可靠性-故障树分析

型号可靠性工程之

——————故障树分析（FTA）耿宝功4.1分析目的利用演绎法逐级分析，分析导致某种故障（顶事件）的各种可能原因，直到最基本的原因，并通过逻辑关系的分析确定潜在的硬件、软件的设计缺陷，以便采取改进措施。4.2依据⑴GJB450A—2004《装备可靠性工作通用要求》；⑵GJB/Z768A—98《故障树分析指南》；⑶GJB451A—2005《可靠性维修性保障性术语》。4.3适用对象与适用时机FTA一般适用于可能会导致产生安全或严重影响任务完成的关键、重要的产品；适用于产品工程研制阶段的设计分析和事故后原因分析。4.4故障树分析的程序故障树分析的流程：开始准备工作熟悉产品确定分析目的确定故障判据选择顶事件建立故障树故障树定性分析求最小割集最小割集分析故障树定量分析求顶事件发生概率重要度计算薄弱环节分析与建议FTA报告4.5选择顶事件顶事件是建立故障树的基础，选择的方法如下：⑴在设计过程中进行FTA，一般从显著影响产品各种性能的故障中确定顶事件。⑵在FTA之前若进行了FME(C)A,则直接可以从故障后果中选择一种故障模式作为顶事件。⑶发生重大故障或者事故后可将次事件作为顶事件。对于顶事件必须严格定义，对于产品有多个不希望事件，则要分别作为顶事件进行FTA分析。4.6故障树的建立序号符号名称说明1基本事件（底事件）在特定的故障树分析中无须探明其发生原因的底事件2未探明事件原则上应进一步探明其原因但暂时不必或者不能探明其原因的底事件3结果事件(中间事件或顶事件)FTA中由其它事件或者事件组合所导致的事件。位于故障树顶端的结果事件为顶事件，位于顶事件和底事件之间的结果事件为中间事件。故障树中常用事件的符号故障树中常用的逻辑门及符号与门或门非门

表决门异或门禁门故障树常用转移符号转向符号转此符号

转向符号转此符号建立故障树的基本原则①明确建树边界条件，简化系统的构成②故障事件应严格定义③应从上向下逐级建树④建树时不允许门—门直接相连⑤把对事件的抽象描述具体化⑥处理共因事件和互斥事件故障树的建立程序开始将顶事件作为输出事件分析建立导致输出事件的所有下一级输入事件分析建立输入事件与输出事件之间的逻辑门关系画出输出事件与输入事件之间的故障树所有输入事件是否都为底事件故障树规范化表达是建树结束存在中间事件，将其作为输出事件继续展开否建树示例M开关闭合后电机不转+电机故障开关闭合无电流+电源故障线路故障FTA4.7故障树定性分析

目的：寻找导致顶事件发生的原因事件及原因事件的组合，以便进行改进。割集:故障树中一些底事件的集合，当这些底事件同时发生时，顶事件必然发生。最小割集：若将割集中所含的底事件任意去掉一个就不在成为割集了，那么这样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：从所有底事件开始，逐级向上找事件集合，最终获得故障树的最小割集。下行法：从顶事件开始，逐级向下找事件的集合，最终获得故障树的最小割集。最小割集分析目的：为了找出改进设计方向及指导故障诊断、确定维修次序。比较原则：①阶数越小的最小割集越重要。②在低阶最小割集中的底事件比高阶最小割集中的底事件重要。③在最小割集阶数相同的情况下，在不同最小割集中重复出现的次数越多的底事件越重要。4.8故障树定量分析目的：在底事件互相独立和已知其发生概率的条件下，计算顶事件发生概率和底事件重要度等定量指标。

顶事件概率计算重要度分析①底事件概率重要度②底事件相对概率重要度4.9实施要点①应在设计早期就进行FTA工作②贯彻“谁设计，谁分析”的原则③应首先开展FMECA工作④考虑环境、人为因素对产品的影响⑤顶事件应该在多个模式下单独分析⑥假设底事件独立，并只考虑发生与不发生⑦门与门不能直接相连⑧复杂产品的故障树应进行模块分析和简化，并采用软件进行辅助设计⑨都要进行定性分析，根据要求确定是否需要进行定量分析⑩必须进行薄弱环节分析及重要度分析⑾故障树分析的结果一定要影响产品的设计