故障树图教程

故障树分析 由贝尔实验室于 1962 年推出，是最广泛用于解决从安全到管理问题的各种问题的方法之一。

故障树分析（FTA）是一种自上而下的演绎故障分析，其中布尔逻辑结合一系列低级事件来分析系统的意外状态。这种分析方法主要用于安全工程和可靠性工程，以了解系统如何失效，确定降低风险的最佳方法，并确定（或感受）安全事故或特定系统级（功能）故障的事件率。

故障树分析的目的？

故障树分析的主要目的是帮助在故障发生之前识别系统故障的潜在原因。您还可以使用分析或统计方法来评估顶级事件的概率。这些计算包括系统的定量可靠性和可维护性信息，例如故障概率、故障率和修复率。完成 FTA 后，您可以专注于提高系统的安全性和可靠性。

典型的故障树分析从潜在故障开始，然后通过称为故障树图的可视化表示向后工作，以确定可能的影响因素。故障树采用自上而下的方法，从结果（潜在故障条件）开始，然后评估可能导致故障的因素。

谁故障树分析

FTA适用于航空航天、核电、化工、医药、石化等高风险行业；它还用于软件工程中的调试目的，这与用于检测错误的原因消除技术密切相关。

FTA 符号

故障树分析使用一些基本符号来概述过程中的各个点、原因和影响。有很多符号，但这里有一些基础知识可以帮助您开始设计故障树图。

符号用于表示各种事件并描述关系：

门符号

门 - 表示必须存在门（输入门）下方显示的所有事件才能发生门上方显示的事件（输出事件）的条件。这意味着只有当所有输入事件同时存在时才会发生输出事件。

或门 - 表示门（输入门）下方显示的任何事件将导致门上方显示的事件（输出事件）的情况。如果仅存在一个输入事件或输入事件的任意组合，则该事件将发生。

事件符号

有五种类型的事件符号：

矩形 - 矩形是分析树的主要构建块。它代表负面事件，位于树的顶部，可以位于整个树中以指示能够进一步分解的其他事件。这是唯一在其下方具有逻辑门和输入事件的符号。

圆圈 — 圆圈代表树中的基本事件。这些位于树的底层，不需要进一步开发或分解。基本事件下方没有门或事件。

菱形 — 菱形标识未开发的终端事件。由于缺乏信息或意义，这样的事件没有完全发展。断层树枝可以以菱形结尾。例如，大多数项目都需要人员、程序和硬件。树开发者可能决定专注于程序的人员方面，而不是硬件或程序方面。在这种情况下，开发人员将使用菱形将“程序”和“硬件”显示为未开发的终端事件。

椭圆形 — 椭圆形符号表示只有在某些情况下才会发生的特殊情况。这在椭圆形符号中进行了说明。这方面的一个例子可能是在动作发生之前必须以特定顺序抛出开关。

三角形 ——三角形表示故障树分支转移到树内的另一个位置。在三角形用箭头连接到树的地方，连接点下方显示的所有内容都会转移到树的另一个区域。该区域由对应的三角形标识，该三角形通过垂直线连接到树。字母、数字或数字标识一组转移符号。为了保持分析树的简单性，应谨慎使用传输符号。

通用故障树图说明

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故障树开发步骤

要进行全面的 FTA，请按照下列步骤操作：

1. 定义系统。这包括分析的范围，包括定义什么被认为是失败。当系统可能有一个元素发生故障或单个功能发生故障而系统的其余部分仍然运行时，这一点变得很重要。
2. 定义顶级故障。定义故障条件，并记下顶层故障。
3. 确定顶级故障的原因。使用技术信息和专业判断，确定故障发生的可能原因。请记住，这些是二级元素，因为它们正好位于树中顶级故障的下方。
4. 确定下一级事件。继续使用额外的门将每个元素分解到较低的级别。考虑元素之间的关系，以帮助您决定是使用“与”还是“或”逻辑门。
5. 为事件添加概率。如果可能，评估每个最低级别元素的发生概率，并从下到上计算统计概率。
6. 完成并审查完整的图表。该链只能在基本故障时终止：人为、硬件或软件。

故障树图示例 – 灯无法打开

让我们看一个基本故障树分析的示例：您拨动开关打开灯，但灯没有打开。故障条件是“房间里没有灯”，所以这是图表的开头

接下来，灯不亮的潜在原因是什么？

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故障树示例 – 系统无警告模板

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