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可靠性之FTA常见问题答疑

嘉峪检测网        2024-01-18 12:00

1、在企业产品研发的过程中,遇到很多故障后不会用到FTA,一方面原因比较单一,另一方面感觉问题很简单不需要投入太多精力,那这个界限如何把握?由谁把握?什么样的问题需要用这个工具?如何防止变成形式主义?
 
答:产品开发过程中选择哪种方法,不应该成为负担或者“形式”,因为方法是为产品服务的。研发过程中如果发现产品会发生故障,产品开发小组应该主动找方法去查找原因(以研发负责人牵头,结构、工艺、材料等部门看情况参与),FTA的分析方法是一种选择,当然FTA是多层次的,与FMEA和ETA都可以联合使用。
 
2、是否有好的流程支持让各部门参与到FTA这个过程中,主动的去做完善分析?如果做这种分析,一般是哪个部门或角色担任主要负责?
 
答:可靠性分析工作一般遵循“谁设计谁分析”原则,但实践过程中一个产品的设计往往涉及到多个部门,是一个联合工作,但需要一个牵头部门来主责和评审:(1)主责一般是研发部门,但问题往往会出现在结构、工艺、物料甚至是采购和运输等环节,这需要企业有项目管理流程去规范分析;(2)过多的评审可能会增加工作繁琐度,小问题是不需要评审的,大的节点比如故障树建树完成,定性分析完成这样的节点是需要评审的。
 
3、FTA在实际使用中,复杂的问题经常难以穷尽其发生机理,是否有其他方法解决?另外如何避免陷入无意义的拆解,在无法落地的方向耗费很多分析精力?
 
答:的确,复杂的问题经常难以穷尽其发生机理,企业在分析过程中要分层次进行,比如对于电子产品来说。从产品级-->系统级-->模块级-->板级-->......逐级分析,可以避免过多资源的投入。
 
4、一些FTA事件需要通过测试验证,当某一条支线陷入到僵局时如何处置?
 
答:可以从如下两个方面考虑:(1)建树是否正确?建树的正确与否与所开发的系统/项目联系密切,FTA的边界是否正确;(2)定性分析的结果是否与实际结果相符合,是否需要调整。
 
5、针对共享产品,可否建立宏观层面上问题分析的FTA框架?
 
答:共享产品的可靠性分析,需要从宏观层面上去全面的分析问题。对于共享电车来说,除了考虑硬件问题外,还要考虑使用场景、环境等因素,用FTA框架是可以的。
 
6、FTA工具的价值跟不可替代性体现在哪里?
 
答:方法层面不存在“不可替代”,而我们更关心适用与否。FTA的发展在上世纪70年代就形成了,但是现在我们还在学习使用它,因为FTA也在发展,逻辑门从最开始的只有与、或、非门到后来的表决们、异或门等。原来只能进行定性分析,后来借助概率和统计的方法来进行定量计算。之后又有了DFTA(动态故障树分析法)等新的发展。
 
7、FTA的限制性是怎样的?
 
答:(1)FTA首先假设部件只存在故障和正常两种状态,实际上,这种限定在真实世界很难满足,更多的问题是性能退化带来的潜在故障,这种不确定性很难衡量,学术界有借助模糊数学、灰色理论来解决,但是仍然不完美;
 
(2)定量计算的过程中假定满足指数分布,但是机械产品是不满足指数分布的;
 
(3)国内FTA软件不成熟,商业化不完善。
 
8、如何将FTA、ETA和FMECA在实际工作中相互融合?
 
答:(1)ETA是由起因推理结果的过程,是正向逻辑推理过程;
 
(2)FTA则是由结果分析原因,最终得到影响事故发生的根本事件,是逆向逻辑演绎过程;
 
(3)FMECA是从故障原因到故障后果的逻辑归纳方法。
 
顶事件可以从FMECA中严酷度等级为I、II的事件中选取。FMECA中分析的故障模式和故障原因可以为故障树和事件树的构建提供功能层次的分析思路
 
9、实际应用过程中FTA有哪些重点需要注意?
 
答:(1)FTA应以设计人员为主并协同进行。贯彻“谁设计,谁分析”的原则,在可靠性工程师的协助下,FTA主要由产品的设计人员完成,并邀请经验丰富的制造、使用和维修人员参与FTA工作;
 
(2)研制阶段的FTA应与设计工作同步进行。FTA能够找到系统的薄弱环节,提出改进方向,只有与设计工作同步进行,FTA的结果对于设计才是及时有效的;
 
(3)FTA应随设计的深入逐步细化并应做合理化的简化。故障树的建立比较繁琐,容易错漏,因此需要在确定合理的边界条件下,深入细致地建立一棵完备的故障树,同时合理的简化;
 
(4)应恰当的选择顶事件。顶事件的选择可以参考类似系统发生过的故障事件,可以在初步故障分析的基础上,进行FMECA进行,选择哪些危害度大的影响安全、任务完成的关键事件进行分析;
 
(5)FTA应落到实处。FTA对系统设计是否有帮助,关键在于能否找到系统的薄弱环节,采取恰当的改进或补偿措施,并落实到实际设计工作中。
 
10、如何在快速产品迭代开发中,嵌入可靠性工作方法,除可靠性评审外是否还有其他方法?
 
答:在产品的快速迭代过程中,国内很多企业都存在的一个问题就是把可靠性工作抛到了一边。做产品有两条线,一个是技术研发,一个产品研发。技术研发是指先有技术积累,先把技术打通,才开始研发这个产品。好多公司做产品的时候,就是市场有需求就做,技术都还没有打通,到底能不能做出来都不知道,最后做出来了,也只是个样机,样机有好多问题,那技术研发这条线到底怎么把控呢?
 
就靠流程体系,企业做可靠性工作的过程中,一定形成流程体系,数据库、流程库、模型库,有这些底层支撑的话才能快速迭代。
 
除了流程体系外,最好还有一个研发平台,将工业软件工具引进来(如:达索公司的MBSE建模工具MagicDraw)。
 

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来源:深圳市为民可靠性系统工