的损伤和伤亡。
由于综合传动装置的特殊性、复杂性，传统FMECA缺乏全面性、针对性，不利于知识积累，目前尚无针对综合传动装置进行FMECA的专用方法。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明提出一种综合传动装置四类五维FMECA方法，以解决如何针对综合传动装置进行FMECA的技术问题。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提出一种综合传动装置四类五维FMECA方法，该FMECA方法包括如下步骤：
S1.根据综合传动装置实际研发流程，将FMECA方法划分为概念设计、方案设计及工程设计三个阶段，根据不同阶段研发特点确定各阶段分析的深入程度；
S2.根据综合传动装置结构，将其自身结构自上而下、从复杂到简单依次进行约定层次划分，包括初始约定层次—系统层，中间约定层次—分系统层、部件层，最低约定层次—元件层；
确定不同阶段FMECA分析的层次，概念设计阶段分析整机层次，方案设计阶段分析系统—分系统和分系统—部件层次，工程设计阶段分析系统—分系统、分系统—部件和部件—元件层次；
S3.根据综合传动装置的元件类型，将其元件划分为四种类别，分别为机械类、液压类、机电类、电气类；
S4.根据综合传动装置自身特点，将其故障原因细化为五个维度，并对应每一个维度提出改进措施
故障原因及改进措施的五个维度分别为工作应力与频次、设计与仿真、制造与工艺、试验与检测、装配使用与维修；其中，工作应力与频次中，考虑导致研究对象故障的各种应力及其作用频次；设计与仿真中，设计考虑产品设计参数、工况与载荷，仿真考虑产品仿真分析过程中输入条件不足；制造与工艺中，考虑加工制造方法与工艺、热处理方法与工艺；试验与检测中，试验考虑试验环境、试验时间、试验里程，检验考虑抽检率、检测参数类型、检测精度；装配使用与维修中，装配考虑装配方式方法、装配精度，使用考虑润滑、密封，维修考虑间隔时间；
S5.分阶段、分层次进行综合传动装置FMECA
概念设计阶段，从综合传动装置整机出发，根据产品性能不达标、使用要求不满足，接口不匹配，可靠性、测试性、维修性、保障性、安全性、环境适应性、电磁兼容性差、国产化率不足、周期不足六个方面进行分析；方案设计阶段，从系统—分系统，分系统—部件两个层次进行分析；工程设计阶段，从系统—分系统，分系统—部件，部件—元件三个层次进行分析。
进一步地，综合传动装置的元件类型中，机械类包括齿轮、轴、壳体、摩擦片，液压类包括阀芯、阀孔、弹簧、密封圈，机电类包括开关电磁阀、电液比例阀、电动机油泵，电气类包括接插件、转换板、传感器、电容、电阻。
进一步地，步骤S5中，在方案设计阶段，考虑参数匹配不合理、部件接口不匹配引起的潜在故障。
进一步地，步骤S5中，工程设计阶段，考虑支撑定位不可靠、内部零部件参数匹配不合理、零件间接口不匹配引起的部件、分系统潜在故障。
(三)有益效果
本发明提出一种综合传动装置四类五维FMECA方法，包括根据综合传动装置实际研发流程，将FMECA方法划分为概念设计、方案设计及工程设计三个阶段；根据综合传动装置结构，将其自身结构自上而下、从复杂到简单依次进行约定层次划分；根据综合传动装置的元件类型，将其元件划分为四种类别；根据综合传动装置自身特点，将其故障原因细化为五个维度，并对应每一个维度提出改进措施；分阶段、分层次进行综合传动装置FMECA。
本发明的综合传动装置四类五维FMECA方法，将产品设计与可靠性分析紧密结合，对元件进行分类处理，更有利于设计人员调用；从五个维度分析故障原因并对应分析改进措施，使得分析更加全面且有针对性；在改进措施中给出具体定量判据，使得改进方向更加清晰准确；在应用过程中新增的故障模式和故障原因可以逆向补充到FMECA中，更有利于形成知识库，即重用、全面、准确、积累。
附图说明
图1为本发明实施例的四类五维FMECA方法流程图；
图2为本发明实施例中综合传动装置研发流程阶段划分；
图3为本发明实施例中约定层次划分。
具体实施方式
为使本发明的目的、内容和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
本实施例提出一种综合传动装置四类五维FMECA方法，如图1所示，主要包括如下步骤：
S1.根据综合传动装置实际研发流程，将FMECA方法划分为概念设计、方案设计及工程设计三个阶段，如图2所示，根据不同阶段研发特点确定各阶段分析的深入程度。
S2.根据综合传动装置结构，将其自身结构自上而下、从复杂到简单依次进行约定层次划分，包括初始约定层次—系统层(即综合传动装置，为开展分析的最大单元)，中间约定层次—分系统层、部件层，最低约定层次—元件层，如图3所示。其中，独立功能单元(包括整机、分系统、部件和元件)为一个约定层次，最低约定层次为最小功能单元。
如图1所示，基于步骤S1的分阶段和步骤S2的分层次，确定不同阶段FMECA分析的层次，即概念设计阶段分析整机层次，方案设计阶段分析系统—分系统和分系统—部件层次，工程设计阶段分析系统—分系统、分系统—部件和部件—元件层次。
S3.根据综合传动装置的元件类型，将其元件划分为四种类别，分别为机械类、液压类、机电类、电气类。
机械类包括齿轮、轴、壳体、摩擦片等，液压类包括阀芯、阀孔、弹簧、密封圈等液压类部件中的元件，机电类包括开关电磁阀、电液比例阀、电动机油泵等，电气类包括接插件、转换板、传感器、电容、电阻等。
S4.根据综合传动装置自身特点，将其故障原因细化为五个维度，并对应每一个维度提出改进措施，如图1所示。
故障原因/改进措施的五个维度分别为工作应力与频次、设计与仿真、制造与工艺、试验与检测、装配使用与维修。其中，“工作应力与频次”考虑导致研究对象故障的各种应力及其作用频次，如冲击应力、稳态应力等；“设计与仿真”中，设计考虑产品设计参数、工况与载荷，仿真考虑产品仿真分析过程中输入条件不足等；“制造与工艺”考虑加工制造方法与工艺、热处理方法与工艺等；“试验与检测”中，试验考虑试验环境(如载荷、温度、频次等)，试验时间、试验里程，检验考虑抽检率、检测参数类型、检测精度；“装配使用与维修”中，装配考虑装配方式方法、装配精度，使用考虑润滑、密封，维修考虑间隔时间。
S5.分阶段、分层次进行综合传动装置FMECA。概念设计阶段，从综合传动装置整机出发，根据产品性能不达标、使用要求不满足、接口不匹配、七性(可靠性/测试性/维修性/保障性/安全性/环境适应性/电磁兼容性)差、国产化率不足、周期不足等六个方面进行分析；方案设计阶段，从系统—分系统，分系统—部件两个层次进行分析，重点考虑参数匹配不合理、部件接口不匹配引起的潜在故障；工程设计阶段，从系统—分系统，分系统—部件，部件—元件三个层次进行分析，重点考虑支撑定位不可靠、内部零部件参数匹配不合理、零件间接口不匹配引起的部件/分系统潜在故障。
本实施例中的FMECA方法实例，如表1所示。
表1四类五维FMECA方法实例
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种综合传动装置四类五维FMECA方法，其特征在于，所述FMECA方法包括如下步骤：
S1.根据综合传动装置实际研发流程，将FMECA方法划分为概念设计、方案设计及工程设计三个阶段，根据不同阶段研发特点确定各阶段分析的深入程度；
S2.根据综合传动装置结构，将其自身结构自上而下、从复杂到简单依次进行约定层次划分，包括初始约定层次—系统层，中间约定层次—分系统层、部件层，最低约定层次—元件层；
确定不同阶段FMECA分析的层次，概念设计阶段分析整机层次，方案设计阶段分析系统—分系统和分系统—部件层次，工程设计阶段分析系统—分系统、分系统—部件和部件—元件层次；
S3.根据综合传动装置的元件类型，将其元件划分为四种类别，分别为机械类、液压类、机电类、电气类；
S4.根据综合传动装置自身特点，将其故障原因细化为五个维度，并对应每一个维度提出改进措施
故障原因及改进措施的五个维度分别为工作应力与频次、设计与仿真、制造与工艺、试验与检测、装配使用与维修；其中，工作应力与频次中，考虑导致研究对象故障的各种应力及其作用频次；设计与仿真中，设计考虑产品设计参数、工况与载荷，仿真考虑产品仿真分析过程中输入条件不足；制造与工艺中，考虑加工制造方法与工艺、热处理方法与工艺；试验与检测中，试验考虑试验环境、试验时间、试验里程，检验考虑抽检率、检测参数类型、检测精度；装配使用与维修中，装配考虑装配方式方法、装配精度，使用考虑润滑、密封，维修考虑间隔时间；
S5.分阶段、分层次进行综合传动装置FMECA
概念设计阶段，从综合传动装置整机出发，根据产品性能不达标、使用要求不满足，接口不匹配，可靠性、测试性、维修性、保障性、安全性、环境适应性、电磁兼容性差、国产化率不足、周期不足六个方面进行分析；方案设计阶段，从系统—分系统，分系统—部件两个层次进行分析；工程设计阶段，从系统—分系统，分系统—部件，部件—元件三个层次进行分析。
2.如权利要求1所述的FMECA方法，其特征在于，所述综合传动装置的元件类型中，机械类包括齿轮、轴、壳体、摩擦片，液压类包括阀芯、阀孔、弹簧、密封圈，机电类包括开关电磁阀、电液比例阀、电动机油泵，电气类包括接插件、转换板、传感器、电容、电阻。
3.如权利要求1所述的FMECA方法，其特征在于，步骤S5中，在方案设计阶段，考虑参数匹配不合理、部件接口不匹配引起的潜在故障。
4.如权利要求1所述的FMECA方法，其特征在于，步骤S5中，工程设计阶段，考虑支撑定位不可靠、内部零部件参数匹配不合理、零件间接口不匹配引起的部件、分系统潜在故障。
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