可靠性-故障樹分析

型號可靠性工程之

——————故障樹分析（FTA）耿寶功4.1分析目的利用演繹法逐級分析，分析導(dǎo)致某種故障（頂事件）的各種可能原因，直到最基本的原因，并通過邏輯關(guān)系的分析確定潛在的硬件、軟件的設(shè)計缺陷，以便采取改進措施。4.2依據(jù)⑴GJB450A—2004《裝備可靠性工作通用要求》；⑵GJB/Z768A—98《故障樹分析指南》；⑶GJB451A—2005《可靠性維修性保障性術(shù)語》。4.3適用對象與適用時機FTA一般適用于可能會導(dǎo)致產(chǎn)生安全或嚴重影響任務(wù)完成的關(guān)鍵、重要的產(chǎn)品；適用于產(chǎn)品工程研制階段的設(shè)計分析和事故后原因分析。4.4故障樹分析的程序故障樹分析的流程：開始準備工作熟悉產(chǎn)品確定分析目的確定故障判據(jù)選擇頂事件建立故障樹故障樹定性分析求最小割集最小割集分析故障樹定量分析求頂事件發(fā)生概率重要度計算薄弱環(huán)節(jié)分析與建議FTA報告4.5選擇頂事件頂事件是建立故障樹的基礎(chǔ)，選擇的方法如下：⑴在設(shè)計過程中進行FTA，一般從顯著影響產(chǎn)品各種性能的故障中確定頂事件。⑵在FTA之前若進行了FME(C)A,則直接可以從故障后果中選擇一種故障模式作為頂事件。⑶發(fā)生重大故障或者事故后可將次事件作為頂事件。對于頂事件必須嚴格定義，對于產(chǎn)品有多個不希望事件，則要分別作為頂事件進行FTA分析。4.6故障樹的建立序號符號名稱說明1基本事件（底事件）在特定的故障樹分析中無須探明其發(fā)生原因的底事件2未探明事件原則上應(yīng)進一步探明其原因但暫時不必或者不能探明其原因的底事件3結(jié)果事件(中間事件或頂事件)FTA中由其它事件或者事件組合所導(dǎo)致的事件。位于故障樹頂端的結(jié)果事件為頂事件，位于頂事件和底事件之間的結(jié)果事件為中間事件。故障樹中常用事件的符號故障樹中常用的邏輯門及符號與門或門非門

表決門異或門禁門故障樹常用轉(zhuǎn)移符號轉(zhuǎn)向符號轉(zhuǎn)此符號

轉(zhuǎn)向符號轉(zhuǎn)此符號建立故障樹的基本原則①明確建樹邊界條件，簡化系統(tǒng)的構(gòu)成②故障事件應(yīng)嚴格定義③應(yīng)從上向下逐級建樹④建樹時不允許門—門直接相連⑤把對事件的抽象描述具體化⑥處理共因事件和互斥事件故障樹的建立程序開始將頂事件作為輸出事件分析建立導(dǎo)致輸出事件的所有下一級輸入事件分析建立輸入事件與輸出事件之間的邏輯門關(guān)系畫出輸出事件與輸入事件之間的故障樹所有輸入事件是否都為底事件故障樹規(guī)范化表達是建樹結(jié)束存在中間事件，將其作為輸出事件繼續(xù)展開否建樹示例M開關(guān)閉合后電機不轉(zhuǎn)+電機故障開關(guān)閉合無電流+電源故障線路故障FTA4.7故障樹定性分析

目的：尋找導(dǎo)致頂事件發(fā)生的原因事件及原因事件的組合，以便進行改進。割集:故障樹中一些底事件的集合，當這些底事件同時發(fā)生時，頂事件必然發(fā)生。最小割集：若將割集中所含的底事件任意去掉一個就不在成為割集了，那么這樣的割集就是最小割集。割集：{X1}，{X1,X2}，{X1,X2,X3}最小割集：{X1}，{X2,X3}T+X1MX2X3求最小割集的方法上行法：從所有底事件開始，逐級向上找事件集合，最終獲得故障樹的最小割集。下行法：從頂事件開始，逐級向下找事件的集合，最終獲得故障樹的最小割集。最小割集分析目的：為了找出改進設(shè)計方向及指導(dǎo)故障診斷、確定維修次序。比較原則：①階數(shù)越小的最小割集越重要。②在低階最小割集中的底事件比高階最小割集中的底事件重要。③在最小割集階數(shù)相同的情況下，在不同最小割集中重復(fù)出現(xiàn)的次數(shù)越多的底事件越重要。4.8故障樹定量分析目的：在底事件互相獨立和已知其發(fā)生概率的條件下，計算頂事件發(fā)生概率和底事件重要度等定量指標。

頂事件概率計算重要度分析①底事件概率重要度②底事件相對概率重要度4.9實施要點①應(yīng)在設(shè)計早期就進行FTA工作②貫徹“誰設(shè)計，誰分析”的原則③應(yīng)首先開展FMECA工作④考慮環(huán)境、人為因素對產(chǎn)品的影響⑤頂事件應(yīng)該在多個模式下單獨分析⑥假設(shè)底事件獨立，并只考慮發(fā)生與不發(fā)生⑦門與門不能直接相連⑧復(fù)雜產(chǎn)品的故障樹應(yīng)進行模塊分析和簡化，并采用軟件進行輔助設(shè)計⑨都要進行定性分析，根據(jù)要求確定是否需要進行定量分析⑩必須進行薄弱環(huán)節(jié)分析及重要度分析⑾故障樹分析的結(jié)果一定要影響產(chǎn)品的設(shè)計