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嘉峪檢測(cè)網(wǎng) 2020-02-12 16:02
可靠性工作是圍繞故障開展的，對(duì)故障的分析與糾正是重中之重。在軍品研制過程中，如何開展與故障相關(guān)的工作呢？本文重點(diǎn)介紹關(guān)于故障分析與糾正的相關(guān)知識(shí)，首先了解一下FRACAS。
發(fā)展歷史
FRACAS（故障報(bào)告、分析和糾正措施，F(xiàn)ailure Report Analysis and Corrective Action System，縮寫為FRACAS），是通過報(bào)告產(chǎn)品的故障，分析故障原因，制定和實(shí)施有效的糾正措施，以防止故障的再現(xiàn)，同時(shí)把故障根本原因和糾正措施信息反饋到設(shè)計(jì)過程中，改善和促進(jìn)產(chǎn)品的可靠性增長(zhǎng)。
1980年頒布的美軍標(biāo)MIL-STD-785B 《系統(tǒng)和設(shè)備研制生產(chǎn)的可靠性大綱》要求軍用系統(tǒng)承包商建立FRACAS，以有效地開展、監(jiān)督和控制研制過程中的故障報(bào)告、分析和糾正活動(dòng)。為使這一工作更加規(guī)范化，1985年美國(guó)國(guó)防部又頒發(fā)了軍用標(biāo)準(zhǔn)MIL—STD．2155(AS)《失效報(bào)告、分析和糾正措施系統(tǒng)》，對(duì)故障報(bào)告、分析和糾正活動(dòng)規(guī)定了統(tǒng)一的要求和準(zhǔn)則。
我國(guó)早在1986年由原國(guó)防科工委頒布的《軍工產(chǎn)品質(zhì)量管理?xiàng)l例》中，就提出了承制單位應(yīng)當(dāng)制定質(zhì)量、可靠性信息的收集、傳遞、處理、貯存和使用的管理辦法，并同使用單位建立質(zhì)量信息反饋網(wǎng)絡(luò)、故障報(bào)告制度和采取糾正措施制度。之后，為滿足在我國(guó)軍工領(lǐng)域推行可靠性工程的需要，參照美軍標(biāo)先后于1988年頒布了國(guó)軍標(biāo)GJB450《裝備研制和生產(chǎn)的可靠性通用大綱》，1990年頒布了GJB841《故障報(bào)告、分析和糾正措施系統(tǒng)》，明確要求承制單位在軍工產(chǎn)品的研制和生產(chǎn)階段建立FRACAS，并規(guī)定了該系統(tǒng)建立及運(yùn)行的程序、方法和要求。后來又發(fā)布了GJB450A。
有效運(yùn)行故障報(bào)告、分析和糾正措施系統(tǒng)是產(chǎn)品實(shí)施可靠性增長(zhǎng)的重要途徑，產(chǎn)品FRACAS的工作任務(wù)是，針對(duì)產(chǎn)品在研制、試驗(yàn)、生產(chǎn)、使用中出現(xiàn)的故障，按規(guī)定進(jìn)行記錄和報(bào)告，進(jìn)行工程分析和統(tǒng)計(jì)分析，弄清故障機(jī)理，查明故障原因，實(shí)施糾正措施，防止故障再現(xiàn)。一般應(yīng)按以下工作程序和要求開展工作。
FRACAS程序方法和要求
FRACAS的運(yùn)行應(yīng)包括故障報(bào)告、故障分析和糾正措施等三大過程。一般故障報(bào)告過程包括了圖1中的⑴～⑹步驟；故障分析過程包括圖1中的⑺～⑼步驟；糾正措施過程則包括圖1中的⑽～⒁步驟。三者組成了故障“閉環(huán)歸零”的完整程序。
本文重點(diǎn)介紹故障分析與糾正相關(guān)方法與技術(shù)要求。
圖1 FRACAS一般工作流程
1 故障分析
1.1 目的
故障分析是由故障現(xiàn)象及影響后果去查明故障的原因和故障機(jī)理的過程，追查故障原因，應(yīng)一直查出根本原因，并能構(gòu)造出反映故障因果邏輯關(guān)系的故障鏈，確定造成故障的責(zé)任方。對(duì)于特別重大故障應(yīng)成立故障分析工作組，負(fù)責(zé)故障的調(diào)查、分析工作，給出分析結(jié)論，提出改進(jìn)措施的建議，并完成故障分析報(bào)告。
1.2 故障分析程序、方法和要求
1.2.1 故障分析程序
故障分析程序如下：
a) 檢查或觀測(cè)故障件；
b) 分析有關(guān)產(chǎn)品及其故障情況的資料，如產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝資料，試驗(yàn)程序，故障模式、影響及危害性分析（FMECA）或故障模式及影響分析（FMEA）報(bào)告和故障報(bào)告等；
c) 分析故障產(chǎn)品的全部工作歷程和故障歷史；
d) 分析測(cè)試、試驗(yàn)設(shè)備，測(cè)試方法、操作環(huán)境條件及人為因素等外部因素是否含有導(dǎo)致故障發(fā)生的原因；
e) 提出故障原因和故障機(jī)理的假設(shè)，并用試驗(yàn)或理論分析的方法進(jìn)行驗(yàn)證；
f) 根據(jù)試驗(yàn)或理論分析的結(jié)果，提出分析結(jié)論性意見和糾正措施的建議，并編寫故障分析報(bào)告；
g) 整理或匯編各種資料（含工作記錄及試驗(yàn)數(shù)據(jù)等），并及時(shí)歸檔。
1.2.2 故障分析方法
故障分析一般可采用以下方法：
a) 工程分析方法：根據(jù)工作原理和工程經(jīng)驗(yàn)，對(duì)故障產(chǎn)生的原因和機(jī)理進(jìn)行分析，可以通過理論分析計(jì)算、故障模擬試驗(yàn)或?qū)收霞M(jìn)行分解等方法，應(yīng)充分利用FMECA或FMEA分析結(jié)果提供的信息，運(yùn)用故障樹分析(FTA)等方法來幫助查明故障模式和原因之間的邏輯關(guān)系；
b) 故障機(jī)理分析方法：利用觀察、測(cè)試、理化分析、解剖、X光檢查、掃描電子顯微鏡觀測(cè)等方法，研究物理結(jié)構(gòu)、工藝過程可能產(chǎn)生的缺陷，分析導(dǎo)致這種缺陷的機(jī)理和過程。該方法主要適用于元器件、零部件和材料等硬件產(chǎn)品；
c) 統(tǒng)計(jì)分析方法：通過對(duì)故障產(chǎn)品累計(jì)工作時(shí)間、發(fā)生故障次數(shù)、相似產(chǎn)品出現(xiàn)的次數(shù)或概率，進(jìn)行系統(tǒng)的整理和統(tǒng)計(jì)分析。
1.2.3 故障分析的要求
故障分析的要求：
a) 判明故障性質(zhì)、原因及責(zé)任
無論采用上述哪種故障分析方法，其分析的結(jié)果都應(yīng)能判明以下問題：
1) 該故障是關(guān)聯(lián)故障或非關(guān)聯(lián)故障，以便估計(jì)產(chǎn)品在未來使用環(huán)境中是否還會(huì)發(fā)生類似的故障；
2) 該故障是責(zé)任故障或非責(zé)任故障，以便在評(píng)估產(chǎn)品可靠性時(shí)考慮是否記入該故障，同時(shí)也利于分清故障產(chǎn)品是故障源還是受害者；
3) 確定引起故障的責(zé)任方面，是設(shè)計(jì)、工藝、制造的原因，還是元器件、原材料、外購(gòu)件的缺陷；是設(shè)備的問題還是人為操作的錯(cuò)誤，或是其他未查明的原因等；
4) 該故障是初次發(fā)現(xiàn)或類似產(chǎn)品中早已出現(xiàn)過的故障；
5) 該故障是系統(tǒng)性問題引起的，還是偶然性問題引起的。如果是偶然性故障，它出現(xiàn)的概率是多少?是否需要糾正。
b) 編寫故障分析報(bào)告
故障分析報(bào)告是對(duì)整個(gè)故障分析過程的總結(jié)，是確定故障和實(shí)施糾正措施的依據(jù)，故應(yīng)按規(guī)定的程序進(jìn)行會(huì)簽和審批。
1) 一般故障：對(duì)一般故障的分析和擬采取糾正措施的建議；
2) 重大故障：重要或重大故障應(yīng)由相關(guān)職能部門或故障分析工作組完成故障分析報(bào)告，對(duì)其分析結(jié)論應(yīng)由有關(guān)方面組織評(píng)審，確認(rèn)后方可提出糾正措施的建議。
c）重大故障分析報(bào)告一般包括以下內(nèi)容
1) 對(duì)產(chǎn)品工作的歷史和對(duì)故障件的故障現(xiàn)象、特征的描述；
2) 故障調(diào)查和分析過程；
3) 故障原因和機(jī)理的分析、論證；
4) 建議的糾正措施和需說明的問題和建議等。
2 糾正措施
2.1 糾正措施的制定
根據(jù)故障分析結(jié)果，針對(duì)故障影響因素和主要原因，制定相應(yīng)的糾正措施，并應(yīng)分析糾正措施實(shí)施的可行性，分析是否會(huì)帶來新的故障模式或其他負(fù)面影響。在對(duì)重大故障提出的糾正措施正式批準(zhǔn)前，應(yīng)組織有關(guān)專家和部門的代表對(duì)糾正措施進(jìn)行評(píng)審，經(jīng)故障審查委員會(huì)批準(zhǔn)后實(shí)施，以確保糾正措施的有效性、可行性，并與其他相關(guān)部分接口相協(xié)調(diào)。
2.2 糾正措施的程序
2.2.1 分發(fā)實(shí)施文件
根據(jù)故障分析情況，相應(yīng)專業(yè)職能部門應(yīng)按照FRB（faultreferendary bureau，故障審查委員會(huì)）的意見或評(píng)審結(jié)論分發(fā)不同的實(shí)施文件。實(shí)施文件一般包括：
a) 糾正措施指令：對(duì)重大問題實(shí)施糾正措施(包括針對(duì)重大質(zhì)量問題所進(jìn)行的工程研制中的設(shè)計(jì)改進(jìn)、工藝改進(jìn)、材料更改、試驗(yàn)改進(jìn)，質(zhì)量控制和制造急需的器材供應(yīng)和改裝排故等)，由FRB辦事機(jī)構(gòu)編發(fā)糾正措施指令，報(bào)請(qǐng)F(tuán)RB主任批準(zhǔn)，發(fā)至有關(guān)職能部門貫徹實(shí)施；
b) 糾正措施通告：對(duì)協(xié)調(diào)關(guān)系復(fù)雜的問題或涉及面較廣的問題，由FRB辦事機(jī)構(gòu)編發(fā)通告，報(bào)請(qǐng)F(tuán)RB主任批準(zhǔn)，發(fā)至有關(guān)部門貫徹實(shí)施；
c) 糾正措施通知單：涉及部門較少或是急需糾正時(shí)，由FRB辦事機(jī)構(gòu)編發(fā)通知單，報(bào)請(qǐng)F(tuán)RB主任或副主任批準(zhǔn)，然后發(fā)至有關(guān)部門實(shí)施。
2.2.2 故障糾正措施的報(bào)告
故障責(zé)任單位的有關(guān)部門在進(jìn)行故障分析和制定糾正措施后，應(yīng)及時(shí)按規(guī)定的要求，完整、規(guī)范、準(zhǔn)確的填寫糾正措施實(shí)施報(bào)告表；在特殊情況下，如查不出故障原因或不能采取糾正措施，應(yīng)在糾正措施表中說明原因，作為遺留問題備查；對(duì)于早期使用中發(fā)生的偶然性非重大故障或質(zhì)量問題可暫不填寫此表。
2.2.3 糾正措施的實(shí)施
經(jīng)批準(zhǔn)的糾正措施應(yīng)及時(shí)落實(shí)到相應(yīng)的設(shè)計(jì)、工藝、生產(chǎn)、試驗(yàn)等過程中，并通過管理和技術(shù)工作系統(tǒng)完成相應(yīng)的文件和產(chǎn)品的更改。
對(duì)于與故障有關(guān)聯(lián)的其他可疑產(chǎn)品，應(yīng)進(jìn)行必要的分析或試驗(yàn)，證明其可靠性并未降低，壽命未受損。
FRB辦事機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)跟蹤、檢查糾正措施的落實(shí)情況。
2.2.4 糾正措施效果的驗(yàn)證
對(duì)于已采取糾正措施的故障產(chǎn)品，有關(guān)部門應(yīng)通過試驗(yàn)或試用等方法，驗(yàn)證糾正措施的有效性，如達(dá)不到預(yù)期的效果，則需進(jìn)一步分析故障的原因或采取其他的糾正措施，直到故障得到徹底解決。最后將糾正措施納入有關(guān)技術(shù)文件，并落實(shí)到所有產(chǎn)品上。發(fā)現(xiàn)有效性不能滿足要求時(shí)，應(yīng)納入新一輪循環(huán)。
對(duì)于可能出現(xiàn)相同的故障模式的類似產(chǎn)品，應(yīng)本著“舉一反三”的原則，研究是否需要采取措施。
2.2.5 管理改進(jìn)
通過分析產(chǎn)品的故障原因，還應(yīng)進(jìn)一步從管理上、質(zhì)量管理體系上等多方面入手查找需要解決的問題，以進(jìn)一步健全制度，改進(jìn)質(zhì)量管理體系，促進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量持續(xù)改進(jìn)和可靠性的不斷提高。
來源：可靠性知識(shí)
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