2017年5月23日 加工中心FMECA分析方法 2.2FMEA的分析方法在實際工程中，FMEA主要分為單獨FMEA和綜合FMEA[21]，單獨FMEA又分為 設計FMEA和過程FMEA。設計FMEA又分為功能FMEA (Function FMEA——FFMEA)、硬件設計 FMEA (Design FMEADFMEA)、軟件 FMEA (Software FMEASFMEA)和損壞模式影響分析（Damage Mode Effects AnalysisDMEA)。綜合FMEA包括FMEA與FTA綜合（FTF法）以及FMEA與ETA綜合（ETF法）。在本文中，如無特殊說明，則均以產品硬件設計的FMEA為例來闡述FMEA的原 理與過程。在產品壽命周期內的不同階段，FMEA的應用目的和應用方法略有不同。如表2.1， 在產品壽命周期的各個階段雖然有不同形式的FMEA，但其根本目的只有一個，即從產 品設計（功能設計、硬件設計、軟件設計）、生產（生產可行性分析、工藝設計、生產 設備設計與使用）和產品使用角度發現各種缺陷與薄弱環節，從而提高產品的可靠性水 平。至于采用哪一種方法，取決于設計的復雜程度和可利用信息的多少。對復雜系統進 行分析時，可以考慮綜合采用功能法與硬件法，簡稱綜合法。 表2.1產品壽命周期各階段的FMEA方法 Table 2.1 Various stages of product life cycle of the FMEA method 階段 方案階段 研制階段 生產階段 實用階段 硬件FMEA 方法 功能FMEA 軟件FMEA 過程 FMEACT 藝 FMEA 及設備FMEA) 統計FMEA DMEA 分析研究系統功 分析研究系統硬 分析研究所設計的生產 .T.藝過程的缺陷和薄弱 分析研究產品使用過程 中實際發生的故障、原 因及其影響，為評估論 證、研制、生產各階段 的FMECA的有效性和 進行產品的改進、改型 或新產品研制提供依據 目的 能設計的缺陷與 薄弱環節為系統 件、軟件設計的缺 陷與薄弱環節，為 環節及其對產品的影 響，為生產工藝的設計 功能設計的改進 系統的硬件、軟件 改進提供依據。分析研 和方案的權衡提 供依據 設計改進和方案權 衡提供依據 究產生設備的故障對產 品的影響，為生產設備 的改進提供依據 2.2.1硬件分析法硬件法是根據產品/系統的功能對每個故障模式進行評價，并對潛在的故障模式及其 影響進行分析。當產品可按設計圖紙及其它工程資料確定時，一般采用硬件法。硬件法 適用于從零件級開始分析再擴展到系統級，即自下而上進行分析。采用這種方法進行 FMEA分析是較為嚴格的。硬件法通常主要集中在系統中基本元件的潛在故障模式分析中，是一種最低級別的 分析方法。它適用于系統中每一個部件的故障模式都需要分析的情況，具有分析具體而 嚴密的優點。但如果系統比較復雜，或者沒有必要分析全部元件，又或者在做FMEA 分析時整個系統還沒有最后確定，那么這種方法將很難進行。2.2.2功能分析法當系統構成不能明確確定時（如在產品研制初期，各個部件的設計尚未完成，得不 到詳細的部件清單、產品原理圖及產品裝配圖），或當產品的復雜程度要求從初始約定 層次開始向下分析，即自上而下進行分析時，一般采用功能分析法。功能分析法比硬件 分析法簡單，故可能忽略某些故障模式[22]。功能分析法主要用于復雜系統的分析，每個繼承級別的詳細分析僅僅集中在幾個最 重要的貢獻因素中，這種方法關注的是系統功能的失效而不是個別設備的故障。功能分 析法在分析特定的故障而不是單個元件故障時特別有效。2.2.3綜合法FMEA可以首先對系統或設備采用功能分析法，然后對那些直接導致功能失效的部 件進行重點的故障分析。也就是說，首先進行系統的功能故障分析，然后，對那些功能 分析失敗的，且可能產生危險后果的，而且又沒有滿足要求的備用系統的，再進行部件 級別的故障模式和影晌分析。2.3加工中心子系統層次劃分VMC650加工中心的結構技術配置參數如附錄島所示。根據各部分的結構組成， 功能劃分，進行子系統層次的劃分。按照功能方面，可以將加工中心劃分成動力系統、 傳動系統、執行系統、輔助系統、通訊系統五個功能模塊；按照結構，一般可以劃分成 工作臺、電氣系統、精工系統、換刀系統、液壓系統移動系統、主軸箱部位、傳動系統、 床身尾座系統、裝夾系統、輔助系統等十個部分。其中，對于五軸聯動加工中心，工作臺系統又可以分為工作臺轉動系統和工作臺擺動系統。輔助系統下的子系統包括潤滑系統、冷卻系統和測量系統。對于主軸箱部位又可以分為I軸、Z軸、變速機構、主軸、電機、進給箱等。對于加工中心的傳動部分，針對X,Y，Z三個方向的平動，可以分為X軸導軌系統、Y軸導軌系統、Z軸導軌系統，以及X軸絲杠系統、Y軸絲杠系統、Z軸絲杠系統。床身尾座系統包括導軌、床身、床腿。對本文的研究對象VMC650加工中心，各子系統組成見圖2.3。這里需要說明的是，軟件平臺提供了編輯重新安排系統層次布局的接口，方便進行用戶自定義安排系統層次的布局。 ? 上一篇 650加工中心FMECA數據庫分析管理系統軟件開發之結論與展望下一篇 ? FMECA數據庫分析管理系統軟件國內外研究發展現狀