故障树分析(上)PPT课件
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FTA(树图)培训材料PPT课件
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。
10
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。 树图中的主要类别一般可以不先从“5M1E”出发，而是根据具体的质量问 题或逻辑关系去选取。
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。
FTA（故障树图）培训材料
1
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。
FMEA与FTA的比较
17
实例1：目的手段型
18
实例2：因果分析型
例：某制药厂生产骨痛贴膏 ，出现废片率高的问题。经 过调查，症结是“膏面色泽 不均匀”。
19
10
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。 树图中的主要类别一般可以不先从“5M1E”出发，而是根据具体的质量问 题或逻辑关系去选取。
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。
FTA（故障树图）培训材料
1
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。
FMEA与FTA的比较
17
实例1：目的手段型
18
实例2：因果分析型
例：某制药厂生产骨痛贴膏 ，出现废片率高的问题。经 过调查，症结是“膏面色泽 不均匀”。
19
FA故障树分析课件
故障树应由设计人员在FMEA基础上建立。可靠性专业 人员协助、指导，并由有关人员审查，以保证故障树 逻辑关系的正确性。
应与FMEA工作相结合
应通过FMEA找出影响安全及任务成功的关键故障模 式（即I、II类严酷度的故障模式）作为顶事件，建立
故障树进行多因素分析，9找出各种故障模式组合，为 2023/12/30
内容提要
概述 故障树的基本概念
定义 目的、特点
FTA工作要求
常用事件、逻辑门符号
故障树分析
定性分析
定量分析
1
重要度分析
2023/12/30
概述
切尔诺贝利核泄露事故、美国的挑战者号升空后爆炸 和印度的博帕尔化学物质泄露。
FMECA：单因素分析法，只能分析单个故障模式对系 统的影响。
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
采取措 施，提 高产品 可靠性 和安全 性
FTA 报告
2023/12/30
18
故障树定性分析
目的
寻找顶事件的原因事件及原因事件的组合（最小割集 ）
发现潜在的故障 发现设计的薄弱环节，以便改进设计 指导故障诊断，改进使用和维修方案
A
时，输出事件A才发生。
顺序条件
B
A
非门：输出事件A是输入事件B的逆事件。
B
2023/12/30
15
符号 故障树常用逻说辑明门符号
相同转移符号（A是子树代号，用字母数字表示）：
A
A
左图表示“下面转到以字母数字为代号所指的地方去”
右图表示“由具有相同字母数字的符号处转移到这里 来”
应与FMEA工作相结合
应通过FMEA找出影响安全及任务成功的关键故障模 式（即I、II类严酷度的故障模式）作为顶事件，建立
故障树进行多因素分析，9找出各种故障模式组合，为 2023/12/30
内容提要
概述 故障树的基本概念
定义 目的、特点
FTA工作要求
常用事件、逻辑门符号
故障树分析
定性分析
定量分析
1
重要度分析
2023/12/30
概述
切尔诺贝利核泄露事故、美国的挑战者号升空后爆炸 和印度的博帕尔化学物质泄露。
FMECA：单因素分析法，只能分析单个故障模式对系 统的影响。
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
采取措 施，提 高产品 可靠性 和安全 性
FTA 报告
2023/12/30
18
故障树定性分析
目的
寻找顶事件的原因事件及原因事件的组合（最小割集 ）
发现潜在的故障 发现设计的薄弱环节，以便改进设计 指导故障诊断，改进使用和维修方案
A
时，输出事件A才发生。
顺序条件
B
A
非门：输出事件A是输入事件B的逆事件。
B
2023/12/30
15
符号 故障树常用逻说辑明门符号
相同转移符号（A是子树代号，用字母数字表示）：
A
A
左图表示“下面转到以字母数字为代号所指的地方去”
右图表示“由具有相同字母数字的符号处转移到这里 来”
《故障树分析》课件
编制方法
02
03
编制注意事项
采用演绎法，从上至下逐层展开 ，将上一级故障与下一级故障之 间用逻辑门连接。
确保故障树完整、准确，避免遗 漏重要故障路径，同时简化不必 要的细节。
故障树的规范化
规范化目的
为了便于分析和比较不同系统的故障树，需要 将故障树规范化。
规范化方法
采用统一的符号和格式表示各级故障事件和逻 辑门，制定规范化的故障树绘制标准。
详细描述
航天器故障分析涉及多个子系统，如推进系统、控制系统、通信系统等，每个子系统又包含多个部件。通过故障 树分析，可以识别出导致航天器故障的关键因素，进而采取相应的预防措施，提高航天器的可靠性。
案例二：核电站故障分析
总结词
严重后果、安全重要性
详细描述
核电站的故障可能导致放射性物质泄漏、环境污染等严重后果。通过故障树分析，可以识别出导致核 电站故障的潜在因素，如设备故障、人为操作失误等，并制定相应的预防措施，确保核电站的安全运 行。
故障树软件的优势与局限性
01
需要一定的学习成本，需要用户具备一定的故障树分
析基础；
02
对于大型和复杂的故障树，可能需要较长时间进行建
模和分析；
03
对于某些特定领域或复杂系统，可能需要定制化的故
障树软件或结合其他工具进行综合分析。
05
故障树分析案例
案例一：航天器故障分析
总结词
复杂系统、高可靠性要求
规范化要求
确保规范化后的故障树结构清晰、易于理解，同时保持原有的逻辑关系。
故障树的简化
简化目的
为了提高故障树分析的效率和实用性，需要对过于复杂的故障树进 行简化。
简化方法
合并重复或相似的基本事件，去除对顶事件影响微弱的基本事件， 简化复杂的逻辑关系。
故障树分析(上)课件
顶事件是故障树分析的出发点， 通常是系统故障或事故的最终结 果。
顶事件选择原则
选择具有重大影响的故障或事故 作为顶事件，能够为分析提供明 确的目标和方向。
故障树的编制
编制步骤
从顶事件开始，逐级向下分析导致顶 事件发生的直接原因和间接原因，直 到基本事件。
编制方法
采用演绎法，从结果追溯原因，逐层 深入分析。
03
事件
在系统中发生或可能发生 的状态变化，如设备故障 、人员失误等。
门
表示事件之间的逻辑关系 ，如与门、或门等。
树
表示事件之间的层次关系 ，从顶事件到底事件的层 次结构。
故障树分析的步骤
确定顶事件
顶事件是导致系统故障的最终 结果事件，通常是系统中最不
希望发生的事件。
软件将分析结果以图形、表格等形式输出 ，方便用户查看和解读。
故障树软件的应用实例
航空航天领域
在航空航天领域，故障树软件广 泛应用于航天器的故障诊断和可 靠性分析，为航天器的安全运行
提供保障。
核能工业领域
在核能工业领域，故障树软件用于 分析核反应堆的故障模式和影响， 为核设施的安全运行提供决策支持 。
故障树分析(上)课件
• 故障树分析简介 • 故障树的建立 • 故障树的分析技术 • 故障树的软件应用 • 故障树的局限性及未来发展
目录
01
故障树分析简介
定义与目的
定义
故障树分析是一种系统工程技术，用于分析系统故障的原因和机理，识别系统 中的薄弱环节，并采取相应的改进措施。
目的
通过故障树分析，可以确定导致系统故障的各种可能因素，评估它们对系统可 靠性的影响，并制定相应的预防和改进措施，提高系统的可靠性和安全性。
顶事件选择原则
选择具有重大影响的故障或事故 作为顶事件，能够为分析提供明 确的目标和方向。
故障树的编制
编制步骤
从顶事件开始，逐级向下分析导致顶 事件发生的直接原因和间接原因，直 到基本事件。
编制方法
采用演绎法，从结果追溯原因，逐层 深入分析。
03
事件
在系统中发生或可能发生 的状态变化，如设备故障 、人员失误等。
门
表示事件之间的逻辑关系 ，如与门、或门等。
树
表示事件之间的层次关系 ，从顶事件到底事件的层 次结构。
故障树分析的步骤
确定顶事件
顶事件是导致系统故障的最终 结果事件，通常是系统中最不
希望发生的事件。
软件将分析结果以图形、表格等形式输出 ，方便用户查看和解读。
故障树软件的应用实例
航空航天领域
在航空航天领域，故障树软件广 泛应用于航天器的故障诊断和可 靠性分析，为航天器的安全运行
提供保障。
核能工业领域
在核能工业领域，故障树软件用于 分析核反应堆的故障模式和影响， 为核设施的安全运行提供决策支持 。
故障树分析(上)课件
• 故障树分析简介 • 故障树的建立 • 故障树的分析技术 • 故障树的软件应用 • 故障树的局限性及未来发展
目录
01
故障树分析简介
定义与目的
定义
故障树分析是一种系统工程技术，用于分析系统故障的原因和机理，识别系统 中的薄弱环节，并采取相应的改进措施。
目的
通过故障树分析，可以确定导致系统故障的各种可能因素，评估它们对系统可 靠性的影响，并制定相应的预防和改进措施，提高系统的可靠性和安全性。
故障树(课堂PPT)
1
渐发性故障 是由于各种影响因素的作用使设备的初始
参数逐渐劣化、衰减过程逐渐发展而引 起的故障。一般与设备零部件的磨损、 腐蚀、疲劳及老化有关，是在工作过程 中逐渐形成的。这类故障的发生一般有 明显的预兆，能通过预先检查或监视早 期发现，如能采取一定的预防措施，可 以控制或延缓故障的发生。
2
(2)按故障发生的后果分类 按故障发生的后果可分为功能性故障与
第四节 故障树
▪ 一、基本概念 ▪ （一)设备故障的分类 ▪ （l）按故障发生的速度分类
按故障发生的速度可分为突发性故障和渐发性故 障。
突发性故障是由于各种不利因素和偶然的外界影 响的共同作用超出了设备所能承受的限度而突然发 生的故障。这类故障一般无明显征兆，是突然发生 的，依靠事前检查或监视不能预知的故障。 ▪ 如因使用机器不当或超负荷使用而引起零部件损坏； ▪ 因润滑油中断而使零件产生热变形裂纹； ▪ 因电压过高、电流过大而引起元器件损坏而造成的 故障。
14
(4)先抓主要矛盾，开始建树应先考虑主要的、 可能性很大的以及关键性（以致命度、重 要度衡量)的故障事件，然后在逐步细化分 解过程中再考虑次要的、不常发生的以及 后果不严重的次要故障事件；
(5)强调严密的逻辑性和系统中事件的逻辑 关系，条件必须清楚，不可紊乱和自相矛 盾。
15
泰坦尼克海难
顶事件
参数型故障。 功能故障是指设备不能继续完成自己规
定功能的故障。这类故障往往是由于个别 零件损坏造成的，如内燃机不能发动，油 泵不能供油。
参数故障是指设备的工作参数不能保持 在允许范围内的故障。这类故障属渐发性 的，一般不妨碍设备的运转，但影响产品 的加工质量，如机床加工精度达不到规定 标准，动力设备出力达不到规定值的故障。
渐发性故障 是由于各种影响因素的作用使设备的初始
参数逐渐劣化、衰减过程逐渐发展而引 起的故障。一般与设备零部件的磨损、 腐蚀、疲劳及老化有关，是在工作过程 中逐渐形成的。这类故障的发生一般有 明显的预兆，能通过预先检查或监视早 期发现，如能采取一定的预防措施，可 以控制或延缓故障的发生。
2
(2)按故障发生的后果分类 按故障发生的后果可分为功能性故障与
第四节 故障树
▪ 一、基本概念 ▪ （一)设备故障的分类 ▪ （l）按故障发生的速度分类
按故障发生的速度可分为突发性故障和渐发性故 障。
突发性故障是由于各种不利因素和偶然的外界影 响的共同作用超出了设备所能承受的限度而突然发 生的故障。这类故障一般无明显征兆，是突然发生 的，依靠事前检查或监视不能预知的故障。 ▪ 如因使用机器不当或超负荷使用而引起零部件损坏； ▪ 因润滑油中断而使零件产生热变形裂纹； ▪ 因电压过高、电流过大而引起元器件损坏而造成的 故障。
14
(4)先抓主要矛盾，开始建树应先考虑主要的、 可能性很大的以及关键性（以致命度、重 要度衡量)的故障事件，然后在逐步细化分 解过程中再考虑次要的、不常发生的以及 后果不严重的次要故障事件；
(5)强调严密的逻辑性和系统中事件的逻辑 关系，条件必须清楚，不可紊乱和自相矛 盾。
15
泰坦尼克海难
顶事件
参数型故障。 功能故障是指设备不能继续完成自己规
定功能的故障。这类故障往往是由于个别 零件损坏造成的，如内燃机不能发动，油 泵不能供油。
参数故障是指设备的工作参数不能保持 在允许范围内的故障。这类故障属渐发性 的，一般不妨碍设备的运转，但影响产品 的加工质量，如机床加工精度达不到规定 标准，动力设备出力达不到规定值的故障。
《故障树分析》课件
航空领域✈️
用于分析飞机系统的故障，并制定维修计划和改进措施。
核能工业⚛️
用于评估核电站的安全性，并提供预防和应对潜在故障的建议。
医疗设备
用于分析医疗设备的故障，并提高设备的可靠性和安全性。
故障树分析的基本思想和步骤
1
基本思想
将系统的故障转化为逻辑关系，在故障
步骤一
2
树中表示故障事件和其引起的原因之间
可以帮助决策者制定预防和应对故障的策略，提高系统的可靠性和安全性。
故障树分析的缺点
1
时间消耗
绘制和分析故障树需要耗费大量的时间和人力资源。
2
数据需求
需要大量的可靠性和故障数据来支持故障树分析的计算和评估。
3
专业知识
需要具备系统工程和故障分析的专业知识才能进行准确的故障树分析。
故障树分析与其他分析方法的区别
3
步骤二
的关系。
确定故障事件和其引起的基本原因。
绘制故障树，将基本原因和故障事件用
步骤三
进行逻辑运算，计算故障事件的概率和
系统的可靠性。
4
逻辑门连接起来。
故障树分析的优点
1
全面性
能够综合考虑系统中各种潜在故障的可能性。
2
可视化
通过绘制故障树，可以直观地展示故障事件和其引起的原因之间的关系。
3
决策支持
乘积。
生概率的和减去各基本事件同
的补数。
时发生的概率。
故障树的概率计算
通过对故障树进行逻辑运算，可以计算故障事件发生的概率。常用的方法包
括布尔代数法、割集法和事件树法。
《故障树分析》PPT课件
故障树分析是一种常用的风险分析方法，用于识别系统中的潜在故障并分析
用于分析飞机系统的故障，并制定维修计划和改进措施。
核能工业⚛️
用于评估核电站的安全性，并提供预防和应对潜在故障的建议。
医疗设备
用于分析医疗设备的故障，并提高设备的可靠性和安全性。
故障树分析的基本思想和步骤
1
基本思想
将系统的故障转化为逻辑关系，在故障
步骤一
2
树中表示故障事件和其引起的原因之间
可以帮助决策者制定预防和应对故障的策略，提高系统的可靠性和安全性。
故障树分析的缺点
1
时间消耗
绘制和分析故障树需要耗费大量的时间和人力资源。
2
数据需求
需要大量的可靠性和故障数据来支持故障树分析的计算和评估。
3
专业知识
需要具备系统工程和故障分析的专业知识才能进行准确的故障树分析。
故障树分析与其他分析方法的区别
3
步骤二
的关系。
确定故障事件和其引起的基本原因。
绘制故障树，将基本原因和故障事件用
步骤三
进行逻辑运算，计算故障事件的概率和
系统的可靠性。
4
逻辑门连接起来。
故障树分析的优点
1
全面性
能够综合考虑系统中各种潜在故障的可能性。
2
可视化
通过绘制故障树，可以直观地展示故障事件和其引起的原因之间的关系。
3
决策支持
乘积。
生概率的和减去各基本事件同
的补数。
时发生的概率。
故障树的概率计算
通过对故障树进行逻辑运算，可以计算故障事件发生的概率。常用的方法包
括布尔代数法、割集法和事件树法。
《故障树分析》PPT课件
故障树分析是一种常用的风险分析方法，用于识别系统中的潜在故障并分析
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，这样的路集就是最小路集。 16
最小割集的意义
22
案例一：故障树分析法在化学生产上的应用
化工生产常处于易燃、易爆、有毒的生产环境中，经常会引发各类事故。[3]拟建的亚洲首家甲醇 羰基化合成醋酐生产即属此类。应用FTA对其进行分析，目的在于找出事故发生的基本原因事件， 以便对甲醇羰基化生产醋酐采取安全措施和加强安全监控。
1.甲醇羰基化生产醋酐合成反应釜爆炸事故树的编制
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
4
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。
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：
阶数越小的最小割集越重要 在低阶最小割集中出现的底事件比高阶最小割集中的
底事件重要 在最小割集阶数相同的条件下，在不同最小割集中重
复出现的次数越多的底事件越重要
顶事件 T
X1
中间事件 M
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，这样的路集就是最小路集。 16
最小割集的意义
22
案例一：故障树分析法在化学生产上的应用
化工生产常处于易燃、易爆、有毒的生产环境中，经常会引发各类事故。[3]拟建的亚洲首家甲醇 羰基化合成醋酐生产即属此类。应用FTA对其进行分析，目的在于找出事故发生的基本原因事件， 以便对甲醇羰基化生产醋酐采取安全措施和加强安全监控。
1.甲醇羰基化生产醋酐合成反应釜爆炸事故树的编制
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
4
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。
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：
阶数越小的最小割集越重要 在低阶最小割集中出现的底事件比高阶最小割集中的
底事件重要 在最小割集阶数相同的条件下，在不同最小割集中重
复出现的次数越多的底事件越重要
顶事件 T
X1
中间事件 M
11第五章故障树分析01
形简明而设置的符号。
转移符号可分为
相同转移符号 相似转移符号
⑴ 相同转移符号，见图5所示。
(子树代 号字母数字)
(同左)
(a)转向符号
(b)转此符号
图5相同转移符号
15
(2) 相似转移符号，见图6所示。
（同右）
不同事件标号
XX—XX （若事件标号
相同不写）
(a) 转向符号
（子树代号）
(b) 转此符号
图6相似转移符号
16
A 表示同 A
下面的子树 ，
A
在分图中找。
A 表示同 A 下面的子树，
仅是将事件××—××改成××—××， A 应在总图中找。
小结：故障树常用主要符号列于下表
17
由上述可见，故障树是用事件符号、逻辑门 符号和转移符号描述系统中各事件之间的倒立树 状因果关系图。下面讨论如可建树。
号如图5-1(a)。
(a) 与门
(b) 或门 (c) 禁门
图5-1逻辑门符号
(d) 异或门
12
(2) 或门——表示至少一个输入事件发生时 输出事件就发生。符号如图5-1(b)。
(3) 禁门——当给定条件满足时,则输入事 件直接引起输出事件发生,否则不发生。椭圆 形内注明条件。符号如图5-1(c)。
32
1
(X ) 0
当i ki 1,2,, n 其他
（5-3）
式中 k--- 使系统发生故障的最少底事件。 其故障树如图5-11所示,相当于可靠性框图
k/n［G］的表决系统。
图5-9
图5-10
图5-11
4. 简单与门、或门混合系统的结构函数
33
如图5-12所示。
图5-9
故障树分析全面 ppt课件
1. 故障树的建造
精益智造平台
建树步骤：
1) 掌握系统
包括系统的设计资料(如说明书、原理图、结构图)、试验资料 （试验报告、试验记录等）、使用维护资料以及用户信息等
2) 选择顶事件
顶事件的选取根据分析的目的不同，可分别考虑对系统技术性 能、可靠性和安全性、经济性等影响显著的故障事件。如 “飞机起落架放不下来”将直接危及飞机安全。当对起落架 进行安全性分析时，就可以选“起落架放不下来”这一顶事 件进行故障树分析
无法解决一个底事件对应多个故障现象（即故障树之间的 交叉）等问题。
故障树的构成是依照一定的人的认识和经验来构造的，如 果人的知识不完全或不准确，对故障系统的诊断就往往会 有纰漏。FTA是一种系统化的演绎方法，所以分析过程比较 繁琐，计算量很大，需要借助于计算机完成，在分析过程 中稍有疏忽，有可能漏过某一个后果严重的故障模式。
是一种图形演绎法，是故障事件在一定条件下的逻辑推理 方法，可针对某一故障事件，作层层追踪分析(自上而下)；
这种图形化的方法清楚易懂，使人们对所描述的事件之间 的逻辑关系一目了然，而且便于对各种事件之间复杂的逻 辑关系进行深入的定性和定量分析；
由于故障树将系统故障的各种可能因素联系起来，可有效 找出系统薄弱环节和系统的故障谱，在系统设计阶段有助 于判明系统的隐患和潜在故障，以便提高系统的可靠性；
1. 故障树的建造
精益智造平台
常用的建树方法为演绎法，从顶事件开始，由上而 下，逐级进行分析，即
1）分析顶事件发生的直接原因，将顶事件作为逻 辑门的输出事件，将所有引起顶事件发生的直接原 因作为输入事件，根据它们之间的逻辑关系用适当 的逻辑门连接起来
2）对每一个中间事件用同样方法，逐级向下分析， 直到所有的输入事件都不需要继续分析为止（此时 故障机理或概率分布都是已知的）
故障树分析法完整版.ppt
结构重要度排序。
4.事故树定量分析：
依据各基本事件的发生概率，求解顶上事件的发生概 率。在求出顶上事件概率的基础上，求解各基本事件
的概率重要度及临界重要度。
5.制定安全对策：
依据上述分析结果及安全投入的可能，寻求降低事故 概率的最佳方案，以便达到预定概率目标的要求。
课件
事 故 树 分 析 流 程 图
1.最小割集 1)最小割集的概念
割集：导致顶上事件发生的基本事件的集合，也就是 说，事故树中，一组基本事件能够引起顶上事件发生， 这组基本事件就称为割集。
最小割集：导致顶上事件发生的最低限度的基本事件 的集合。
2)最小割集的求法 布尔代数化简法
逻辑（布尔）代数的一般知识课件
•一、逻辑代数的一般知识 •1.逻辑值和逻辑变量
0+1=1
若B恒等于“0” A+0=0
1+0=1
1+1=1
• 2）逻辑与（逻辑乘） “－”或“∩”
Z=A·B或（或A×B、AB、A∩B）
0·0=0 如果B恒等于“0” A·0=0
0·1=0
若B恒等于“1” A·1=A
1·0=0
1·1=1
• 逻辑非
课件
• 设A是任何一个逻辑变量，逻辑变量A的逻辑非 确定另一个逻辑变量Z
课件
常用事件及其符号
课件
常用逻辑门及其符号
事故树分析法课件
建造事故树时的注意事项：
课件
事故树反映出系统故障的内在联系和逻辑关系，
同时能使人一幕了然，形象地掌握这种联系与关系， 并据此进行正确的分析。
1.熟悉分析系统：建造事故树由全面熟悉开始。必 须从功能的联系入手，充分了解与人员有关的功能，
《故障树分析报告》课件
《故障树分析报告》PPT 课件
在这个PPT课件中，将会详细介绍故障树分析。从概述、故障树构建、故障 树分析方法到应用，了解故障树分析的作用和流程，并通过实例和应用展示 其价值。
概述
故障树分析是什么？
故障树分析是一种用于识别系统或过程中可能发生的故障的方法，通过分析故障事件之间的 因果关系。
故障树分析的作用
故障树分析实例
实例简介
以工厂生产过程中的故障为例，展示故障树分析的 应用。
故障树构建
定义故障事件、分类故障事件、描述故障事件和分 析因果关系。
故障树分析
故障树改进
通过故障树分析，确定故障事件的原因和潜在路径。 根据分析结果，提出改进措施以预防故障的发生。
故障树分析应用
1 工程应用
故障树分析广泛应用于工 程领域，如航空航天、核 能和交通运输等。
3 故障树分析的未来应
用方向
故障树分析有望在更多领 域得到应用，如人工智能 和智能交通。
参考文献
• 文献1 • 文献2 • 文献3
故障树分析可以帮助我们理解故障发生的原因，评估风险和安全性，以及制定有效的预防和 修复措施。
故障树分析的流程
故障树分析包括定义故障事件、描述故障事件、因果分析和构建故障树。
故障树构建
故障事件定义
明确定义可能的故障事件，例如系统故障、设备故障或操作失误。
故障事件分类
根据故障事件的性质和来源进行分类，例如硬件故障、软件故障或环境故障。
2 安全评估
通过故障树分析，评估系 统或过程的安全性，为风 险管理提供依据。
3 事故分析
在事故调查中使用故障树 分析，确定事故发生的根 和
局限性
故障树分析可以帮助我们 深入了解故障的原因，但 需要准确的数据和专业的 知识。
在这个PPT课件中，将会详细介绍故障树分析。从概述、故障树构建、故障 树分析方法到应用，了解故障树分析的作用和流程，并通过实例和应用展示 其价值。
概述
故障树分析是什么？
故障树分析是一种用于识别系统或过程中可能发生的故障的方法，通过分析故障事件之间的 因果关系。
故障树分析的作用
故障树分析实例
实例简介
以工厂生产过程中的故障为例，展示故障树分析的 应用。
故障树构建
定义故障事件、分类故障事件、描述故障事件和分 析因果关系。
故障树分析
故障树改进
通过故障树分析，确定故障事件的原因和潜在路径。 根据分析结果，提出改进措施以预防故障的发生。
故障树分析应用
1 工程应用
故障树分析广泛应用于工 程领域，如航空航天、核 能和交通运输等。
3 故障树分析的未来应
用方向
故障树分析有望在更多领 域得到应用，如人工智能 和智能交通。
参考文献
• 文献1 • 文献2 • 文献3
故障树分析可以帮助我们理解故障发生的原因，评估风险和安全性，以及制定有效的预防和 修复措施。
故障树分析的流程
故障树分析包括定义故障事件、描述故障事件、因果分析和构建故障树。
故障树构建
故障事件定义
明确定义可能的故障事件，例如系统故障、设备故障或操作失误。
故障事件分类
根据故障事件的性质和来源进行分类，例如硬件故障、软件故障或环境故障。
2 安全评估
通过故障树分析，评估系 统或过程的安全性，为风 险管理提供依据。
3 事故分析
在事故调查中使用故障树 分析，确定事故发生的根 和
局限性
故障树分析可以帮助我们 深入了解故障的原因，但 需要准确的数据和专业的 知识。
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4. 故障树的简化和模块分解
故障树的简化和模块分解并不是故障树分析的必 要步骤。对故障树不作简化和模块分解，或简化和模 块分解不完全，并不会影响以后定性分析和定量分析 的结果。然而，对故障树尽可能的简化和模块分解， 可有效减少故障树的规模，从而减少分析工作量
故障树的简化
用相同转移符号表示相同子树，用相似转移符号表示 相似子树
常用的建树方法为演绎法，从顶事件开始，由上而下， 逐级进行分析，即
1）分析顶事件发生的直接原因，将顶事件作为逻辑门 的输出事件，将所有引起顶事件发生的直接原因作为 输入事件，根据它们之间的逻辑关系用适当的逻辑门 连接起来
2）对每一个中间事件用同样方法，逐级向下分析，直 到所有的输入事件都不需要继续分析为止（此时故障 机理或概率分布都是已知的）
(2) 建立故障树 (3) 故障树的定性分析
a) 故障树的简化 b) 求最小割集
(4) 故障树的定量分析
a) 求顶事件的发生概率 b) 重要度分析
(5) 确定设计上的薄弱环节（找出问题所在） (6)采取措施，提高产品- 的可靠性和安全性 3
常用事件及其符号
-
4
常用逻辑门及其符号
-
5
1. 故障树的建造
故障树分析
故障树分析是以故障树作为模型对系统进行可靠 性分析的一种方法，是系统安全分析方法中应用最广 泛的一种自上而下逐层展开的图形演绎的分析方法。
在系统设计过程中通过对可能造成系统失效的各 种因素（包括硬件、软件、环境、人为因素）进行分 析，画出逻辑框图（失效树），从而确定系统失效原 因的各种可能组合方式或其发生概率，以计算的系统 失效概率，采取相应的纠正措施，以提高系统可靠性 的一种设计分析方法。
电源
开关
电机 (马达)
电路开关合上后马达不转
(1) 建树工作要求建树者 对于系统及其组成部分 有充分的了解
(2) 应由设计人员、使用 维修人员、可靠性安全 性工程技术人员共同研 究完成。
(3) 建树是一个多次反复、 逐步深入完善的过程。
马达 故障
-
开关合上后无电源
电源 故障
线路 故障
6
1. 故障树的建造
2) 故障事件要严格定义 否则将难以得到正确的故障树。复杂系统的FTA工作往 往由许多人共同完成，如定义不统一，将会建出不一 致的故障树
3) 应从上向下逐级建树 这样可防止建树时发生事件的遗漏
-
11
2. 建树注意事项
4) 建树时不允许门与门直接相连 为了防止不对中间事件严格定义就仓促建树，从而导致 难以进行评审，或导致逻辑混乱使后续建树时出错。
-
8
1. 故障树的建造
3) 建造故障树
对于复杂系统，建树时应按系统层次由上到下 逐级展开。如“飞机起落架放不下来”这一事 件，其原因：
收放机构本身发生故障（机构卡死）
上位锁故障
收放作动筒故障
连杆机构故障
液压系统故障（如管路泄漏造成动力不足）
电磁控制系统故障 -
9
1. 故障树的建造
飞机起落架放不下来
-
1
概述
FTA的特点：
是一种图形演绎法，是故障事件在一定条件下的逻辑 推理方法，可针对某一故障事件，作层层追踪分析；
这种图形化的方法清楚易懂，使人们对所描述的事件
之间的逻辑关系一目了然，而且便于对各种事件之间 复杂的逻辑关系进行深入的定性和定量分析；
由于故障树将系统故障的各种可能因素联系起来，可
-
7
1. 故障树的建造
建树步骤：
1) 掌握系统
包括系统的设计资料(如说明书、原理图、结构图)、 试验资料（试验报告、试验记录等）、使用维护资料 以及用户信息等
2) 选择顶事件
顶事件的选取根据分析的目的不同，可分别考虑对 系统技术性能、可靠性和安全性、经济性等影响显著 的故障事件。如“飞机起落架放不下来”将直接危及 飞机安全。当对起落架进行安全性分析时，就可以选 “起落架放不下来”这一顶事件进行故障树分析
3. 故障树的规范化
在对故障树进行分析之前应首先对故障树进行 规范化处理，使之成为规范化故障树，以便进 行定性和定量分析
规范化故障树是指仅含有“顶事件、中间事件、 基本事件” 三类事件，以及“与”、“或”、 “非”三种逻辑门的故障树
为此需要对故障树中的特殊事件和特殊逻辑门 进行处理和变换
-
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有效找出系统薄弱环节和系统的故障谱，在系统设计
阶段有助于判明系统的隐患和潜在故障，以便提高系 统的可靠性；
故障树可作为管理和维修人员的一个形象的管理、维
修指南，可用于培训使用、维修和管理人员，可用来
制订维修计划和检修排故方- 案
2
故障树分析的一般步骤
(1) 选择顶事件
据工程实际需要选择合理的顶事件
用布尔代数法简化，去掉明显的逻辑多余事件和明显 的逻辑多余门
-
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4. 故障树的简化和模块分解
故障树的模块分解
模块：故障树中至少两个底事件的集合，向上可到达 同一逻辑门，而且必须通过此门才能到达顶事件 按模块的定义，找出故障树中尽可能大的模块 每个模块构成一个模块子树，可单独地进行定性分析 和定量分析 对每个模块子树用一个等效的虚设底事件来代替，将 顶事件与各模块之间的关系，转换为顶事件与底事件 之间的关系，从而使原故障树得以简化
-
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5. 故障树定性分析
求最小割集。研究最小割集可以找出故障树的 薄弱环节
割集是故障树的若干底事件的集合，如果这些 底事件都发生,则顶事件必然发生
最小割集是底事件数目不能再减少的割集，即 在最小割集中任意去掉一个底事件之后，剩下 的底事件集合就不是割集
一个最小割集代表引起故障树顶事件发生的一 种故障模式
液压系 统故障
电磁控 制系统 故障
收放机构本身发生故 障
上位锁
故障 -
收放作 动筒故 障
连杆机 构故障
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2. 建树注意事项
1) 明确建树边界条件 建树前应对分析作出合理的假设。如导线不会故障、
暂不考虑人为故障、软件故障等的一些假设 应在FHA的基础上，将那些不重要的因素舍去，从而
减少树的规模及突出重点
5) 用直接事件代替间接事件 使事件具有明确的定义且便于进一步向下发展
6) 重视共因事件
共同的故障原因会引起不同的部件故障甚至不同的系 统故障
共因事件对系统故障发生概率影响很大，故建树时必 须妥善处理共因事件
若某个故障事件是共因事件，则对故障树的不同分支 中出现该事件必须使用同一事件符号
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