2017年5月23日 加工中心FMECA分析方法 2.2FMEA的分析方法在實(shí)際工程中，F(xiàn)MEA主要分為單獨(dú)FMEA和綜合FMEA[21]，單獨(dú)FMEA又分為 設(shè)計(jì)FMEA和過程FMEA。設(shè)計(jì)FMEA又分為功能FMEA (Function FMEA——FFMEA)、硬件設(shè)計(jì) 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(chǎn)品硬件設(shè)計(jì)的FMEA為例來闡述FMEA的原 理與過程。在產(chǎn)品壽命周期內(nèi)的不同階段，F(xiàn)MEA的應(yīng)用目的和應(yīng)用方法略有不同。如表2.1， 在產(chǎn)品壽命周期的各個(gè)階段雖然有不同形式的FMEA，但其根本目的只有一個(gè)，即從產(chǎn) 品設(shè)計(jì)（功能設(shè)計(jì)、硬件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)）、生產(chǎn)（生產(chǎn)可行性分析、工藝設(shè)計(jì)、生產(chǎn) 設(shè)備設(shè)計(jì)與使用）和產(chǎn)品使用角度發(fā)現(xiàn)各種缺陷與薄弱環(huán)節(jié)，從而提高產(chǎn)品的可靠性水 平。至于采用哪一種方法，取決于設(shè)計(jì)的復(fù)雜程度和可利用信息的多少。對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)進(jìn) 行分析時(shí)，可以考慮綜合采用功能法與硬件法，簡(jiǎn)稱綜合法。 表2.1產(chǎn)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(chǎn)階段 實(shí)用階段 硬件FMEA 方法 功能FMEA 軟件FMEA 過程 FMEACT 藝 FMEA 及設(shè)備FMEA) 統(tǒng)計(jì)FMEA DMEA 分析研究系統(tǒng)功 分析研究系統(tǒng)硬 分析研究所設(shè)計(jì)的生產(chǎn) .T.藝過程的缺陷和薄弱 分析研究產(chǎn)品使用過程 中實(shí)際發(fā)生的故障、原 因及其影響，為評(píng)估論 證、研制、生產(chǎn)各階段 的FMECA的有效性和 進(jìn)行產(chǎn)品的改進(jìn)、改型 或新產(chǎn)品研制提供依據(jù) 目的 能設(shè)計(jì)的缺陷與 薄弱環(huán)節(jié)為系統(tǒng) 件、軟件設(shè)計(jì)的缺 陷與薄弱環(huán)節(jié)，為 環(huán)節(jié)及其對(duì)產(chǎn)品的影 響，為生產(chǎn)工藝的設(shè)計(jì) 功能設(shè)計(jì)的改進(jìn) 系統(tǒng)的硬件、軟件 改進(jìn)提供依據(jù)。分析研 和方案的權(quán)衡提 供依據(jù) 設(shè)計(jì)改進(jìn)和方案權(quán) 衡提供依據(jù) 究產(chǎn)生設(shè)備的故障對(duì)產(chǎn) 品的影響，為生產(chǎn)設(shè)備 的改進(jìn)提供依據(jù) 2.2.1硬件分析法硬件法是根據(jù)產(chǎn)品/系統(tǒng)的功能對(duì)每個(gè)故障模式進(jìn)行評(píng)價(jià)，并對(duì)潛在的故障模式及其 影響進(jìn)行分析。當(dāng)產(chǎn)品可按設(shè)計(jì)圖紙及其它工程資料確定時(shí)，一般采用硬件法。硬件法 適用于從零件級(jí)開始分析再擴(kuò)展到系統(tǒng)級(jí)，即自下而上進(jìn)行分析。采用這種方法進(jìn)行 FMEA分析是較為嚴(yán)格的。硬件法通常主要集中在系統(tǒng)中基本元件的潛在故障模式分析中，是一種最低級(jí)別的 分析方法。它適用于系統(tǒng)中每一個(gè)部件的故障模式都需要分析的情況，具有分析具體而 嚴(yán)密的優(yōu)點(diǎn)。但如果系統(tǒng)比較復(fù)雜，或者沒有必要分析全部元件，又或者在做FMEA 分析時(shí)整個(gè)系統(tǒng)還沒有最后確定，那么這種方法將很難進(jìn)行。2.2.2功能分析法當(dāng)系統(tǒng)構(gòu)成不能明確確定時(shí)（如在產(chǎn)品研制初期，各個(gè)部件的設(shè)計(jì)尚未完成，得不 到詳細(xì)的部件清單、產(chǎn)品原理圖及產(chǎn)品裝配圖），或當(dāng)產(chǎn)品的復(fù)雜程度要求從初始約定 層次開始向下分析，即自上而下進(jìn)行分析時(shí)，一般采用功能分析法。功能分析法比硬件 分析法簡(jiǎn)單，故可能忽略某些故障模式[22]。功能分析法主要用于復(fù)雜系統(tǒng)的分析，每個(gè)繼承級(jí)別的詳細(xì)分析僅僅集中在幾個(gè)最 重要的貢獻(xiàn)因素中，這種方法關(guān)注的是系統(tǒng)功能的失效而不是個(gè)別設(shè)備的故障。功能分 析法在分析特定的故障而不是單個(gè)元件故障時(shí)特別有效。2.2.3綜合法FMEA可以首先對(duì)系統(tǒng)或設(shè)備采用功能分析法，然后對(duì)那些直接導(dǎo)致功能失效的部 件進(jìn)行重點(diǎn)的故障分析。也就是說，首先進(jìn)行系統(tǒng)的功能故障分析，然后，對(duì)那些功能 分析失敗的，且可能產(chǎn)生危險(xiǎn)后果的，而且又沒有滿足要求的備用系統(tǒng)的，再進(jìn)行部件 級(jí)別的故障模式和影晌分析。2.3加工中心子系統(tǒng)層次劃分VMC650加工中心的結(jié)構(gòu)技術(shù)配置參數(shù)如附錄島所示。根據(jù)各部分的結(jié)構(gòu)組成， 功能劃分，進(jìn)行子系統(tǒng)層次的劃分。按照功能方面，可以將加工中心劃分成動(dòng)力系統(tǒng)、 傳動(dòng)系統(tǒng)、執(zhí)行系統(tǒng)、輔助系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)五個(gè)功能模塊；按照結(jié)構(gòu)，一般可以劃分成 工作臺(tái)、電氣系統(tǒng)、精工系統(tǒng)、換刀系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)移動(dòng)系統(tǒng)、主軸箱部位、傳動(dòng)系統(tǒng)、 床身尾座系統(tǒng)、裝夾系統(tǒng)、輔助系統(tǒng)等十個(gè)部分。其中，對(duì)于五軸聯(lián)動(dòng)加工中心，工作臺(tái)系統(tǒng)又可以分為工作臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)和工作臺(tái)擺動(dòng)系統(tǒng)。輔助系統(tǒng)下的子系統(tǒng)包括潤(rùn)滑系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)和測(cè)量系統(tǒng)。對(duì)于主軸箱部位又可以分為I軸、Z軸、變速機(jī)構(gòu)、主軸、電機(jī)、進(jìn)給箱等。對(duì)于加工中心的傳動(dòng)部分，針對(duì)X,Y，Z三個(gè)方向的平動(dòng)，可以分為X軸導(dǎo)軌系統(tǒng)、Y軸導(dǎo)軌系統(tǒng)、Z軸導(dǎo)軌系統(tǒng)，以及X軸絲杠系統(tǒng)、Y軸絲杠系統(tǒng)、Z軸絲杠系統(tǒng)。床身尾座系統(tǒng)包括導(dǎo)軌、床身、床腿。對(duì)本文的研究對(duì)象VMC650加工中心，各子系統(tǒng)組成見圖2.3。這里需要說明的是，軟件平臺(tái)提供了編輯重新安排系統(tǒng)層次布局的接口，方便進(jìn)行用戶自定義安排系統(tǒng)層次的布局。 ? 上一篇 650加工中心FMECA數(shù)據(jù)庫(kù)分析管理系統(tǒng)軟件開發(fā)之結(jié)論與展望下一篇 ? FMECA數(shù)據(jù)庫(kù)分析管理系統(tǒng)軟件國(guó)內(nèi)外研究發(fā)展現(xiàn)狀