基于公理设计与FMEA的可靠性设计方法研究

卓道锋， 田启华，b， 杜义贤，b

（三峡大学a.机械与动力学院；b.水电机械设备设计与维护湖北省重点实验室，湖北宜昌443002）

基于公理设计与FMEA的可靠性设计方法研究

卓道锋a， 田启华a，b， 杜义贤a，b

（三峡大学a.机械与动力学院；b.水电机械设备设计与维护湖北省重点实验室，湖北宜昌443002）

针对传统失效模式与影响分析（FMEA）方法难以在多重失效、多功能产品分析中高效应用，提出一种基于公理设计与FMEA结合的可靠性设计方法。通过利用独立公理对系统或产品进行完整地设计参数分解，消除设计参数之间的影响，从而对子系统或元件进行完整准确的FMEA分析。分析了风险优先数（RPN）在失效风险评估中的不足，结合信息公理的信息评价模型，提出一种基于信息公理与传统RPN集结合的可靠性评估法，通过实例验证，该方法能够更科学地对风险因素进行排序，从而指导设计师进行更准确的可靠性优化设计。

可靠性；公理设计；FMEA；RPN

0 引言

失效模式与影响分析（FailureModeandEffectAnalysis，FMEA）是可靠性设计中常用的一种定性分析方法。它的主要过程是找出系统中的每个设计参数可能发生的故障模式，分析每个故障模式对系统可靠性的影响和故障危害等级，提出可能采取的预防改进措施，以提高产品的可靠性［1-2］。风险优先数（RPN）是针对失效模式对系统所产生的综合影响的评价方法。RPN的值是由失效模式的严重程度（S）、发生的概率等级（O）以及可检测难易程度（D）的乘积确定。但是RPN在实际应用中还存在着一些不足。文献［3］深入研究RPN方法存在的问题，并提出以费用期望值作为风险排序的依据，但并未提出具体的实现方法；……