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1FMEA/FTA基础（通用篇）2１、有关设备性赖性的思维方式的变化起初，机械故障被视为不得已发生的故障。对于小型设备、单体设备，即使发生故障也不会出现很大的影响。但是，随着高技术产品的上市，产品的性赖性及设备的性赖性对经济、社会有很大的影响，因此机械故障也就不可忽视。尽管如此，设备故障时，也通常只是凭原有的技术和过去的经验，采取再法防止对策。自1940年，美国开始了喷气式飞行机和宇宙火箭等的大型开发，由于系统故障对各方面都有很大影响，防止故障于未然才变得更为重要。在这个性赖性解析手法中，这次要学习的有FMEA和FTA。3FMEA（FailureModeandEffectAnalysis）・设计品目的潜在故障导致系统故障的解析＝假定是系统的所有构成品目在使用中发生故障，这就要研讨对系统达成任务的影响，找出性赖性方面的弱点，提出适当的对策方法，以求防止故障以未然。本应用于设计阶段，有时也可用于使用中的设备的改善。FTA（FaultTreeAnalysis）・系统特定缺陷现象的发生原因的追溯及解析＝在系统中所发生的现象里找出不理想的现象，追溯其发生缺陷的路径、寻找原因、提出对策方法，以求防止缺陷现象的发生。和FMEA一样，应用于设计阶段，也可用于特定项目故障及灾害等的改善。4FMEA１、根据构成品目展开辅助系统及系统水准（BottomUp）２、列举构成品目的所有故障类型扩大潜在性单一故障的解析范围３、不考虑故障类型之间的相互关系单独考虑对系统及上位水平的互相影响４、适用于多重故障类型的解析５、只解析相关事物不考虑认为失误的外界影响６、适用于系统机能的解析或用途的解析FTA根据系统展开构成品目理论图的样式（TopDown）找出不理想现象的相关故障类型深入寻找各相关原因考虑故障类型之间的相互关系从输出到输入使用树枝的形式表示适合单一故障类型的解析解析相关事项外界影响也一同考虑适用于涉及人命、硬件损坏等安全性现象的解析２、FMEA和FTA的比较5３、故障影响的分级（基准）工程计划制造所引起的缺陷按以下标准进行评价级别经常发生每１０小时１次９～１０容易发生１００〃〃７～８适当发生１０００〃〃５～６不怎麽发生１００００〃〃３～４几乎不发生１０００００〃〃２很难发生１０００００〃〃１涉及人身安全、爆炸火灾的故障９～１０生产停止3天以上〃〃不能运转、破损、异常反应等故障７～８生产停止1天～2天的〃〃运转中机能性中等故障５～６外观机能低下的轻微故障３～４现场没留意到的轻微故障１～２破局状态・・造成死亡或系统丧失的障碍４危险界限・・造成重伤、严重职业病或重要系统损失的障碍３允许界限・・造成轻伤、轻度职业病或不重要的障碍〃〃２安全或可忽略・・不造成障碍、职业病、系统损害的障碍１故障的发生频度故障的严重程度灾害程度項目重要度故障的发生频度×故障的严重程度×灾害程度１９３～４００７３～１９２１７～７２１～１６SABC6信頼性相关的术语解说～１术语英语含义系统system达成所要求的任务，具有全面机能的产品辅助系统subsystem具有分担系统的任务并达成其任务的机能；是系统的一部分构成品（コンポーネント）componet构成系统、辅助系统；是一个单体或是复合体；分为机能部品和组装部品・机能品fanctionItem由数个至１００个部品连接构成，单独具有通用性的独自机能・组装品assembly由２个以上部品连接构成，具有补充辅助系统机能的特定机能・部品part是不可再分解的一个单体，具有设计上所规定的用途装置apparatus计划plant组别group安装set组件unit模块moduleデバイスdevice任务mission指系统所要求的机能、也叫MISSION或使命机能function输入方面是用于接收能量、变换运转等，输出方面是具有传达的功能连接joint构成品之间的机能性或机械性的连接・静态连接・・相对位置不便永久连接：铆接、焊接可分解：螺栓・动态连接・・受一定的拘束相对位置变动可分解：连环机构（含接触）作用action设计上的构成品的机能根据系统内具体的机能和作用，包含在上记部分通用名称里7信頼性相关的术语解说～２术语英语含义故障failure按所给条件使用，使用中系统或构成品丧失其规定的性能或机能障碍hazard主要是指安全上的障碍，包括认为因素，在性赖性上很多时候与故障同义缺陷deficiency包括故障，统称为不具合现象，英语中称为fault故障类型failuremode故障的实际状态・例变形龟裂破损磨损腐蚀表面刮伤表面粗糙松动晃动脱落粘着烧损异物污损泄漏变质敞开短路噪音漂移故障率failurerate一定时间内，动作品目在连续单位时间内的故障比（严格来讲是瞬间故障率）电子类部品的故障率是一定的，公布了通用标准电子部品的性赖性数据机械类部品会根据设计的变更而变更，所以没有性赖性数据基准故障率genericfailurerate以实验室作为动作环境时的故障率FMEAfailuremodeandeffectanalysis「故障类型及影响解析」的缩写，是系统设计阶段的性赖性解析的一种手法FMEA图表FMEAchart记录了FMEA实施结果的图表形式的研讨事项故障影响failureeffect故障对该系统、辅助系统、构成品的影响程度致命度criticality故障对最终系统任务达成的影响程度致命度分类criticalityclassification按恰当的评定方法对故障影响的分级・・分级基准有：致命性重大轻微微小致命度解析（CA）criticalityanalysis对致命度高的电子部品使用解析公式计算出致命度指数（criticalitynamber）实施信赖性的详细评价致命性品目表criycalItemlist从FMEA图表中选出致命度高的品目包括必要事项的一览表8信頼性相关的术语解说～３术语英语含义FMECAfailuremodeeffectandcriticalityanalysis使用FMEA和CA的解析法FTfaulttree把系统的缺陷现象及下位现象用现象符号、理论符号表示的图式FTAfaulttreeanalysis使用系统缺陷现象的FT解析缺陷原因的解析法现象event偶然现象的观察结果・・使用FTA处理的现象是〔发生不理想的现象－－缺陷现象〕首位现象topevent作为解析的对象，不理想的现象基本现象basicevent不能再分解的现象中间现象intermediateevent介于首位现象及基本现象的中间现象符号eventsymbol用于区分现象的几何图形・・首位现象及中间现象用矩形、基本现象用圆形表示理论符号logicsymbol表示现象间因果关系的符号，多用于ANDOR限制（inhibit）接口AND接口ANDgate只有输入现象全部同时发生时，才发生输出现象OR接口ORgate只要有任一个输入现象的发生就可发生输出现象限制（inhibit）接口inhibitgate存在输入现象，只在满足其它条件时才发生输出现象基本设计preliminaryｄesign系统的构成，能有效达成所要求的任务制定辅助系统群制定各辅助系统的业务分担，是设计的初期阶段详细设计detaildesign制定达成辅助系统所规定的业务分担的构成品群及其设计特性，根据其特性进行设计，制作图纸，是设计的后期阶段设计特性designparameter设计品目要求的能力及实用性的具体值设计要素designelement为使设计特性体现于产品上，用于制作图纸的技术要素，可直接计测信赖性方块图reliabilityblockdiagram构成系统的辅助系统或表示构成品之间的机能接续状态的线图9信頼性相关的术语解说～４术语英语含义减轻负担（デｲレーテイング）deleting按构成品以低于规格限度值进行使用的方案进行设计冗长性redundancy把具有同一机能的2个以上的构成品并列接续，可提高系统的信赖性トレードオフ（相互关系）tradeoff可求得信赖性与其他重要特性之间的最适合性设计评论（设计重估）designreview在设计各阶段完成时，为确认已施设计的适合性而进行的设计再检作业・・检讨内容以性能、信赖性为主，包括生产性及品质保证SFPsinglefailurepoint在NASA术语中是具有波及系统的致命性影响的单一故障的构成品任務パターンmissionpattern达成任务的标准动作状态及其时间性区分，今后制定环境条件和操作条件环境条件environmentalcondition动作中所受到的外界影响，如：温度压力气氛沙尘振动等操作条件operationalcondition任务动作中的操作力、操作速度、操作次数等インターフェイスinterface相互联结面，如：机械的相互干涉，电气的相互电压的干涉等10４、信赖性的定义一般，工业产品和设备（系统）的价值是根据任务达成能力、价格、购买能力而定价。任务达成能力是技术的特性，能力方面和实用方面可分开考虑。能力方面是指发挥产品及设备的性能、精度等的性质，把这种性质称为信赖性。实用方面是指在正确使用下，不发生故障的性质及在发生故障时，根据修理的不同，可方便使用的性质，把这种性质称为保全。有时把这2种性质，在广义上统称为性赖性。11５、实施FMEAFTA解析前应准备的事项１、设定对象充分理解系统整体２、实施解析具备系统构成品的技术知识３、充分活用性赖性手法的相关知识４、充分活用类似系统的信息５、选定适当数量的解析成员，进行多面性解析12FMEA解析手法的实例懐中電灯のFMEA実施例FMEAの実施手順１実施しようとするシステムサブシステムの任務（構成品の機能など）を確認する２システムサブシステムなどの分解レベルを決める３機能図システム明細書などを調べてそれぞれ機能別ブロックを決める４機能別ブロックからサブシステムの信頼性ブロック図を作成する実施に５ブロック毎に故障モードを列挙する６列挙した故障モードを整理してFMEAの実施に効果的な故障モードを選定する７選定した故障モードごとに推定原因を列挙する８FMEAの記入用紙に要約を書き入れる９設計条件致命度分類基準を参照しながらFMEAをまとめる１０故障等級の高いものについて設計変更の要否などの対応を検討するリングキャップレンズ絶縁体反射鏡電球電球ソケット押さえばね端末キャップ接触子接触子絶縁体スイッチ電池（２個）13接触子絶縁体接触子１、任務の確認必要なときに点灯し照明になる２、分解レベル部品あるいは数個の部品で構成された組み立て品までとする３、機能ブロック電灯回路光線発生部本体の3点（この例は簡単であり機能ブロック分解はしない４、信頼性ブロック図懐中電灯システムリングキャップレンズ絶縁体反射鏡、電球組立ケース組立スイッチ組立電池端末キャップ組立反射鏡電球プラグスライダスライダばねハウジングスイッチ押しボタンスイッチ接触子端末キャップ押さえばね14５、ブロック毎の故障モードの列挙と６、整理～１部品、組み立て部品名故障モードリングキャップ１、レンズ保持機能喪失２、脱落３、断面変形レンズ４、脱落５、ひび割れ６、くもり絶縁体７、折損８、脱落反射鏡、電球組立９、電球フィラメント焼損（注）１０、電球ゆるみ１１、電球ハンダと電池間絶縁不良１２、電球、反射鏡のねじ込み部錆１３、回路断（反射鏡と接触子間）１４、反射鏡がケースに入らない15５、ブロック毎の故障モードの列挙と６、整理～２部品、組み立て部品名故障モードケース組立１５、リングとキャップのねじ勘合不良１６、端末キャップとのねじ勘合不良１７、スイッチ取り付けリベットゆるみ１８、ケースとスイッチ間導通不良スイッチ組立１９、接触子変形２０、接触子絶縁体の絶縁不良（注２）２１、スイッチがスライドせず回路が閉又は開のまま２２、スイッチがケースから脱落２３、接触子と電池間の隙間過少電池２４、電池放電２５、電池取り付け不良（方向が逆・・注3）２６、電池と電球間導通不良２７、電池と電池間導通不良２８、電池と押さえばね間導通不良２９、電