フォールトツリー図チュートリアル

フォールトツリー解析 は、1962年にベル研究所によって導入され、安全性から管理の問題に至るまで、さまざまな問題を解決するために最も広く使用されているものの1つです。

フォールトツリー分析（FTA）は、トップダウンの演繹的フォールト分析であり、ブール論理を一連の低レベルのイベントと組み合わせて使用​​して、システムの予期しない状態を分析します。この分析方法は、主に安全工学と信頼性工学で使用され、システムの障害を理解し、リスクを軽減する最善の方法を決定し、安全インシデントまたは特定のシステムレベル（機能）障害のイベント率を決定（または感じ）します。

フォールトツリー分析の目的は？

フォールトツリー分析の主な目的は、障害が発生する前にシステム障害の潜在的な原因を特定するのに役立つことです。分析的または統計的手法を使用して、上位のイベントの確率を評価することもできます。これらの計算には、故障確率、故障率、修理率など、システムの定量的な信頼性と保守性の情報が含まれます。FTAを完了すると、システムのセキュリティと信頼性の向上に集中できます。

典型的なフォールトツリー分析は、潜在的なフォールトから始まり、フォールトツリー図と呼ばれる視覚的表現を逆方向に処理して、考えられる影響要因を特定します。フォールトツリーはトップダウンアプローチを採用し、結果（潜在的なフォールト状態）から開始して、フォールトにつながる可能性のある要因を評価します。

誰がフォールトツリー分析

FTAは、航空宇宙、原子力、化学、製薬、石油化学、およびその他のリスクの高い産業に適用されます。また、ソフトウェアエンジニアリングのデバッグ目的にも使用されます。これは、バグの検出に使用される原因除去テクノロジと密接に関連しています。

FTA表記

フォールトツリー分析では、いくつかの基本的な記号を使用して、プロセスのさまざまなポイント、原因、および影響の概要を示します。多くのシンボルがありますが、フォールトツリー図の設計を開始するのに役立ついくつかの基本事項を以下に示します。

シンボルは、さまざまなイベントを表し、関係を説明するために使用されます。

ゲート記号

ANDゲート —ゲートの上に表示されるイベント（出力イベント）が発生するためには、ゲートの下に表示されるすべてのイベント（入力ゲート）が存在する必要がある状態を表します。これは、すべての入力イベントが同時に存在する場合にのみ、出力イベントが発生することを意味します。

またはゲート —ゲートの下に表示されるイベント（入力ゲート）のいずれかが、ゲートの上に表示されるイベント（出力イベント）につながる状況を表します。入力イベントの1つまたは任意の組み合わせが存在する場合、イベントが発生します。

イベントシンボル

イベントシンボルには次の5種類があります。

長方形 —長方形は、分析ツリーの主要な構成要素です。これはネガティブイベントを表し、ツリーの最上部に配置され、ツリー全体に配置して、さらに細かく分類できる他のイベントを示すことができます。これは、その下に論理ゲートと入力イベントを持つ唯一のシンボルです。

円 —円はツリーの基本イベントを表します。これらはツリーの最下層にあり、それ以上の開発や分解は必要ありません。ベースイベントの下にゲートやイベントはありません。

ひし形 —ひし形は未開発のターミナルイベントを識別します。このようなイベントは、情報や重要性が不足しているため、完全には開発されていません。フォールトツリーブランチは、ひし形で終わる場合があります。たとえば、ほとんどのプロジェクトには、人員、手順、およびハードウェアが必要です。ツリー開発者は、ハードウェアや手順の側面ではなく、手順の人事の側面に集中することを決定する場合があります。この場合、開発者はダイヤモンドを使用して、「手順」と「ハードウェア」を未開発のターミナルイベントとして表示します。

楕円形 —楕円形の記号は、特定の状況が発生した場合にのみ発生する可能性のある特別な状況を表します。これは楕円形の記号で綴られています。この例としては、アクションが発生する前にスイッチを特定の順序でスローする必要がある場合があります。

三角形 —三角形は、フォールトツリーブランチがツリー内の別の場所に転送されることを示します。三角形が矢印でツリーに接続している場合、接続ポイントの下に表示されているものはすべて、ツリーの別の領域に移動します。この領域は、垂直線でツリーに接続されている対応する三角形によって識別されます。文字、数字、または数字は、あるセットの転送記号を別のセットから識別します。分析ツリーの単純さを維持するために、転送記号は慎重に使用する必要があります。

一般的なフォールトツリー図の図

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フォールトツリー開発手順

包括的なFTAを実行するには、次の手順に従います。

1. システムを定義します。これには、障害と見なされるものの定義を含む分析の範囲が含まれます。これは、システムで要素が失敗したり、1つの機能が失敗したりしても、システムの残りの部分がまだ動作している場合に重要になります。
2. トップレベルの障害を定義します。障害状態を定義し、最上位の障害を書き留めます。
3. トップレベルの障害の原因を特定します。技術情報と専門家の判断を使用して、失敗が発生する可能性のある理由を特定します。これらはツリーの最上位の障害のすぐ下にあるため、レベル2の要素であることを忘れないでください。
4. 次のレベルのイベントを特定します。より低いレベルへの追加のゲートで各要素を分解し続けます。要素間の関係を考慮して、「and」または「or」論理ゲートのどちらを使用するかを決定するのに役立ててください。
5. イベントに確率を追加します。可能であれば、最低レベルの各要素の発生確率を評価し、統計的確率を下から上に計算します。
6. 完全な図を完成させて確認します。チェーンは、人間、ハードウェア、またはソフトウェアなどの基本的な障害でのみ終了できます。

フォールトツリー図の例—ライトをオンにできない

基本的なフォールトツリー分析の例を見てみましょう。スイッチを切り替えてライトをオンにしますが、ライトはオンになりません。障害状態は「部屋に照明がない」であるため、これが図の始まりです。

次に、ライトが点灯しなかった潜在的な理由は何ですか？

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フォールトツリーの例—システムに警告テンプレートがない

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