بخشی از پاورپوینت
اسلاید 1 :
آناليز درخت خطا
FAULT TREE ANALYSIS
اسلاید 2 :
آناليز درخت خطا يكي از كاربرديترين تكنيكهاي آناليز ايمني سيستم است.
مقدمه
از 2 دهه گذشته تاكنون تحقيقات بسياري در اين زمينه انجام شده و درحال انجام است.
آدرس سايت تخصصي FTA : www.fault-tree.net
استاندارد IEC 1025 در زمينه FTA توسط IEC در سال 1990 منتشر شده است.
نرمافزارهاي متعدي از سوي شركتهاي مختلف با كاربردهاي جديد به بازار ارائه شده است.
نرم افزار Fault tree + V10 يك نمونه از اين نرم افزارها ميباشد كه توسط شركت Isograph به بازار ارائه شده است.
اسلاید 3 :
تاريخچه پيدايش وبكارگيري FTA
FTA اولين بار درسال 1962در نيروي هوايي ايالات متحده بر روي سيستم كنترل پرتاب موشك Minuteman اجرا شد.
روشهاي ارزيابي ريسك و قابليت اطمينان از اوايل دهه 60 در هوافضاي ايالات متحده و برنامههاي موشكي بكار گرفته شدند.
FTA يك نمونه از اين روشهاست كه در اواسط دهه 60 به صورت كاملاً شناخته شده درآمد.
FTA در سال 1961 بوسيله آقاي H.A.Watson در آزمايشگاههاي تلفن بل توسعه يافت.
سپس كمپاني بوئينگ FTA را بكار گرفت و به صورت گستردهاي از آن استفاده نمود.
اسلاید 4 :
NASA بعد از حادثه چلنجر در سال 1986 به اهميت ارزيابي ريسك احتمالي و FTA پي برد و استفاده از آنها را از سر گرفت.
تاريخچه پيدايش وبكارگيري FTA
NASA ابتدا در پروژه Apollo آنرا بكار گرفت ولي بعد از آن براي مدتي تكنيكهاي ارزيابي ريسك كمي را كنار گذاشت و از تكنيكهاي كيفي نظير FMEA استفاده نمود.
صنايع هستهاي از سال 1979 بعد از حادثه Tree Mile Island شروع به استفاده از تكنيكهاي ارزيابي ريسك احتمالي و از جمله FTA نمود.
كميته مقررات هستهاي (NRC) ايالات متحده در سال 1981 هندبوك FTA را تحت مستند NUREG-0492 منتشر نمود.
اسلاید 5 :
2- تشريح آناليز درخت خطا
FTA يك مدل منطقي سمبولي در حوزه خطاها ميباشد. اين مدل مسيرخطاها را از يك رويداد يا شرايط نامطلوب و از پيش تعيين شده به نام رويداد اصلي (Top Event) تا رسيدن به خطاها يا عيوبي كه به آنها عوامل سببي يا آغازگر گفته ميشود دنبال ميكند.
درخت خطا يك مدل گرافيكي از تركيب سري و موازي عيوبي است كه باعث رخ دادن رويداد نهايي از قبل تعريف شده ميشوند.
تعريف
اسلاید 6 :
2- تشريح آناليز درخت خطا
از اين رويكرد به عنوان رويكرد شرلوك هولمز ياد ميشود.
رويكرد آناليز
تكنيك FTA از نوع تكنيكهاي قياسي(Deductive) است. در اين روش ارزيابي از كل به جزء و از بالا به پائين صورت ميگيرد.
در آناليز قياسي فرض ميشود كه خطا در سيستم رخ داده و تلاش در جهت يافتن عوامل مؤثر در اين خطا صورت ميگيرد.
اسلاید 7 :
2- تشريح آناليز درخت خطا
تفاوت FTA با روشهاي استقرايي
در روشهاي استقرايي (Inductive) كه تكنيكهاي PHA و FMEA نمونههايي از اين گروه ميباشند؛ فرض ميشود كه در سيستم خطايي رخ داده و تلاش در جهت تعيين اثرات اين عيب بر روي عملكرد سيستم صورت ميگيرد.
تكنيكهاي استقرايي به زبان ساده، پاسخي به سؤال” چه اتفاق ميافتد اگر. . .؟ ميباشند.
به رويكردهاي استقرايي اصطلاحاً رويكردهاي پائين به بالا گفته ميشود.
در حالي كه روشهاي قياسي براي تعيين چگونگي (how) رخ دادن خطاي يك سيستم اعمال ميشود؛ روشهاي استقرايي مي توانند براي تعيين چيستي(what) خطاي سيستم (يعني اينكه چه خطايي ممكن است رخ دهد) اعمال شوند.
اسلاید 8 :
2- تشريح آناليز درخت خطا
ارزيابي كيفي و كمي
FTA ميتواند هم به صورت كمي(QUANTITATIVE) و هم به صورت كيفي يا نظري(QUALITATIVE/SUBJECTIVE) انجام شود.
از جمله نتايج كيفي تعيين مجموعههاي برشي و مجموعههاي مسير رويداد نهايي ميباشد.
ارزيابي كيفي
مجموعه برشي گروهي از رويدادهاي پايه مي باشد كه اگر همگي اتفاق بيافتند ؛ رويداد نهايي رخ ميدهد. مجموعه برشي حداقل (MCS) يك مجموعه برشي با كمترين تعداد رويدادهاي آغازگر ميباشد.
مجموعه مسير گروهي از رويدادهاست كه اگر همگي اتفاق نيافتند؛ رويداد نهايي اتفاق نميافتد. مجموعه مسير حداقل(MPS) نيز داراي كمترين تعداد رويدادهاي آغازگر ميباشد.
اسلاید 9 :
2- تشريح آناليز درخت خطا
ارزيابي كيفي
يكي از اطلاعات مفيدي كه از MCSها بدست ميآيد شناسايي نقاط عيب منفرد يا تك وضعيتي (Single point failure) ميباشد.
SINGLE–POINT FAILURE . . .
• “A Failure of one independent element of a system which causes an immediate hazard to occur and/or causes the whole system to fail.”
Single point failure اغلب نقاط ضعف به شمار ميرود و نقاط تمركز براي اقدامات پيشگيرانه و ارتقاء درجه(upgrade) ميباشد.
اسلاید 10 :
2- تشريح آناليز درخت خطا
ارزيابي كمي
- اهميت رويدادهاي پايه، رويدادهاي مياني و MCSها
مواردي كه در ارزيابي كمي تعيين ميشوند عبارتند از:
- احتمال رخ دادن رويداد نهايي
- احتمال رخ دادن رويدادهاي مياني
احتمال رخ دادن هر مجموعه برشي حداقل و اولويتبندي مجموعههاي برشي و تعيين مجموعههاي برشي غالب (dominant cut set)
اسلاید 11 :
2- تشريح آناليز درخت خطا
ارزيابي كمي
3- افزايش در احتمال رخ دادن رويداد نهايي اگرازاحتمال رخ دادن آن رويداد اطمينان حاصل شود.
توجه: اين مقياسها در اولويتبندي فعاليتهاي پيشگيرانه و فعاليتهاي ارتقاء درجه، فعاليتهاي تعمير و نگهداري اهميت بالايي دارند.
مقياسهاي اهميت يك رويداد عبارتند از:
1- ميزان تأثير هر رويداد در احتمال رويداد نهايي
2- ميزان كاهش احتمال اگر از رخ دادن آن رويداد جلوگيري شود.
اسلاید 12 :
3- كاربردهاي FTA
5- اولويتبندي عوامل مؤثر بر رويداد نهايي
FTA در موارد زير كاربرد دارد:
1- ارزيابي سيستمهاي با انرژي بالا(رويدادهاي با شدت و ريسك بالا)
2- زماني كه عوامل بالقوه فراواني در سيستم دخالت داشته باشند.
3- براي كمك به طراحي سيستم و بهبود طراحي سيستمهاي پيچيده
4- براي شناخت خطاي منفرد (single failures)
اسلاید 13 :
3- كاربردهاي FTA
FTA نوعاً در فاز طراحي و توسعه اعمال ميشود ولي ممكن است در فازهاي ساخت، مونتاژ، تست و ارزيابي و . . . نيز اعمال شود.
FTA هم بر روي سيستم موجود و هم بر روي سيستمي كه در حال طراحي است اعمال ميشود.
FTA وقتي بر روي سيستم موجود اعمال ميشود ميتواند براي شناسايي نقاط ضعف و ارزيابي ارتقاء درجه مورد استفاده واقع شود.
اسلاید 14 :
4- رويه انجام آناليز درخت خطا
- تفسير و ارائه نتايج
به طور كلي يك آناليز مؤفق FTA نياز به اجراي گامهاي زير دارد:
- شناسايي هدف براي FTA
- تعريف رويداد نهايي(Top Event) درخت خطا
- تعريف دامنه FTA
- تعريف سطح آناليز
- تعريف مقررات پايهاي براي FTA
- ايجاد درخت خطا
- ارزيابي درخت خطا
اسلاید 15 :
اگرچه سيمبولهاي رويداد وگيت منطقي زيادي وجود دارد با اين حال اكثر درختهاي خطا ميتوانند با 4 سيمبول زير ساخته شوند:
4- رويه انجام آناليز درخت خطا
4-1- ايجاد درخت خطا
درختهاي خطا با رويدادها و گيتهاي سمبولي متعددي ساخته ميشوند.
اسلاید 16 :
اگر شكل عمودي آن مورد استفاده قرار گيرد رويداد نهايي بايد در بالاي صفحه و رويدادهاي پايه در پائين آن قرار گيرد.
درختهاي خطا هم به صورت افقي و هم به صورت عمودي قابل ترسيم ميباشند.
و اگر شكل افقي آن مورد استفاده قرار گيرد رويداد نهايي مي تواند در سمت چپ يا راست صفحه قرار گيرد.
4-1- ايجاد درخت خطا
4- رويه انجام آناليز درخت خطا
شكل 1 رويههاي ساختن يك درخت خطا را نشان ميدهد.
اسلاید 17 :
شكل 1: نحوه ايجاد درخت خطا
4-1- ايجاد درخت خطا
4- رويه انجام آناليز درخت خطا
اسلاید 18 :
معرفي سيمبولهاي مورد استفاده در FTA
2- سيمبولهاي گيت منطقي (Logic Gate Symbols)
اين سمبولها يك يا چند ورودي دريافت ميكنند ولي تنها داراي يك خروجي ميباشند.
درختهاي خطا با سيمبولها يا نمادهاي مختلفي ساخته ميشوند. اين سيمبولها را ميتوان به طور كلي به 2 گروه زير تقسيم كرد:
1- سيمبولهاي رويداد (Event Symbols)
اين گروه از سيمبولها براي نشان دادن نوع رويدادها به كار ميروند.
اين سيمبولها براي نشان دادن نوع گيتهاي منطقي به كار ميروند. گيتهاي منطقي باعث ارتباط رويداد نهايي به رويدادهاي پائين در هر شاخه درخت ميشوند.
اسلاید 19 :
معرفي سيمبولهاي مورد استفاده در FTA
1- سيمبولهاي رويداد (Event Symbol)
1-Top / Intermediate or Fault Event Symbol
2- Basic Event
3- External / House or Input Event Symbol
رويدادي است كه رخ دادن آن در شرايط عملكرد نرمال سيستم پيشبيني ميشود. به عبارت ديگر رويدادي است كه در عملكرد نرمال سيستم توانايي منجر شدن به يك خطا را دارد. اين رويدادها به خودي خود خطا نميباشند.
اين رويداد همچنين ميتواند از يك منبع خارج از سيستم تحت آناليز ناشي شود.
اسلاید 20 :
معرفي سيمبولهاي مورد استفاده در FTA
4- Undeveloped Event
رويدادي است كه به طور كامل تشريح نمي شود. اين موضوع به خاطر منتهي شدن آن به رويدادهايي است كه خارج از محدوده آناليز هستند و يا به خاطر ناكافي بودن اطلاعات ميباشد.
اين رويداد به نام رويداد پايه ثانويه (Secondly Basic Event) نيز شناخته ميشود. شاخه درخت خطا در اين رويداد نيز به انتها مي رسد.
5- Conditioning Event
از اين سيمبول براي ضميمه كردن شرايط، قيود و محدوديتها به ساير رويدادها استفاده ميشود.
1- سيمبولهاي رويداد (Event Symbol)
