FTA故障树分析系统培训.pptx

1、故障树分析,FaultTreeAnalysis（FTA）,FTA介绍主要内容,目录,FTA介绍概述与FMEA的对比集合与概率论基础知识,目录,概述风险分析的首要目的一方面是及时发现并排除缺陷，另一方面则是对同类 型的多套系统进行相互比较。对于可能导致系统失效的缺陷而言，风险分 析法的任务是要搞清其发生的概率以及可能导致的后果。而一旦系统发生 失效(异常事件)，那么，其造成的后果就是评估损失以及分析研究事故过 程的基础和依据。因此，风险不但与概率有关，而且还与其所导致的后果 有关。所以，在进行风险分析时，总是要关注以下的两个参数；-发生概率以及-系统失效所导致的后果,FTA介绍,第一批的安全/风

2、险分析（USA 150）主要侧重于调查研究系统部件/组件上各 种类型的故障（故障模式）以及各种故障模式所造成的影响（故障影响）。而 故障的影响和发生概率则被渐进地划分为四个等级：,不久之后，人们就发现，随着设备和系统结构的日趋复杂，很难再进行孤立的 故障模式和故障后果分析。另外，这些风险分析方法也不适合作为定量的可靠 性分析。在可靠性原理以及逻辑代数的基础上，贝尔实验室（H.Watson,1961年）的工程师成功地用采用逻辑符号的布尔模型对控制单元的故障进行了 描述。故障树分析也因此而诞生!在最近的10年中，故障树分析得到了进一步的改进。在大型复杂系统的安全以 及可靠性评估方面，目前，故障树分

3、析已经成为应用最广泛的分析方法。,FTA介绍,6,故障树分析法故障树分析(Fault Tree Analysis,FTA)故障树分析(FTA)技术是美国贝尔电报公司的电话实验室于1961年开发的,它采 用逻辑的方法,形象地进行危险的分析工作,特点是直观、明了、思 路清晰、逻辑性强可以做定性分析,也可以做定量分析。体现了以系 统工程方法研究安全问题的系统性、准确性和预测性,它是安全系统 工程的主要分析方法之一。,FTA介绍,7,故障树分析的历史1961年由美国贝尔实验室首先提出并用于“民兵”导弹的发射控制系统,成功地做出了对系统的随机失效问题进行预测。1965年美国波音公司研制出FA计算机程序,

4、用于飞机的设计改进。1974年麻省理工学院采用FTA方法与事件树分析方法,进行了核电站 安全性分析,得出了核能是一种非常安全的能源的结论。目前,FTA是公认的对复杂系统进行安全性、可靠性分析的一种较好 的方法,在航天、航空、核能、轨道交通、化工等领域得到了广泛的 应用,FTA介绍,8,什么情况下进行FTA客户要求认证需求事故调查安全关键产品安全报告评估纠正措施或设计方案分析事故根原因评估安全屏障评估危害度、重要度、可靠度、风险,FTA介绍,目的对于导致异常事件发生的部件或者子系统的故障，借助故障树分析，就可以 发现它们之间的逻辑关系并用图表表达出来。而进行分析的目的不仅仅是要 发现导致故障的原

5、因，而且还要弄清楚各方面的功能关系。通过故障树分析，可以做到：发现所有导致异常事件（故障树的顶事件）的故障以及故障组合，并弄清它们发生的原因，描述特别关键的事件或者事件组合（例如导致异常事件的故障），在需要的时候，计算可靠性方面的参数，包括异常事件的发生概率或 者说系统利用率，为系统设计提供客观的评价标准，以及对故障机制及其功能关系进行明确且条例分明的记录故障树分析是一种应用非常广泛的方法。它一方面可以用于预防故障发生，而另一方面，对于已经发生的故障，也可以通过故障树分析查明其原因。,FTA介绍,10,定义故障树分析法（Fault Tree Analysis,FTA）是在系统设计过程中，通过对

6、可能造成系统失败的各种因素（包括硬件、软件、环境、人为 因素）进行分析，画出逻辑框图（即故障树），从而确定系统失效原 因的各种可能组合方式或其发生概率，以计算系统失效概率，采取相 应的措施，以提高系统可靠性的一种设计分析方法。广泛应用于一些 重大军事装备研制和宇航、电子、化工等行业的安全分析中。,FTA介绍,11,故障树分析方法在系统可靠性分析、安全性分析和风险评价中具 有重要作用和地位。既可用于定性分析又可定量分析。在故障树分析中，对于所研究系统的各类故障状态或不正常工作 情况统称为故障事件。与故障事件对应的是成功事件。两者均称 为事件。故障树是一种为研究系统某功能故障而建立的一种倒树状的逻辑 因果关系图,FTA介绍,如某电机工作原理图,开关,电机(马达),电源,开关合上后无电源,马达,故障,电源 故障,线路 故障,12,由图可知：故障树主要由事件和 逻辑门构成，图中的事件用来描 述系统或元部件的故障状态，逻 辑门把事件联系起来，表示事件 之间的逻辑因果关系,FTA介绍,13,FTA的特点是一种图形演绎法，是故障事件在一定条件下的逻辑推理方法，可针对某一故 障事件，作层层追踪分析，因