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在開(kāi)展裝備研制的可靠性工作中，也就是與“故障”做斗爭(zhēng)的過(guò)程中，經(jīng)常遇到“故障模式”、“故障現(xiàn)象”、“故障原因”、“故障影響”等有關(guān)名詞術(shù)語(yǔ)，由于每個(gè)人對(duì)這些概念含義的理解不同或觀點(diǎn)認(rèn)識(shí)上的差異，在填寫或分析故障情況時(shí)往往出現(xiàn)下列問(wèn)題：

1．在記錄型號(hào)故障時(shí)，由于描述故障對(duì)象的層次以及各層次故障模式的關(guān)系沒(méi)有規(guī)范界定，有人經(jīng)常把分系統(tǒng)或部組件的故障模式記錄為系統(tǒng)級(jí)的，或把系統(tǒng)級(jí)的故障模式記錄為下一級(jí)的。

2. 在填寫型號(hào)故障表時(shí)，根據(jù)GJB841《故障報(bào)告、分析和糾正措施系統(tǒng)》中的故障報(bào)告表，要求分別填寫“故障模式”與“故障現(xiàn)象”，有人經(jīng)常把二者混合使用，搞不清楚二者的關(guān)系以及二者之間的區(qū)別。

3. 在開(kāi)展型號(hào)FMECA工作時(shí)，按照GJB1391/Z《故障模式、影響及危害性分析指南》的要求，要分析“故障模式”與“故障原因”、“故障影響”等相關(guān)內(nèi)容，有人分不清三者之間的關(guān)系，致使分析結(jié)果不準(zhǔn)或有誤。

故障模式的基本含義

在開(kāi)展裝備故障分析工作中，首先要搞清楚“故障模式”的含義。在美軍標(biāo)MIL-STD-721C《可靠性與維修性術(shù)語(yǔ)》中，將“故障模式”定義為：由于機(jī)理性原因引起的故障。在美軍標(biāo)MIL-STD-1629A《故障模式、影響及致命度分析程序》中，將“故障模式”定義為：一般描述發(fā)生故障的狀況及其對(duì)設(shè)備工作所產(chǎn)生的影響。在我國(guó)GJB451A《可靠性維修性保障性術(shù)語(yǔ)》中，將“故障模式”定義為：故障的表現(xiàn)形式，如短路、開(kāi)路、斷裂、過(guò)度耗損等。從上述定義可以看出，盡管定義故障模式的用詞不同，但其基本含義是相近的，都是要說(shuō)明故障對(duì)象在發(fā)生故障時(shí)的外在形式或形態(tài)，如松動(dòng)、脫落、變形、漏水、無(wú)輸出、不能開(kāi)機(jī)、關(guān)不上、輸出功率過(guò)小、參數(shù)漂移等。

故障模式描述的對(duì)象層次

有人認(rèn)為故障模式只是針對(duì)零件或元器件層次的，認(rèn)為系統(tǒng)、分系統(tǒng)、部件、組件的故障都能追蹤到零件或元器件層次，這種說(shuō)法是片面的。實(shí)際上人們?cè)谘b備試驗(yàn)或使用時(shí)，直接觀察到的故障表現(xiàn)形式是各個(gè)層次都會(huì)存在的，如在車輛使用時(shí)發(fā)現(xiàn)掛不上二檔，這就是變速機(jī)構(gòu)組件的故障表現(xiàn)形式，即組件的故障模式；如在車輛試驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)履帶板斷，這就是零件的故障模式。

因此，故障模式描述的對(duì)象層次就是發(fā)現(xiàn)故障的產(chǎn)品層次，如系統(tǒng)、分系統(tǒng)、部件、組件、零件或元器件等層次。之所以要區(qū)分故障模式描述的對(duì)象層次，是因?yàn)槿藗冊(cè)陂_(kāi)展可靠性分析、糾正故障、改進(jìn)設(shè)計(jì)等工作中，各個(gè)層次的故障模式都是有用的：

（1）在可靠性設(shè)計(jì)分析時(shí)，如果技術(shù)人員對(duì)各個(gè)層次的故障模式比較清楚，對(duì)開(kāi)展可靠性建模、預(yù)計(jì)、FMECA、故障樹(shù)分析（FTA）等工作是十分有利的。如在故障歸零工作中采用FTA技術(shù)，就必須明確系統(tǒng)級(jí)故障模式（頂事件）、分系統(tǒng)（或部件、組件）級(jí)故障模式（中間事件）、零件或元器件級(jí)故障模式（底事件）。

（2）在裝備試驗(yàn)或使用過(guò)程中，首先觀察到的故障大多數(shù)都是系統(tǒng)、分系統(tǒng)、部件、組件層次的故障模式。有些可以追蹤到零件或元器件層次，有些是無(wú)條件追蹤到下一層次，或是追蹤后也未找到結(jié)果，對(duì)于大多數(shù)故障只能記錄為上一層次的故障模式，事后通過(guò)分解或分析，再確定是否零件或元器件的故障模式。

故障模式與故障現(xiàn)象的關(guān)系

經(jīng)查閱《漢語(yǔ)大辭典》，辭典中對(duì)“模式”的定義為：標(biāo)準(zhǔn)的、規(guī)范的描述；辭典中對(duì)“現(xiàn)象”的定義為：事物在發(fā)展、變化中所表現(xiàn)出來(lái)的外部形態(tài)。從這兩個(gè)詞的定義可以看出，“故障模式”可以理解為對(duì)故障表現(xiàn)形式的標(biāo)準(zhǔn)的、規(guī)范的描述；或者說(shuō)二者的關(guān)系是：“故障模式”是“故障現(xiàn)象”的標(biāo)準(zhǔn)的、規(guī)范的描述。

由于部件或組件是由多個(gè)零件或元器件組成的，部件或組件又構(gòu)成分系統(tǒng)或系統(tǒng)級(jí)產(chǎn)品，因此零件或元器件發(fā)生故障，必然反映到部件或組件上，再反映到分系統(tǒng)或系統(tǒng)級(jí)產(chǎn)品上，因而就存在著零件或元器件、部件或組件、分系統(tǒng)或系統(tǒng)等各個(gè)層次的故障現(xiàn)象，相應(yīng)地就存在不同產(chǎn)品層次的故障模式。如汽車開(kāi)不動(dòng)是整車的故障現(xiàn)象，整車的故障模式就是“不能開(kāi)動(dòng)”；如發(fā)動(dòng)機(jī)聲響不正常是部件的故障現(xiàn)象，部件的故障模式就是“異常音響”。另外，故障現(xiàn)象可以用一段話描述，而故障模式是用一個(gè)詞描述。

還有一種觀點(diǎn)認(rèn)為：“故障模式”所描述的對(duì)象就是零件或元器件層次的故障表現(xiàn)形式，而系統(tǒng)、分系統(tǒng)或部組件的故障表現(xiàn)形式統(tǒng)稱為“故障現(xiàn)象”，顯然這種觀點(diǎn)與故障模式的定義不太一致。

故障模式與故障原因、故障影響的關(guān)系

在開(kāi)展可靠性設(shè)計(jì)分析或裝備故障歸零工作中，大多數(shù)采用FMECA技術(shù)或FTA技術(shù)，其主要工作都是圍繞故障模式展開(kāi)的。如FMECA就是針對(duì)不同的約定層次（系統(tǒng)、分系統(tǒng)或部件或組件、零件或元器件）及其功能，首先要分析出所有可能出現(xiàn)的故障模式，然后分析每一個(gè)故障模式可能產(chǎn)生的故障原因、可能產(chǎn)生的故障影響，故障影響又分為三級(jí)：局部影響、高一層次影響、最終影響，再根據(jù)最終影響確定每個(gè)故障模式的嚴(yán)酷度等級(jí)。因此，故障模式與故障原因、故障影響這三者之間是有傳遞關(guān)系的，見(jiàn)圖1。

圖1  故障模式與故障原因、故障影響之間的傳遞關(guān)系

在型號(hào)工程的故障分析中可以發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)品或功能是有層次的，故障模式也是有相應(yīng)層次的，對(duì)應(yīng)的故障原因往往有多個(gè)，而且上一層次的故障原因就是下一層次的故障模式；下一層次的故障影響是上一層次的故障模式；上一層次的故障原因多數(shù)不是唯一的，而下一層次的故障模式對(duì)上一層次的故障影響多數(shù)是唯一的。如車輛中系統(tǒng)級(jí)、分系統(tǒng)級(jí)、零件級(jí)三個(gè)層次與故障模式、故障原因、故障影響之間的相互交聯(lián)關(guān)系見(jiàn)表1。

表1  車輛中故障模式、故障原因、故障影響之間的關(guān)系舉例

結(jié)束語(yǔ)

1. 要區(qū)分故障模式描述的對(duì)象層次，故障模式描述的對(duì)象層次就是發(fā)現(xiàn)故障的產(chǎn)品層次，如系統(tǒng)、分系統(tǒng)、部件、組件、零件或元器件等層次。

2. 故障現(xiàn)象可以用一段話描述，而故障模式是用一個(gè)詞描述，“故障模式”是“故障現(xiàn)象”的標(biāo)準(zhǔn)的、規(guī)范的描述。

3. 故障模式與故障原因、故障影響這三者之間既有傳遞關(guān)系，也有相互交聯(lián)關(guān)系，如上一層次的故障原因就是下一層次的故障模式。