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摘要：
通過對故障類型和影響分析法進行詳細介紹，結合實例進行了對象系統分解、故障類型分析、故障原因分析、故障影響分析、故障檢測和控制措施分析等內容的論證，為運用系統安全分析方法開展設備安全管理作進一步探討。
關鍵詞：
故障類型；影響分析；安全管理；邏輯方框圖
0前言
設備安全管理是企業安全生產工作的一項重要內容，許多事故的發生往往與設備故障因素分不開，如何加強設備的監測、監控與管理，保障設備運行安全，系統安全分析為人們提供了有效的途徑。故障類型和影響分析法（FailureModeEffectsAnalysis,簡稱FMEA）是系統安全分析的重要方法之一，主要用于系統或設備的可靠性、安全性分析。長期以來，FMEA等系統安全分析方法大多作為高等院校安全管理專業的教材內容來選用，也有一些安全管理研究機構在作安全評價、專題研究時使用，而在企業日常管理工作中的應用卻十分有限。因此，有必要對FMEA這一系統安全分析方法作詳細介紹，以促進該方法在企業設備安全管理實踐中的有效應用。
1FMEA介紹
故障類型和影響分析法，最早（1957年）在美國用于飛機發動機故障的分析，因為實用而且便于掌握，后在電子、機械、電氣系統等領域得到了推廣和應用。FMEA采用系統分割的方法，將系統分解為子系統和元素，再逐個分析各種元素潛在的故障及其類型、推定引起故障的原因、查明各類故障對系統運行產生的影響，制定措施消除故障和控制風險的產生[1]。FMEA是一種歸納的系統安全分析方法，不與危險度結合時，只能應用于定性分析[2][3]。FMEA是一項技術性較強的工作，是系統安全理論與設備管理實踐有機結合的又一新的重要形式，它需要設備管理、生產技術、安全監察等工程技術人員與生產一線員工的密切配合。同時，需要大家在分析過程中，認真查閱設備的使用說明書、設備安全技術操作規程、檢修規程、設備運行記錄、設備事故情況等資料，詳細了解設備的構造、功能、關鍵部件、運行和檢修中出現的故障類型，以及相關原因、故障帶來的影響，掌握日常檢測維護管理等方面的知識，為熟練應用FMEA，提高分析質量和效果等奠定基礎。
2FMEA分析
FMEA的分析程序主要有系統分解、確定分析對象、故障類型分析、故障原因分析、故障影響分析、故障檢測和控制措施分析等，每一步都環環相扣，步步遞進，一層深入一層，邏輯關系十分嚴謹。
2.1對象系統分解
2.1.1分析步驟
（1）FMEA分析的第一步是確定對象系統，這是開展FMEA分析最基礎的一步。如果將一座工廠作為對象系統時，應分析組成工廠的各個生產系統的故障類型及其影響；如果把某個生產系統作為對象系統時，應分析構成該系統的設備的故障類型及其影響。對于復雜的設備可以將構成設備的某一系統作為對象系統再進行分解，對于簡單的設備，可以直接將設備作為對象系統進行分解。（2）確定了對象系統后,應根據需要確定分析的詳細程度和分解的等級，按設備的構成和功能，將系統分解成子系統。然后再把子系統分解成總成、部件和零件，形成系統———子系統——系列——元素的順序分組，畫出邏輯方框圖，即功能分組圖或系統圖。邏輯方框圖是表示系統組成部分之間關系的一種圖示，目的是全面和系統地分析設備關鍵部件功能喪失帶來的影響，分析時需從系統的最高一級出發，按層級關系依次分解到系統的最下一級，最后分析出設備的關鍵部件。通過繪制邏輯方框圖，使對象系統的組成、相互關系、層次更加明晰，避免在故障類型分析時出現不必要的遺漏。
2.1.2確定分析程度
（1）根據分析的需要和對象系統的復雜程度，來合理確定分解的詳細程度。如果分析程度太淺，可能會漏掉重要的故障類型，如果分析程度太深，不加取舍地分析到所有的零部件，又會造成后續分析十分繁瑣和復雜，重點不突出，影響控制措施的采用。所以，一般來講，對關鍵的子系統可以分析得深一些，對不重要的子系統可以分析得淺一些，對影響微弱或無實際意義的子系統可以作忽略處理。（2）設置邏輯方框圖?？梢云髽I里使用比較廣泛的設備為例，設置邏輯方框圖。例如，電動葫蘆作為起重設備的一類，廣泛應用于企業的檢修、安裝等作業中，且在作業中發生事故的風險較高，故以電動葫蘆為例進行FMEA分析。
2.2故障類型分析
通過邏輯方框圖確定了故障類型分析的對象--元素，接下來就要分析系統元素（關鍵部件）的故障類型和產生原因。故障是指元件、子系統或系統在規定的條件下和運行時間內，達不到設計規定的功能要求，故障類型是故障呈現的狀態或表現形式。故障不一定都會引起事故，但事故一定與故障因素有關。因此在開展故障類型分析時，要根據過去的運行經驗、設備出現的故障或發生的事故情況，找出元素所有已出現過或可能出現的故障類型，包括設備試驗時的故障。由于設備的功能和構造的復雜程度不同，分析的詳細程度不同，元素的故障表現形式亦不同。一般情況下，一個元素的故障類型至少會有意外運行、不能按時運行、不能按時停止、運行中故障等4種可能。系統或設備發生故障的機理較為復雜，故障的表現形式亦多種多樣，所以，故障類型的分析要盡可能全面與準確，能從繁雜的故障類型中篩選出對系統有影響的故障類型，避免遺漏。如果對一些關鍵故障類型的一時疏忽，可能就會造成無法彌補的損失。
2.3故障原因分析
元素的故障是故障原因對元素功能影響的結果，所以，在故障類型分析清楚后，要進行逆向追溯，對產生故障的原因展開詳細分析，找出導致每一種故障的各種可能原因，為后續的影響后果、故障等級及措施分析奠定基礎。故障原因分析要深入挖掘出直接原因，可以從設備的日常運行、操作、維護、檢修、管理、使用環境，以至設計、制造、工藝、功能、材料、質量等各環節、多方面進行分析查找。故障類型和故障原因分析是FMEA分析的一個重點環節，故障類型和故障原因分析清楚后，將所有元素的所有故障類型進行歸納整理，形成故障類型表，也可以將故障產生原因一并列入表中，形成故障類型及原因推定表，故障表現與產生原因互相對照，使分析的思路更加清晰、直觀，便于作進一步的排查分析。以故障類型及原因推定表舉例說明。
2.4故障影響分析
故障影響分析是FMEA分析的重要內容和關鍵環節，它是在元素故障類型分析和故障原因分析的基礎上進行的更深入一層的分析，也是在假設其他元素都正常運行或處于可以正常運行狀態的前提下，系統、全面地研究和評價一個元素的每種故障類型對系統的影響，分別從該元素故障類型對整個系統、鄰近系統、相鄰元素、周圍環境等方面的影響來進行分析。通過評價系統主要參數及其變化、故障后果，來確定故障類型對系統功能的影響，不同類型的故障對系統的影響不同。通過分析，找出故障類型對系統的影響，將分析結果進行匯總，編制故障類型和影響分析一覽表，。對可能造成人員傷亡或重大財產損失的故障類型盡可能作故障類型、影響及致命度分析（FMECA），通過與定量分析相結合，以進一步確定元素發生故障時會造成致命度影響的概率。
2.5故障檢測和控制措施
只有清楚了元素的全部故障類型及其影響，才能采取有針對性的防控措施，以防止故障的出現或避免事故的發生。FMEA作為一種系統安全分析方法，重要的是通過分析制定、實施對策，保障人員及設備設施的安全。所以，在完成了故障原因分析、故障影響分析后，尚需對每一個元素的故障形式制定合理的檢測方法和科學有效的控制措施，這樣才能形成一個完整的閉環，使FMEA的系統安全分析方法更好地指導生產實踐，為保障設備設施安全運行發揮更好的作用。檢測方法可以結合設備的日常運行維護來制定，包括日檢、月檢、季檢、年檢等檢查周期和不同的檢測手段、具體內容、參數要求等，具體情況可視不同的設備而定?？刂拼胧┑闹贫▽ΡＵ显O備安全十分重要，要與故障原因、故障影響相對應，要結合設備安全操作規程、設備檢修規程等內容。基于風險可靠控制的要求，要真正做到有針對性和具有實際指導意義。如果控制措施的制定有漏洞，可能會直接導致故障的出現或事故的發生，使FMEA分析失去應有的意義。表格化是FMEA方法的特點之一，分析人員可根據相關內容設計出相應的表格來滿足分析的需要。從對象系統確定開始，到故障類型分析、故障影響分析等均涉及到表格，不同階段可通過不同的表格形式，將研究對象的相互關系進行歸納和整理，使分析內容更加系統、完善、清晰和直觀，給分析和匯總工作帶來了極大方便。由于表格欄目的局限性，不可能將所有的內容全部予以填充，所以，表格內的文字一定要精練、準確，能夠高度概括，更為具體、詳細的內容可以作為資料進行歸檔和留存。
3結語
故障類型和影響分析法是系統安全分析的一種重要方法，也是設備安全管理的一項有效手段。通過結合實例對FMEA方法的詳細論述，對應用系統安全分析方法來改進企業安全管理模式進行了有益探索與總結。實踐證明，在員工對FMEA分析步驟、內容及技巧的掌握，促進該方法在設備安全管理的應用，加強設備管理，保障安全生產和提高企業安全管理水平等方面，均具有十分重要的現實意義。
作者：郭建平 單位：神華準格爾能源集團有限責任公司