Wat is foutenboomanalyse en hoe voer je het uit

Zou het niet geweldig zijn als u de macht had om in de toekomst te kijken en storingen in uw systeem te identificeren voordat ze zich voordoen? Wat een superkracht zou dat zijn! Gelukkig voor jou heb je geen superkrachten nodig. Je hebt foutenboomanalyse.

Foutenboomanalyse is een van de vele technieken om de hoofdoorzaken van activastoringen en andere belangrijke gebeurtenissen te vinden. Veel verschillende bedrijven gebruiken het om de systeembetrouwbaarheid te verbeteren.

We geven u een kijkje in de geschiedenis achter Fault Tree Analysis en wanneer u deze moet gebruiken. Binnenkort zult u een goed begrip hebben van de verschillende typen, symbolen en benaderingen, evenals handige softwareoplossingen om u klaar te stomen voor succes.

Wat is foutenboomanalyse?

Fault Tree-analyse ( FTA ) is een hulpmiddel om de kans op systeem- of machinestoringen te analyseren door het systeem zelf grafisch en wiskundig weer te geven. Het is een top-downbenadering die de grondoorzaken van een mogelijke storing reverse-engineert door middel van het analyseproces van de oorzaak.

Met andere woorden, als u zich afvraagt:"Hoe waarschijnlijk is het dat deze machine kapot gaat", zal Fault Tree Analysis u helpen die vraag te beantwoorden.

FTA repliceert hoe een storing door een systeem gaat. Het creëert een grafisch model van hoe componentstoringen leiden tot systeembrede storingen. Deze modellen helpen betrouwbaarheidsingenieurs om goed gedefinieerde systemen te creëren met de juiste redundanties die voorkomen dat componentstoringen overgaan in systeembrede storingen - met andere woorden, meer fouttolerante systemen creëren.

Zelfs als het proces klinkt als raketwetenschap, zijn de termen die in FTA worden gebruikt vrij eenvoudig.

De analytische grafieken die worden gebruikt om FTA's te modelleren, zien eruit als bomen, dus (niet verwonderlijk) worden ze fout bomen genoemd . Het foutenboomdiagram helpt u te begrijpen hoe een of meer kleine storingsgebeurtenissen tot een catastrofale storing leiden. Dit zal u helpen om in de toekomst de juiste corrigerende en preventieve maatregelen te kiezen.

De geschiedenis achter foutenboomanalyse

In 1962 ontwierp Bell Telephone Laboratories beveiligingen voor het intercontinentale ballistische raketsysteem (ICBM) voor de Amerikaanse luchtmacht, het Minuteman-systeem. Veiligheid was essentieel voor zo'n complexe en gevaarlijke technologie. Om hun betrouwbaarheidsanalyse te verbeteren, heeft Bell Laboratories de foutboomanalysemethode ontwikkeld.

Deze nieuwe methodologie voegde een grafisch element toe dat hielp bij het visualiseren van de concepten van Failure Modes and Effects Analysis (FMEA) - een vergelijkbare maar zeer verwante methode om falen te voorkomen. Later nam Boeing de FTA over, waardoor het een populaire analysemethode is die tegenwoordig veel wordt gebruikt om het faalpotentieel van kritieke systemen te analyseren.

Deze rigoureuze analyse zorgt ervoor dat complexe systemen veilig en betrouwbaar werken, waardoor de vliegtuigen vliegen, de auto's rijden en de wereld om ons heen zo efficiënt blijft als zou moeten. Geweldig toch!?

via GIPHY

Wanneer foutenboomanalyse gebruiken

Foutenboomanalyse kan worden gedaan op het moment van ontwerp van het systeem of tijdens bedrijf (om te anticiperen op mogelijke storingen en preventieve maatregelen te nemen). Het doel is om de subsystemen en componenten te versterken die zeer waarschijnlijk zullen falen of een groot incident veroorzaken voordat het daadwerkelijk gebeurt.
Het kan alleen worden geïmplementeerd of als aanvulling op FMEA-analyse.

Wie gebruikt FTA en waarom?

Over het algemeen helpt foutenboomanalyse toekomstige fouten te voorkomen en kritieke aandachtspunten voor nieuwe workflows, producten en diensten te identificeren. Daarom gebruiken verschillende industrieën FTA als methode voor veiligheidsanalyse en risicobeperking, zoals:

• Lucht- en ruimtevaart-, luchtvaart- en defensieoperaties
• Energieopwekking en systeemveiligheid 
• Analyse van cyberbeveiligingssysteem 
• Speciale chemische productie
• Gezondheidszorg en farmaceutica
• Milieustudie en rampenbeheer

Zie je hier een thema? Dit zijn sectoren die een aanzienlijke impact kunnen hebben op het leven van mensen als er iets misgaat. Wanneer een vliegtuig neerstort of een medisch apparaat niet werkt zoals het zou moeten, is het risico op het verlies van levens of andere tragische gebeurtenissen groot. Vrijhandelsovereenkomst is wat deze industrieën gebruiken om die risicovolle activiteiten veilig te houden.

Waarom foutenboomanalyse de moeite waard is

FTA kan een technisch onderwerp zijn met veel wiskunde en probleemoplossing. Maar er zijn enkele uitstekende voordelen om het te leren kennen en het in uw bedrijf toe te passen. Het: 

• Helpt bij het analyseren, begrijpen en verbeteren van uw systemen
• Hiermee kunt u één fout tegelijk op een zeer systematische manier aanpakken
• Voert een beoordeling uit van verschillende systemen en hun relatie met elkaar 
• Focus op de oorzaak van de storing, niet alleen op de reparatie
• Geeft prioriteit aan uw reparaties op basis van uitvalpercentages en problemen die leiden tot catastrofale storingen
• Helpt bij het ontwerpen en plannen van onderhoud in overeenstemming met de faalkans van elk systeem
• Houdt rekening met menselijke fouten 

Met al deze voordelen is het gewoon logisch om FTA in uw analysetoolbox op te nemen. Hiermee heb je de kracht om de toekomst te zien en dingen te voorspellen. Je bent een almachtige, deductieve tovenaar!

Symbolen en structuur van foutenboomanalyse

FTA wordt uitgevoerd door foutenbomen te bouwen . Foutbomen hebben een standaard set symbolen en naamgevingsregels die door fabrieken en industrieën worden gebruikt.

De foutenboom is een gerichte acyclische grafiek (DAG) (wat betekent dat u deze van begin tot eind in één richting zult lezen) die de stroom en de relatie tussen een reeks activiteiten laat zien. De activiteiten zijn gecategoriseerd als evenementen of poorten .

Gebeurtenissymbolen

Gebeurtenissen vinden plaats in een systeem of proces en kunnen een storing veroorzaken of hieraan bijdragen, zoals het uitvallen van een afzonderlijk onderdeel. Hieronder hebben we gebeurtenissen beschreven die in foutbomen voorkomen. Gebeurtenissymbolen hebben slechts één ingang en één uitgang.

Hier is een korte beschrijving van de betekenis van elk evenement

• Topevenement (TE): Dit is de gebeurtenis bovenaan de foutenboom en is het onderwerp van de analyse. Het is vaak de catastrofale gebeurtenis die een systeembrede storing veroorzaakt. Een rechthoek vertegenwoordigt de topgebeurtenis. Het heeft een input maar geen output omdat het het ultieme hoogtepunt of einde is van de reeks gebeurtenissen in de boom.
• Basisevenementen (BE): Vertegenwoordigt hoofdoorzaakgebeurtenissen die zich in de keten van het systeem verspreiden om de hoofdgebeurtenis te veroorzaken. De BE wordt weergegeven door een cirkel die geen invoer heeft. Dit is het tegenovergestelde en bevindt zich aan de andere kant van de foutenboom van de topgebeurtenis.
• Tussentijdse evenementen: Dit zijn de gebeurtenissen veroorzaakt door een of meer andere gebeurtenissen. BE's veroorzaken tussentijdse gebeurtenissen, die uiteindelijk TE veroorzaken. Tussenliggende gebeurtenissen worden weergegeven door rechthoeken die zowel een invoer als een uitvoer hebben.
• Gebeurtenissen overdragen: Een overdrachtgebeurtenis kan worden gemaakt wanneer een foutenboom te groot is om in een paper te passen. Op deze manier kunnen we een groot deel van de foutenboom vervangen door een enkel symbool en in een apart diagram verder uitweiden over wat er daarna komt. Driehoeken vertegenwoordigen overdrachtsgebeurtenissen. De overdracht-uitgebeurtenis heeft een driehoek met uitvoer rechts van de driehoek. Overdrachtsgebeurtenissen hebben invoer naar de bovenkant van de driehoek.
• Onderontwikkelde evenementen: Soms gebeuren er gebeurtenissen die niet basaal zijn, maar er is niet genoeg informatie om een ​​substructuur te ontwikkelen. Deze evenementen worden gemarkeerd als onderontwikkelde evenementen. Onontwikkelde gebeurtenissen worden weergegeven door het diamant- of ruitsymbool.
• Voorwaardelijke gebeurtenissen :Voorwaardelijke gebeurtenissen zijn degenen die fungeren als een voorwaarde voor een INHIBIT-poort die later wordt vermeld. Een ovaal symbool staat voor voorwaardelijke gebeurtenissen.
• Huisevenementen: Een externe gebeurtenis die normaal gesproken zal plaatsvinden. Deze gebeurtenissen kunnen plaatsvinden of niet plaatsvinden, dus hebben ze de kans van respectievelijk 1 of 0.

Poort symbolen

Poorten, ook wel logische poorten genoemd, geven aan hoe storingen zich door het systeem verspreiden. Af en toe kan een enkele gebeurtenis resulteren in een gebeurtenis op het hoogste niveau (d.w.z. catastrofale mislukking). Andere keren kan een combinatie van twee of meer verschillende gebeurtenissen de topgebeurtenis veroorzaken. Hier komt het concept van booleaanse logica om de hoek kijken. 

Gates vertegenwoordigen de booleaanse logische operatoren (AND, OR, UNION, NOT, enz.) en laten zien hoe gebeurtenissen samen een storing veroorzaken. Elke poort heeft slechts één uitgangsgebeurtenis, maar kan een of meer ingangsgebeurtenissen hebben.

De meest gebruikte poorten bij het tekenen van breukbomen worden hieronder beschreven:

• EN-poort: Deze poort kan een willekeurig aantal invoergebeurtenissen hebben. De uitvoergebeurtenis waarmee het is verbonden, zal alleen plaatsvinden als alle gebeurtenissen invoeren gebeuren. EN-poort heeft een afgeronde bovenkant waaruit de uitvoer komt, zoals weergegeven in de afbeelding.
• Prioriteit EN poort : Een uitvoergebeurtenis zal alleen plaatsvinden als alle gebeurtenissen invoeren gebeuren in een specifieke volgorde . Het lijkt erg op EN-poorten, alleen met een toegevoegde regel onderaan.
• OF-poort : Een uitvoergebeurtenis zal optreden als een of meer van de gebeurtenissen invoeren optreden . Het symbool voor de OF-poort heeft een puntig uiteinde, waar de uitvoer naar voren komt. Het andere uiteinde is gebogen en is verbonden met de ingangen, en ziet er een beetje uit als een raket.
• XOR-poort: Een uitvoer zal alleen plaatsvinden als er precies één invoerelement voorkomt . Het zou eruit zien alsof je een driehoek binnen de standaard OF-poort probeert te tekenen.
• k/N of STEMpoort: Voor deze poort is er een 'N' aantal gebeurtenissen invoeren en één uitvoergebeurtenis . De uitvoergebeurtenis vindt plaats als 'k' aantal invoergebeurtenissen optreedt. Het lijkt op de OF-poort met een 'k/N' onderaan geschreven.
• INHIBIT poort : Net als bij de EN-poort, zal een uitvoergebeurtenis optreden wanneer gebeurtenissen invoeren optreden, en er vindt ook een voorwaardelijke gebeurtenis plaats. Het symbool voor de INHIBIT poort is een zeshoek. De invoergebeurtenis is direct onder de poort aangesloten en de voorwaardelijke gebeurtenis is rechts van de poort aangesloten. Bovenaan staat de output zoals bij alle andere symbolen.

Soorten foutenboomanalyse

Standaard foutenboomanalyse is niet de enige beschikbare methode. Er zijn andere uitbreidingen van FTA ontwikkeld voor specifieke gebruiksscenario's en bedrijfstakken. De extensies zouden in staat zijn om kenmerken te visualiseren die niet gemakkelijk worden uitgedrukt door standaard foutenbomen. Sommigen van hen zijn:

• Dynamisch FTA :Dynamic Fault Trees (DFT) breiden standaard foutenbomen uit door het gedrag en de interacties van complexe systeemcomponenten te modelleren.
• Repareerbaar FTA :Repareerbare foutenbomen (RFT) verbeteren het FTA-model door de mogelijkheid te introduceren om complexe afhankelijke reparaties van systeemcomponenten te beschrijven.
• Uitgebreid FTA :Houdt rekening met componenten met meerdere toestanden en willekeurige kansen.
• Vage FTA :Houdt rekening met onbetrouwbare factoren die moeilijk te voorspellen zijn (zoals de wind of het weer) met een complex wiskundig concept genaamd fuzzy set theory.
• State-event FTA :SEFT Wordt gebruikt om dynamisch gedrag te analyseren dat gewone foutenbomen niet kunnen modelleren.

Over het algemeen vallen vrijhandelsovereenkomsten in twee categorieën uiteen; kwalitatief en kwantitatief .

Kwalitatieve analyse wordt elke keer uitgevoerd, terwijl kwantitatieve analyse kan worden gedaan als een add-on in situaties waarin u de waarschijnlijkheid van de gebeurtenissen in uw foutenboom kent. Laten we elk van hen eens nader bekijken.

Kwalitatieve vrijhandelsovereenkomst

Kwalitatieve FTA wordt gebruikt om inzicht te krijgen in de structuur van foutenbomen om de kwetsbaarheden van een systeem te analyseren. Er zijn veel verschillende manieren om kwalitatieve foutenboomanalyse uit te voeren, zoals:

• Minimale snijsets (MCS) helpen bij het identificeren van de kwetsbaarheden van een systeem. Als een FT een klein aantal componenten of een set elementen bevat met een hoge faalkans, wordt het systeem als onbetrouwbaar beschouwd. MCS identificeert deze sets elementen in een foutenboom. Als u de faalkans van sommige componenten kunt verkleinen of redundanties kunt toevoegen, verbetert u de betrouwbaarheid van het systeem.
• Minimale padsets (MPS) helpt u de robuustheid van een systeem te bepalen. Het probeert de minimale set componenten te identificeren die het systeem functioneel kunnen houden. Nadat die elementen zijn geïdentificeerd, kunt u tijd besteden aan het verkleinen van de kans dat ze falen. Dit verhoogt de algehele betrouwbaarheid van het systeem.
• Gemeenschappelijke oorzaak fouten (CCF) bepalen of meerdere storingen kunnen worden veroorzaakt door een enkel element. De componenten die via CCF worden geïdentificeerd, worden als kritieke componenten beschouwd. Uw team moet ervoor zorgen dat deze componenten routinematig worden geïnspecteerd en vervangen (indien nodig). Een geautomatiseerd onderhoudsbeheersysteem (CMMS) zoals Limble kan het onderhoud van deze kritieke componenten plannen en plannen.

Kwantitatieve vrijhandelsovereenkomst

Kwantitatieve FTA kan worden gebruikt om de werkelijke waarschijnlijkheid van het falen dat u analyseert te berekenen. Door die numerieke faalkans toe te wijzen, kunt u uw risico beter begrijpen en prioriteren.

Het resultaat van kwantitatieve vrijhandelsovereenkomsten kan de vorm hebben van stochastische of belangrijkheidsmaten: 

• Stochastische maatregelen geven u de faalkans voor het systeem.
• Belangrijke maatregelen wijs het belang toe dat een snijset of -pad is aan de betrouwbaarheid van het hele systeem.

Als u de waarschijnlijkheid van uw basisgebeurtenissen kent, kunt u eenvoudig de waarschijnlijkheden van uw tussenliggende gebeurtenissen berekenen op basis van de poorten die ze verbinden. De meest voorkomende poorten zijn EN-poorten en OF-poorten. Hier is een eenvoudig voorbeeld.

Een voorbeeld van een kwantitatieve FTA-methode

Hier zijn A, B, C en D basisgebeurtenissen. E is een tussenevenement en TE is het topevenement. De tussengebeurtenis E is via een EN-poort verbonden met de basisgebeurtenissen A, B en C. A, B en C moeten falen om de tussenliggende gebeurtenis E te laten plaatsvinden. De faalkansen voor A, B en C zijn bekend. Daarom:

De topgebeurtenisfout TE wordt bereikt door E en D te verbinden via een OF-poort. E is op zichzelf een faalgebeurtenis en de waarschijnlijkheid van optreden van de basisgebeurtenis D is bekend.

De kans op het mislukken van een topgebeurtenis kan op deze manier worden berekend met behulp van de kwalitatieve FTA-methode.

Stappen die u kunt volgen bij het uitvoeren van een foutenboomanalyse

We hebben de algemene stappen in kaart gebracht die u moet nemen om uw foutenboomanalyse te voltooien.

Stap 1:bouw een divers team

Als je met complexe systemen te maken hebt, wil je verschillende stemmen in de ruimte.

Ervaren professionals in het veld zullen kunnen verwijzen naar ervaringen uit het verleden uit hun professionele leven. Ze zullen ook op de hoogte zijn van de technische aspecten van het systeem die hen het meest raken. Andere teamleden met minder technische kennis kunnen een bijdrage leveren door kant-en-klare ideeën en andere nuttige informatie te pitchen.

Brainstormsessies en vergaderingen hebben een leider nodig, iemand die ervaring heeft met het uitvoeren van vrijhandelsovereenkomsten. Ingenieurs van respectievelijke vakgebieden, industriële ingenieurs en systeemontwerpspecialisten zijn vereist voor elk FTA-team.

Stap 2:Identificeer de oorzaken van storingen

FTA werkt van boven naar beneden. Begin met de topgebeurtenis en probeer vervolgens de verschillende fouten te identificeren die dit kunnen veroorzaken of ertoe kunnen bijdragen. Als je blijft graven om op elke gebeurtenis voort te bouwen, zal dit je uiteindelijk naar de grondoorzaken leiden (dat noemen we nu je handen vuil maken!). Je blijft zitten met een prachtige breukboom.

Potentiële storingen, hun kenmerken, duur en verschillende gevolgen van de storing moeten worden gedefinieerd om het proces te starten en te voltooien. Neem als voorbeeld branddeuren in een drukbezochte ruimte of fabriek.

Deze deuren worden opengehouden totdat de stroom uitvalt of het brandalarm afgaat. Als het brandalarm defect is, is er een probleem met de bedrading, zijn de back-upbatterijen bijna leeg of heeft iemand ermee geknoeid. Het alarm zorgt ervoor dat de deuren sluiten wanneer dit niet de bedoeling is. Dit resulteert in een mislukking op laag niveau, maar wel een die enorme frustratie kan veroorzaken en de hele organisatie kan onderbreken.

Stap 3:Begrijp de innerlijke werking van het systeem

Het team dat vrijhandelsovereenkomsten uitvoert, moet een diep begrip hebben van de interne werking van het systeem. De technici die op systeemniveau werken, hebben een goed idee van hoe alles werkt en welke storingen u wilt voorkomen. Andere teamleden kunnen dan vragen stellen die resulteren in een uitgebreide lijst van faaloorzaken die het onderzoeken waard zijn.

Iemand met kennis en expertise van het systeem moet de discussie leiden. Het doel is om een ​​goed beeld te krijgen van de vereisten, verbindingen en afhankelijkheden van het systeem.

Uw team moet de schema's van het systeem, specificaties van verschillende componenten en andere beschikbare informatie over de fabrikant verzamelen. Als je Limble CMMS gebruikt, zijn deze assetspecificaties met één druk op de knop beschikbaar. Het bestuderen van deze materialen zou moeten leiden tot een beter begrip van hoe elk subsysteem en elke component met elkaar verbonden zijn.

Stap 4:Teken het FTA-diagram

Zodra het team de interne werking van het systeem begrijpt, is de volgende stap het grafisch presenteren van een functionele kaart van het systeem met behulp van booleaanse logica. Met behulp van de bovenstaande foutenboomsymbolen en structuur kan uw team de grafische weergave van het systeem tekenen en hoe ze allemaal zijn verbonden.

Stap 5:Identificeer MCS, MPS of CCF

Nadat de foutenbomen zijn voltooid, kan uw team MCS, MPS of CCF identificeren op basis van wat ze willen bereiken.

• MCS of minimale snijsets worden geïdentificeerd om de meest kwetsbare delen van het systeem te kennen.
• MPS of minimale padsets zijn vastbesloten om de kerncomponenten en subsystemen te identificeren die nodig zijn om operationeel te blijven.
• CCF identificeert de componenten die het maximale aantal storingen veroorzaken .

Uw reden om FTA in de eerste plaats uit te voeren, zal bepalen of het team MCS, MPS, CCF of een combinatie van de drie moet vinden.

Optionele stap:beoordeel de faalkans

Vaker wel dan niet, vindt u meerdere paden die kunnen leiden tot dezelfde storingsgebeurtenis. Voor een uitgebreid systeem zou het bijna onmogelijk zijn om alle oorzaken van storingen in één keer aan te pakken.

Om prioriteit te geven aan welke gebeurtenissen het eerst moeten worden aangepakt, kan het team de kansen op elke storing berekenen voor verschillende kritieke sets. De kritieke set met de hoogste faalkans moet de hoogste prioriteit krijgen.

Dit is een optionele maar waardevolle stap. Als u de waarschijnlijkheid van elke storing kent, is het de tijd waard om ze te gebruiken!

Stap 6:Ontwikkel strategieën voor risicobeperking

Nu is het tijd om uw foutenboomanalyse te gebruiken om het risico op mislukking te minimaliseren.

• Er moet hoge prioriteit worden gegeven aan de bescherming van MPS (de minimale set componenten om het systeem operationeel te houden).
• Er moeten strikte onderhoudsschema's worden aangehouden voor CCF's, omdat ze een groot aantal problemen kunnen veroorzaken.

Een mogelijke risicobeperkende strategie, vooral voor CCF's, is preventief onderhoud .

Een CMMS-systeem zoals Limble kan u helpen ervoor te zorgen dat u zich aan de vereiste onderhoudsschema's houdt. Dit omvat het volgen van de best practices voor het beheer van reserveonderdelen, zodat het onderhoudsteam altijd vervangende componenten op voorraad heeft. Deze inspanning moet worden geleverd om de kans op mislukking te minimaliseren.

Voorbeelden van foutenboomanalyse

Hier zijn twee verschillende voorbeelden van foutenboomanalyse om een ​​beeld te schetsen van hoe het proces werkt.

De auto start niet

FTA-voorbeeld voor een auto die niet wil starten

*De uitleg die we hieronder geven komt niet direct overeen met de hierboven getoonde FTA. We wilden een meer praktische uitleg geven dan "je voet van de rem halen" om de auto te starten

Je wordt op een ochtend wakker en maakt je klaar om te gaan werken. Je springt in je auto, draait de sleutel om en - niets. Uw auto start niet. Het draait niet eens om.

Als je het een en ander over auto's weet, spring je eruit, klap je de motorkap open en controleer je de batterij. Vervolgens controleer je de gasmeter om er zeker van te zijn dat je niet zonder benzine zit voordat je weer in de auto stapt om ervoor te zorgen dat de lichten niet 's nachts aan zijn blijven staan.

In dit voorbeeld is de auto die niet start de storing of Top Event (TE). De drie opties waarom de auto niet start, zijn allemaal verbonden door een OK-poort, wat betekent dat een of een combinatie van de drie ervoor kan zorgen dat het voertuig niet start.

Als u nog een stap verder gaat, heeft u bij het controleren van de batterij een paar dingen die de storing kunnen veroorzaken. De batterij is oud en moet worden vervangen, of de batterij is leeg en heeft een sprongetje nodig. De volgende vraag die moet worden gesteld, is waarom de batterij leeg is. Als de koplampen aan zouden blijven, is uw volgende taak om te bepalen hoe u dat in de toekomst kunt vermijden? Controleer ze voordat u uit de auto stapt.

Stel dat u de faalkans wilt berekenen. In dat geval moet u een getal toewijzen dat de waarschijnlijkheid van optreden weergeeft aan de gebeurtenissen en vervolgens de kwalitatieve FTA-methode gebruiken om de topgebeurtenisfout te berekenen.

Server ondervindt een catastrofale storing

Dit voorbeeld is technischer dan het vorige. Stel dat u een server heeft die kritieke gegevens opslaat en dat er een catastrofale storing optreedt.

Fault Tree Analysis voorbeeld voor een serverstoring

Hier zijn korte uitleg voor bepaalde elementen:

• B is een niet-redundante systeembus.
• PS is de voeding voor de server.
• C1 en C2 zijn twee redundante centrale verwerkingseenheden (CPU's) voor de server, wat betekent dat een van de twee CPU's kan uitvallen zonder een totale systeemstoring te veroorzaken.
• M1, M2 en M3 zijn geheugencomponenten die tussen beide CPU's kunnen worden gedeeld.

Deze foutenboom brengt het pad, de cut-sets en de waarschijnlijkheid van de topgebeurtenis (systeemstoring) in kaart.

Falen verspreidt zich van de basisgebeurtenissen naar de topgebeurtenis via de poorten G1 – G6. Gate G1 is een INHIBIT-poort met de voorwaarde dat de systeemstoring alleen optreedt wanneer het systeem in gebruik is. Dit betekent dat storingen kunnen worden gerepareerd tijdens geplande uitvaltijd voor onderhoud. Poort G2 geeft aan dat het falen van ofwel basisgebeurtenis B of het falen van het subsysteem zich voortplantte tot G3. Gate G3 faalt alleen wanneer beide CPU-subsystemen (met C1 en C2) falen.

Elk CPU-subsysteem bestaat uit de voeding (PS), CPU (C1 of C2) en geheugencomponent gepropageerd via G6. Elk CPU-subsysteem zal falen als ofwel de voeding, CPU's of de geheugencomponent falen. Een storing op een hoger niveau vindt alleen plaats als beide CPU-subsystemen uitvallen. G6 is een stempoort en om niet te verspreiden, moeten ten minste twee van de drie geheugencomponenten falen.

De booleaanse uitdrukkingen voor het systeem zijn als volgt (de ∩ staat voor de booleaanse operator "union", wat in feite is waar de twee componentenfunctie samenkomt of overlapt):

• G1 =U ∩ G2
• G2 =B ∩ G3

Door de twee te combineren krijgen we:

• G1 =U ∩ (B ∩ G3) 
• G1 =(U ∩ B) ∪ (U ∩ G3)

Je kunt op deze manier doorgaan totdat alle tussenliggende gebeurtenissen zijn geëlimineerd en er alleen basisgebeurtenissen overblijven om je naar de minimale cut-sets te brengen. Dit is de top-down benadering.

Aangezien de waarschijnlijkheden van de basisgebeurtenissen niet worden vermeld, kunt u geen kwantitatieve analyse uitvoeren.

Als we uw verlangen naar logische poorten en diagrammen niet hebben bevredigd, kunt u hier een heleboel extra FTA-voorbeelden vinden.

Fault Tree Analyse vergeleken met andere analytische methoden

FTA is niet de enige analytische methode die er is. Laten we een paar andere bekijken om te zien hoe ze zich verhouden.

FMEA

Terwijl FTA een top-down methode gebruikt om faalpunten te beoordelen, Failure Modes en effectanalyse of FMEA maakt gebruik van een bottom-up benadering. Het stelt de vraag wat er mis kan gaan bij elke stap die een mislukking kan veroorzaken, in plaats van eerst naar de mislukking te kijken.

Ook kijkt FMEA niet naar de relatie tussen verschillende gebeurtenissen of voorwaardelijke gebeurtenissen zoals FTA dat doet. Daarom is FTA een complexere maar grondige analyse.

FMECA

Foutmodus effecten en kriticiteitsanalyse (FMECA) is gemakkelijk te vatten. Het is net als FMEA, maar het voegt een kritische analyse of ranglijst toe. FMEA kijkt naar een lange lijst van "wat-als" FMECA stelt u in staat om fouten te rangschikken, zodat u uw werk beter kunt plannen en prioriteren.

ETA

Evenementenboom analyse richt zich op op specifieke vragen en deze op een zeer eenvoudige manier te beantwoorden. Bovendien heeft het niet het algemene nut dat foutenboomanalyse heeft. Het wordt over het algemeen gebruikt in de financiële sector.

Het proces stroomlijnen met FTA-software

FTA voor grote en complexe systemen kan snel zo groot worden dat ze niet op een enkele pagina of een whiteboard kunnen worden getekend. U kunt dit omzeilen door beproefde overdrachtselementen te gebruiken. Maar zelfs met hen kan het diagram te groot worden om te hanteren, te lezen en te begrijpen. Foutenboomanalysesoftware is een uitstekende oplossing voor dit soort problemen.

Naast het vereenvoudigen van de grafische weergave, hebben sommige toepassingen algoritmen die automatisch kwantitatieve aspecten van FTA kunnen identificeren, zoals MCS, MPS en CCF. Als u uw faalkans voor uw basisgebeurtenissen kent, kunnen de kansen voor topgebeurtenissen en subsysteemstoringen met één klik op de knop worden berekend.

Hier zijn een paar systemen die u kunt uitproberen:

• Visueel paradigma:FTA-software boordevol functies met een gratis proefversie.
• Blocksim:FTA-software die deel uitmaakt van een reeks betrouwbaarheidssoftwaretoepassingen van ReliaSoft.
• ALD foutenboomanalyser:een gratis cloudgebaseerde FTA-software.

Dat zijn lang niet alle beschikbare oplossingen, alleen de meer populaire. Er zijn er veel met extra functies die geschikt zijn voor verschillende toepassingen. Kijk rond om het juiste product voor u te vinden op basis van uw specifieke doel en branche.

Aanvullende bronnen

Zoals u kunt zien, is er veel onderzoek en expertise gestoken in het ontwikkelen van het Fault Tree Analysis-proces. Als je dieper op dit onderwerp wilt ingaan, bekijk dan deze aanvullende bronnen: 

• Boek:Fault Tree Analysis Primer door Clifton A Ericson II
• Boek:Foutboomanalyse Een complete gids door Gerardus Blokdyk
• Coursera-lezing over FTA
• FTA-lezing op YouTube door Department of Industrial Ans Systems Engineering aan IIT Kharagpur
• Nog een FTA-lezing op YouTube door xSeriCon, een ingenieursbureau en een veiligheidstrainingsbureau.

Het afronden

Fault Tree Analyse kan zeker complex zijn. Als je het juiste team bij elkaar krijgt en genoeg oefent, zul je het gevoel krijgen dat je in de toekomst kunt kijken en kunt anticiperen op mislukkingen en hun oorzaken. Jij bent de wizard die storingsreparatie plant in geplande uitvaltijd voor onderhoud en ervoor zorgt dat je team meer proactief werkt dan reactief.

via GIPHY

Bij Limble zijn we er om je bij elke stap te ondersteunen. Ons CMMS-systeem bevat alle informatie die u en uw team nodig hebben om effectief vrijhandelsovereenkomsten op te bouwen, activiteiten te beheren om risico's te beperken en nog veel meer. Het is onze missie om uw werk zo gemakkelijk en gestroomlijnd mogelijk te maken. Neem contact met ons op met vragen of om te zien hoe ons CMMS u kan ondersteunen.