故障类型和影响分析（FMEA）－分析步骤
（1） 明确和熟悉系统
在进行分析之前首先要明确分析对象及范围，熟悉系统有关的各种资料，了解系统各部分的功能和相互关系。
（2） 确定分析的深度
一个系统由苦干个子系统组成，子系统可能由更小的子系统或功能件（由若干个元件组成，具有独立功能的组合部分）组成，功能件又包含许多元件。分析到哪一层，要根据分析目的在一开始就确定下来。如果是用于系统的安全设计，要求分析得详细，应该尽量分析的深一些，特别是关键部位，要分析到元件为止。如果是用于安全管理，则可以分析得粗浅一些。
（3） 绘制系统的功能框图和可靠性框图
在分析之前首先要详细的说明系统，并根据系统的构成要素依次画出所包含的子系统、元件及相互关系的的框图，对简单系统可以用流程图代替系统图。
由系统图可进一步画出可靠性框图，亦即表示各子系统（或元件）之间串联或并联、输入或输出的系统图。如果有几个元件共同完成一项功能时用串联表示，元件如有备品时则是并联关系。串联表示构成一个系统的子系统都正常运行。系统才能正常运行；而并联关系只要构成系统的任何一个子系统正常，系统就能保持正常。
（4） 分析故障类型和影响
按照可靠性框图有关的子系统、功能件或元件，详细查明可能出现的故障类型、产生的原因，并进一步分析其对子系统、系统对人的影响，然后根据故障类型的影响的程度划分故障类型等级，以便分别轻、重、缓、急，采取相应的安全措施。
故障类型等级的划分方法有几种，此外只介绍直接判断法和风险矩阵法。
① 直接判断法。这种方法是根据故障类型对系统功能、人员及财产损失影响的严重程度来划分的。其划分原则如表1所示。
|
故障等级 |
影响程度 |
可 能 造 成 的 后 果 |
|
Ⅰ级 |
可忽略的 |
不会造成人身伤害和职业病，系统也不会受损 |
|
Ⅱ级 |
临界的 |
可能致人轻伤或轻度职业病，次要系统损坏 |
|
Ⅲ级 |
严重的 |
可能造成人员严重伤害，严重职业病，主系统损坏 |
|
Ⅳ级 |
致命的 |
可能造成人员伤亡，整个系统损失 |
表1 故障等级的划分
这是一种粗略的分级法，它基本上是根据严重度来确定的，有一定的偏面性。为了更全面的划分故障等级，可采用风险矩阵法。
② 风险矩阵法。风险矩阵法是综合考虑故障发生的可能性和发生后引起后果严重度两个方面的因素来确定故障的等级。这种划分标准称风险率（或危险度）。其方法是将故障概率和严重度都分为四个等级，划分原则如下：
a． 严重度 是指故障类型对系统功能的影响程度，分级如表2。
|
严重度等级 |
内 容 |
严重度等级 |
内 容 |
|
Ⅰ低的 |
1）对系统任务无影响 2）对子系统造成的影响可忽略不计 3）通过调整故障易于消除 |
Ⅲ关键的 |
1） 系统的功能有所下降 2） 子系统功能严重下降 3） 出现的故障不能立即通过检修予以修复 |
|
Ⅱ主要的 |
1）对系统的任务虽有影响但可忽略 2）导致子系统的功能下降 3）出现的故障能够立即修复 |
Ⅳ灾难性的 |
1） 系统功能严重下降 2） 子系统功能全部丧失 3） 出现的故障需经彻底修理才能消除 |
表2 严重度分析
b． 故障概率 表示在一定时间内故障类型出现的次数。时间单位规定为一年或一个月，有的用大修的间隔期。故障概率的分类有定量和定性两种方法，分述如下：
定性分析如表3所示。
|
故障概率等级 |
故障类型出现的机会 |
|
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50% 元件操作期间故障容易出现 |
表3 故障概率等级的划分
故障概率定量分级原则如下：
Ⅰ级：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：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：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：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。
故障概率和严重等级确定后，以故障概率为纵坐标，严重度为横坐标，画出风险矩阵图。如图1所示。沿矩阵原点到右上角画一条对角线，以对角线为轴线，轴线两边是对称的。如果知道了某一故障类型的概率和严重度等级，将其填入矩阵图中，就可以确定故障类型风险率或等级的大小。处在右上角方块内的故障类型风险率最大，这是因为该故障类型发生的概率高且后果严重。依次左移，风险率逐渐降低，因为故障类型发生的概率虽然高，但造成后果的严重度却逐渐降低；同样从右上方依次下移，风险率也逐渐降低，虽然故障类型造成的后果严重，但因为发生的概率很少，综合两方面因素风险率也就降低了。
图1 风险率矩阵图
故障类型和影响分析法是以表格方式进行的。表格栏目可根据实际需要而设置。下面列出的是一种表格方式，供参考。
（5） 编制重大故障一览表
对系统影响大的故障要汇总列表，详细分析并制定安全措施加以控制。对危险性特别大的故障类型，需要进一步进行致命度分析，但这种方法目前国内应用不多，这里不作介绍。
|
元件或项目 |
功能 |
故障类型 |
发生原因 |
故障影响 |
检测方法 |
故障等级 |
备注 | |
|
子系统 |
系统 | |||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
表4
系 统_______ 日期_________
子系统_______ 制表_________
主管_________
审核_________