[發(fā)明專利]一種復雜產(chǎn)品故障影響傳遞關(guān)系模型的分析與評價方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410503796.2
• 申請日: 2014-09-26
• 公開（公告）號: CN104268338B
• 公開（公告）日: 2017-04-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 崔京京;任羿;楊德真
• 申請（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 北京慧泉知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11232
• 代理人: 王順榮,唐愛華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種復雜產(chǎn)品故障影響傳遞關(guān)系模型及其分析與評價方法，適用于應用計算機可視化分析和評價故障影響傳遞關(guān)系的方法，屬于計算機輔助設(shè)計技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著信息技術(shù)的發(fā)展，產(chǎn)品設(shè)計手段也逐步從基于文檔的設(shè)計模式轉(zhuǎn)向基于模型的設(shè)計方法，產(chǎn)品的功能性能要求與設(shè)計結(jié)果在設(shè)計過程中的某一特定時刻，都表現(xiàn)為相應的模型。而產(chǎn)品設(shè)計過程本身即可看作隨時間演變的模型演化過程。

可靠性作為產(chǎn)品的重要特性之一，必須與功能性能同步設(shè)計、綜合優(yōu)化。在復雜產(chǎn)品可靠性設(shè)計過程中，設(shè)計師需要通過不斷分析發(fā)現(xiàn)潛在故障，并采取相應措施對故障進行消減，以改進和提高產(chǎn)品的可靠性，使其滿足相應的指標要求，因此故障是可靠性設(shè)計的核心。在傳統(tǒng)可靠性設(shè)計方法中，缺乏模型化的故障描述方法，如故障模式影響分析(Failure?Mode?and?Effect?Analysis，F(xiàn)MEA)方法主要通過表格人工分析故障之間的影響關(guān)系，方法本身對于故障邏輯關(guān)系的表達能力較差。而對于龐大復雜的產(chǎn)品體系，具有故障數(shù)量多、影響關(guān)系復雜、分支多等特點，僅靠表格方式人工進行故障間的傳遞關(guān)系分析不僅要耗費大量的時間精力，也容易遺漏，致使產(chǎn)品存在嚴重的故障隱患。

為此，在產(chǎn)品故障分析時，在統(tǒng)一的產(chǎn)品模型基礎(chǔ)上，本發(fā)明提出一種基于可視化模型的故障影響傳遞關(guān)系分析方法，并面向可靠性指標實現(xiàn)給出相應的關(guān)鍵故障和重要故障評價模型。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提出了一種基于可視化的故障影響傳遞關(guān)系分析方法，并給出相應的評價模型，為可靠性分析過程提供一種形成故障影響傳遞關(guān)系網(wǎng)的分析方法，旨在解決龐大復雜產(chǎn)品系統(tǒng)交聯(lián)關(guān)系復雜，故障數(shù)量多、影響傳遞關(guān)系復雜、分支多等問題，給出準確有效的傳遞關(guān)系網(wǎng)，以便設(shè)計師可以根據(jù)分析結(jié)果快速找出設(shè)計薄弱環(huán)節(jié)，實施改進以提升產(chǎn)品可靠性水平。

本發(fā)明一種復雜產(chǎn)品故障影響傳遞關(guān)系模型及其分析與評價方法，它包含以下步驟：

步驟一：產(chǎn)品構(gòu)型視圖構(gòu)建。

包括定義和劃分產(chǎn)品的數(shù)據(jù)層次，構(gòu)建產(chǎn)品的構(gòu)型視圖，形成產(chǎn)品的樹狀結(jié)構(gòu)模型，顯示產(chǎn)品節(jié)點間的從屬關(guān)系。

(1)定義和劃分產(chǎn)品節(jié)點的數(shù)據(jù)層次，包括裝備、系統(tǒng)、分系統(tǒng)、裝置、機組、單元體、組件、部件、元器件，裝備為第1層，系統(tǒng)為第2層，以此類推，元器件為第9層，在后續(xù)故障影響傳遞關(guān)系圖中將會從元器件級到裝備級由低到高依次顯示各層次。

(2)構(gòu)建產(chǎn)品的構(gòu)型視圖，形成產(chǎn)品的樹狀結(jié)構(gòu)模型，顯示產(chǎn)品節(jié)點間的從屬關(guān)系。第i層的第j1個產(chǎn)品節(jié)點以表示，其中表示當前產(chǎn)品節(jié)點，表示當前產(chǎn)品節(jié)點所屬的父節(jié)點，下標中的(i)表示產(chǎn)品的層次，層次越低i值越大，i∈[0,9]，j₁、j₂∈[0,+∞)，i、j₁、j₂均為整數(shù)。根節(jié)點為J₍₀₎₀。

步驟二：定義故障信息及其影響傳遞關(guān)系，并以圖形化的形式顯示故障影響傳遞關(guān)系。

包括定義各產(chǎn)品節(jié)點的故障模式、故障模式嚴酷度、故障模式危害度，以及產(chǎn)品不同節(jié)點間的故障影響傳遞關(guān)系，并以圖形化的形式顯示產(chǎn)品的故障信息，形成不同產(chǎn)品節(jié)點間的故障影響傳遞關(guān)系圖。

(1)定義各產(chǎn)品節(jié)點的故障信息，包括定義各產(chǎn)品節(jié)點的故障模式、故障模式嚴酷度和故障模式危害度。產(chǎn)品節(jié)點包含K個故障模式，其中第k(k∈[0,K])個故障模式以表示，下標中的[(i)j₁]表示故障模式所屬的產(chǎn)品節(jié)點，i∈[0,9]，j₁∈[0,+∞)，i、j₁均為整數(shù)。故障模式的嚴酷度為α_k，危害度為γ_k，α_k∈[1,4]，為整數(shù)，γ_k∈[0,+∞)。每個故障模式的具體顯示內(nèi)容為“模式(α_k，γ_k)”。產(chǎn)品節(jié)點的故障信息以矩形框表示，矩形框共K+1行，第一行顯示產(chǎn)品節(jié)點信息，顯示內(nèi)容為“產(chǎn)品節(jié)點(α，γ)”，其中α為產(chǎn)品嚴酷度，γ為產(chǎn)品危害度，α＝max{α_k}，γ＝∑(γ_k)；后K行顯示該產(chǎn)品節(jié)點下所有的故障模式信息，每行的故障模式具體顯示的內(nèi)容為“模式(α_k，γ_k)”；每個故障模式所在的矩形框左右兩側(cè)各有一個輸入端口和一個輸出端口。