[發明專利]基于改進的FMECA機械產品故障樹自動構建系統及方法

有效

• 申請號: 202111545841.7
• 申請日: 2021-12-17
• 公開（公告）號: CN113960992B
• 公開（公告）日: 2022-03-25
• 發明（設計）人: 張賀;葛曉波;邵曉東
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: G05B23/02
• 分類號: G05B23/02
• 代理公司: 西安正華恒遠知識產權代理事務所(普通合伙) 61271
• 代理人: 陳選中

1.一種基于改進的FMECA機械產品故障樹自動構建系統，其特征在于，包括：

PDM系統集成模塊，用于定義與PDM系統的集成接口協議，通過向PDM系統發送影響機械產品零部件的物料編碼和版本，并根據集成接口協議通過PDM系統獲取物料信息，根據所述物料信息構建物料的EBOM結構樹，其中，所述物料信息包括物料屬性及層級關系信息；

改進的FMECA構建模塊，用于基于所述EBOM結構樹將現有的FMECA數據結構化，并添加新的屬性，生成改進的FMECA；其具體為：

以所述EBOM結構樹對現有的FMECA數據進行結構化處理；

基于經結構化處理后的FMECA數據，按EBOM結構樹層級逐層對所有機械產品零部件進行分析，記錄各機械產品零部件的故障模式屬性，并將各機械產品零部件的故障模式屬性以信息卡的形式鏈接至對應節點；

若相同機械產品零部件存在多種故障模式，增加節點記錄該信息，生成改進的FMECA；或

若EBOM結構樹中不存在物料對機械產品零部件產生影響時，增加節點記錄該信息，生成改進的FMECA；

故障樹框架構建模塊，用于基于所述改進的FMECA構建故障樹框架；其具體為：

遍歷所述改進的FMECA，以最終影響的機械產品零部件名稱作為根節點，并刪除對根節點無影響的機械產品零部件；

在FMECA中各節點鏈接的信息卡中獲取對應的機械產品零部件的名稱和故障模式；

利用所述名稱和故障模式替換FMECA中對應的節點，生成故障樹框架；

故障樹可視化構建模塊，用于根據所述故障樹框架定義故障樹可視化模塊，并基于所述故障樹可視化模塊生成用于展示給用戶的故障樹實例。

2.一種基于改進的FMECA機械產品故障樹自動構建方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、集成PDM系統：用于定義與PDM系統的集成接口協議，通過向PDM系統發送影響機械產品零部件的物料編碼和版本，并根據集成接口協議通過PDM系統獲取物料信息，根據所述物料信息構建物料的EBOM結構樹，其中，所述物料信息包括物料屬性及層級關系信息；

S2、構建改進的FMECA：基于所述EBOM結構樹將現有的FMECA數據結構化，并添加新的屬性，生成改進的FMECA；

所述步驟S2包括以下步驟：

S201、以所述EBOM結構樹對現有的FMECA數據進行結構化處理；

S202、基于經結構化處理后的FMECA數據，按EBOM結構樹層級逐層對所有機械產品零部件進行分析，記錄各機械產品零部件的故障模式屬性，并將各機械產品零部件的故障模式屬性以信息卡的形式鏈接至對應節點；

S203、若相同機械產品零部件存在多種故障模式，增加節點記錄該信息，生成改進的FMECA；或

若EBOM結構樹中不存在物料對機械產品零部件產生影響時，增加節點記錄該信息，生成改進的FMECA；

S3、構建故障樹框架：基于所述改進的FMECA構建故障樹框架；

所述步驟S3包括以下步驟：

S301、遍歷所述改進的FMECA，以最終影響的機械產品零部件名稱作為根節點，并刪除對根節點無影響的機械產品零部件；

S302、在FMECA中各節點鏈接的信息卡中獲取對應的機械產品零部件的名稱和故障模式；

S303、利用所述名稱和故障模式替換FMECA中對應的節點，生成故障樹框架；

S4、定義故障樹可視化模塊：根據所述故障樹框架，定義故障樹可視化模塊，并基于所述故障樹可視化模塊生成用于展示給用戶的故障樹實例，完成機械產品故障樹的自動構建。

3.根據權利要求2所述的基于改進的FMECA機械產品故障樹自動構建方法，其特征在于，所述步驟S1包括以下步驟：

S101、定義與PDM系統的集成接口協議，以及定義輸入及輸出屬性字段；

S102、根據用戶輸入的影響機械產品零部件的物料編碼及版本調用PDM系統集成接口，并根據集成接口協議通過PDM系統獲取物料信息，其中，所述物料信息包括物料屬性及層級關系信息；

S103、根據所述物料屬性及層級關系信息構建物料的EBOM結構樹。

4.根據權利要求2所述的基于改進的FMECA機械產品故障樹自動構建方法，其特征在于，所述步驟S4包括以下步驟：

S401、定義所述故障樹框架中的根節點作為故障樹頂事件，定義所述故障樹框架中的葉子節點作為故障樹底事件，定義所述故障樹框架中的其余節點作為故障樹中間事件，以及定義各事件符號及邏輯門符號；

S402、讀取故障樹框架中各節點屬性，調用相應的事件及邏輯門符號；

S403、將所述相應的事件及邏輯門符號映射至故障樹可視化模塊指定的位置，構建故障樹可視化模塊；

S404、基于所述故障樹可視化模塊生成用于展示給用戶的故障樹實例。