基于FMEA和BFA的产品失效分析方法的研究

摘要

随着科学的进步和人们生活质量的提高，对产品的生产质量和可靠性的要求被提升到一个新的高度。复杂程度较高的产品，设计和制造成本往往也相当高,若在设计完成或样机生产出来之后才发现问题或缺陷，则改进所花费的时间长且成本高昂，给企业带来巨大损失。这种现象已经引起广大设计者的关注。为了尽量避免这种情况发生，目前的解决方法是:将产品缺陷消灭在在产品设计的初期。
　　 本文重点以小型高精密度、高成本、小批量的产品为研究背景，提出了在设计阶段基于FMEA(FailureModeandEffectAnalysis)和BFA(BouncingFailureAnalysis)方法的可靠性建模方法—网状失效分析法NFMEA(NetworkFailureModeandEffectAnalysis)。NFMEA方法建立网状失效模型来表达失效和系统设计参数之间的联系，并应用公理化设计的方法解决系统设计参数和功能失效之间的耦合。具体研究内容如下:
　　 (1)对国内外现有的FMEA方法进行分析和比较，研究每种方法的适用条件，并比较它们的优劣性，提出NFMEA方法和该方法的优点。
　　 (2)研究系统的结合方式，通过系统内部各元素的结合方式和界面的确定来建立系统合理的NFMEA方法理论模型。
　　 (3)上述模型用NFMEA行进分析，尽可能完全地得出系统所有的FM和EE，然后用NFMEA方法在模型上定位。
　　 (4)建立NFMEA方法中FM和EE的逻辑关系，在FM和EE的网状关系下将其量化。

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摘要

第一章．绪论

1．1 研究背景

1．2 国内外研究现状

1．2．1 FEMA(Failure Mode and Effect Analysis)

1．2．2 FMEA对于SOD统计和PRN量化过程的研究

1．2．3 FMEA关于失效模式、失效影响和原因结构的研究

1．2．4 FTA故障树分析法

1．2．5 BFA(Bouncing Failure Analysis)

1．2．6 贝叶斯方法

1．2．7 公理化设计方法

1．2．8 可靠性工程的近况

1．3 问题的提出

1．3．1 设计初期的问题

1．3．2 失效模式关系的问题

1．4 本文的研究内容和意义

第二章．FMEA方法

2．1 本章前言

2．2 FMEA基本原理

2．2．1 FMEA的相关名词定义

2．2．2 FMEA的分析步骤

2．2．3 FMEA的分析过程

2．2．4 实施FMEA的注意事项

2．2．4 传统FMEA方法的不足

2．3 NFMEA方法

2．3．1 NFMEA方法的提出背景

2．3．2 NFMEA及其的优势

2．3．3 界面的影响

2．3．4 NFM方法介绍

2．3．5 NFMEA方法

2．3．6 顺序性失效

2．3．7 并发性失效

2．3．8 优化方法

2．3．9 界面公理化设计方法介绍：

2．4 本章小结

第三章．NFMEA方法组合原理

3．1 本章前言

3．2 管理设计参数

3．3 两方面同时作用的方法理论

3．4 本章小结

第四章．设计流程改进

4．1 本章前言

4．2 现有典型设计流程的改进

4．3 产品特性的维承和改良

4．4 本章小结

第五章．案例研究

5．1 本章前言

5．2 网状结构模型表达方法

5．2．1 建模

5．2．2 控制和优化

5．3 晶圆升降系统

5．3．1 案例背景

5．3．2 晶圆升降系统介绍

5．3．3 系统出现的问题

5．3．4 NFMEA建模

5．3．5 系统分析过程：

5．3．6 系统的改进和结果

5．4 本章小结

第六章．总结与展望

6．1 总结

6．2 展望

参考文献

致谢