温等静压机设计可靠性分析管理系统及其方法

摘要

本发明公开了一种温等静压机设计可靠性分析管理系统及其方法，针对温等静压机设备设计制造全过程，在不同阶段使用这三种工具对其进行可靠性分析，并根据分析结论做出相应的对策，从而发挥出这三种工具的优势，通过不同分析工具的使用，弱化某个工具单独使用的缺点，最终达到提高温等静压机设备可靠性的目的；将三个可靠性工具的分析过程、分析结果处理和传递实现信息化和共享化，满足设计人员并行设计和协作的要求。

说明书

技术领域

本发明涉及温等静压机设计、分析技术领域，具体涉及一种温等静压机设 计可靠性分析管理系统及其方法。

背景技术

FEMCA(Failure Mode、Effects and Criticality Analysis故障模式影响 及危害性分析)、FTA(Fault Tree Analysis故障树分析)、FRACAS(Failure  Reporting Analysis and Corrective Action System故障报告分析及纠正措 施)是可靠性分析中常用的三种工具，已经广泛的应用于许多工程领域。三种可 靠性工具有着各自的优势和缺点，目前这三种可靠性工具经常是孤立运行，因 此其不足和缺点日益凸显出来。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提供一种温等静压机设计可靠性分析管理 系统及其方法，用于提高产品可靠性。

考虑到现有技术的上述问题，根据本发明公开的一个方面，本发明采用以 下技术方案：

一种温等静压机设计可靠性分析管理系统，包括可靠性分析模块，该可靠 性分析模块包含：

FMECA，所述FMECA通过潜在分析为FTA提供故障树顶事件，以及FMECA为 FRACAS提供相应故障的检测方法、纠正措施、故障影响和故障后果相应信息；

FTA，所述FTA经过顶事件分析后找出薄弱环节，所述FMECA并对该薄弱环节 进行分析；

FRACAS，所述FARCAS为FMECA提供已知故障信息和纠正措施，同时对出现的 重大事件中进行FTA分析，找出原因及纠正措施。

为了更好地实现本发明，进一步的技术方案是：

根据本发明的一个实施方案，还包括管理系统，所述管理系统包括：

系统管理模块，用于用户的建立、管理和放权，以及系统权限的管理、登 录信息及日志管理；

基础信息管理模块，用于用户信息管理、产品信息管理、设备系统管理及 其他信息管理；

项目管理模块，用于FMECA项目管理、FTA项目管理、FRACAS项目管理，以 及项目创建与编辑、信息的创建编辑与工作流程的管理；

信息查询模块，用于产品信息查询、用户信息查询、FMECA表单信息查询、 FTA表单信息查询、FRACAS表单信息查询及日志查询；

消息系统模块，用于提示运行及使用状态。

根据本发明的一个实施方案，所述管理系统通过所述可靠性分析模块进行 管理。

根据本发明的一个实施方案，所述FRACAS用于故障收集及监管系统，用于 数据录入、处理。

根据本发明的一个实施方案，所述FMECA和FTA用于设备的模块的相应管理。

本发明还可以是：

一种温等静压机设计可靠性分析管理的方法，包括：

FMECA通过潜在分析为FTA提供故障树顶事件，以及FMECA为FRACAS提供相应 故障的检测方法、纠正措施、故障影响和故障后果相应信息；

FTA经过顶事件分析后找出薄弱环节，所述FMECA并对该薄弱环节进行分析；

FARCAS为FMECA提供已知故障信息和纠正措施，同时对出现的重大事件中进 行FTA分析，找出原因及纠正措施。

根据本发明的一个实施方案，还包括：

用户的建立、管理和放权，以及系统权限的管理、登录信息及日志管理；

用户信息管理、产品信息管理、设备系统管理及其他信息管理；

FMECA项目管理、FTA项目管理、FRACAS项目管理，以及项目创建与编辑、 信息的创建编辑与工作流程的管理；

产品信息查询、用户信息查询、FMECA表单信息查询、FTA表单信息查询、 FRACAS表单信息查询及日志查询；

提示运行及使用状态。

根据本发明的一个实施方案，还包括通过所述可靠性分析模块进行管理。

根据本发明的一个实施方案，所述FRACAS用于故障收集及监管系统，用于 数据录入、处理。

根据本发明的一个实施方案，所述FMECA和FTA用于设备的模块的相应管理。

与现有技术相比，本发明的有益效果之一是：

本发明的温等静压机设计可靠性分析管理系统及其方法，针对温等静压机 设备设计制造全过程，在不同阶段使用这三种工具对其进行可靠性分析，并根 据分析结论做出相应的对策，从而发挥出这三种工具的优势，通过不同分析工 具的使用，弱化某个工具单独使用的缺点，最终达到提高温等静压机设备可靠 性的目的；将三个可靠性工具的分析过程、分析结果处理和传递实现信息化和 共享化，满足设计人员并行设计和协作的要求。

附图说明

为了更清楚的说明本申请文件实施例或现有技术中的技术方案，下面将对 实施例或现有技术的描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下 面描述中的附图仅是对本申请文件中一些实施例的参考，对于本领域技术人员 来讲，在不付出创造性劳动的情况下，还可以根据这些附图得到其它的附图。

图1为根据本发明一个实施例的可靠性分析运行模型的示意图。

图2为根据本发明一个实施例的管理软件系统的示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限 于此。

在新产品的设计和制造过程中，为提高产品的可靠性，常使用可靠性分析 工具对产品的设计、制造及调试进行可靠性分析，从而改进产品的质量和可靠 性。但由于不同阶段可靠性问题的表现形式不同，因此如果使用一种可靠性分 析工具，无法完善产品的质量问题和提高产品的可靠性。本实施例将FEMCA、FTA 和FRACAS三种工具集合在一起，对三种工具取长补短，完善温等静压设备可靠 性分析过程，从而提高温等静压设备的可靠性。将三个可靠性工具集成，实现 三个可靠性工具分析过程、分析结果处理和传递的信息化，提高设计人员并行 设计能力和协作能力。不仅提高了温等静压设备设计过程的设计效率，同时也 提高了温等静压设备在制造、安装、调试和使用的可靠性和安全性，提高了设 备运行过程的可维护性。改变了传统使用这三种可靠性工具过程中手工操作、 手工填写表达的方式，在报表填写采用了良好的人机界面和智能化技术，不仅 将三个可靠性工具联系得更加紧密，同时能够统计相关信息给所需要的人，完 成可靠性分析工作的信息化、共享化和智能化。

图1为根据本发明一个实施例的可靠性分析运行模型的示意图。如图1所 示，针对三种可靠性分析技术各自的应用的不足或缺陷，根据FMECA、FTA、FRACAS 三种可靠性分析技术的工作特点，结合新产品开发的特点，可以将三种可靠性 工具集合成一个3F可靠性分析系统，引用于温等静压设备的研制。3F可靠性分 析系统在新产品的应用主要在以下两个阶段：

a)新产品开发前期：通过潜在故障模式预测和改善功能，找出影响产品可 靠性的各种潜在的故障模式及原因，在设计和制造过程中纠正和改善，以消除 或减少各种潜在故障的影响，提高产品的质量和抗各种干扰的能力。

b)开发中、后期的试验、试制和试运行阶段：通过已知故障模式闭环控制 功能，对前期没有发现的故障进行监控，对遗漏的故障进行分析处理，采用合 适的纠正策略将之排除，再次提高产品可靠性和新产品开发的成功率。其中输 入包括了温等静压设备的设计资料，历史数据，各类标准，原有的故障库等； 输出为各类故障的模式、检测方法、纠正措施、可靠度、危害度、故障发生频 率、3F报告等等。FMECA通过潜在分析为FTA提供故障树顶事件，FTA经过顶事 件分析后找出薄弱环节进行FMECA分析。同时FMECA为FRACAS提供相应故障的 检测方法、纠正措施、故障影响和故障后果等信息，FARCAS反过来为FMECA提 供已知故障信息和纠正措施，同时对出现的重大事件进行FTA分析，找出原因 及纠正措施。整个系统中三个可靠性分析工具独立运行的同时又为其他两个工 具提供相关的数据。

图2为根据本发明一个实施例的管理软件系统的示意图。如图2所示，管 理系统包含了以下几个模块：

a)系统管理：主要用于用户的建立、管理和放权，系统权限的管理，登录 信息及日志管理。

b)基础信息管理：用户信息管理，产品信息管理，设备系统管理及其他信 息管理。

c)项目管理：主要有FMECA项目管理、FTA项目管理、FRACAS项目管理。 包含了项目创建与编辑、信息的创建编辑与工作流程的管理。

d)信息查询：产品信息查询，用户信息查询，FMECA表单信息查询、FTA表 单信息查询、FRACAS表单信息查询及日志查询等。

e)消息系统：提示运行及使用过程中。

系统具有以下优点：

a)能全面管理温等静压设备研制过程可靠性工作的各类主体，如用户信息、 设备部件信息、故障报告分析表单信息、故障纠正措施表单信息、FMECA项目信 息、FRACAS表单信息、FTA项目信息等。

b)通过计算机能方便的维护(包括插入、删除、修改)各信息表。

c)能组合查询基于某信息表的所需信息。

d)能方便实现基于多个表的链接查询。

e)能方便实现基于单个或多个表的统计功能。

f)需要时能及时进行输出与打印。

整个系统可以实现以下具体功能：

a)能对各库表进行输入、修改、删除、添加、查询、打印等基本操作。

b)系统信息的管理，包括添加用户，用户权限管理，修改登录用户密码， 锁定系统，系统相关设置，如时间、日期等等。

c)能够对各种基础信息进行管理，如用户信息、部门信息的录入、修改， 温等静压设备各个模块、零部件的信息管理，故障模式库的规范化管理等。

d)能够对使用三个可靠性工具的结果进行管理，其中FRACAS系统属于故障 收集及监管系统，主要完成数据录入、处理，由于该工作系统工序复杂，内容 繁多，因此需要对各个工作流程进行管理，监测工作进度。FMECA、FTA工作是 针对设备的模块展开，我们需要对设备的模块进行管理，直到该模块完成。

e)能实现如下各类查询：

1)能查询产品基本信息，包括零部件名称、型号、件号、图纸、厂家、使 用日期、累计工作时间、故障概率、失效分布等，能查询厂家信息，如地址、 电话、负责人等。

2)能够查询用户基本信息，查询用户所在部门基本信息，查询用户权限情 况等等。

3)能够查询FMECA工作项目信息，查询FMECA各个模块的完成情况，查询 模块中故障模式分析情况等。

4)能够查询FTA工作项目信息，查询各个顶事件信息，查询各个顶事件的 最小割集信息。

5)能够查询FRACAS中故障件信息，查询发生故障的产品的处理流程等信息。

6)能够查询日志信息。

f)能统计实现如下各类查询:

1)能统计零部件基本情况，如零部件生产厂家产品数量，故障产品情况等。

2)能统计零部件潜在故障情况，包括产品故障模式影响程度，故障后果， 故障模式危害度等。

3)能统计零部件各种情况下的故障率。

4)能统计故障模式的相关信息，包括故障模式的影响，后果，检验，处理， 危害度等。

g)能分析出零部件的质量情况(如同类零部件在一定时间内故障件个数超 过一定值来评定)。

h)能分析出温等静压设备的潜在危害及设计的薄弱环节。

所设计系统功能安排合理，操作使用方便，并满足了系统在安全性、完整 性、并发控制、备份回复等方面的功能要求。

进入系统需要输入正确的用户名和密码，对系统而言不同的用户有不同的 权限。用户在登录系统后只能在自己的职责范围内工作，不正确的用户名和密 码无法进入系统，因此保护了数据的安全及完整性。

提供了FMECA报表的分析和查询功能，并可以形成Excel表格输出和打印。 能够对同项目的FMECA报表进行整体查询，并按危险系数等条件进行排序。

对于FTA，主要完成FTA项目创建，可以得到顶事件的最小割集、顶事件发 生概率和可以判断出关键零部件。

FRACAS对设备运行调试过程中发生的故障进行报告，同时由相对应的人进 行故障分析和改进。

综上所述，不仅能够实现FMECA、FTA和FRACAS三种工具的独立使用，应 用于一些不重要或者简单设计和制造。同时也可以实现三种工具联合使用，应 用于大型复杂成套设备研制、制造和调试过程。三种工具的关联度更高，不仅 能找出各系统层次的因果关系也能分析多种因素相互组合对系统的影响程度。

进行可靠性分析信息收集、统计和分析，为不同阶段和不同工作性质的项 目提供相应的信息。报警模块使项目人员不容易丢失重要的故障模式，并做出 相应的改进。满足了不同专业人员的协同合作和共同完成，可靠性分析更加智 能化。

采用Microsoft公司的SQLServer数据库系统，给用户提供非常友好的界 面，操作简单，同时满足我所现有的信息化网络系统，无需专门重新架构新的 网络系统，软件智能化程度高。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是 与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分相互参见即可。

在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施例”、等， 指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述 的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一 个实施例。进一步来说，结合任一实施例描述一个具体特征、结构或者特点时， 所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本发明的 范围内。

尽管这里参照本发明的多个解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应 该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和 实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公 开、附图和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行 多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变型和改进外，对于本领域 技术人员来说，其他的用途也将是明显的。