FMECA技術(shù)在艦船裝備RMS一體化設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

汪雪蓮 趙海江 黃 君

1中國(guó)艦船研究設(shè)計(jì)中心，湖北 武漢 430064

2海軍裝備部，北京 100084

FMECA技術(shù)在艦船裝備RMS一體化設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

汪雪蓮1趙海江2黃 君1

1中國(guó)艦船研究設(shè)計(jì)中心，湖北 武漢 430064

2海軍裝備部，北京 100084

為充分發(fā)揮FMECA（故障模式、影響及危害性分析）的作用，使其既能為裝備設(shè)計(jì)、改進(jìn)提供有效的建議，又能為裝備RCMA（以可靠性為中心的維修分析）、MTA（維修工作分析）提供輸入信息，對(duì)傳統(tǒng)的FMECA方法進(jìn)行改進(jìn)，增加維修方式的分析，利用RPN（風(fēng)險(xiǎn)優(yōu)先數(shù)）方法的計(jì)算結(jié)果給出初步的補(bǔ)償措施，實(shí)現(xiàn)對(duì)FMECA結(jié)果的重復(fù)利用。在應(yīng)用案例中量化了故障發(fā)生度和危害度的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)，并引入EAGLE軟件作為開(kāi)展FMECA工作的平臺(tái)，以便工程人員操作。工程實(shí)踐表明，該方法推動(dòng)了FMECA技術(shù)的深入應(yīng)用，為實(shí)現(xiàn)艦船裝備RMS一體化設(shè)計(jì)奠定了基礎(chǔ)。

FMECA；RMS；一體化設(shè)計(jì)；艦船裝備

1 引言

可靠性（R）、可維修性（M）、保障性（S）設(shè)計(jì)與分析在武器裝備研制中的地位和作用已為廣大設(shè)計(jì)和管理人員所公認(rèn)［1］。然而，RMS設(shè)計(jì)與分析工作在工程實(shí)踐中開(kāi)展的情況卻并不理想，一些項(xiàng)目的RMS設(shè)計(jì)與工程設(shè)計(jì)脫節(jié)，RMS流于形式。其原因是多方面的，對(duì)于多數(shù)工程項(xiàng)目而言，RMS設(shè)計(jì)與分析各自成體系導(dǎo)致工作多而亂，是重要原因之一。打破RMS設(shè)計(jì)與分析自成系統(tǒng)，進(jìn)行RMS一體化設(shè)計(jì)與分析將減少不必要的重復(fù)工作，有利于提高RMS設(shè)計(jì)分析工作的效率。而要達(dá)到這一目的，除管理因素外，最重要的是研究RMS一體化設(shè)計(jì)分析技術(shù)、方法和手段。

國(guó)內(nèi)外可靠性工作的經(jīng)驗(yàn)都認(rèn)為，故障模式、影響及危害性分析（FMECA）是工程實(shí)踐中最為經(jīng)濟(jì)有效的可靠性設(shè)計(jì)分析技術(shù)［2］。實(shí)際上，F(xiàn)MECA也是維修性設(shè)計(jì)分析中最重要的分析技術(shù)，包括對(duì)于裝備戰(zhàn)場(chǎng)搶修特性的考慮，它都是非常重要的信息來(lái)源。在保障性分析 （LSA）中，F(xiàn)MECA是以可靠性為中心的維修分析（RCMA）和維修工作分析（MTA）的基礎(chǔ)，而這2項(xiàng)分析正是保障性分析技術(shù)中的核心［3］。另外，在可靠性、維修性和保障性標(biāo)準(zhǔn)中，都將FMECA作為工作項(xiàng)目，而且在絕大多數(shù)工程項(xiàng)目合同中都選擇了這個(gè)工作項(xiàng)目?？梢哉f(shuō)，F(xiàn)MECA是可靠性、維修性和保障性設(shè)計(jì)中都必須開(kāi)展的工作項(xiàng)目。RMS一體化設(shè)計(jì)正是圍繞消除和減少故障、預(yù)防和排除故障及其維修保障進(jìn)行的。因此，我們可以充分應(yīng)用FMECA技術(shù)，以產(chǎn)品的故障模式為紐帶，把可靠性、維修性、保障性緊密聯(lián)系起來(lái)，進(jìn)行RMS一體化設(shè)計(jì)和分析。

FMECA技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟，國(guó)軍標(biāo)《故障模式、 影響及危害性分析指南》（GJB／Z 1391－2006）對(duì)其方法進(jìn)行了詳盡規(guī)定。然而，目前艦船裝備FMECA工作通常只考慮了可靠性設(shè)計(jì)的需要，未考慮到維修性和保障性的要求，導(dǎo)致分析重復(fù)或維修性、保障性分析沒(méi)有基礎(chǔ)，影響FMECA技術(shù)在RMS一體化設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。針對(duì)艦船裝備FMECA的工作現(xiàn)狀，本文對(duì)傳統(tǒng)的FMECA方法進(jìn)行改進(jìn)，使其能為產(chǎn)品設(shè)計(jì)的改進(jìn)和維修對(duì)策的制定提供依據(jù)，并借助計(jì)算機(jī)輔助FMECA軟件工具提高FMECA工作效率，促進(jìn)FMECA工作的深入化、規(guī)范化、系統(tǒng)化。

2 FMECA技術(shù)簡(jiǎn)介

2.1 FMECA 定義

FMECA由兩部分工作構(gòu)成，即故障模式、影響分析（FMEA）和危害性分析（CA），其中 FMEA用于確定產(chǎn)品所有可能的故障模式、原因、影響及最終影響的嚴(yán)重程度（嚴(yán)酷度）；CA用于在確定產(chǎn)品故障模式的發(fā)生概率（故障率）的基礎(chǔ)上，和嚴(yán)酷度類別（或等級(jí)）一起確定故障模式的危害性程度（危害度），以發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、使用中的薄弱環(huán)節(jié)，提出預(yù)防改進(jìn)措施。

2.2 FMECA 方法分類

FMEA可劃分2類，即設(shè)計(jì)FMEA和過(guò)程FMEA。其中，設(shè)計(jì)FMEA是目前工程中普遍使用的分析類型，也是本文研究的內(nèi)容。通常，設(shè)計(jì)FMEA有2種基本方法，即功能FMEA（功能法）和硬件 FMEA（硬件法）［4］。

1）功能法

該方法列出產(chǎn)品的所有功能，分析每個(gè)功能可能的故障模式、原因及其影響，一般在產(chǎn)品構(gòu)成尚不明確或不完全確定時(shí)采用。

2）硬件法

該方法列出每個(gè)獨(dú)立的硬件產(chǎn)品，分析每個(gè)硬件可能的故障模式、原因及其影響，一般以自下而上的方式進(jìn)行。通常適用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)圖紙或有關(guān)的工程資料已基本確定的情況。

CA是對(duì)FMEA的補(bǔ)充和擴(kuò)展，其分析方法分為定性分析法和定量分析法。

1）定性分析法

當(dāng)不能獲得準(zhǔn)確的產(chǎn)品故障數(shù)據(jù)時(shí)，產(chǎn)品故障率和嚴(yán)酷度可使用預(yù)先定義的級(jí)別來(lái)定性描述。常用的定性CA方法包括風(fēng)險(xiǎn)優(yōu)先數(shù)（RPN）法和定性危害性矩陣法。

2）定量分析法

定量CA方法是使用產(chǎn)品具體的故障數(shù)據(jù)定量計(jì)算危害度數(shù)值的分析方法，如常用的定量危害性矩陣法。

2.3 FMECA 過(guò)程

FMECA是一個(gè)反復(fù)迭代、逐層遞推的過(guò)程，基本上可以分為5個(gè)大的步驟 （共含17個(gè)小步驟），如圖1所示。

在實(shí)際應(yīng)用中，分析人員可根據(jù)具體產(chǎn)品的特點(diǎn)和任務(wù)要求對(duì)FMECA的分析步驟和內(nèi)容進(jìn)行補(bǔ)充、調(diào)整或刪減。

3 RMS一體化設(shè)計(jì)方法

如前所述，F(xiàn)MECA可用于RMS各個(gè)方面，通過(guò)綜合應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)，可進(jìn)行RMS一體化設(shè)計(jì)與分析。然而，GJB／Z 1391－2006推薦的FMECA方法是基于可靠性分析的，只敘述FMECA對(duì)產(chǎn)品改進(jìn)的影響，而沒(méi)有提到FMECA為產(chǎn)品保障要素提供信息這一重要功能［5］。因此，這種傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法并不能直接采用，必須將其納入RMS一體化設(shè)計(jì)過(guò)程。因此，需要對(duì)傳統(tǒng)FMECA方法涉及的分析流程、分析用表等加以改進(jìn)，并程序化。這里把它稱為“以故障模式為中心的RMS一體化設(shè)計(jì)方法”，其基本流程如圖2所示。

3.1 應(yīng)用目的

FMECA在RMS一體化設(shè)計(jì)中應(yīng)用的目的是，找出產(chǎn)品各種可能的故障模式、原因及影響，并針對(duì)原因和影響確定維修對(duì)策，為RCMA和MTA確定輸入信息，同時(shí)為產(chǎn)品的設(shè)計(jì)改進(jìn)提供依據(jù)。

圖1 FMECA過(guò)程Fig.1 FMECA process

圖2 以故障模式為中心的RMS一體化設(shè)計(jì)流程Fig.2 Flowchart of RMS i ntegrat ed design based on failuremode

3.2 分析過(guò)程

根據(jù)上述應(yīng)用目的，對(duì)圖1中的分析步驟和內(nèi)容進(jìn)行如下改進(jìn)：

1）由于所有維修任務(wù)和保障要素需要與產(chǎn)品分解結(jié)構(gòu)相關(guān)聯(lián)，所以在“故障模式分析”之前增加“建立分解結(jié)構(gòu)”這個(gè)項(xiàng)目，輸出產(chǎn)品的分解結(jié)構(gòu)作為FMECA的輸入信息。產(chǎn)品分解結(jié)構(gòu)是對(duì)產(chǎn)品自頂向下、逐層細(xì)分的結(jié)構(gòu)化組織形式，通常采用樹(shù)形結(jié)構(gòu)。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的分解方式有3種：按功能分解；按物理部件分解；按功能和物理部件相結(jié)合的方式分解。第1種方式有利于故障模式的分析，第2種方式有利于維修對(duì)象的確定，第3種方式可以保證分析到產(chǎn)品所有的故障模式，同時(shí)兼顧了維修的需要。進(jìn)行RMS一體化設(shè)計(jì)必須使用物理分解結(jié)構(gòu)，但將2種分解結(jié)構(gòu)結(jié)合起來(lái)效果更好。

2）去掉“使用補(bǔ)償措施分析”，同時(shí)增加“維修方式分析”項(xiàng)目，輸出針對(duì)底層故障原因的維修工作類型，為RCMA、MTA提供輸入，該項(xiàng)目與“設(shè)計(jì)改進(jìn)措施分析”一起統(tǒng)稱為 “補(bǔ)償措施分析”，并將“補(bǔ)償措施分析”項(xiàng)目調(diào)整到“CA實(shí)施”結(jié)束后進(jìn)行。

3.3 分析方法

建立產(chǎn)品物理分解結(jié)構(gòu)是將FMECA技術(shù)應(yīng)用于產(chǎn)品RMS一體化設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，而建立產(chǎn)品物理分解結(jié)構(gòu)的前提就是該產(chǎn)品的硬件組成已基本明確，因此在RMS一體化設(shè)計(jì)過(guò)程中，可以采用硬件法進(jìn)行FMEA。同時(shí)，由于計(jì)算故障模式危害度比較復(fù)雜，所以可采用RPN法進(jìn)行CA，以便于工程人員操作。

3.4 分析表格

為了使FMECA在RMS一體化設(shè)計(jì)的工程實(shí)踐中能夠更加方便、容易地進(jìn)行，本文對(duì)GJB／Z 1391-2006的傳統(tǒng)FMECA進(jìn)行了改進(jìn)，改進(jìn)后的FMECA表格如表1所示。

表1 FMECA工程用表Tab.1 FMECA table used for engineering practices

在表1中，約定層次為FMECA表格中正在被分析的產(chǎn)品緊鄰的高一層次；產(chǎn)品編碼為產(chǎn)品的分解結(jié)構(gòu)碼，即保障性分析控制號(hào)（LCN），它是標(biāo)識(shí)產(chǎn)品的唯一編碼，也是建立產(chǎn)品分解結(jié)構(gòu)的核心編碼，該編碼可以反映產(chǎn)品各組成部分的層次和所屬關(guān)系；故障模式為被分析產(chǎn)品故障的表現(xiàn)形式，而且必須是可以通過(guò)人工觀察或借助儀器能檢測(cè)到的故障現(xiàn)象［6］；故障原因?yàn)榕c被分析產(chǎn)品的故障模式有關(guān)的各種原因，包括產(chǎn)品內(nèi)部原因（即其子零部件故障）和產(chǎn)品外部原因（如人為差錯(cuò)、外部環(huán)境、條件影響等）。底層原因是指無(wú)需進(jìn)一步分析而直接可進(jìn)行維修或更改設(shè)計(jì)的故障原因，由它產(chǎn)生維修或更改設(shè)計(jì)要求；故障影響為產(chǎn)品（除頂層產(chǎn)品外）故障模式對(duì)高一層次產(chǎn)品的影響。在只考慮產(chǎn)品內(nèi)部故障的前提下，當(dāng)前層次產(chǎn)品的故障模式對(duì)高一層次的影響就是高一層次產(chǎn)品的故障模式，而當(dāng)前層次產(chǎn)品導(dǎo)致該故障影響的故障模式，則是高一層次產(chǎn)品該故障模式的故障原因［7］。通過(guò)這種迭代關(guān)系，可以將低層次產(chǎn)品的分析結(jié)果納入到高層次產(chǎn)品的分析之中，并為故障診斷提供重要的思路；故障檢測(cè)方法為操作或維修人員用來(lái)檢測(cè)故障模式發(fā)生的手段，包括：人工觀察（視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)等）、機(jī)內(nèi)測(cè)試、外部測(cè)試等；風(fēng)險(xiǎn)優(yōu)先數(shù) （RPN）為故障發(fā)生度（O）、嚴(yán)重度（S）、檢測(cè)度（D）3 項(xiàng)指標(biāo)的乘積，用來(lái)表明故障的危險(xiǎn)程度。O、S、D通常采用1～N級(jí)量化評(píng)分，具體的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)視實(shí)際情況而定［8］。O為故障原因的發(fā)生頻率等級(jí)，其等級(jí)分值越大說(shuō)明該原因發(fā)生的概率越高；S為故障原因的危害度等級(jí)，其等級(jí)分值越大說(shuō)明該原因?qū)Ξa(chǎn)品正常工作所造成的影響就越大；D為故障原因的可檢測(cè)性等級(jí)，其等級(jí)分值越大說(shuō)明該原因越不容易被檢測(cè)出來(lái)。

需要說(shuō)明的是，O、S、D、RPN都是針對(duì)底層原因而言的。即對(duì)產(chǎn)品的每1種故障模式，只需要對(duì)其底層原因的O、S、D進(jìn)行評(píng)分，并計(jì)算RPN，就可以決定采取何種補(bǔ)償措施。RPN的理想值是1，此時(shí)故障的危險(xiǎn)性最小，不需要采取補(bǔ)償措施；隨著RPN的增大，故障的危險(xiǎn)性也增大，此時(shí)就越需要采取相應(yīng)的補(bǔ)償措施。那么，究竟RPN達(dá)到多少時(shí)需要采取何種補(bǔ)償措施？這就涉及到如何確定RPN閾值的問(wèn)題。如圖3所示，r1，r2就是RPN閾值，當(dāng)RPN≤r1時(shí)，建議采取修復(fù)性維修；當(dāng) r1＜RPN≤r2時(shí)，建議采取預(yù)防性維修；當(dāng)RPN＞r2時(shí)，建議采取改進(jìn)措施。

在圖3中，改進(jìn)措施指用來(lái)消除或減輕故障影響的在產(chǎn)品設(shè)計(jì)上的改進(jìn)措施；維修方式指用來(lái)預(yù)防或排除產(chǎn)品故障的維修工作類型，包括預(yù)防性維修和修復(fù)性維修2大類［9］。對(duì)于初步選擇的預(yù)防性維修方式，F(xiàn)MECA的結(jié)果還要作為RCMA的輸入，進(jìn)一步?jīng)Q定預(yù)防性維修的具體維修模式（包括保養(yǎng)、操作人員監(jiān)控、功能檢測(cè)、定時(shí)拆修、定時(shí)報(bào)廢、使用檢查、綜合工作等7類），并將不適用預(yù)防性維修的故障原因改為進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)或修復(fù)性維修［10］。

圖3 按RPN計(jì)算結(jié)果選擇補(bǔ)償措施Fig.3 Choice of compensatorymeasures by RPN calculation result s

4 RMS一體化設(shè)計(jì)案例

本文以某電子設(shè)備作為應(yīng)用案例，介紹FMECA技術(shù)在裝備RMS一體化設(shè)計(jì)中的應(yīng)用方法。

4.1 明確分析范圍

根據(jù)該設(shè)備各組成部分的相對(duì)復(fù)雜程度和功能關(guān)系，將該設(shè)備劃分為3個(gè)約定層次：設(shè)備、機(jī)箱、部件（板卡／模塊）。該設(shè)備FMECA的初始約定層次定為“設(shè)備”。根據(jù)該設(shè)備的維修可更換單元層次，將最低約定層次定為“部件”。

4.2 建立編碼體系

1）分解結(jié)構(gòu)碼

根據(jù)約定層次劃分，該設(shè)備共分為3個(gè)層次，各層LCN的編碼規(guī)則如下：

第1層（初始約定層次）3位字符，第1位字符表示該設(shè)備的分解結(jié)構(gòu)類型碼，本案例用P或F代表物理或功能結(jié)構(gòu)，第2、3位字符表示該設(shè)備的代號(hào)，本案例用TS表示，如該設(shè)備的物理LCN為TSP；

第2層5位字符，由第1層次產(chǎn)品的編碼和2位數(shù)字順序號(hào)表示，如該設(shè)備中操作顯示機(jī)箱本案例的分析對(duì)象的物理LCN為TSP01；

第3層（最低約定層次）7位字符，由其所屬的第2層次產(chǎn)品的編碼和2位數(shù)字順序號(hào)表示，如操作顯示機(jī)箱中部件A的物理LCN為TSP0101。

2）功能編碼

功能編碼用來(lái)唯一標(biāo)識(shí)某一產(chǎn)品的某個(gè)功能，共2位，以F加1位數(shù)字來(lái)表示，如F1表示該產(chǎn)品的第1個(gè)功能。

3）故障模式編碼

故障模式編碼用來(lái)唯一標(biāo)識(shí)某一產(chǎn)品的某個(gè)故障模式，共3位，以該產(chǎn)品的功能編碼加1位數(shù)字來(lái)表示，如F11表示該產(chǎn)品第1個(gè)功能的第1個(gè)故障模式。

4）故障原因編碼

故障原因編碼用來(lái)唯一標(biāo)識(shí)某一產(chǎn)品的某個(gè)故障原因，共4位，以該產(chǎn)品的故障模式編碼加1位數(shù)字來(lái)表示，如F111表示該產(chǎn)品第1個(gè)功能的第1個(gè)故障模式的第1個(gè)故障原因。

4.3 選擇軟件工具

根據(jù)通用的FMECA技術(shù)要求，國(guó)內(nèi)外已開(kāi)發(fā)出輔助進(jìn)行FMECA的軟件工具，并通過(guò)在工程領(lǐng)域的推廣應(yīng)用，逐漸形成成熟的軟件產(chǎn)品。這些軟件的基本功能以分析數(shù)據(jù)的管理為主，目的是輔助分析，增強(qiáng)分析工作的條理性和規(guī)范性，減少數(shù)據(jù)和文字的編輯整理工作［11］。本案例采用EAGLE軟件輔助設(shè)備的FMECA工作。EAGLE是美國(guó)Raytheon公司按美軍標(biāo)《裝備保障性分析記錄》（MIL－STD－1388－2B） 制作的綜合保障數(shù)據(jù)集成管理軟件，該軟件的定位是將裝備全壽期內(nèi)綜合保障相關(guān)工作（包括RMS設(shè)計(jì)與分析）產(chǎn)生的數(shù)據(jù)集成，從而避免或減小信息孤島的產(chǎn)生。該設(shè)備使用此軟件后生成的FMECA數(shù)據(jù)可以重復(fù)利用，例如用于設(shè)備交互式電子技術(shù)手冊(cè)的制作。

4.4 建立分解結(jié)構(gòu)

本案例采用3.2節(jié)介紹的分解方式中的第3種，以產(chǎn)品物理結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)框架，將功能與之相關(guān)聯(lián)，如圖4所示。

圖4 操作顯示機(jī)箱物理與功能分解結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)關(guān)系樹(shù)Fig.4 Mapping tree of operation and display drawer’s function breakdown structure to physical breakdown structure

4.5 明確維修方式判定準(zhǔn)則

1） 確定 O、S、D 評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

GJB／Z 1391－2006推薦的故障發(fā)生度、危害度、檢測(cè)度評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)比較模糊，因此本案例對(duì)原有評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了改進(jìn)，使其更加客觀清晰，具體評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)如表2所示。其中，O用故障率λ（單位：10－6／h）作為量化評(píng)分指標(biāo)，某個(gè)故障原因的λ值越大，該故障原因發(fā)生的頻率就越高，則該原因的發(fā)生度等級(jí)分值也就越大；S用故障平均修復(fù)時(shí)間MTTR（單位：h）作為量化評(píng)分指標(biāo)，某個(gè)故障原因的MTTR值越長(zhǎng)，由該故障原因?qū)е碌脑O(shè)備停機(jī)時(shí)間就越長(zhǎng)，則該原因的危害度等級(jí)分值也就越大。

表2 O、S、D評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)Tab.2 Criteri a of grading O、S、D

2）確定RPN閾值

本案例確定 r1＝6、r2＝24，即 RPN≤6，建議采取修復(fù)性維修；6＜RPN≤24，建議采取預(yù)防性維修；RPN＞24，建議采取改進(jìn)措施。

4.6 RMS一體化設(shè)計(jì)分析結(jié)果

由圖5可見(jiàn)，通過(guò)FMECA，可以初步得到操作顯示機(jī)箱需要進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)的故障原因有1種，需要進(jìn)入RCMA的故障原因有9種，直接進(jìn)入MTA的故障原因有6種。通過(guò)對(duì)9項(xiàng)關(guān)鍵故障原因進(jìn)行RCMA，得到對(duì)各關(guān)鍵故障原因的處理措施（包括預(yù)防性維修7項(xiàng)、修復(fù)性維修1項(xiàng)、改進(jìn)設(shè)計(jì)1項(xiàng)）。綜合FMECA和RCMA的結(jié)果，最終得到需要進(jìn)行更改設(shè)計(jì)的故障原因2項(xiàng)，需要進(jìn)入MTA的維修任務(wù)14項(xiàng) （包括預(yù)防性維修7項(xiàng)、修復(fù)性維修7項(xiàng)）。通過(guò)MTA得到針對(duì)每一項(xiàng)維修任務(wù)的細(xì)節(jié)信息，包括維修類型、維修周期、維修級(jí)別、維修步驟、維修時(shí)間以及維修所需的保障資源要求，為制定維修方案和供應(yīng)方案提供依據(jù)。

圖5 操作顯示機(jī)箱RMS一體化設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)流Fig.5 Data flow of RMS integrat ed design for the operation and display d rawer

5 結(jié)束語(yǔ)

本文以某電子設(shè)備為分析對(duì)象，研究FMECA技術(shù)在裝備RMS一體化設(shè)計(jì)中的具體應(yīng)用，包括分析流程、分析方法、分析用表、編碼體系以及分析工具等。改進(jìn)后的FMECA方法把RMS一體化設(shè)計(jì)分析深入到產(chǎn)品的主要零部件、可更換單元，讓產(chǎn)品設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行功能、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的同時(shí)就考慮RMS問(wèn)題，進(jìn)行以故障模式為中心的綜合分析。同時(shí)，本文選用EAGLE軟件作為FMECA的輔助分析工具，不僅提升了裝備研制單位的RMS設(shè)計(jì)與分析水平，而且推動(dòng)了RMS數(shù)據(jù)的集成和應(yīng)用。對(duì)于RMS，除設(shè)計(jì)與分析一體化外，還有RMS管理一體化、指標(biāo)分配一體化、設(shè)計(jì)準(zhǔn)則一體化、試驗(yàn)與評(píng)價(jià)一體化等問(wèn)題。本文只起到拋磚引玉的作用，仍需要后續(xù)對(duì)RMS相關(guān)專業(yè)學(xué)科進(jìn)行深入研究，逐步建立統(tǒng)一的、規(guī)范的、適合產(chǎn)品研制需要的RMS一體化工作流程和相關(guān)制度，為實(shí)現(xiàn)裝備RMS的真正集成提供支撐。

［1］ 單志偉.裝備綜合保障工程［M］.北京：國(guó)防工業(yè)出版社，2008.

［2］ 丁文飛.故障模式影響及危害性分析系統(tǒng)開(kāi)發(fā)［D］.哈爾濱：哈爾濱理工大學(xué)，2009.

［3］ 甘傳付，劉向東.FMECA在雷達(dá)裝備綜合保障中的開(kāi)展與應(yīng)用［J］.現(xiàn)代雷達(dá)，2006，28（4）：1－3.

GAN C F，LIU X D.Development and use of FMECA in radar in tegrated support［J］.Modern Radar，2006，28（4）：1－3.

［4］ 李英勇.電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段的FMECA分析［J］.電子產(chǎn)品可靠性與環(huán)境試驗(yàn)，2008，26（5）：65－70.

LIY Y.FMECA in design stage of the electronic product［J］.Electronic Product Reliability and Environmental Testing，2008，26（5）：65－70.

［5］ 甘傳付，林干，牛中興，等.大型裝備可靠性維修性FMECA 開(kāi)展方法研究［J］.現(xiàn)代雷達(dá)，2008，30（7）：28－30.

GAN C F，LIN G，NIU Z X，et al.Study on method to developing preliability，maintainability and FMECA in large equipment［J］.Modern Radar，2008，30（7）：28－30.

［6］ 賈發(fā)奮.預(yù)防性維修的探索與實(shí)踐［J］.電子產(chǎn)品可靠性與環(huán)境試驗(yàn)，2009，27（3）：50－54.

JIA F F.Study on preventive maintenance［J］.Electronic product reliability and environmental testing，2009，27（3）：50－54.

［7］ PAPADOPOULOS Y，PARKER D，GRANTE C.Automating the f ailure m odes and e ffects a nalysis of s afety c ritical s ystems ［C］//Proceedings of the Eighth IEEE International Symposium on High Assurance Systems Engineering（CHASE'04），IEEE Computor Society，Washington，DC，USA，2004.

［8］ 肖偉，趙嵩正.設(shè)備可靠性與維修決策關(guān)系研究［J］.機(jī)械科學(xué)與技術(shù)，2004，23（1）：85－86，89.

XIAO W，ZHAO S Z.Study on the relationship between plant reliability and maintenance decision ［J］.Mechanical Science and Technology，2004，23（1）：85－86，89.

［9］ 易運(yùn)輝.裝備維修策略及其決策技術(shù)研究［D］.長(zhǎng)沙：國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué)，2005.

［10］ 汪洋.以可靠性為中心的船舶維修輔助決策系統(tǒng)研究［D］.武漢：武漢理工大學(xué)，2009.

［11］ RAGNAR A.NEW FMEA／FMECA software tool［J］.Reliability Review，2002，22（4）：23－26.

Application of FMECA Technique in the RMS Integrated Design of Shipboard Equipm ent

Wang Xue－lian1 Zhao Hai-jiang2 Huang Jun1
1 China Ship Developmentand Design Center，Wuhan 430064，China
2 Naval Armament Departmentof PLAN，Beijing 100084，China

The applicat ion of FMECA technique in the equipment design notonly can provide useful suggestions for design works，but also input information for the RCMA and MTA analyses.To take full advantages of this technique， by incorporating the analysis ofmaintenance mode， the traditional FMECA method was improved.Based on the results of RPN calculation preliminary compensatory measures were derived， which made the FMECA results reusable.In the application case，the quantitative criteria of grading and severity due to failure occurence were also offered， moreover， EAGLE software was introduced to aid in the FMECA analysis of the equipment，enabling FMECA analysis to be easily operated by the engineering personnel.Engineering practices indicate that using thismethod can extend application of FMECA technique and provide a basis for RMS integrat ed design of shipboard equipment.

FMECA；RMS；integrat ed design；ship equipment

U662.9

A

1673－3185（2011）06－92－06

10.3969/j.issn.1673-3185.2011.06.019

2010-07-23

國(guó)防科工局技術(shù)基礎(chǔ)科研項(xiàng)目

汪雪蓮（1978－），女，碩士，工程師。研究方向：艦載作戰(zhàn)系統(tǒng)輔助設(shè)備。E-mail：lily1128＠126.com

汪雪蓮。