دوره مجازی تجزیه و تحلیل درخت خطا FTA

1 1 1 و 1 1 1 FTA
آکادمی ایمنی و بهداشت hselea

تجزیه و تحلیل درخت خطا (FTA) یک ابزار گرافیکی برای بررسی علل خرابی در سطح سیستم است. از منطق بولی برای ترکیب یک سری از رویدادهای سطح پایین تر استفاده می کند و اساساً یک رویکرد از بالا به پایین برای شناسایی خرابی های سطح مؤلفه (رویداد اساسی) است که باعث شکست سطح سیستم (رویداد بالا) می شود. تجزیه و تحلیل درخت خطا از دو عنصر “رویدادها” و “دروازه های منطقی” تشکیل شده است که رویدادها را برای شناسایی علت رویداد ناخواسته بالا به هم متصل می کند.

تجزیه و تحلیل درخت خطا روش سادهتری نسبت به حالت شکست و تجزیه و تحلیل اثرات (FMEA) است، زیرا بر روی تمام خرابیهای احتمالی سیستم یک رویداد بالای ناخواسته تمرکز میکند. در حالی که FMEA تجزیه و تحلیل انجام می دهد تا تمام حالت های احتمالی خرابی سیستم را بدون در نظر گرفتن شدت آنها پیدا کند.

نمادهای FTA

درخت خطا از دروازه منطقی برای انجام تجزیه و تحلیل استفاده میکند. نمادهای بی شماری برای روش FTA وجود دارد، اما این نمادها به طور کلی به دو دسته تقسیم میشوند:

1. نمادهای رویداد
2. نمادهای دروازه

نمادهای رویداد در FTA

در جدول زیر میتوانید تعدادی از پرکاربردترین نمادهایی که برای رویدادها در روش FTA بکار میرود را مشاهده نمایید:

نمادهای دروازه در FTA

در جدول زیر میتوانید تعدادی از پرکاربردترین نمادهایی که برای دروازهها در روش FTA بکار میرود را مشاهده نمایید:

چگونه تجزیه و تحلیل درخت خطا را انجام میدهیم

1. تعریف شکست اصلی برای تجزیه و تحلیل، به عبارت دیگر شناسایی رویداد نامطلوبی که در راس قرار میگیرد و به دنبال علل رخ دادن آن هستیم که میتوان از روش های مانند طوفان فکری و یا تکنیک دلفی استفاده کرد
2. تعیین عناصر سطح اول، با استفاده از اطلاعات فنی موجود که درست زیرِ سطح راسی هستند
3. عناصر را با استفاده از دروازههای منطقی ( دروازههای و ، یا) به رویداد راسی متصل کنید و همچنین به رابطهها توجه کنید، به طوری که به شناسایی گیت منطقی مناسب کمک کند.
4. عناصر تشکیل دهنده سطح دوم را شناسایی کرده و با استفاده از دروازههای منطقی به بالا پیوند دهید.
5. مجموعه حداقل برش را مشخص کنید
6. سرانجام FTA را کامل و ارزیابی کنید
7. احتمال وقوع عناصر پایینترین سطح را محاسبه کنید و احتمالات را از پایین به بالا اندازه بگیرید

روش آنالیز درخت خطا را چگونه انجام دهیم؟

مجموعه حداقل برش

یکی از عوامل مهم در تجزیه و تحلیل کیفی درخت خطا، شناسایی مجموعه حداقل برش MCS (Minimal Cut Set) است. در درختان خطای پیچیده و بزرگ باید از ابزارهای قویتر (الگوریتم های استخراج) برای بدست آوردن مجموعههای حداقل برش استفاده کنند.

مجموعه برش: مجموعهای از پیشامدهای اساسی است که در مجموع باعث بروز رویداد اصلی (راسی) نامطلوب میشود.

مثال: رویدادهای X ، Y و Z در تصویر زیر

مجموعه حداقل برش

مجموعه حداقل برش: مجموعه برشی با کمترین تعداد رویداد که هنوز هم میتواند باعث بروز رویداد اصلی (راسی) نامطلوب شود. به عبارت دیگر اگر یک یا چند مجموعه حداقل برش رخ دهد، رویداد راسی نامطلوب اتفاق میافتد.

مثال: در مثال بالا اگر رویداد ترکیبی زیر رخ دهد، رویداد راسی ما نیز اتفاق می افتد:

بنابراین مجموعه حداقل برش ما شامل {(X,Y) , (X,Z)} میشود

مثال عملی از FTA

فرض کنید که با وجود سیستم ایمنی در محل، آتش سوزی در واحد 1 شرکت تولید کننده کابل با نام XYZ رخ داده است. مدیر کل در مورد این حادثه بسیار نگران بود و درخواست تیم ایمنی برای ارزیابی سیستم را نمود. به عنوان بخشی از تجزیه و تحلیل اولیه سیستم موجود، تیم ایمنی با استفاده از FTA علل مختلف حادثه را شناسایی میکند.

مثال عملی از FTA

تجزیه و تحلیل کمی درخت خطا

میدانیم که رویداد نامطلوب راسی در صورت وقوع یک یا چند مورد از مجموعه حداقل برش رخ میدهد، از این رو هدف اصلی شناسایی مجموعههای برش حداقل است. علاوه بر این اگر تمام برشهای حداقل، نسبت به یکدیگر مستقل باشند، میتوانیم احتمال وقوع رویداد نامطلوب را با توجه به موارد زیر محاسبه کنیم:

که Pj احتمال شکست مجموعه حداقل برش j -ام را نشان میدهد

جهت کسب اطلاعات بیشتر به سایت https://hselearn.ir رجوع کنید

مثال از درخت خطا

قصد داریم احتمال خرابی پمپ آب را از مثال زیر پیدا کنیم. در این مثال به سادگی مشخص است که مجموعه حداقل برش ما تنها شامد رویداد پایهای A است. یعنی اگر A اتفاق بیفتد با توجه به منطق حاکم بین دروازهها، رویداد اصلی اتفاق خواهد افتاد. بنابراین طبق فرمول بالا به راحتی احتمال خرابی پمپ را محاسبه میکنیم:

مثال درخت خطا – احتمال خرابی پمپ آب

از این رو، احتمال خرابی پمپ آب برابر است با 5٪. البته راههای دیگری مانند محاسبه احتمال وقوع به شکل دروازه به دروازه از بالا به پایین یا از پایین به بالا نیز وجود دارد و همگی جواب یکسانی را خواهند داشت که در مورد این مثال استفاده از مجموعه حداقل برش راه آسانتری است. میتوان از آنالیز حساسیت نیز استفاده کرد.

مزایای تجزیه و تحلیل درخت خطا

– درخت خطا به صورت بصری تحلیلی را به تصویر میکشد که به تیم کمک میکند تا روی علت رویداد به روشی منطقی کار کند که منجر به شکست شود.

– اجزای حیاتی مربوط به خرابی سیستم را برجسته می کند

– یک روش کارآمد برای تجزیه و تحلیل سیستم ارائه می دهد

– برخلاف سایر روش های تحلیل، خطاهای انسانی نیز در تحلیل گنجانده شده است

– این به اولویت بندی موارد اقدام برای حل مشکل کمک می کند

– تجزیه و تحلیل کیفی و کمی ارائه می دهد

معایب تجزیه و تحلیل درخت خطا

– گیت ها و رویدادهای زیادی برای تجزیه و تحلیل سیستم بزرگ در نظر گرفته شود

– نقطه ضعف اصلی این است که فقط یک رویداد برتر را بررسی می کند

– شکستهای علت رایج همیشه واضح نیستند

– ثبت عوامل مربوط به زمان و سایر عوامل تاخیر دشوار است

– به افراد با تجربه برای درک دروازه های منطقی نیاز دارد

جهت اطلاعات بیشتر و ثبت نام در دوره آموزشی تجزیه و تحلیل درخت خطر FTA با پشتیبانی تماس بگیرید.

تلفن:03137777403 الی 03137777405

تلگرام/واتساپ: 09109909003