高階篇:4.3)FTA故障樹分析法-DFMEA的另外一張臉


本章目的:明確什么是FTA,及與DFMEA的關系。

 

1.FTA定義

故障樹分析(FTA)

其一:故障樹分析(Fault Tree Analysis,簡稱FTA)又稱事故樹分析,是安全系統工程中最重要的分析方法。事故樹分析從一個可能的事故開始,自上而下、一層層的尋找頂事件的直接原因和間接原因事件,直到基本原因事件,並用邏輯圖把這些事件之間的邏輯關系表達出來。
其二:FTA是系統分析的一種技術,它從單個的潛在失效模式來識別所有的可能原因,分析系統失誤。FTA考慮的是相互關聯的原因以及獨立原因。除了故障樹結構和所有的邏輯關聯,通常FTA還包括了失效可能性的識別, 從而可以從零部件的可靠性來計算系統可靠性 (19) (參照圖表D.2)。

1961年,FTA由美國貝爾電話研究室的華特先生首先提出的。它采用邏輯的方法,形象地進行危險的分析工作,特點是直觀、明了,思路清晰,邏輯性強,可以做定性分析,也可以做定量分析。體現了以系統工程方法研究安全問題的系統性、准確性和預測性,它是安全系統工程的主要分析方法之一。

2.故障樹分析中常用符號

故障樹分析中常用符號見下表:

 

3.FTA與DFMEA的關系

其實作者在看見FTA樹形結構例子的的時候,第一想到的就是下面這張圖表,

所謂FTA,就是不同層次的失效模式的因果關系,可參考:

高階篇:4.2.2)DFMEA層級分明的失效模式、失效后果、失效原因。

所有,就作者看來,

FTA可以看作DFMEA的簡化版(缺少預防控制,探測控制,評價系統(不同)),或是DFMEA的另外一張臉。

但FTA的樹形表示法能更加性形象地表現失效模式間的關系。

其失效原因的邏輯門的應用(多個原因或,且,非等產生實效后果),更能清楚分析原因所在,這是DFMEA所欠缺的。

4.故障樹分析法的優缺點

4.1 故障樹分析法的優點

(1)事故樹的果因關系清晰、形象。對導致事故的各種原因及邏輯關系能做出全面、簡潔、形象地描述,從而使有關人員了解和掌握安全控制的要點和措施。

(2)根據各基本事件發生故障的頻率數據,確定各基本事件對導致事故發生的影響程度——結構重要度。

// 這個和DFMEA的嚴重度判定不一樣。

(3)既可進行定性分析,又可進行定量分析和系統評價。通過定性分析,確定各基本事件對事故影響的大小,從而可確定對各基本事件進行安全控制所應采取措施的優先順序,為制定科學、合理的安全控制措施提供基本的依據。通過定量分析,依據各基本事件發生的概率,計算出頂上事件(事故)發生的概率,為實現系統的最佳安全控制目標提供一個具體量的概念,有助於其它各項指標的量化處理。

4.2 故障樹分析法的缺點

(1)FTA分析事故原因是強項,但應用於原因導致事故發生的可能性推測是弱項。

(2)FTA分析是針對一個特定事故作分析,而不是針對一個過程或設備系統作分析,因此具有局部性。

(3)要求分析人員必須非常熟悉所分析的對象系統,能准確和熟練地應用分析方法。往往會出現不同分析人員編制的事故樹和分析結果不同的現象。

(4)對於復雜系統,編制事故樹的步驟較多,編制的事故樹也較為龐大,計算也較為復雜,給進行定性、定量分析帶來困難。

(5)要對系統進行定量分析,必須事先確定所有各基本事件發生的概率,否則無法進行定量分析。

 5.FTA機械設計實例參考

 

 

 6.作者對FTA小解

其實若是能建立DFMEA的故障數據庫,那么FTA無非是換個你能理解的UI界面罷了。

這里又要說到對應工業軟件的重要性。

前途多難。


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