14.4.2
Analýza stromu poruchových stavů (FTA)
Prof. Ing. Václav Legát, DrSc.
NahoruFTA
Analýza stromu poruchových stavů (FTA - Fault Tree Analysis) je
analýza spolehlivosti produktu založená na přístupu shora dolů. Zabývá
se identifikací a analýzou podmínek a faktorů, které způsobují výskyt
stanoveného nežádoucího výsledku či k němu přispívají a které ovlivňují
výkonnost, bezpečnost, hospodárnost a jiné specifikované charakteristiky
produktu. Analýzu FTA lze též provádět k tomu, aby poskytovala model
předpovědi bezporuchovosti systému a aby umožnila provádění studií
optimalizace nákladů a přínosů v etapě návrhu produktu. Analýza FTA použitá
jako nástroj pro zjišťování a kvantitativní vyhodnocování příčin poruchových
stavů představuje účinnou metodu pro identifikaci a vyhodnocování druhů
poruch a příčin známých či podezřelých následků.
Jestliže se berou v úvahu známé nežádoucí následky a schopnost
nalézt příslušné druhy a příčiny poruch, umožňuje analýza FTA včas potlačit
potenciální druhy poruch, což umožňuje zlepšit spolehlivost produktu v etapě
jeho návrhu. Je-li analýza FTA sestavena tak, že reprezentuje hardwarovou a
softwarovou architekturu a současně se zabývá funkčností produktu, a je
vypracována tak, aby se zabývala základními událostmi, stává se systematickou technikou modelování bezporuchovosti, při které se berou v
úvahu složité interakce dílů systému pomocí modelování jejich funkčních
závislostí či závislostí poruch, událostí aktivujících poruchy a událostí se
společnou příčinou a umožněním reprezentace v podobě sítě.
Pro odhad bezporuchovosti a pohotovosti systému pomocí techniky FTA
se používají metody, jako je booleovská redukce či analýza soustavy řezů.
Základní požadovaná data jsou intenzity poruch, intenzity oprav,
pravděpodobnost výskytu druhů poruchových stavů součástí atd.
NahoruPoužití
Analýza stromu poruchových stavů má dvojí použití: jako prostředek k identifikaci příčiny známé poruchy a jako analýza druhů
poruch a nástroj pro modelování a předpověď spolehlivosti.
Analýza FTA se používá pro zkoumání potenciálních poruchových stavů, jejich
druhů a příčin a ke kvantifikaci jejich příspěvku k nepohotovosti systému v průběhu návrhu produktu. Strom poruchových stavů se sestavuje tak,
aby reprezentoval nejen funkce systému, ale též jejich hardware a software
spolu s jejich interakcemi. Jestliže je součástí systému člověk, mohou být do
analýzy FTA zahrnuty i lidské chyby. Pravděpodobnost výskytu příčin poruchových
stavů se stanoví pomocí inženýrské analýzy a potom se tyto údaje
shromáždí, aby se vyhodnotila velikost jejich příspěvku k celkové poruchovosti
produktu, což umožňuje provádět optimalizaci nákladů a přínosů a dosahovat
růstu bezporuchovosti. To umožňuje modelovat spolehlivost smíšeného
elektronického a mechanického hardwaru a softwaru a jejich interakce. Při tomto
použití se FTA stává mocným nástrojem analýzy.
NahoruKlíčové prvky
Klíčové prvky stromu poruchových stavů jsou:
-
hradla a události,
-
soustavy řezů.
Hradla představují výsledek a události představují vstup do
hradel. Reprezentace některých specifických hradel v podobě značek se může
měnit od jedné příručky či softwaru pro analýzu k jiné (jinému); reprezentace
základních hradel je však celkem univerzální.
Soustavy řezů jsou skupiny událostí, které, jestliže se
vyskytnou všechny, by mohly způsobit…
