《汽车维修工程》教学课件 2-4故障树分析(FTA)
故障树分析FTAPPT教学课件
Z ` Ì g
圆形图示
事件记号
③省略事件 它表示省略事件，主要用 于表示不必进一步剖析的 事件和由于信息不足，不 能进一步分析的事件 。 ④通常现象 不是缺陷现象，主要用于 表示正常事件，是系统正 常状态下发生的正常事件。
22
H ` Ì g
家形图示
事件记号
⑤移动(转移）记号 FT图示上表示关联部分 的移动或者是连接。 三角形顶上的线表示向 此方向移动，横向的表 示横向移动。
15
※实际的FTA：顶上事件和中间事件用“and” 或者“or”连 结 起火是因为有「火种」而且还有 起火 「燃烧物」才会发生。
and 火种 燃烧物 →双方只要一个不存在,就不会 发生「and」。
车祸 or
交通事故因「打瞌睡」发生,也会 因「速度太快」而发生。 →只要有一个存在,就会发生 「or」。
(IN)
(OUT)
O p ` Ì g
23
移动记号的使用例
1 1
2
2
24
逻辑记号
• 表现象间因果关系的记号
25
逻辑记号
X
①AND形出入口 表示出现所有输入现 象时才会引起输出现 象。 Ａ与Ｂ同时出现时， 产生Ｘ。表示冗长性。
B
A
26
逻辑记号
X
②OR形出入口 表示出现任何一个输 入现象时都会引起输 出现象。 Ａ与Ｂ随便一个出现 时，都会引起Ｘ出现。
欠け クラック 変形
＝崩缺+裂纹+变形 ＝0.01+0.02+0.005
1%
2%
0.5%
＝0.035 ＝ 3.5％
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32
故障树(FTA)方法详细讲解 PPT课件
分析步骤
建立故障树； 故障树定性分析 故障树定量分析 重要度分析 分析结论：薄弱环节 确定改进措施
准 备 工 作
选择 合理 的顶 事件
建 造 故 障 树
故障树定性分析
求最小割集 最小割集比较
故障树定量分析
求顶事件发生概率 重要度分析
确定 设计 上的 薄弱 环节
故障树指用以表明产品哪些组成部分的故障或外 界事件或它们的组合将导致产品发生一种给定 故障的逻辑图。
故障树是一种逻辑因果关系图，构图的元素是 事件和逻辑门
事件用来描述系统和元、部件故障的状态 逻辑门把事件联系起来，表示事件之间的逻辑关系
基本概念
故障树分析（ FTA ）
通过对可能造成产品故障的硬件、软件、环境、 人为因素进行分析，画出故障树，从而确定产 品故障原因的各种可能组合方式和(或)其发生 概率。
定性分析 定量分析
FTA目的
目的
帮助判明可能发生的故障模式和原因； 发现可靠性和安全性薄弱环节，采取改进措施，
以提高产品可靠性和安全性； 计算故障发生概率； 发生重大故障或事故后，FTA是故障调查的一
种有效手段，可以系统而全面地分析事故原因， 为故障“归零”提供支持； 指导故障诊断、改进使用和维修方案等。
双发电机 电站丧失部分电力
+
不同时发生
故障树(FTA)方法详细讲解PPT课件
最小割集：若将割集中所含的底事件任意去掉一个 就不再成为割集了，这样的割集就是最小割集。
路集、最小路集概念
路集：故障树中一些底事件的集合，当这些底事件 同时不发生时，顶事件必然不发生；
最小割集：若将路集中所含的底事件任意去掉一个
就不再成为路集了，精这选ppt样课件2的021路集就是最小路集。
确定顶上事件为,“甲醇羰基化生产醋酐合成反应釜爆炸”。
（2）根据因果关系分析、编制事故树
从顶上事件开始，采用演绎分析法，一级一级往下找出所有原因事件，直到最基本的原因事件
为止。
每一层事件都按照输入（原因）输出（结果）之间逻辑关系用逻辑门连接起来，从而按其逻辑
关系画出事故树。
以T“羰基化生产醋酐合成反应釜爆炸”为顶上事件，故首先将此顶上事件写在事故树图的最上
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最小割集的意义
最小割集对降低复杂系统潜在事故风险具有重大 意义
如果能使每个最小割集中至少有一个底事件恒不发生 (发生概率极低)，则顶事件就恒不发生(发生概率极 低) ，系统潜在事故的发生概率降至最低
消除可靠性关键系统中的一阶最小割集，可消除 单点故障
可靠性关键系统不允许有单点故障，方法之一就是设 计时进行故障树分析，找出一阶最小割集，在其所在 的层次或更高的层次增加“与门”，并使“与门”尽 可能接近顶事件。
精选ppt课件2021
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故障树常用逻辑门符号
符号
说明
禁门：
A
禁门打开条件
仅当“禁门打开条件”发生时，输入事件B发生才导致输 出事件A发生；
打开条件写入椭圆框内。
B
顺序与门：仅当输入事件B按规定的“顺序条件”发生时， 输出事件A才发生。
A 顺序条件
故障树分析方法(FTA)
故障树分析方法（FTA）
1.确定系统：首先，确定要进行故障树分析的系统。
这可以是任何类
型的系统，如电力系统、交通系统或工业生产系统。
2.定义故障：确定可能导致系统故障的故障模式。
这些故障可以是硬
件故障、软件故障或运营失误等。
3.构建故障树：根据系统中不同组件之间的逻辑关系，构建故障树。
故障树是一个逆推的树形图，从故障事件开始，逐步追溯到其潜在原因。
4.分析故障树：通过计算不同故障模式的概率，评估系统的可用性。
这可以通过使用概率论的方法，如布尔代数、事件树分析或蒙特卡洛模拟等。
5.识别关键故障：确定导致系统故障的关键故障模式。
这些故障模式
可能会导致系统的重大损失或影响其正常运行。
6.提出解决方案：基于故障树分析的结果，提出改进系统可靠性的解
决方案。
这可以包括改变系统设计、增加备件或实施更严格的维护程序等。
然而，故障树分析方法也有一些限制。
首先，它需要大量的数据和专
业知识来构建和分析故障树。
其次，故障树只能分析已知的故障模式，而
无法处理未知的故障。
总之，故障树分析方法是一种强大的工具，可以帮助评估和分析系统
可靠性。
它可以用于预测潜在的故障模式，并提供改进系统可靠性的解决
方案。
尽管存在一些限制，但故障树分析方法仍然是一种广泛应用于工程
和管理领域的方法。
故障树(FTA)方法详细讲解doc资料31页PPT
46、我们若已接受最坏的，就再没有什么损失。——卡耐基 47、书到用时方恨少、事非经过不知难。——陆游 48、书籍把我们引入最美好的社会，使我们认识各个时代的伟大智者。——史美尔斯 49、熟读唐诗三百首，不会作诗也会吟。——孙洙 50、谁和我一样用功，谁c资料
36、“不可能”这个字(法语是一个字 )，只 在愚人 的字典 中找得 到。--拿 破仑。 37、不要生气要争气，不要看破要突 破，不 要嫉妒 要欣赏 ，不要 托延要 积极， 不要心 动要行 动。 38、勤奋，机会，乐观是成功的三要 素。(注 意：传 统观念 认为勤 奋和机 会是成 功的要 素，但 是经过 统计学 和成功 人士的 分析得 出，乐 观是成 功的第 三要素 。
FTA故障树分析和鱼骨图分析简介PPT讲稿
中、小要因必须使用价值判断（如…不良）。
3.脑力激荡时，应尽可能多而全地找出所有
可能原因，而不仅限于自己能完全掌控或 正在执行的内容。对人的原因，宜从行动 而非思想态度面着手分析。
绘制鱼骨图(二) - 鱼骨图绘制过程
1.填写鱼头（按为什么不好的方式描述），
故障树的事件符号
矩形符号：表示顶上事件或中间事件, 也就是需 要往下分析的事件。
圆形符号：表示基本原因事件, 他可以是人的差错, 也 可以是机械, 元件的故障或环境不良因素等, 他是最基本的, 不能继续再往下分析的事件。
屋形符号：主要用于表示正常事件, 是系统正常状 态下发生的正常事件。
菱形符号：主要用于表示不必进一步剖析的事件和由 于信息不足, 不能进一步分析的事件。
环等）。
2.按头脑风暴分别对各层别类别找出所有可
能原因（因素）。
3.将找出的各要素进行归类、整理，明确其
从属关系。
4.分析选取重要因素。 5.检查各要素的描述方法，确保语法简明、
意思明确。
绘制鱼骨图(一) - 分析要点
1.确定大要因（大骨）时，现场作业一般从
“人机料法环”着手,管理类问题一般从 “人事时地物”层别，应视具体情况决定。
鱼骨图的三种类型
• 整理问题型鱼骨图（各要素与特性值间不存
在原因关系，而是结构构成关系）。
• 原因型鱼骨图（鱼头在右，特性值通常以
“为什么……”来写）。
• 对策型鱼骨图（鱼头在左，特性值通常以
“如何提高/改善……”来写）。
绘制鱼骨图(一) - 分析问题原因 / 结构
1.针对问题点，选择层别方法（如人机料法
A1―形成混合气 A2―遇火源 A3―液态烃泄漏 A4―未报警 A5―静电火花 A6―附近有机动车通行 A7―罐爆裂 A8―静电未消除 A9―罐超压 A10―安全阀未起作用 A11―未报警 A12―未报警 A13―无显示 A14―液面未显示 A15―压力无显示
故障树分析FTA
故障树分析（F T A）故障树分析是一种根据系统可能发生的事故或已经发生的事故结果，去寻找与该事故发生有关的原因、条件和规律，同时可以辨识出系统中可能导致事故发生的危险源。
故障树分析是一种严密的逻辑过程分析，分析中所涉及到的各种事件、原因及其相互关系，需要运用一定的符号予以表达。
故障树分析所用符号有三类，即事件符号，逻辑门符号，转移符号。
图1 故障树的事件符号事件符号如图1所示包括：（1）矩形符号矩形符号如图1a）所示。
它表示顶上事件或中间事件，也就是需要往下分析的事件。
将事件扼要记入矩形方框内。
（2）圆形符号圆形符号如图1b）所示。
它表示基本原因事件，或称基本事件。
它可以是人的差错，也可以是机械、元件的故障，或环境不良因素等。
它表示最基本的、不能继续再往下分析的事件。
（3）屋形符号屋形符号如图1c）所示。
主要用于表示正常事件，是系统正常状态下发生的正常事件。
（4）菱形符号菱形符号如图1d）所示。
它表示省略事件，主要用于表示不必进一步剖析的事件和由于信息不足，不能进一步分析的事件。
图2 故障树逻辑门符号逻辑门符号如图2所示包括：——逻辑与门。
表示仅当所有输入事件都发生时，输出事件才发生的逻辑关系，如图2a）所示。
——逻辑或门。
表示至少有一个输入事件发生，输出事件就发生的逻辑关系，如图2b）所示。
——条件与门。
图2c）所示，表示B1、B2不仅同时发生，而且还必须再满足条件α，输出事件A才会发生的逻辑关系。
——条件或门。
图2d），表示任一输入事件发生时，还必须满足条件α，输出事件A才发生的逻辑关系。
——排斥或门。
表示几个事件当中，仅当一个输入事件发生时，输出事件才发生的逻辑关系，其符号如图2e）所示。
——限制门。
图2f）所示，表示当输入事件B发生，且满足条件X时，输出事件才会发生，否则，输出事件不发生。
限制门仅有一个输入事件。
——顺序与门。
表示输入事件既要都发生，又要按一定的顺序发生，输出事件才会发生的逻辑关系，其符号如图2g）表示。
故障树(FTA)方法详细讲解
力”和“控制系统故障”三者中，第一、第二原因同时发生且在第三原因存在的条件下，反应釜爆
炸事故才可能发生，因此第一层逻辑门为件与门。
依次类推，直至事故树的规模和分析深度已达到可认为是基本事件的程度为止，得到“羰基化
生产醋酐合成反应釜爆炸”的事故树图，如图1所示：
2.甲醇羰基化生产醋酐合成反应釜爆炸事故成功树的编制
左图表示下面转到以字母数字为代号所指结构相似而事件标号不同的子树去不同事件标号在三角形旁注明右图表示相似转移符号所指子树与此处子树相似但事件标号不同工人坠落死亡工作高度超过xx米下方无阻挡门工人坠落安全带设施不起作用工人失足坠落身体重心在船台外工作面打滑工人身体失去平衡安全带设施不起作用安全带设施的缺陷未使用安全带安全带支撑物坏安全带坏为移动工作地点而卸除工人疏忽未用飞机因发动机故障不能飞行23发动机a故障发动机c故障x3x6发动机b故障x1x4x2x5事件符号x7x12事件符号x13x18选择合理最小割集比较故障树定性分析重要度分析故障树定量分析确定设计薄弱环节采取措高产品可靠性和安全fta报告割集
M1 M2 M3 (x4 x5) (x6 x7 ) x3 x6 x8 在上一级为： (x4 x7 ) (x5 x7 ) x3 x6 x8
最终结果为：
T x1 x2 M1 x1 x2 x3 x6 x8 (x4 x7 ) (x5 x7 )
最小割集比较
2/3
D 发动机A 故障
发动机B 故障
发动机C 故障
D
D
＋ 事件符号X7～X12 事件符号X13～X18
X1
E
X4
E
·
＋
X2
X3
X5
X6
故障树分析
建树步骤
广泛收集并分析系统及其故障的有关资料； 选择顶事件； 建造故障树； 简化故障树。
故障树分析(FTA)
故障树分析（FTA）故障树分析是一种根据系统可能发生的事故或已经发生的事故结果，去寻找与该事故发生有关的原因、条件和规律，同时可以辨识出系统中可能导致事故发生的危险源。
故障树分析是一种严密的逻辑过程分析，分析中所涉及到的各种事件、原因及其相互关系，需要运用一定的符号予以表达。
故障树分析所用符号有三类，即事件符号，逻辑门符号，转移符号。
图1 故障树的事件符号事件符号如图1所示包括：（1）矩形符号矩形符号如图1a）所示。
它表示顶上事件或中间事件，也就是需要往下分析的事件。
将事件扼要记入矩形方框内。
（2）圆形符号圆形符号如图1b）所示。
它表示基本原因事件，或称基本事件。
它可以是人的差错，也可以是机械、元件的故障，或环境不良因素等。
它表示最基本的、不能继续再往下分析的事件。
（3）屋形符号屋形符号如图1c）所示。
主要用于表示正常事件，是系统正常状态下发生的正常事件。
（4）菱形符号菱形符号如图1d）所示。
它表示省略事件，主要用于表示不必进一步剖析的事件和由于信息不足，不能进一步分析的事件。
图2 故障树逻辑门符号逻辑门符号如图2所示包括：——逻辑与门。
表示仅当所有输入事件都发生时，输出事件才发生的逻辑关系，如图2a）所示。
——逻辑或门。
表示至少有一个输入事件发生，输出事件就发生的逻辑关系，如图2b）所示。
——条件与门。
图2c）所示，表示B1、B2不仅同时发生，而且还必须再满足条件α，输出事件A才会发生的逻辑关系。
——条件或门。
图2d），表示任一输入事件发生时，还必须满足条件α，输出事件A 才发生的逻辑关系。
——排斥或门。
表示几个事件当中，仅当一个输入事件发生时，输出事件才发生的逻辑关系，其符号如图2e）所示。
——限制门。
图2f）所示，表示当输入事件B发生，且满足条件X时，输出事件才会发生，否则，输出事件不发生。
限制门仅有一个输入事件。
——顺序与门。
表示输入事件既要都发生，又要按一定的顺序发生，输出事件才会发生的逻辑关系，其符号如图2g）表示。
故障树分析完美版PPT
〔二〕分析步骤〔续〕
〔4〕确定顶上事件 所谓顶上事件就是要分析的对象事件。对于某一确定的系统，可
能发生多种事故，但究竟以那一种事故作为分析的对象？一般来 说要确定那些易于发生且后果严重的事故作为事故树分析的顶上 事件。 〔5〕调查原因事件 从人、机、环境出发调查与事故有关的所有原因事件和各种因素。 〔6〕绘制事故树图 采用规定的符号，从顶上事件起，一级一级找出直接原因事件， 按其逻辑关系，绘制出事故树图。
入炉
未连续定 期排污
给水水质检测不严
排污管道 堵塞
未定时 化验
化验项目 值错误
图15-3 锅炉结垢事故树图
排污结构 装置缺陷
〔四〕布尔代数运算法那么及事故树的数学表达式
1.布尔代数运算法那么 在事故树分析中常用逻辑运算符号〔 ● ，＋〕将
各个事件连接起来，此连接式称为布尔代数表达式。 在求最小割集时，要用布尔代数运算法那么，化简代 数式。这些法那么见表15-2所示。
故障树分析
〔一〕概述
事故树〔Fault Tree Analysis， 缩写为FTA〕也称故障树，在日本称为 FTA平安工学，是一种描述事故因果关 系的有方向的“树〞，是平安系统工程 中重要的分析方法之一。它能对各种系 统的危险性进行识别评价，既适用于定 性分析，又能进行定量分析。
FTA作为平安分析评价和事故预测的
〔二〕分析步骤〔续〕
〔7〕定性分析 按事故树结构，利用布尔代数化简事故树，求取事故树最小割集或
最小径集，分析根本领件的结构重要度，根据定性分析的结论，确 定预防事故发生的措施。 〔8〕定量分析 确定各根本领件发生的失误率，并计算其发生的概率，标在事故树 上，并求出顶上事件发生的概率，分析各根本领件的概率重要度。 根据定量分析结果对系统进行风险分析，以确定平安投资方向。 〔9〕进行平安评价 根据损失率的大小评价该类事故的危险性。目前我国FTA一般都考 虑到第7步进行定性分析为止，也能取得较好效果。
故障树分析法FTA分析
FMEA工作表步驟 3: 檢查
當一旦確定了適當的行動措施，需要做的一件工作就是測試它們的 效能。同時，還需要進行設計驗證。而且，還需要選擇合適的檢查 方法。首先，工程師應當關注當前對系統所採取的控制措施，也就 是那些防止失效模式發生或者在失效問題殃及客戶之前予以發現。 之後，應當確定可以或者已經用於類似系統的，旨在發現失效問題 的測試、分析、監控以及其他技術方法。根據這些控制措施，工程 師可以了解某種失效問題能夠得以識別或發現的可能性到底有多大。 前兩步的每種組合形式都將獲得一個發現指數(D)。該指數表示的 是，預定的測試或檢查工作在消除缺陷或發現失效模式方面的能力。
首先，有必要對當前系統及其功能加以描述。透徹的理解將會簡化 進一步的分析工作。這樣，工程師就能夠明白，到底系統的哪些用 法是人們所需要的，而哪些並非如此。重要的是要同時考慮到預期 和意外用法。意外用法屬於是不利環境的一種形式。接下來，需要 為系統創建一幅框圖。該圖用於概括描述主要組件或過程步驟以及 它們之間是如何彼此關聯起來的。這些就是所謂的邏輯關係，而 FMEA正是圍繞這些關係而進行下去的。建立一個編碼系統將有助於 標識不同的系統要素。FMEA之中應當始終包括有上述框圖。
風險優先順序數（Risk Priority Numbers）
在對嚴重程度、出現頻度和易發現性進行分級之後，只需把這三個 數值乘起來，就可以得到RPN：RPN = S x O x D RPN在選擇防範失效模式的行動措施方面並不發揮什麼重要作用。它 們更大程度上是屬於評價這些行動措施方面的閾值。 對於整個過程和/或設計而言，這是一項必須完成的工作。一旦完 成，最大關注範圍的確定工作就會變得輕鬆。就糾正措施而言，RPN 最高的失效模式應當獲得最高的優先順序別。這就是說，嚴重程度 值最高的失效模式並不一定就應當首先加以處理。首先應當處理的 可能是那些嚴重程度相對較低，但更常發生且不太易於發現的失效 問題
故障树分析方法（FTA）
一、故障树分析法概述 故障树分析法（Fault Tree Analysis）是由美国贝尔电话研究所的沃森（Watson）和默恩斯（Mearns）与于1961年首次提出并应用于分析民兵式导弹发射控制系统的。
其后，波音公司的哈斯尔（Hasse）、舒劳德（Schroder）、杰克逊（Jackson）等人研制出故障树分析法计算程序，标志着故障树分析法进入了以波音公司为中心的宇航领域。
1974年，美国原子能委员会发表了以麻省理工学院（MIT）拉斯穆森（Rasmussen）为首的安全组所写的“商用轻水反堆核电站事故危险性评价”的报告，该报告采用了美国国家航空和管理部于60年代发展起来的事件树（ET：Event Tre e）和故障树分析方法。
这一报告的发表引起了各方面的很大反响，并推动了故障树分析法从宇航、化工和机械等工业领域。
所谓故障树分析，就是首先选定某一影响最大的系统故障作为顶事件，然后将造成系统故障的原因逐级分解为中间事件，直至把不能或不需要分解的基本事件作为底事件为止，这样就得到了一张树状逻辑图，称为故障树。
如图1-1所示就是一简单的故障树。
这一简单故障树表明：作为顶事件的系统故障是由部件A的故障或部件B的故障引起的，而部件A的故障可能由元件1引起，也可能由元件2引起，部件B的故障则由元件3和元件4同时发生故障时引起，这样，就将引起系统故障的基本原因及影响途径表达得一清二楚。
更一般地说，故障树分析就是以故障树为基础，分析影响顶事件发生的底事件种类及其相对影响程度。
故障树分析包括以下几个主要步骤：建立故障树、故障树的定性分析和故障树的定量分析 。
图1-1 简单的故障树 二、故障树的建立故障树的建立有人工建树和计算机建树两类方法，它们的思路相同，都是首先确定顶事件，建立边界条件，通过逐级分解得到的原始故障树，然后将原始故障树进行简化，得到最终的故障树，供后续的分析计算用。
1、确定顶事件在故障诊断中，顶事件本身就是诊断对象的系统级（总体的）故障部件。
故障树(FTA)方法详细讲解
精选2021版课件
7
故障树常用事件符号
符号
底 事 件
说明
元、部件在设计的运行条件下发生的随机故障事件。
实线圆——硬件故障 虚线圆——人为故障
未探明事件
表示该事件可能发生，但是概率较小，勿需再进一步分析 的故障事件，在故障树定性、定量分析中一般可以忽略不 计。
顶事 人们不希望发生的显著影响系统技术性能、经济性、 件 可靠性和安全性的故障事件。顶事件可由FMECA 分析确定。
（2）由成功树可知x1,x2同在一个最小径集中；x3,x4,x5,x8,x9同在一个最小径集 中；x6,x7,x10,x11,x12,x13,x14,x15,x16,x17,x18,x19,x20同在一个最小径集中。 故
I(6) = I(7) = I(10) = I(11) = I(12) = I(13) = I(14) = I(15) = I(16) = I(17) = I(18) = I(19) = I(20)
计算故障发生概率； 发生重大故障或事故后，FTA是故障调查的一
种有效手段，可以系统而全面地分析事故原因， 为故障“归零”提供支持； 指导故障诊断、改进使用和维修方案等。
精选2021版课件
6
FTA特点
特点
是一种自上而下的图形演绎方法； 有很大的灵活性； 综合性：硬件、软件、环境、人素等； 主要用于安全性分析；
发 电 机 II 故 障
精选2021版课件
10
故障树常用逻辑门符号
符号
说明
禁门：
A
禁门打开条件
仅当“禁门打开条件”发生时，输入事件B发生才导致输 出事件A发生；
打开条件写入椭圆框内。
B
顺序与门：仅当输入事件B按规定的“顺序条件”发生时， 输出事件A才发生。
故障树(FTA)方法详细讲解
精选可编辑ppt
12
故障树示例
工人坠落 死亡
工人坠落
·
工作高度超过XX米， 下方无阻挡门
安全带设施 不起作用
1
工人失足 坠落
＋
身体重心在 船台外
1
安全带设施 不起作用
工作面 打滑
＋
安全带设施 的缺陷
未使用 安全带
工人身体 失去平衡
＋
＋
飞机因发动机故障 不能飞行
M 1 M 2 M 3 (x 4 x 5) (x 6 x 7) x 3 x 6 x 8 在上一级为： (x 4 x 7) (x 5 x 7) x 3 x 6 x 8
最终结果为：
Tx 1 x2 M 1
x 1 x2 x3 x6 x8 (x4 x7) (x5 x7)
精选可编辑ppt
21
最小割集比较
根据最小割集含底事件数目(阶数)排序，在各个 底事件发生概率比较小，且相互差别不大的条件 下，可按以下原则对最小割集进行比较：
精选可编辑ppt
10
故障树常用逻辑门符号
符号
说明
禁门：
A
禁门打开条件
仅当“禁门打开条件”发生时，输入事件B发生才导致输 出事件A发生；
打开条件写入椭圆框内。
B
顺序与门：仅当输入事件B按规定的“顺序条件”发生时， 输出事件A才发生。
A 顺序条件
B
A
非门：输出事件A是输入事件B的逆事件。
B
精选可编辑ppt
2/3
D 发动机A 故障
发动机B 故障
发动机C 故障
D
D
＋ 事件符号X7～X12 事件符号X13～X18
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第七节 故障树分析（FTA）
收集各故障发生的概率数据； 选定系统可能发生的最不希望发生的故障状态作为顶事件，画逻 辑图； 对故障树作定性分析，确定系统的故障模式； 对故障树进行定量计算 ，计算出顶事件发生概率、各底事件的要 度、概率重要度、关键重要度等可靠性指标。
第七节 故障树分析（FTA）
故障树常用的符号图形、名称与含义
第七节 故障树分析（FTA）
汽车双管路制动系统故障树：
第七节 故障树分析（FTA）
特点：
建树过程 复杂 ，人不同
树不同
系统越复杂， 建树越困难，
耗时越长
数据收集困难
应用于 工程技术和系统
工程中
故障树分析的 理论基础 ，同样 可用于定量分析
特点
图形演绎法
联系 可能因素
编制计算程 序，在故障树分 析中不可缺少
1
结果事件
在框内注明故障定义，其下与逻辑门联接，再分解为中间事件和
底事件
是基本故障事件（不能再进行分解）或毋须再探明的事件，但一
2
底事件
般它的故障分布是已知的，是导致其他事件发生的原因事件，位
于故障树的底端，是逻辑门的输入事件而不是作为输出
又称为展开事件或未探明事件。发生的概率小，因此对此系统来
3
省略事件
第七节 故障树分析（FTA）
汽车双管路制动系统故障树故障树分析示例
第七节 故障树分析（FTA）
什么是故障树分析？
（1）故障树是一种逻辑因果关系图,呈现出特殊的倒立树状。
（2）它通过使用各种逻辑门符号、事件符号和转移符号来描述系 统中各种事件和状态之间的因果逻辑关系。
（3）通俗来说,故障树中逻辑门的输入事件是输出事件的“因”,逻 辑门的输出事件是输入事件的“果”。
故障树是实际系统故障组合和传递的逻辑关系的正确而抽象的表达。 建树是按照严格的演绎逻辑，从顶事件开始，向下逐级追溯事件的 直接原因，直至找出全部底事件为止，最后得到一棵故障树。
建树所用的符号 事件符号 逻辑门符号 转移符号
第七节 故障树分析（FTA）
故障树常用的事件符号及释义
序号
符号
名称
含义
分为顶事件和中间事件，是由其他事件或事件组合导致的事件。
定量求出失 效概率和其 他可靠性特征
管理、 维修指南
第七节 故障树分析（FTA）
2.故障树的建立
故障树分析法一般步骤：
对所选定的系统作必要的分析，确切了解系统的组成及各项操 作内容，熟悉其正常的作业图；
对系统的故障进行定义，对预计可能发生的故障、过去发生过事 例作广泛的调查 ； 仔细分析各种故障的形成原因，如设计、制造、装配、运行、环 境条件、人为因素等；
（4）故障树分析自上而下,通过依次展开更为详细(或者叫更低一级) 的设计层次逐步向下进行。
采用相应的符号表示事件，用描述事件间逻辑因果关系的符号把各事件联 结成倒立的树状图形（故障树），用以表示系统特定顶事件与其各子系统 或各元件的故障事件及其它有关因素之间的逻辑关系。
第七节 故障树分析（FTA）
把系统所不希望发生的故障事件作为分析的目标 先找出导致这一事件（顶事件）发生的直接因素和可能的原因 接着将这些直接因素和可能的原因作为第二级事件，再往 下找出造成第二级事件发生的全部直接因素和可能的原因 依此逐级地找下去至追查到最原始的直接因素（底事件）
第七节 故障树分析（FTA）
汽车双管路制动系统故障树：
依次类推，逐级向下发展，直至找到引起系统故障 的全部毋需再追究下去的原因 ，作为底事件。
第七节 故障树分析（FTA）
建树注意事项：
选择建树流程时，通常是以系统功能为主线来分析所有故障事件并按逻辑贯 穿始终。但一个复杂系统的主流程可能不是唯一的，因为各分支常有其自己 的主流程，建树时要灵活掌握；
合理地选择和确定系统及单元的边界条件 ； 故障事件定义要具体，尽量做到唯一解释； 系统中各事件间的逻辑关系和条件必须十分清晰，不允许逻辑混乱和条件 矛盾； 故障树应尽量地简化，去掉逻辑多余事件，以方便定性、定量分析。
由转入符号（或称转此符号） 、转出符号（或转向符号）加 上相应的标号，分别表示从某 处转入和转到某处
第七节 故障树分析（FTA）
建立故障树：
顶事件
中间事件 底事件 故障树
顶事件是那些可以分解且有明确定义的需要分析的系统故障。
导致顶事件所有可能的直接原因为第一级中间事件 ，以 此类推。将这些事件用相应的事件符号表示 ，并用逻辑 门符号相联接。
第七节 故障树分析（FTA）
故障树的定量分析
任务
利用故障树作为计算模型，在已知底事件发生概率的条件下，求出顶事件 （即系统失效）的发生概率，从而对系统的可靠性、安全性及风险作出评估。
①与门结构的输出事件发生的概率（并联系统发生失效概率）
n
n
P(x) P(xi ) P(xi )
说不需要进一步分析的事件；或暂时不必或暂时不可能探明其原
因的底事件
4
条件事件
是可能出现也不可能出现的故障事件，当给定条件满足时，这一 事件就成立，否不成立就删去
第七节 故障树分析（FTA）
第七节 故障树分析（FTA）
序号 1
2
故障树常用的转移符号及释义
符号
名称
事件的转 移
事件的转 移
含义
将故障树的某一完整部分 （ 子树） 转移到另一处复用， 以减少重复并简化故障树
第七节 故障树分析（FTA）
3.故障树的分析
故障树定性分析 故障树定量分析
第七节 故障树分析（FTA）
故障树的定性分析
主要任务
找出故障树的全部最小割集或全部最小路集。
原则
①比较小概率失效元件组成的各种系统失效概率时，其故障树所含最小割集 的最小阶数越小，系统的失效概率越高；在所含最小割集的最小阶数相同的 情况下，该阶数的最小割集的个数越多，系统的失效概率越高。 ②比较同一系统中各基本事件的重要性时，按各基本事件在不同阶数的最小 割集中出现的次数来确定其重要性大小；所在最小割集的阶数越小，出现的 次数越多，该基本事件的重要性越大。
汽车维修工程
第七节 故障树分析（FTA）
1.FTA概述
故障树分析—FTA (Fault Tree Analysis)是60年代发展起来 的用于可靠性、安全性分析和风险评价的一种方法。 作用：主要是针对各种复杂系统与初样设计阶段进行可靠性安全 性分析。用于系统的故障分析、预测和找出系统的薄弱环节，以 便在设计、制造和使用中采取相应的改进措施。