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摘要：
通过对故障类型和影响分析法进行详细介绍，结合实例进行了对象系统分解、故障类型分析、故障原因分析、故障影响分析、故障检测和控制措施分析等内容的论证，为运用系统安全分析方法开展设备安全管理作进一步探讨。
关键词：
故障类型；影响分析；安全管理；逻辑方框图
0前言
设备安全管理是企业安全生产工作的一项重要内容，许多事故的发生往往与设备故障因素分不开，如何加强设备的监测、监控与管理，保障设备运行安全，系统安全分析为人们提供了有效的途径。故障类型和影响分析法（FailureModeEffectsAnalysis,简称FMEA）是系统安全分析的重要方法之一，主要用于系统或设备的可靠性、安全性分析。长期以来，FMEA等系统安全分析方法大多作为高等院校安全管理专业的教材内容来选用，也有一些安全管理研究机构在作安全评价、专题研究时使用，而在企业日常管理工作中的应用却十分有限。因此，有必要对FMEA这一系统安全分析方法作详细介绍，以促进该方法在企业设备安全管理实践中的有效应用。
1FMEA介绍
故障类型和影响分析法，最早（1957年）在美国用于飞机发动机故障的分析，因为实用而且便于掌握，后在电子、机械、电气系统等领域得到了推广和应用。FMEA采用系统分割的方法，将系统分解为子系统和元素，再逐个分析各种元素潜在的故障及其类型、推定引起故障的原因、查明各类故障对系统运行产生的影响，制定措施消除故障和控制风险的产生[1]。FMEA是一种归纳的系统安全分析方法，不与危险度结合时，只能应用于定性分析[2][3]。FMEA是一项技术性较强的工作，是系统安全理论与设备管理实践有机结合的又一新的重要形式，它需要设备管理、生产技术、安全监察等工程技术人员与生产一线员工的密切配合。同时，需要大家在分析过程中，认真查阅设备的使用说明书、设备安全技术操作规程、检修规程、设备运行记录、设备事故情况等资料，详细了解设备的构造、功能、关键部件、运行和检修中出现的故障类型，以及相关原因、故障带来的影响，掌握日常检测维护管理等方面的知识，为熟练应用FMEA，提高分析质量和效果等奠定基础。
2FMEA分析
FMEA的分析程序主要有系统分解、确定分析对象、故障类型分析、故障原因分析、故障影响分析、故障检测和控制措施分析等，每一步都环环相扣，步步递进，一层深入一层，逻辑关系十分严谨。
2.1对象系统分解
2.1.1分析步骤
（1）FMEA分析的第一步是确定对象系统，这是开展FMEA分析最基础的一步。如果将一座工厂作为对象系统时，应分析组成工厂的各个生产系统的故障类型及其影响；如果把某个生产系统作为对象系统时，应分析构成该系统的设备的故障类型及其影响。对于复杂的设备可以将构成设备的某一系统作为对象系统再进行分解，对于简单的设备，可以直接将设备作为对象系统进行分解。（2）确定了对象系统后,应根据需要确定分析的详细程度和分解的等级，按设备的构成和功能，将系统分解成子系统。然后再把子系统分解成总成、部件和零件，形成系统———子系统——系列——元素的顺序分组，画出逻辑方框图，即功能分组图或系统图。逻辑方框图是表示系统组成部分之间关系的一种图示，目的是全面和系统地分析设备关键部件功能丧失带来的影响，分析时需从系统的最高一级出发，按层级关系依次分解到系统的最下一级，最后分析出设备的关键部件。通过绘制逻辑方框图，使对象系统的组成、相互关系、层次更加明晰，避免在故障类型分析时出现不必要的遗漏。
2.1.2确定分析程度
（1）根据分析的需要和对象系统的复杂程度，来合理确定分解的详细程度。如果分析程度太浅，可能会漏掉重要的故障类型，如果分析程度太深，不加取舍地分析到所有的零部件，又会造成后续分析十分繁琐和复杂，重点不突出，影响控制措施的采用。所以，一般来讲，对关键的子系统可以分析得深一些，对不重要的子系统可以分析得浅一些，对影响微弱或无实际意义的子系统可以作忽略处理。（2）设置逻辑方框图。可以企业里使用比较广泛的设备为例，设置逻辑方框图。例如，电动葫芦作为起重设备的一类，广泛应用于企业的检修、安装等作业中，且在作业中发生事故的风险较高，故以电动葫芦为例进行FMEA分析。
2.2故障类型分析
通过逻辑方框图确定了故障类型分析的对象--元素，接下来就要分析系统元素（关键部件）的故障类型和产生原因。故障是指元件、子系统或系统在规定的条件下和运行时间内，达不到设计规定的功能要求，故障类型是故障呈现的状态或表现形式。故障不一定都会引起事故，但事故一定与故障因素有关。因此在开展故障类型分析时，要根据过去的运行经验、设备出现的故障或发生的事故情况，找出元素所有已出现过或可能出现的故障类型，包括设备试验时的故障。由于设备的功能和构造的复杂程度不同，分析的详细程度不同，元素的故障表现形式亦不同。一般情况下，一个元素的故障类型至少会有意外运行、不能按时运行、不能按时停止、运行中故障等4种可能。系统或设备发生故障的机理较为复杂，故障的表现形式亦多种多样，所以，故障类型的分析要尽可能全面与准确，能从繁杂的故障类型中筛选出对系统有影响的故障类型，避免遗漏。如果对一些关键故障类型的一时疏忽，可能就会造成无法弥补的损失。
2.3故障原因分析
元素的故障是故障原因对元素功能影响的结果，所以，在故障类型分析清楚后，要进行逆向追溯，对产生故障的原因展开详细分析，找出导致每一种故障的各种可能原因，为后续的影响后果、故障等级及措施分析奠定基础。故障原因分析要深入挖掘出直接原因，可以从设备的日常运行、操作、维护、检修、管理、使用环境，以至设计、制造、工艺、功能、材料、质量等各环节、多方面进行分析查找。故障类型和故障原因分析是FMEA分析的一个重点环节，故障类型和故障原因分析清楚后，将所有元素的所有故障类型进行归纳整理，形成故障类型表，也可以将故障产生原因一并列入表中，形成故障类型及原因推定表，故障表现与产生原因互相对照，使分析的思路更加清晰、直观，便于作进一步的排查分析。以故障类型及原因推定表举例说明。
2.4故障影响分析
故障影响分析是FMEA分析的重要内容和关键环节，它是在元素故障类型分析和故障原因分析的基础上进行的更深入一层的分析，也是在假设其他元素都正常运行或处于可以正常运行状态的前提下，系统、全面地研究和评价一个元素的每种故障类型对系统的影响，分别从该元素故障类型对整个系统、邻近系统、相邻元素、周围环境等方面的影响来进行分析。通过评价系统主要参数及其变化、故障后果，来确定故障类型对系统功能的影响，不同类型的故障对系统的影响不同。通过分析，找出故障类型对系统的影响，将分析结果进行汇总，编制故障类型和影响分析一览表，。对可能造成人员伤亡或重大财产损失的故障类型尽可能作故障类型、影响及致命度分析（FMECA），通过与定量分析相结合，以进一步确定元素发生故障时会造成致命度影响的概率。
2.5故障检测和控制措施
只有清楚了元素的全部故障类型及其影响，才能采取有针对性的防控措施，以防止故障的出现或避免事故的发生。FMEA作为一种系统安全分析方法，重要的是通过分析制定、实施对策，保障人员及设备设施的安全。所以，在完成了故障原因分析、故障影响分析后，尚需对每一个元素的故障形式制定合理的检测方法和科学有效的控制措施，这样才能形成一个完整的闭环，使FMEA的系统安全分析方法更好地指导生产实践，为保障设备设施安全运行发挥更好的作用。检测方法可以结合设备的日常运行维护来制定，包括日检、月检、季检、年检等检查周期和不同的检测手段、具体内容、参数要求等，具体情况可视不同的设备而定。控制措施的制定对保障设备安全十分重要，要与故障原因、故障影响相对应，要结合设备安全操作规程、设备检修规程等内容。基于风险可靠控制的要求，要真正做到有针对性和具有实际指导意义。如果控制措施的制定有漏洞，可能会直接导致故障的出现或事故的发生，使FMEA分析失去应有的意义。表格化是FMEA方法的特点之一，分析人员可根据相关内容设计出相应的表格来满足分析的需要。从对象系统确定开始，到故障类型分析、故障影响分析等均涉及到表格，不同阶段可通过不同的表格形式，将研究对象的相互关系进行归纳和整理，使分析内容更加系统、完善、清晰和直观，给分析和汇总工作带来了极大方便。由于表格栏目的局限性，不可能将所有的内容全部予以填充，所以，表格内的文字一定要精练、准确，能够高度概括，更为具体、详细的内容可以作为资料进行归档和留存。
3结语
故障类型和影响分析法是系统安全分析的一种重要方法，也是设备安全管理的一项有效手段。通过结合实例对FMEA方法的详细论述，对应用系统安全分析方法来改进企业安全管理模式进行了有益探索与总结。实践证明，在员工对FMEA分析步骤、内容及技巧的掌握，促进该方法在设备安全管理的应用，加强设备管理，保障安全生产和提高企业安全管理水平等方面，均具有十分重要的现实意义。
作者：郭建平 单位：神华准格尔能源集团有限责任公司