el análisis del Árbol de fallos, (usado)

8/16/2019 El Análisis Del Árbol de Fallos, (USADO)

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El análisis del árbol de fallos, Historia, Metodología, Símbolos gráficos, Foundation Basic Matemática, Análisis, Comparación con otros

métodos analíticos

El análisis del árbol de fallos es un down, análisis de fallas razonamiento deductivo parte superior en la que un estado no deseado de un sistema seanalizó mediante la lógica booleana para combinar una serie de eventos de nivel inferior. Este método de análisis se utiliza principalmente en el

campo de la ingeniería de seguridad y fiabilidad de ingeniería para determinar la probabilidad de un accidente de seguridad o un fallo de nivel de

sistema en particular.

En el sector aeroespacial, el término "sistema de Condición de Fallo" más general se utiliza para el "estado deseado"/Top caso del árbol de fallas.

Estas condiciones se clasifican por la gravedad de sus efectos. Las condiciones más graves requieren el más amplio análisis del árbol de fallas.

Estas "condiciones de fallo del sistema" y su clasificación suelen estar determinadas previamente en el análisis de peligros funcional.

TLC se puede utilizar para:

entender la lógica que conduce a la cima evento/estado no deseado.

demostrar el cumplimiento de los requisitos de seguridad/fiabilidad del sistema.

priorizar los principales contribuyentes al evento top - Creación del equipo/piezas/listas de eventos críticos para diferentes medidas de

importancia.

supervisar y controlar el nivel de seguridad del sistema complejo.

minimizar y optimizar los recursos.

ayudar en el diseño de un sistema. El acuerdo de libre comercio se puede utilizar como un herramienta de diseño de que ayuda a para crear

los requisitos de.

función de como una herramienta de diagnóstico para identificar y corregir causas de la el evento la parte superior. Puede ayudar con la

creación de manuales/procesos de diagnóstico.

Historia

Análisis del árbol de fallas fue desarrollado originalmente en 1962 en los Laboratorios Bell de HA Watson, en virtud de un contrato de trabajo

Balística División EE.UU. Air Systems para evaluar el Sistema de Minuteman I Intercontinental Ballistic Misil de lanzamiento de control. El uso de

árboles de fallos desde entonces ha ganado un amplio apoyo y se utiliza a menudo como una herramienta de análisis de fallas por expertos

fiabilidad. Después de la primera utilización publicada de TLC en el Minuteman I Lanzamiento Estudio de Seguridad Control de 1962, Boeing y

AVCO ampliaron uso de TLC a todo el sistema Minuteman II en 1963-1964 - FTA recibió una amplia cobertura a un Sistema Simposio de Seguridad

1965 en Seattle patrocinado por Boeing y la Universidad de Washington. Boeing comenzó a usar el TLC para el diseño de aeronaves civiles en

torno a 1966. En 1970, la Administración Federal de Aviación de EE.UU. publicó un cambio en 14 CFR 25.1309 reglamentos de aeronavegabilidad

para aeronaves de categoría transporte en el Registro Federal en el 35 FR 5665. Este cambio ha adoptado criterios de probabilidad de fallo de los

sistemas y equipos de la aeronave y la condujo al uso generalizado de FTA en la aviación civil.

Dentro de la industria de la energía nuclear, la Comisión Reguladora Nuclear de EE.UU. comenzó a utilizar métodos de evaluación de riesgos

probabilísticos como TLC en 1975, y se amplió significativamente la investigación PRA tras el incidente de 1979 en Three Mile Island. Esto a la

larga condujo a la 1,981 publicación de la NRC Fault Manual para Tree NUREG-0492, y el uso obligatoria de PRA bajo autoridad regulatorio de la

NRC.

Análisis del árbol de fallos intenta modelar y analizar los procesos de falla de sistemas de ingeniería y biológicas. TLC se compone básicamente de

diagramas lógicos que muestran el estado del sistema y se construyen usando técnicas de diseño gráfico. Originalmente, los ingenieros fueron los

responsables de la elaboración de análisis de árbol de fallos, como un profundo conocimiento del sistema bajo análisis es necesario.

A menudo, TLC se define como la otra parte, o de la técnica, de la ingeniería de la fiabilidad. Aunque ambos modelos el mismo aspecto principal,

han surgido desde dos perspectivas diferentes. Fiabilidad de ingeniería era, en su mayor parte, desarrollado por los matemáticos, mientras TLC,

como se indicó anteriormente, fue desarrollado por los ingenieros.

Analysis Tree Fault por lo general implica eventos desde hardware se desgasten, la falla del material o que funciona mal o combinaciones de

contribuciones deterministas a el evento derivada de la asignación de un tasa de fracaso hardware/sistema de a las sucursales o conjuntos

cortadas. Típicamente las tasas de fracaso se derivan cuidadosamente a partir de datos históricos justificados tales como el tiempo medio entre

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fallos de los componentes, la unidad, subsistema o función. Predictor datos pueden ser asignados. Asignación de una tasa de fallos de software es

difícil de alcanzar y no es posible. Dado que el software es un factor fundamental y global de la operación del sistema se supone que el software

funcionará normalmente según lo previsto. No hay tal cosa como un árbol de fallos de software a menos que considerarse en el contexto del

sistema. El software es un conjunto de instrucciones que el hardware o el sistema en general para su correcto funcionamiento. Desde los

acontecimientos básicos de software no fallan en el sentido físico, en un intento de predecir la manifestación de los fallos de software o errores de

codificación con toda fiabilidad o veracidad es imposible, si no se hacen suposiciones. La predicción y la asignación de los índices de error humano

no es el propósito principal de un análisis de árbol de fallas, pero se puede intentar ganar un poco de conocimiento de lo que sucede con la

intervención humana inadecuada o la intervención en el momento equivocado.

TLC se puede utilizar como una herramienta de diseño valiosa, puede identificar posibles accidentes, y puede eliminar los cambios de diseñocostosos. También se puede utilizar como una herramienta de diagnóstico, la predicción de la falla del sistema más probable en una avería del

sistema. FTA se utiliza en condiciones de seguridad y la ingeniería fiabilidad y en todos los principales campos de la ingeniería.

Metodología

Metodología de FTA se describe en varias normas de la industria y del gobierno, incluyendo NRC NUREG-0492 para la industria de la energía

nuclear, una revisión al aeroespacial orientado a NUREG-0492 para su uso por la NASA, SAE ARP4761 de civiles aeroespacial, MIL-HDBK-338

para sistemas militares . Estándar de IEC IEC 61025 es para uso cross-industria de y ha sido adoptado como Norm Europea EN 61025.

Dado que ningún sistema es perfecto, se trata de un fallo del subsistema es una necesidad, y cualquier sistema de trabajo finalmente tendrá un

fallo en algún lugar. Sin embargo, la probabilidad de un éxito completo o parcial es mayor que la probabilidad de un fallo completo o fallo parcial.Montaje de un acuerdo de libre comercio por lo que no es tan tedioso como montar un árbol de éxito que puede llegar a ser muy lento.

Debido a que un montaje de TLC puede ser una experiencia costosa y engorrosa, el método perfecto es considerar subsistemas. De esta manera

se trata de sistemas más pequeños puede asegurar menos probabilidad de error trabajo, menos análisis del sistema. Después, los subsistemas se

integran para formar el sistema de gran bien analizado.

Un efecto no deseado se toma como la raíz de un árbol de la lógica. La lógica para llegar a los mejores eventos de la derecha puede ser diversa.

Un tipo de análisis que puede ayudar con esto se llama el análisis de peligros funcional, basado en Aeroespacial Práctica recomendada. Debe

haber un solo evento superior y todas las preocupaciones deben bajar de él árbol. Entonces, cada situación que podría causar ese efecto se

añade al árbol como una serie de expresiones lógicas. Cuando los árboles de falla están etiquetados con los números reales sobre probabilidades

de fallo, los programas informáticos pueden calcular probabilidades de fallo de árboles de fallos.

El árbol se suele escribirse usando símbolos convencionales puertas lógicas. La ruta a través de un árbol entre un evento y un iniciador en el árbol

se llama un conjunto de corte. La forma creíble más corta a través del árbol de fallos para iniciar evento se llama un corte Set Minimal.

Algunas industrias utilizan dos árboles de fallos y árboles de eventos. Un árbol de sucesos comienza a partir de un iniciador no deseado y sigue

posibles eventos del sistema a través de más de una serie de consecuencias finales. Como se considera cada nuevo evento, se añade un nuevo

nodo en el árbol con una división de probabilidades de tomar alguna de las ramas. Las probabilidades de una serie de "grandes acontecimientos"

ocurridos en el certamen inicial y luego se pueden ver.

Los programas de clásicos incluyen software la Eléctrica Instituto de Investigación de de Power CAFTA, que se utiliza por muchos de los las plantas

de energía nucleares de los EE.UU. y la por una mayoría de fabricantes internacionales aeroespaciales EE.UU. y la, y la SAPHIRE el Laboratorio

Nacional de de Idaho, que es utilizado por el Gobierno EE.UU. para evaluar la la seguridad y la fiabilidad de los reactores nucleares, el

transbordador espacial y la Estación Espacial Internacional. Fuera de los EE.UU., el software RiskSpectrum es una herramienta popular de árbol de

fallos y análisis de árbol de sucesos y está disponible para su uso en casi la mitad de las plantas de energía nuclear mundos de Análisis

Probabilístico de Seguridad.

Símbolos gráficos

Los símbolos básicos usados en TLC se agrupan en eventos, las puertas, y los símbolos de transferencia. Las variaciones menores se pueden

usar en el software de TLC.

Símbolos de Evento

Símbolos de evento se utilizan para los eventos principales y eventos intermedios. Eventos primarios no se han desarrollado aún más en el árbol de

fallos. Eventos intermedios se encuentran en la salida de una puerta. Los símbolos de evento se muestran a continuación:

Caso básico




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Evento externo

Caso Rústica

Evento acondicionado

Evento Intermedio

Los símbolos de evento primarios se utilizan típicamente como sigue:

Caso Basic - fallo o error en un componente del sistema o elemento de

Evento externo - normalmente debe ocurrir

Evento de Finca Rústica - un evento acerca de qué información insuficiente es disponible, o el cual es de ninguna consecuencia

Evento acondicionado - condiciones que restringen o afectan puertas lógicas

Una puerta de evento intermedio puede ser utilizado inmediatamente por encima de un evento primario para proporcionar más espacio para escribir

la descripción del evento. TLC es superior al enfoque de abajo.

Símbolos Gate

Símbolos Gate describen la relación entre eventos de entrada y de salida. Los símbolos se derivan de símbolos lógicos booleanos:

Puerta OR

Puerta AND

Exclusiva O puerta

Prioridad puerta AND

Inhibir la puerta

La puerta funciona de la siguiente manera:

O puerta - la salida se produce si se produce cualquier entrada

Puerta Y - la salida se produce sólo si ocurren todas las entradas

Exclusiva O puerta - la salida se produce si se produce exactamente una entrada

Prioridad puerta Y - la salida se produce si se producen las entradas en una secuencia específica especificada por un evento acondicionado

Inhibir la puerta - la salida se produce cuando se produce la entrada en virtud de una condición habilitante especificado por un evento

acondicionado

De Transferencia Symbols

Símbolos de transferencia se utilizan para conectar las entradas y salidas de árboles de fallos relacionados, como el árbol de fallo de un

subsistema a su sistema.

Traslado en

Traslado de salida

Foundation Basic Matemática

Eventos en el árbol de fallas están asociadas con probabilidades estadísticas. Por ejemplo, fallas de los componentes ocurren típicamente en algún

tasa de fracaso constante?. En este caso más simple, la probabilidad de fallo depende de la velocidad? y el tiempo de exposición t:

P = 1 -? Exp P t, t


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Un árbol de fallos se a menudo normalizó a un intervalo de tiempo dado, tal como un horas vuelo o un tiempo media de una misión. Probabilidades

de eventos dependen de la relación de la función de riesgo de eventos para este intervalo.

A diferencia de los diagramas convencionales de puertas lógicas en las entradas y salidas tienen los valores binarios de verdadero o falso, las

puertas de un árbol de probabilidades de fallo de salida relacionados con las operaciones de ajuste de la lógica de Boole. La probabilidad de

evento de salida de una puerta depende de la probabilidad de eventos de entrada.

An gate Y representa una combinación de eventos independientes. Es decir, la probabilidad de cualquier evento de entrada de una puerta Y no se

ve afectada por cualquier otro evento de entrada a la misma puerta. En términos teóricos establecidos, esto es equivalente a la intersección de losconjuntos de eventos de entrada, y la probabilidad de la salida de la puerta y está dada por:

P = P = P P

Una puerta O, por otro lado, corresponde a establecer la unión:

P = P = P P - P

Desde probabilidades de fallo en árboles de fallos tienden a ser pequeñas, por lo general P se convierte en un término de error muy pequeño, y la

salida de una puerta O se puede aproximar de forma conservadora mediante el uso de una suposición de que las entradas son eventos

mutuamente excluyentes:

P P P, P 0

Una puerta O exclusiva con dos entradas representa la probabilidad de que una o la otra entrada, pero no ambos, se produce:

P = P P - 2P

Una vez más, ya que P por lo general se convierte en un término de error muy pequeña, el exclusivo O puerta Y tiene valor limitado en un árbol de

fallos.

Análisis

Muchos enfoques diferentes se pueden utilizar para modelar un acuerdo de libre comercio, pero la forma más común y popular se pueden resumir en unos pocos pasos. Un solo árbol de fallos se utiliza para analizar una y sólo una evento no deseado o la parte superior de eventos, que pueden

ser posteriormente alimenta a otro árbol de fallos como un caso básico. A pesar de la naturaleza de la evento no deseado puede variar

dramáticamente, un acuerdo de libre comercio sigue el mismo procedimiento de para cualquier evento no deseado; ya sea un retardo de de ,25

mseg para la generación de energía eléctrica de, un de carga sin ser detectados bahía fuego, o la al azar, lanzamiento no intencionado de un

ICBM. Debido a los costes laborales, FTA es normalmente sólo se realiza para los eventos no deseados más graves.

Análisis TLC consta de cinco pasos:

Definir el evento no deseado para estudiar

Definición de el evento no deseado puede ser muy difícil de atrapar, aunque algunos de los eventos son muy fácil y obvia de observar. Un

ingeniero con el una amplia conocimiento de el diseño de el sistema o un analista de sistema con una formación en ingeniería es la mejor persona que puede ayudar a definir y numerar las eventos no deseados. Los eventos no deseados se utilizan a continuación, para hacer

que el acuerdo de libre comercio, uno acontecimiento para uno acuerdo de libre comercio; no hay dos eventos serán utilizados para hacer

que uno acuerdo de libre comercio.

Obtener una comprensión del sistema

Una vez que se selecciona el evento no deseado, todas las causas con probabilidades de afectar el evento no deseado de 0 o más se

estudiaron y se analizaron. Obtención de números exactos para las probabilidades que conducen al evento es por lo general imposible por

la razón de que puede ser muy costoso y requiere mucho tiempo para hacerlo. Las aplicaciones informáticas se utiliza para estudiar las

probabilidades, lo que puede dar lugar a análisis de sistemas menos costosos. Los analistas de sistemas pueden ayudar a con la

comprensión de el sistema en general. Los diseñadores de sistemas tienen un conocimiento completo del sistema y este conocimiento es

muy importante para no perder ninguna causa que afecta el evento no deseado. Para el evento seleccionado todas las causas se numeran

a continuación, y se secuenciaron en el orden de ocurrencia y, a continuación se utilizan para el siguiente paso que está dibujando o

construir el árbol de fallos.

Construir el árbol de fallas




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Después de seleccionar el evento deseado y después de haber analizado el sistema de modo que conocemos todos los efectos que

provocan ahora podemos construir el árbol de fallos. Árbol de Fault se basa en AND y puertas OR que definen las principales características

de la árbol de fallas.

Evaluar el árbol de fallas

Después de que el árbol de fallos se ha montado para un evento no deseado específica, se evalúa y se analizó para cualquier posible

mejora o en otras palabras, el estudio de la gestión de riesgos y encontrar maneras para la mejora del sistema. Este paso es como una

introducción para el paso final que será para controlar los peligros identificados. En resumen, en este paso se identifican todos los posiblespeligros que afectan de una manera directa o indirecta en el sistema.

Control de los peligros identificados

Este paso es muy específica y difiere en gran medida de un sistema a otro, pero el punto principal será siempre que después de la

identificación de los peligros de todos los métodos posibles son perseguidos para disminuir la probabilidad de ocurrencia.

Comparación con otros métodos analíticos

FTA es un método deductiva, top-down destinado a analizar los efectos de la iniciando faltas y eventos sobre un sistema complejo. Esto contrasta

con el modo de fallo y análisis de efectos, que es un método de análisis inductivo, de abajo hacia arriba el objetivo de analizar los efectos de unsolo componente o fallas en los equipos o de funciones subysystems. TLC es muy bueno para mostrar cuán resistente es un sistema de fallas que

inician únicas o múltiples. No es bueno para encontrar los posibles fallos de iniciación. FMEA es bueno en forma exhaustiva catalogación fallas

inician, y la identificación de sus efectos locales. No es bueno en el examen de múltiples fracasos o sus efectos a nivel del sistema. FTA considera

los acontecimientos externos, FMEA no. En el sector aeroespacial civil, la práctica habitual es realizar tanto FTA y FMEA, con un modo de fallo

sumario efectos como la interfaz entre FMEA y FTA.

Alternativas a TLC incluyen diagrama de dependencia, también conocido como diagrama de bloques fiabilidad y análisis de Markov. Un diagrama

de la dependencia es equivalente a un análisis de árbol de éxito, la inversa lógica de un TLC, y representa el sistema el uso de rutas en vez de

puertas. DD y STA producen probabilidad de éxito en lugar de probabilidad de un evento de la parte superior.

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