基于ISM与FMECA的加工中心故障分析摘要：故障分析是实现加工中心可靠性水平增长的重要环节，因此提高故障分析的准确性至关重要.鉴于此，本文首先充分考虑加工中心故障子系统间影响关系，基于ISM法构建递阶结构模型，使得关联故障子系统间复杂影响关系层次化，以求得深层故障子系统，确定可靠性改进薄弱环节.其次对所得薄弱环节进行FMECA分析，进而确定关键故障模式，为提高加工中心可靠性奠定基础.最后以某系列加工中心现场故障数据为研究对象进行实例研究，证明了ISM和FMECA法在加工中心故障分析中的准确有效性.关键词：加工中心；ISM；FMECA；故障分析：TG659文献标识码：AFailureAnalysisofMachiningCenterBasedonISMandFMECASUNShuguang1，2，SHENGuixiang1，ZHANGYingzhi1，WANGXiaoyan3，QIXiaoyan1，4，WUMaokun1（1.CollegeofMechanicalScienceandEngineering，激linUniv，Changchun，激lin130022，China；2.CollegeofManagementScienceandEngineering，ShandongNormalUniv，激nan，Shandong250000，China；3.CollegeofElectronicEngineering，ShenyangAerospaceUniv，Shenyang，Liaoning110136，China；4.DeptofAircraftandDrivingForce，AviationUnivofAirForce，Changchun，激lin130022，China）Abstract：Failureanalysisisanimportantpartofrealizingthegrowthofmachiningcenterreliabilitylevel，soitisimportanttoimprovetheaccuracyoffailureanalysis.Inviewofthis，thispaperfirstconsideredtherelationshipandinfluenceamongfailuresubsystemelementsofmachiningcenter，constructedthehierarchicalstructuremodelbasedonISMmethod，madecleartheclassofinterrelatedfailuresubsystem，foundoutthedeepfailuresubsystemelementsanddeterminedtheweaklinkinthereliabilityimprovement.Secondly，itanalyzedthesubsystemwithFMECA，anddeterminedthecriticalfailuremodesofthesubsystemandlaidafoundationforimprovingthereliabilityofmachiningcenter.Finally，itdidthecasestudybasedonthefieldfailuredataofaseriesofmachiningcenter.Theresulthasprovedthattheabovemethodisaccurateandeffectiveinthefailureanalysisofmachiningcenter.Keywords：machiningcenter；ISM；FMECA；failureanalysis加工中心作为复杂机电一体化产品，其功能先进性和结构复杂性导致内部故障存在关联性，一个单元或子系统发生故障，可能导致系统其他部分出现故障，引起多米诺效应，严重影响其可靠性[1].因此，进行故障关联分析并找出故障传播对系统影响的有效方法以阻止该情况发生很有必要.近年来国内外学者对故障关联的研究主要集中于单向关联故障的研究.有基于可靠性模型的串联相关故障分析和共因失效分析等[2-5].对于双向故障关联性的研究还较少涉足，在文献[1]中，采用自相关矩阵考虑各因素间直接关系的同时却忽视了多层次故障传递链条中因素间的间接关联关系.而作为复杂系统分析方法的重要方法――解释结构模型（InterpretativeStructuralModeling，ISM）却能考虑系统各故障子系统间直接间接关系，有效进行系统故障分析.该法于1973年由美国Warfield教授提出，可将复杂系统分解为若干子系统要素，实现多级递阶结构模型的构建[6].它借助图形表示出系统要素间所有直接、间接关系，并据此分析找出影响整个系统可靠性的根本因素，进而对这些根本因素进行重点改善，这也就为系统进行ISM模型分析提供了理论依据[7-9].实践证明，该方法既适用于分析社会经济问题，又适用于学习理解相互关系较复杂的各种问题[10].但就当前看，尚未有学者将其应用于数控机床故障分析中，因此本文基于加工中心故障关联复杂性，立足宏观，将其引入该领域，借助ISM法将众多要素相互影响的逻辑关系用多级递阶结构进行直观表示，明确关联故障子系统层级，找出深层子系统，确定可靠性改进薄弱环节.并对其进行故障模式、影响及危害性分析（FailureModeEffectsandCriticalityAnalysis，FMECA），进而确定其关键故障模式.1ISM与FMECA的原理与方法1.1解释结构模型（ISM）ISM基本原理是采用各种创造性技术，提取系统构...