FMEDA的數(shù)據(jù)獲得ppt課件

1、.1FMEDA的數(shù)據(jù)獲得 .2一、FMEDA中的幾個(gè)重要參數(shù)1、失效率。 失效率是指平均失效率，通常也稱作“危險(xiǎn)率”，是衡量可靠性的一種常用指標(biāo)。工程上，它是時(shí)間內(nèi)的失效次數(shù)與設(shè)備總數(shù)的比值。即 （t）=單位時(shí)間內(nèi)失效總數(shù) 設(shè)備總數(shù) 失效率的單位是時(shí)間的倒數(shù)，實(shí)際中通常使用“次失效每十億小時(shí)”。這個(gè)失效單位被稱作 FIT。即 .3 Failure-Instance/Time。可按照失效對系統(tǒng)的影響以及是否可檢測劃分為以下四類：安全可檢測失效(sd)安全不可檢測實(shí)效(su )危險(xiǎn)可檢測失效(dd)危險(xiǎn)不可檢測失效(du)一般情況下，用total來表示系統(tǒng)一段時(shí)間內(nèi)的平均是效率。顯然有： tota

2、l= s+ d.42、安全失效分?jǐn)?shù)SFF。 SFF代表不危險(xiǎn)和能檢出的失效百分比，即包括 sd、 su、 dd。對于系統(tǒng)級模型是一個(gè)非常重要的定量型數(shù)據(jù)?？蓮腇MEDA的結(jié)果中獲得。 SFF=1- du/ total.53、診斷覆蓋率DC。 被設(shè)備自診斷功能檢測到失效稱為檢測到的失效，未被設(shè)備自診斷功能檢測到的失效稱為未檢測到的失效。顯然，檢測到和未檢測到的失效率取決于設(shè)備的自診斷能力。檢測失效的能力是基本控制系統(tǒng)和安全聯(lián)鎖系統(tǒng)的重要特征。.6這個(gè)能力可以降低平均恢復(fù)時(shí)間（Mean Time to Repair，MTTR）。通常用診斷覆蓋率（Diagnostic Coverage，DC）來衡量

3、設(shè)備的自診斷能力。計(jì)算診斷覆蓋率是通過將所有檢測到的失效率之和除以總的失效率，即 DC=（ sd+ dd）/ total.74、指令失效概率PFD。 在安全聯(lián)鎖功能出現(xiàn)危險(xiǎn)失效以后，當(dāng)過程中發(fā)生了危險(xiǎn)情況需要安全聯(lián)鎖功能執(zhí)行保護(hù)動作時(shí)，安全聯(lián)鎖功能將因失效而不能完成保護(hù)功能。這種情況被稱為指令失效，用指令失效概率（Probability of Dangerous Failure on Demand，PFD）來衡量。從某種意義上可以將此失效率理解為危險(xiǎn)失效概率。.8在（0，T ）使用周期內(nèi)PFD avg為在（0，T ）使用周期內(nèi)，系統(tǒng)處于危險(xiǎn)失效狀態(tài)的概率平均值。通過PFD avg曲線（與t的函

4、數(shù)關(guān)系）可以獲得該產(chǎn)品的預(yù)計(jì)壽命。.9二、FMEDA的具體計(jì)算應(yīng)用1.硬件安全要求。 在討論產(chǎn)品的安全完整性等級之前，需要確定產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)或冗余方式。不同的安全完整性級( SIL)對不同的硬件結(jié)構(gòu)有著不同的安全失效分?jǐn)?shù)( safetyfailure fraction，SFF) 要求。安全完整性的硬件結(jié)構(gòu)約束如表1 所示。.10表1 安全完整性的硬件結(jié)構(gòu)約束SFF硬件故障裕度012TypeATypeBTypeATypeBTypeATypeB 60%SIL1不允許SIL2SIL1SIL3SIL260% 90%SIL2SIL1SIL3SIL2SIL4SIL390% 99%SIL3SIL2SIL4SIL

5、3SIL4SIL4 99%SIL3SIL3SIL4SIL4SIL4SIL4.11怎樣確定硬件類型？ IEC61508B標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：Functional safety of electrical/electronic/programmable electronic safety-related systems Part 7: Overview of techniques and measures.122、產(chǎn)品功能的相關(guān)描述。對評估對象的結(jié)構(gòu)、工作方式、工作框圖、工作環(huán)境等給出相應(yīng)范圍，并確定好要評估對象的邊界。并給出一般假設(shè)條件。具體產(chǎn)品具體分析。.133、具體的FMEA分析過程。 此分析過程要包

6、含以下幾個(gè)部分：（基于產(chǎn)品組件的分析）故障部位。故障模式故障原因故障對系統(tǒng)的影響失效率是否安全是否具有可檢測性a)改進(jìn)措施.14在進(jìn)行產(chǎn)品各部位的詳細(xì)FMEA分析后，對于FMEDA來說很重要的一步即各類失效失效率的填入，主要有以下幾種方式： 有關(guān)公司的數(shù)據(jù)庫中獲取。 經(jīng)多次實(shí)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)得到。 通過問卷或調(diào)查等形式獲得現(xiàn)場數(shù)據(jù)。.154、計(jì)算給類值與安全失效分?jǐn)?shù)SFF.此時(shí)將3步中的各類詳細(xì)的失效模式進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)算，則可得到各類的值，并經(jīng)計(jì)算獲得安全失效分?jǐn)?shù)。也可將上述組件的失效模式統(tǒng)一的歸類，即將各組件的故障模式轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)的失效模式，并求出其相應(yīng)模式所占的比重，為系統(tǒng)的改善提供依據(jù)。由3步也可經(jīng)統(tǒng)計(jì)

7、計(jì)算求出DC的值。.165、確定產(chǎn)品的是否達(dá)到目標(biāo)要求。將計(jì)算獲得SFF同目標(biāo)SFF比較即可。.176、有關(guān)壽命計(jì)算?；隈R爾科夫模型的相關(guān)計(jì)算。 在 1oo1 的馬爾科夫模型中，狀態(tài) 0 表示系統(tǒng)處于沒有發(fā)生任何失效的狀態(tài)；狀態(tài) 1 表示系統(tǒng)處于安全失效狀態(tài)；狀態(tài) 2 表示系統(tǒng)處于危險(xiǎn)失效狀態(tài)，系統(tǒng)發(fā)生危險(xiǎn)失效，但在線診斷能夠檢測到該失效，并對系統(tǒng)進(jìn)行修復(fù)；狀態(tài) 3 表示系統(tǒng)處于危險(xiǎn)失效狀態(tài)，系統(tǒng)發(fā)生危險(xiǎn)失效且在線診斷不能檢測到。.18表2 SIL與PFD對應(yīng)關(guān)系Safety integrity levelLow demand mode of operation410-5 to10-4310

8、-4 to10-3210-3 to10-2110-2 to10-1.19 僅通過FMEDA 獲得的失效數(shù)據(jù), 并不能完全反映產(chǎn)品在實(shí)際應(yīng)用環(huán)境下的失效率, 要想獲得高質(zhì)量的失效數(shù)據(jù), 需有FMEDA 數(shù)據(jù)、工業(yè)數(shù)據(jù)庫以及產(chǎn)品現(xiàn)場應(yīng)用數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)等進(jìn)行組合分析。.20國內(nèi)的相關(guān)軟件F M E D A e n f o r e r機(jī)械工業(yè)儀器儀表綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)研究所自行研發(fā)。.21三、閥的選擇按用途和作用分類 截?cái)嚅y類 主要用于截?cái)嗷蚪油ń橘|(zhì)流。包括閘閥、截止閥、隔膜閥、球閥、旋塞閥、碟閥、柱塞閥、球塞閥、針型儀表閥等。調(diào)節(jié)閥類 主要用于調(diào)節(jié)介質(zhì)的流量、壓力等。包括調(diào)節(jié)閥、節(jié)流閥、減壓閥等。止回閥類 用于阻止介質(zhì)倒流。包括各種