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一、FMEA分析系統(tǒng)潛在故障

FMEA通過分析系統(tǒng)結(jié)構(gòu)來識別系統(tǒng)的每一種潛在故障模式，分析故障原因，然后利用統(tǒng)計(jì)方法估計(jì)故障發(fā)生時的嚴(yán)重程度(S)、故障頻率(O)和不可檢測程度(D)，計(jì)算風(fēng)險(xiǎn)優(yōu)先級(RPN)的值，根據(jù)RPN值判斷系統(tǒng)是否需要改進(jìn)或確定改進(jìn)優(yōu)先級。

其中，(s)是指潛在故障模式發(fā)生時對下一個過程或系統(tǒng)的影響嚴(yán)重程度的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。為了降低故障后果的嚴(yán)重性，只能通過修改設(shè)計(jì)來實(shí)現(xiàn)。一般分為災(zāi)難性、致命性、危急性、輕度等幾個等級，取值范圍從1到10。(o)指故障原因或機(jī)理的可能性。一般可分為極高、高、中、低等級，取值范圍為1-10。(d)是指查找故障原因的難度，是檢測故障模式或原因能力的指標(biāo)。一般可以分為極難、難、可能、有能力等幾個等級，取值范圍從1到10。

一. FMEA分析進(jìn)程

FMEA的分析流程如圖1所示。

基于FMEA和FTA的智能型制動器的失效分析

圖1

FMEA將與每一個底層事件相關(guān)的組件作為組件，通過經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù)討論，針對每個組件可能出現(xiàn)的問題和影響其完成的因素，即失效模式和影響因素，確定失效模式的嚴(yán)重程度、失效頻率、不可檢測級別和評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。

由于FMEA表的類型不同，嚴(yán)重性、發(fā)生率和難度的評估標(biāo)準(zhǔn)也有所不同。在本設(shè)計(jì)中，制動器用于岸邊起重機(jī)等起重機(jī)，F(xiàn)MEA的參數(shù)評估標(biāo)準(zhǔn)如表1所示。

基于FMEA和FTA的智能型制動器的失效分析

表1

二、FMEA對剎車的分析

將潛在的失效模式、原因和影響制作成FMEA工作表，請相關(guān)專業(yè)人員根據(jù)評估標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評估，最終確定失效模式的風(fēng)險(xiǎn)優(yōu)先級。從表2可以看出:

基于FMEA和FTA的智能型制動器的失效分析

表2

1.這款智能制動器最容易出現(xiàn)故障的部位是變頻器和剎車片，其次是制動臂、總線和傳感器的信息采集處理設(shè)備以及制動器接觸面。這五個部分的故障頻率遠(yuǎn)高于其他部分。這與實(shí)際操作中制動器的故障是一致的。

2.通過FMEA分析，可以發(fā)現(xiàn)智能制動器的薄弱環(huán)節(jié)和潛在弱點(diǎn)，為進(jìn)一步采取一系列改進(jìn)措施預(yù)防或減少故障的發(fā)生提供依據(jù)。

智能制動器作為起重機(jī)的核心部件，由電控系統(tǒng)和制動體兩部分組成，其失效可能性較普通制動器大大提高。利用FMEA在FTA的基礎(chǔ)上對其進(jìn)行可靠性分析，可以充分發(fā)揮兩種方法的優(yōu)勢，不僅可以快速找到最容易引起故障的環(huán)節(jié)，還可以減少需要分析的零件數(shù)量，對于提高重要零件的可靠性具有重要意義。