李志远, 刘思峰, 方志耕, 夏悦馨

(南京航空航天大学经济与管理学院, 江苏 南京 210016)

0 引 言

故障模式、影响和危害性分析(failure mode, effects and criticality analysis,FMECA)是一种预防性的可靠性分析技术,被广泛应用于航空航天[1-2]、汽车[3-4]、船舶[5]等领域。其以系统中所有的潜在故障模式为基础,分析每个故障模式所对应的影响、发生可能性,并确定其危害性。依据危害性大小排序,可以找出系统中的薄弱环节,进而有针对性地实施补救。FMECA包括故障模式及影响分析(failure mode and effects analysis, FMEA)和危害性分析(criticality analysis, CA)两个部分[6]。常用的CA方法有风险优先数法(risk priority number, RPN)和危害性矩阵法两种。RPN法主要应用于汽车工业领域,其危害度计算方法即发生度(O)、严重度(S)及不可探测度(D)3项指标相乘[7]。危害性矩阵法常用于航天工业中,是通过绘制危害性矩阵图来进行定量CA或定性CA。

总结上述文献,目前关于改进FMECA方面的研究,主要是以解决语义模糊性和寻求多属性科学决策的角度为出发点,而对于贫信息背景下相关的FMECA研究尚未出现。事实上,由于试验样本费用高、研制方案筛选难度大等因素,贫信息问题在复杂装备可靠性领域是常见的[23]。贫信息背景具备两大特点:数据量少、信息不准确[24-25],在工程中具体代表产品有运载火箭、航母和飞机等。FMECA作为主要应用于设计阶段的可靠性分析方法,特别是当一个全新的复杂产品在初次设计时,很难有类似的历史信息作为参考。专家在此类情景下,往往难以对故障信息做出客观判断。而目前学者利用模糊语言进行的语义处理,是建立在专家已有客观判断的基础上进行的,并不能解决数据源信息缺失的难题。……