Tutorial de diagrama de árbol de fallas

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1 ¿Propósito del análisis del árbol de fallas?

2 ¿Quién falla en el análisis del árbol?

3 Notación TLC

4 Símbolos de puerta

5 Símbolos de eventos

6 Ilustración genérica del diagrama de árbol de fallas

7 Pasos de desarrollo del árbol de fallas

8 Ejemplo de diagrama de árbol de fallas: la luz no se puede encender

9 Ejemplo de árbol de fallas: sistema sin plantilla de advertencia

9.1 Creador de árboles de fallas en línea

9.2 Aprender con el ejemplo: plantilla de árbol de fallas

El análisis de árbol de fallas fue introducido en 1962 por Bell Laboratories y es uno de los más utilizados para resolver una amplia variedad de problemas que van desde la seguridad hasta los problemas de gestión.

El análisis de árbol de fallas (FTA) es un análisis de fallas deductivo de arriba hacia abajo en el que la lógica booleana se usa junto con una serie de eventos de bajo nivel para analizar los estados inesperados del sistema. Este método de análisis se utiliza principalmente en ingeniería de seguridad e ingeniería de confiabilidad para comprender cómo fallan los sistemas, determinar la mejor manera de reducir el riesgo y determinar (o sentir) la tasa de incidentes de seguridad o fallas (funcionales) específicas del sistema.

¿Propósito del análisis del árbol de fallas?

El objetivo principal del análisis del árbol de fallas es ayudar a identificar las posibles causas de las fallas del sistema antes de que ocurran. También puede utilizar métodos analíticos o estadísticos para evaluar la probabilidad de los principales eventos. Estos cálculos incluyen información cuantitativa de confiabilidad y mantenibilidad del sistema, como la probabilidad de falla, la tasa de falla y la tasa de reparación. Después de completar FTA, puede concentrarse en mejorar la seguridad y confiabilidad del sistema.

El análisis de árbol de fallas típico comienza con una falla potencial y luego trabaja hacia atrás a través de una representación visual llamada diagrama de árbol de fallas para determinar los posibles factores de influencia. El árbol de fallas adopta un enfoque de arriba hacia abajo, comienza con el resultado (una posible condición de falla) y luego evalúa los factores que pueden conducir a la falla.

¿Quién falla en el análisis del árbol?

El TLC se aplica a las industrias aeroespacial, de energía nuclear, química, farmacéutica, petroquímica y otras industrias de alto riesgo; También se utiliza con fines de depuración en ingeniería de software, que está estrechamente relacionado con la tecnología de eliminación de causas utilizada para detectar errores.

Notación TLC

Un análisis de árbol de fallas utiliza algunos símbolos básicos para delinear varios puntos, causas y efectos en un proceso. Hay muchos símbolos, pero estos son algunos de los conceptos básicos para ayudarlo a comenzar a diseñar un diagrama de árbol de fallas.

Los símbolos se utilizan para representar varios eventos y describir relaciones:

Símbolos de puerta

Y puerta : representa una condición en la que todos los eventos que se muestran debajo de la puerta (puerta de entrada) deben estar presentes para que ocurra el evento que se muestra arriba de la puerta (evento de salida). Esto significa que el evento de salida ocurrirá solo si todos los eventos de entrada existen simultáneamente.

O puerta : representa una situación en la que cualquiera de los eventos que se muestran debajo de la puerta (puerta de entrada) conducirá al evento que se muestra arriba de la puerta (evento de salida). El evento ocurrirá si solo existe uno o cualquier combinación de los eventos de entrada.

Símbolos de eventos

Hay cinco tipos de símbolos de eventos:

Rectángulo : el rectángulo es el componente principal del árbol analítico. Representa el evento negativo y está ubicado en la parte superior del árbol y puede ubicarse en todo el árbol para indicar otros eventos que pueden desglosarse aún más. Este es el único símbolo que tendrá una puerta lógica y eventos de entrada debajo.

Círculo : un círculo representa un evento base en el árbol. Estos se encuentran en los niveles inferiores del árbol y no requieren mayor desarrollo o descomposición. No hay puertas o eventos por debajo del evento base.

Diamante : el diamante identifica un evento terminal no desarrollado. Tal evento no está completamente desarrollado debido a la falta de información o significado. Una rama del árbol de fallas puede terminar con un diamante. Por ejemplo, la mayoría de los proyectos requieren personal, procedimientos y hardware. El desarrollador del árbol puede decidir concentrarse en el aspecto personal del procedimiento y no en los aspectos de hardware o de procedimiento. En este caso, el desarrollador usaría diamantes para mostrar «procedimientos» y «hardware» como eventos de terminal sin desarrollar.

Óvalo : un símbolo ovalado representa una situación especial que solo puede ocurrir si se dan ciertas circunstancias. Esto se explica en el símbolo ovalado. Un ejemplo de esto podría ser si los interruptores deben activarse en una secuencia específica antes de que se lleve a cabo una acción.

Triángulo : el triángulo significa una transferencia de una rama del árbol de fallas a otra ubicación dentro del árbol. Donde un triángulo se conecta al árbol con una flecha, todo lo que se muestra debajo del punto de conexión se transfiere a otra área del árbol. Esta área está identificada por un triángulo correspondiente que está conectado al árbol con una línea vertical. Las letras, los números o las cifras identifican un conjunto de símbolos de transferencia de otro. Para mantener la simplicidad del árbol analítico, el símbolo de transferencia debe usarse con moderación.

Ilustración genérica del diagrama de árbol de fallas

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Pasos de desarrollo del árbol de fallas

Para hacer un TLC completo, siga estos pasos:

Defina el sistema . Esto incluye el alcance del análisis, incluida la definición de lo que se considera una falla. Esto se vuelve importante cuando un sistema puede tener un elemento que falla o una sola función falla y el resto del sistema aún funciona.
Definir fallas de nivel superior . Defina la condición de falla y anote la falla de nivel superior.
Identificar las causas de la falla de nivel superior . Utilizando información técnica y juicios profesionales, determine las posibles razones por las que se produjo la falla. Recuerde, estos son elementos de nivel dos porque caen justo debajo de la falla de nivel superior en el árbol.
Identificar el siguiente nivel de eventos . Continúe desglosando cada elemento con puertas adicionales a niveles inferiores. Considere las relaciones entre los elementos para ayudarlo a decidir si usar una puerta lógica «y» o «o».
Agregar probabilidades a los eventos . Si es posible, evalúe la probabilidad de ocurrencia de cada uno de los elementos del nivel más bajo y calcule las probabilidades estadísticas de abajo hacia arriba.
Finalice y revise el diagrama completo . La cadena solo puede terminar en una falla básica: humana, de hardware o de software.

Ejemplo de diagrama de árbol de fallas: la luz no se puede encender

Veamos un ejemplo de un análisis básico de árbol de fallas: presiona un interruptor para encender una luz, pero la luz no se enciende. La condición de falla es «No hay luz en la habitación», así que ese es el comienzo del diagrama.

A continuación, ¿cuáles son las posibles razones por las que la luz no se encendió?

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Ejemplo de árbol de fallas: sistema sin plantilla de advertencia

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Creador de árboles de fallas en línea

Visual Paradigm Online es uno de los pocos software en el mercado actual que admite software de análisis de árbol de fallas. Ya sea que sea un principiante o un profesional, dibujar el análisis del árbol de fallas es simple e intuitivo utilizando el rico conjunto de símbolos y plantillas de análisis del árbol de fallas de VP Online. VP Online es un software de gráficos en línea que se ejecuta en cualquier dispositivo, en cualquier navegador.

Aprender con el ejemplo: plantilla de árbol de fallas

Hay disponible un conjunto de plantillas de análisis de árbol de fallas. Ya sea que necesite desarrollar un análisis de árbol de fallas o simplemente obtener algunas ideas y modificar la plantilla para satisfacer sus necesidades.