致命度估方法

第一节致命度和风险度评估方法在进行FMEA分析时，定量评估方法有致命度和风险度指标，这两种方法均可用来确定重要的故障模 式（破坏较大的故障模式），因为量化后的致命度和风险度数值代表了故障模式的破坏力大小，因此可以 根据致命度或风险度数值来排序，并以此排序作为采取对策优先与否的依据。本节将对致命度和风险度的 评估方法作一讨论。一、致命度与风险度的适用场合致命度和风险度均为衡量特定故障模式破坏力大小的指标，其用途方面有何区别呢？一般而言，致命度评估多用在设计开发阶段，用来提出设计开发方面的问题点，而风险度评估则多用 于制造、维护、使用阶段的品质改善或防止危险。风险度评估也可用于设计阶段，分析在产品维护及使用 时间可能的问题。二、致命度与风险度的公式1. 致命度的计算公共卫生致命度计算公式如下：致命度=故障发生频度X故障影响度从上式可以看出，致命度为故障生频度与故障影响度的乘积，致命度指标可以用来评估特定故障模式 的发生频度以及故障对上层系统或安全性、经济性及环境的影响。当故障影响度的评估项目为多个小时，可将所有项目的影响度求和作为总的影响。例如发生某个故障 时，子系统、系统、安全性、经济性和环境方面均受到影响，这时影响度的计算公式为：影响度=对子系统的影响+对系统的影响+对安全性的影响+对经济性的影响+对环境的影响2. 风险度的计算公式风险度的计算公式如下：风险度=故障发生频度X故障影响度X检出可能性风险度用“ RPN ”来表示，主要用于评估制造过程的品质改善，应尽早评估某种特定故障模式的检出 可能性，因为评估越早，越容易提前采取改善对策，以免该故障流入客户手中，对公司造成的损失也小。三、项目间相对权重的评估在普通FMEA分析时，计算致命度或风险度时并未考虑给各项加权，而是直接相加、相乘，在某些情 况下，这种做法显得不够精确。为了更精确地评价项目的关系，根据实际情况加权，即考虑各项目的实际 重要性给予相应的权重系数。下面作一讨论。1. 故障发生频度与故障影响度间的相对权重系数评估系统的致命度时，以故障发生频度和故障影响度相乘得到，有时可将故障影响度的权重系数设为 故障发生频度的2-5倍，在见险度分析时，也可给予检出可能性相对的权重系数。权重系数不是随便给定的，而须根据产品的定位、对公司的重要度等因素来确定，加权后的致命度风 险度评估公式变为：致命度=故障发生频度X（AX影响度）致命度/风险度评估方法风险度=故障发生频度X（BX影响度）X（CX检出可能性）其中，A, B, C分别为各对应评估项目的权重系数。2. 故障影响度评估项目间的相对权重通过对故障发生频度、故障影响度和故障检出可能性进行加权可以相对精确地评价特定故障模式的破 坏力。但在评价故障影响时一般均会有多个评价项目，如对系统本身的影响、对公共利益的影响、对安全 性的影响、对环境的影响等。这时简单地给各个影响以同样的权重显示是不合理的，这可以用一个例子来 说明，假设民航飞机维护人员对飞机的某个系统进行FMEA分析，FMEA表的评价项目为故障发生频度、 故障影响度及维护作业所需时间，如表4-1所示：因此简单地对各影响项目给予同样的权重明显是不适当的，为了使致命度评估结果接近实际，应对各不同 的影响项目设置不同的权重。对于该例，比较适当的权重系数为：安全性权重8,经济性权重1，操纵性 权重5,加权后的影响度公式变为：故障影响度=安全性X 8+操纵性X 5+经济性X1对应的故障发生频率评估表如下:表4-2等级故障发生频度10发生频度极高8发生频度高6发生频度中等4发生频度低2发生频度极低对应的故障影响评估表如下：表4-3等级安全性经济性操作性10致命的安全问题修理费极高无法操纵8重大安全问题修理费高极难操纵6中等程度安全问题修理费中等较难操纵4较低安全问题修理费低较易操纵2极低安全问题修理费极低操纵无问题致命度/风险度评估方法对应的维护作业时间评估表如下：表4-4等级维护作业时间10时间极长，15天以上8时间长，10天以上6时间较长，5天以上4时间较短，2天2时间极短，1天以内四、故障等级1.故障等级与致命度的对应关系故障等级主要用于评估特定故障模式发生后所造成后果的严重程度，故障等级与故障致命度之间存在 对应关系。假定只评估一种故障影响，不考虑权重因素且故障发生频度与故障影响度的最高分为10分时， 故障等级与致命度的对应关系如下表：故障等级致命度故障描述I50分以上致命的II30分以上重大的m15分以上中等的W15分以下轻微的当需评价单个故障影响，但考虑权重时，故障等级与致命度的对应关系如下表:故障等级致命度故障描述I50XA分以上致命的II30XA分以上重大的m15XA分以上中等的W15XA分以下轻微的其中：A为权重系数当需要同时评价多个影响项目，不考虑权重时，故障等级与致命度的对应关系如下表:故障等级致命度故障描述I50Xn分以上致命的II30Xn分以上重大的m15Xn分以上中等的W15Xn分以下轻微的其中：n为所评价的影响项数。当需要同时评价多个影响项目，且需考虑权重时，故障等级与致命度的对应关系如下表:故障等级致命度故障描述I50XZ A：分以上致命的II30XZ A：分以上重大的m15XZ A分以上中等的W15XZ A.分以下 i轻微的其中：Ai为各影响项目对应的权重，i为项目数，i=1n第3页共8页2.故障等级与致命度对应例(1) 某个FMEA小组经分析确认的故障影响为其“对系统的影响”一种，不考虑权重时，该项目故 障等级可按下表确定：表4-9故障等级致命度故障描述I350分致命的II330分重大的m315分中等的W15分轻微的(2) 某FMEA小组经分析确认的故障影响为其“对系统的影响”一种，在考虑“故障发生频度”权 重为1, “故障对系统的影响”权重为3时，该项目故障等级可按下表确定：故障等级致命度故障描述I3150 分致命的II390分重大的m345分中等的W45分轻微的(3) 某FMEA小级经分析确认的故障影响为“对系统的影响”、“对安全性的影响”、“对环境的影响” 四个项目，假定不考虑权重，该项目的故障等级可按下表确定：表 4-11故障等级致命度故障描述I3200 分致命的II3120 分重大的m360分中等的W60分轻微的(4) 某FMEA小组经过分析确认的故障影响为“对系统的影响”、“对安全性的影响”、“对环境的影 响”、“对经济性的影响”四个项目，假定根据综合考虑，对各影响设定的权重系统为：“对系统的影响” 权重为1，“对安全性的影响”权重为4, “对环境的影响”权重为2, “对经济性的影响”权重为1，该项 目的故障等级可按下表确定：故障等级致命度故障描述I3400 分致命的II3240 分重大的m3120 分中等的W120 分轻微的计算方法如下，以故障等级I为例：Z A.=1+4+2+1=81I级故障对应的致命度=50XZ A1 =400五、致命度与风险度评估的注意事项致命度及风险度是FMEA分析中的关键指标，因为其中确定对故障采取对策的优先顺序。在致命度与风险度评估时需注意以下事项：（1）首先要理解致命度、风险度数值并非绝对数值，只是用以衡量故障破坏力方面相对差异的指标， 数值本身本无意义。（2）致命度与风险度评价结论是相对的，具有局限性，无论数据看上去多么精确，都只代一种粗略 的量化，是带有主观成分的。在实际分析时，不要过分迷信致命度指标。六、致命度评估方法的矩阵分析可以用矩阵分析方法将致命度的评估更精确地量化，方法如下表：障影响度 故障发生频度一一_致命的10分重大的8分中等的6分轻微的4分极微的2分极高10分10080604020高8分8064483216中等6分6048362412低4分403224168极低2分20161284第二节风险度致命度评估表FMEA分析效果的好坏，很大程度上取决于风险度/致命度分析的量化精度，而风险度、致命度的评估， 又依赖于故障发生频度、故障影响度和故障检出可能性的评估精度，本节将对故障发生频度、故障影响度 和故障检出可能性的评估作一讨论。一、故障发生频度的评估项目评估表在评估风险度和致命度指标时，均会涉及到对故障发生频度的评估，为了有效评估风险度和致命度， 需将故障发生频度予以量化。（1）通用的故障发生频度评估表如下表所示：表 4-14等级评估基准发生频度10发生概率很高大于1/29约1/38发生概率高约1/87约 1/206发生概率中等约 1/805约 1/4004发生概率低约 1/20003约 1/150002发生概率极低约 1/1500001约 1/1500000（2）对汽车而言，故障发生频度评估表（特定故障发生频度与等级对应关系）如表4-15所示:表 4-15等级故障基准10故障出现的可能性极高者7-9类似零件在以前的设计中有类似运用，且证实故障率 很高，如电子零件的腐蚀、蓄电池汇漏等4-6类似零件在以前的设计中有类似运用，且证实故障率 中等，如该故障几年前发生过，但所占比例很大2-3类似零件在以前的设计中在类似运用，且证实故障率 低1类似零件在以前的设计中有类似运用，但极少或从未 发生过故障者二、故障影响度评估项目与评估表1. 故障影响度评估项目在FMEA分析时，应对产品从设计、制造、测试至使用、维护等整个生命周期内各阶段的可能影响均 纳入评估范围，以下为产品生命周期各阶段所涉及到的影响度评估项目。（1）设计开发阶段故障影响度评估项目。设计开发阶段FMEA的影响评估常会涉及到系统在整个生 命周期的影响，包括制造、测试、使用、维护各阶段的影响。（2）制造阶段影响度评估项目。制造阶段影响度评估项目包括但不限于以下几项：1）对品质管理的影响，包括对生产工艺和产品本身品质的影响。2）对可靠性的影响，包括对生产设备的功能、性能、可用性、产品可靠性的影响。3）对可维护性的影响，包括对生产设备维修的方便性、维修时间方面的影响。4）对安全性的影响，包括对人身安全、财产安全的影响。5）对经济性的影响，包括故障所导致的维修的费用、维修时间、投入人力资源等的影响。（3）使用阶段的影响度评估项目。使用阶段的影响度评估项目包括但不限于以下几项：1）对可靠性的影响，包括功能、性能、可用性和对相关系统的影响。2）对维护性的影响，主要指维护方便性、维护时间方面的影响。3）对经济性的影响，包括对人身安全、财产安全的影响。4）对经济性的影响，包括维修费用和时间、人力资源投入等。（4）建筑施工阶段影响度评估项目。建筑施工阶段的影响度评估项目包括但不限于以下几项：1）对品质管理的影响，包括对建筑施工、产品品质方面的影响。2）对可靠性方面的影响，包括对建筑施工产品可靠性、故障修复时间方面的影响。3）对安全性方面的影响，包括对人身安全、财产安全和环境安全方面的影响。4）对经济性方面的影响，主要指对施工成本的影响。2. 故障影响度评估表(1)通用故障影响度评分表。表4-16是一个通用故障影响度评分表:表 4-16等级影响严重度影响严重度标准10无事先预兆的严重破坏非常高的严重度，影响安全操作9有预兆的严重破坏非常高的严得度，影响安全操作且有预兆8很高的严重度丧失主要功能，无法操作7高的严重度性能降低6中等严重度操作可实现但存在纰漏5严重度低操作可实现，但存在小的问题4很低操作可实现但有时会有小问题3极低极小的问题2罕见基本无问题1极为罕见无问题(2)汽车行业故障影响度评估表。汽车行业故障影响度评估表如表4-17所示:表 4-17等级评估基准对系统的影响对人的影响对车辆的影响10致命的对系统造成重大损害，对系统造 成两个以上的重大影响死亡、重伤造成火灾或报废8重大功能丧失系统部分受损受伤严重事故6功能降低对系统造成较大影响轻策受伤普通事故障4轻微的轻微损伤，对系统影响不大无小故障2极微的几乎可以忽略的损害无无法察觉的故障(3)建筑施工行业故障影响度评估。建筑施工行业故障影响度评估表如表4-18所示:等级评估基准对系统的影响对施工工期的影响10任务无法完成对施工设备及产品有极大影响1个工作日以上8重要部分任务无法完成对施工设备及产品有重大影响半个工作日以上6部分任务无法完成对工程有影响4小时以上，未满半个工作日4对任务完成稍有影响对工程、品质影响轻微1小时至4小时2基本无影响对工程、品质几乎无影响不满1小时(4)发电机组故障影响度评估。发电机组故障影响度评估表如表4-19所示:等级对发电设备的影响维修时间修理费用10人员受伤、主机组停止、损坏10天以上50万元以上8辅助机组停止，损坏5 天-10 天25万元一50万元6辅助机组性能降低2天-5天2.5万元一25万元4辅助机组性能略有降低4小时-2天0.5万元一2.5万元2辅助机组性能有微小降低小于4小时0.5万元以内致命度/风险度评估方法(5) 汽车行业特定故障模式与影响度等级对应表，如表4-20所示表 4-20等级评估基准10具有潜在安全问题的故障、无预警，和政府法规的相违背9无法驾驶或某项功能无法实现、会引起许多客户的不满和投 诉，且故障发生前无预警8无法驾驶或某项功能无法实现，会引起许多客户的不满和投 诉，故障发生有预警6-7会引起客户投诉的故障，如雨刷不动、加速过慢等4-5会引起客户投诉的故障，如收音机噪音、脚踏板过紧等2-3客户会注意到，但车辆性能并无明显降低1客户不会注意到的轻微故障，对车辆无影响三、故障检出可能性评估项目与评估表在某些FMEA分析中，需用风险度RPN指标来代替致命度指标，这时需对故障检出可能性进行量化 评价。1.检出可能性评估表检出可能性评估表的格式如表4-21所示：表 4-21等级评估基准检出阶段10完全无法检出交货后会引起投诉8不经测试无法检出出货前可发现6在检查时间可发现在装配线可发现4前期检查可发现加工线可发现2直接可检出所属工序即可发现2.汽车行业特定故障模式与检出可性等级对应表表 4-22等级评估项目910产品交付前，无法检出缺陷的概率极高，但在客户手中迟早会出现缺陷78产品交付前，无法检出的概率高，进行加工和装配时，一般检查或测试无法有效检出56产品交付前，无法检出的缺陷的概率为中等，在加工和装配、试验时可检 出大部分缺陷34在加工、装配、测试阶段可检出大部分缺陷，很少流出至经销商和客户处12基本上在加工、装配、测试阶段可检出几乎所有此类缺陷