[發(fā)明專利]基于改進的FMECA機械產(chǎn)品故障樹自動構(gòu)建系統(tǒng)及方法

有效

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• 申請日: 2021-12-17
• 公開（公告）號: CN113960992B
• 公開（公告）日: 2022-03-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張賀;葛曉波;邵曉東
• 申請（專利權(quán)）人: 西安電子科技大學(xué)
• 主分類號: G05B23/02
• 分類號: G05B23/02
• 代理公司: 西安正華恒遠知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 61271
• 代理人: 陳選中

本發(fā)明提供了一種基于改進的FMECA機械產(chǎn)品故障樹自動構(gòu)建系統(tǒng)及方法，屬于數(shù)字化研發(fā)領(lǐng)域。獲取輸入的物料編碼和版本，獲取該物料的EBOM信息；構(gòu)建該物料的FMECA，以及構(gòu)建故障樹框架；將故障樹框架數(shù)據(jù)映射到故障樹可視化模板，生成最終的產(chǎn)品或部件的故障樹。本發(fā)明打通了設(shè)計端數(shù)據(jù)與服務(wù)端數(shù)據(jù)的孤島，有效避免設(shè)計人員輸入性錯誤，同時，將傳統(tǒng)紙質(zhì)材料轉(zhuǎn)換為結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，提高了數(shù)據(jù)的重用性，可在設(shè)計階段得到產(chǎn)品或部件FMECA以改進產(chǎn)品設(shè)計，并可基于故障機理對產(chǎn)品或部件進行仿真，提高其可靠度，又可在服務(wù)端得到產(chǎn)品或部件的故障樹對產(chǎn)品進行故障診斷，降低設(shè)計人員的勞動強度，提供工作人員的工作效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于數(shù)字化研發(fā)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于改進的FMECA機械產(chǎn)品故障樹自動構(gòu)建系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

目前，機械產(chǎn)品的可靠性問題越來越引起人們的關(guān)注，對于可靠性的研究也更加深入。虛擬仿真，作為驅(qū)動產(chǎn)品設(shè)計、缺陷前置及驗證系統(tǒng)可靠性性能的重要方法，近年來已在行業(yè)內(nèi)得到廣泛應(yīng)用。然而，對于多數(shù)機械產(chǎn)品，如工程機械，具有多品種、小批量及研發(fā)周期短等特點，設(shè)計人員往往沒有時間去分析哪些零部件可以通過仿真提升其可靠性。機械產(chǎn)品故障樹分析方法（Fault Tree Analysis，F(xiàn)TA）是一種廣泛應(yīng)用于大型復(fù)雜系統(tǒng)安全性及可靠性分析的強有力工具，仿真需求可從其定性分析的故障機理中獲取。而機械產(chǎn)品故障樹的生成是FTA最基本、最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，然而，針對大型復(fù)雜機械產(chǎn)品的機械產(chǎn)品故障樹建模，傳統(tǒng)的基于手工構(gòu)建的方式存在建模周期長、對建模者要求較高且容易發(fā)生遺漏和錯誤等缺點。

故障模式影響與危害度分析（Failure Mode Effects and CriticalityAnalysis，F(xiàn)MECA）是分析產(chǎn)品中每一個可能的故障模式并確定其對產(chǎn)品及上層產(chǎn)品所產(chǎn)生的影響，并對每一個故障模式按其影響的嚴(yán)重程度及發(fā)生概率與故障危害程度予以分類的一種分析技術(shù)。FMECA和FTA本質(zhì)上都是處理故障的因果關(guān)系并檢索這些故障信息，F(xiàn)MECA是對故障模式的檢索，F(xiàn)TA是對頂事件的檢索，同時，對于復(fù)雜系統(tǒng)機械產(chǎn)品故障樹構(gòu)建時通常按照系統(tǒng)層級逐級展開，因此，產(chǎn)品EBOM、FMECA與FTA間存在著必然的聯(lián)系，為機械產(chǎn)品故障樹的自動生成提供一種有效的方法。 然而，多數(shù)機械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)復(fù)雜，故障模式種類繁多，因此現(xiàn)有技術(shù)不能滿足機械產(chǎn)品故障樹構(gòu)建的需求。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中的上述不足，本發(fā)明提供的一種基于改進的FMECA機械產(chǎn)品故障樹自動構(gòu)建系統(tǒng)及方法，解決了無法系統(tǒng)性的構(gòu)建機械產(chǎn)品FMECA、故障樹構(gòu)建困難以及數(shù)據(jù)無法重用的問題。

為了達到以上目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

本方案提供一種基于改進的FMECA機械產(chǎn)品故障樹自動構(gòu)建系統(tǒng)，包括：

PDM系統(tǒng)集成模塊，用于定義與PDM系統(tǒng)的集成接口協(xié)議，通過向PDM系統(tǒng)發(fā)送影響機械產(chǎn)品零部件的物料編碼和版本，并根據(jù)集成接口協(xié)議通過PDM系統(tǒng)獲取物料信息，根據(jù)所述物料信息構(gòu)建物料的EBOM結(jié)構(gòu)樹，其中，所述物料信息包括物料屬性及層級關(guān)系信息；

改進的FMECA構(gòu)建模塊，用于基于所述EBOM結(jié)構(gòu)樹將現(xiàn)有的FMECA數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化，并添加新的屬性，生成改進的FMECA；

故障樹框架構(gòu)建模塊，用于基于所述改進的FMECA構(gòu)建故障樹框架；

故障樹可視化構(gòu)建模塊，用于根據(jù)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。