中国船级社
故障模式和影响分析应用指南
生效日期:2017年9月1日北京
目录1集 通则.. 3一般要求.. 31.2分析目的和目标. .31.3术语和定义. .3第2章 FMEA一般方法 .62.1一般要求... ..2.2 制定分析计划.. ..2.3数据和相关信息的准备 .82.4FMEA 过程... ..8.2.5危害性分析..2.6 FMEA 试验... .102.7编制FMEA报告. ..12.8FMEA的更新..2.9 输出结果.. 12 .122.10FMEA在风险评估中的应用. ..133.1一般要求.. 高速船FMEA应用. ..14143.2系统FMEA.. 143.3 设备FMEA. 153.4各系统(装置)的FMEA要求. 153.5FMEA报告及其示例. ..17 动力定位系统FMEA应用 204.1一般要求.. 204.2动力定位FMEA报告.. ..204.3动力定位系统瓦余及其他要求 ..214.4船舶各系统FMEA报告及示例.. ..224.5FMEA试验程序.. ..40第5章 双燃料发动机FMEA应用. .415.1一般要求... .415.2 FMEA 范围.. 41
5.3气体燃料发动机系统设计与应用描述 .425.4FMEA程序 435.5气体燃料相关的系统、设备及操作 445.6分析结果的验证 449集 柴油机电控系统FMEA应用. 466.1一般要求. 466.2FMEA过程 466.3 FMEA 报告... 49参考文献.. .50
第1章通则
1.1一般要求
1.1.1本指南对故障模式和影响分析(Failure Mode& Effects Analysis,简称 FMEA)的一般方法进行了规定,提出了FMEA在高速船、动力定位系统、双燃料发动机、柴油机电控系统等方面的技术要求,并给出了动力定位系统FMEA应用示例,旨在为实施本社规范及国际海事组织(IMO)强制性文件所要求的FMEA提供指导.
1.1.2FMEA是一种对系统进行分析,以识别潜在故障模式、故障原因及其对系统性能(包括部件、系统或过程的性能)影响的系统化程序.
1.1.3FMEA应尽可能在开发周期的早期阶段开始进行,并将FMEA报告作为图纸资料的一部分提交本社批准或备查,且FMEA试验应纳入船厂试验计划.
1.2分析目的和目标
1.2.1进行FMEA的目的包括:
(1)识别对系统工作产生有害影响的故障,如系统运行终止、系统运行显著退化、影响船舶航行安全或人员安全等:
(2)提高系统的可靠性和安全性(如:通过设计修正或质量保证行动):
(3)提高系统的维修性(通过关注有风险的区域或与可维护性不相符的地方):
(4)协助挑选具有高可靠性的替代性设计方案.
1.2.2FMEA的目标包括:
(1)在系统各功能级别上,全面识别和评估由任何原因引起的故障模式及其带来的不期望的影响和事件序列:
(2)确定与系统正常功能或性能有关的每一故障模式的危害度,定位/减轻每一故障模式的优先顺序及其对相关过程的影响:
(4)确定必要的试验和测试以证明相关结论:
(5)信息提供给操作和维护人员,让他们了解系统能力和局限性以实现最佳性能.
1.3术语和定义
1.3.1下述定义适用于本指南:
(1)产品(Item):任何能完成预定功能并被单独考虑的部件、装置、功能单元、设备、子系统或系统.能完成预定功能的过程也能被定义为产品,并可进行过程FMEA.通常,硬
件的FMEA不考虑人以及他们与硬件/软件的相互作用,面过程FMEA通常包括人的行为.
(2)部件(Component):系指系统组成的基本元件或产品,如传感器、处理器、电磁
阀等.(3)系统(System):相关或相互影响要素的集合.在FMEA范畴里,一个系统具有:.1根据所需功能确定的目标:.2规定的工作使用条件:.3确定的边界:.4分级的系统结构.(4)故障(Failure):产品执行规定功能能力的终止.(5)故障原因(FailureCause):在设计、制造或使用过程中导致故障的情况.(6)故障影响(FailureEfect):故障模式对产品运行、功能或状态导致的后果.(7)故障模式(Failure Mode):产品故障的表现形式.(8)故障率(FailureRate):单位时间内故障发生的次数.(9)故障概率(FailureProbability):故障发生的置信度,衡量标准为从0至1.概率为0的事件系指相信该故障不可能发生:概率为1的事件系指相信故障肯定发生. (10)故障严重度(Failure Severity):故障模式对产品工作、环境和操作者影响的严重程度:故障模式影响严重度与分析所定义的系统边界有关.(11)故障危害度(FailureCriticality):故障严重度与故障率或其他属性的综合,作为处理和减缓故障影响的必要性尺度.(12)隐性故障(HiddenFailure):操作和维护人员不能立即发现的故障.(13)功能(Function):是指系统或设备产品按照设计所能做的.每个功能应被记录为包含一个用于描述功能的动词,功能目标和性能标准的功能说明.(14)设计目的(DesignIntent):系指由设计者确定的想法、理念、衡准的详细描述,一般包括系统要求、设计条件、系统限制.(15)重要服务(Essential Services):系指对设计目的和柴油机安全运行必要的设备和系统,如燃油供应、气缸润滑、废气门控制等.(16)余(Redundancy):为增加系统的可靠性,而采取两套或两套以上关键部件或功能的设计.(17)可靠性(Reliability):在特定条件下和一段时间内,产品按规定功能运行的能力.可靠性=1-故障率.(18)共因失效(Common CauseFailure,CCF):因单一条件导致多个部件,子系统或系统同时故障的故障模式.(19)系统边界(SystemBoundary):系统边界构成了系统与环境两者之间的物理和功能界面,包括与该系统相互影响的其他系统.为分析而定义的系统边界应与系统设计和维修