高阶篇：4.3）FTA故障树分析法-DFMEA的另外一张脸

本章目的：明确什么是FTA，及与DFMEA的关系。

1.FTA定义

故障树分析（FTA）

其一：故障树分析(Fault Tree Analysis，简称FTA)又称事故树分析，是安全系统工程中最重要的分析方法。事故树分析从一个可能的事故开始，自上而下、一层层的寻找顶事件的直接原因和间接原因事件，直到基本原因事件，并用逻辑图把这些事件之间的逻辑关系表达出来。
其二：FTA是系统分析的一种技术，它从单个的潜在失效模式来识别所有的可能原因，分析系统失误。FTA考虑的是相互关联的原因以及独立原因。除了故障树结构和所有的逻辑关联，通常FTA还包括了失效可能性的识别， 从而可以从零部件的可靠性来计算系统可靠性 （19） （参照图表D.2）。

1961年，FTA由美国贝尔电话研究室的华特先生首先提出的。它采用逻辑的方法，形象地进行危险的分析工作，特点是直观、明了，思路清晰，逻辑性强，可以做定性分析，也可以做定量分析。体现了以系统工程方法研究安全问题的系统性、准确性和预测性，它是安全系统工程的主要分析方法之一。

2.故障树分析中常用符号

故障树分析中常用符号见下表:

3.FTA与DFMEA的关系

其实作者在看见FTA树形结构例子的的时候，第一想到的就是下面这张图表。

所谓FTA，就是不同层次的失效模式的因果关系，可参考

高阶篇：4.3.2）DFMEA层级分明的失效模式、失效后果、失效原因。

所有，就作者看来：

FTA可以看作DFMEA的简化版（缺少预防控制，探测控制，评价系统），或是DFMEA的另外一张脸。

但FTA的树形表示法能更加性形象地表现失效模式间的关系。其失效原因的逻辑门的应用（多个原因或，且，非等产生实效后果），更能清楚分析原因所在。

这是DFMEA所欠缺的。

4.故障树分析法的优缺点

4.1 故障树分析法的优点

（1）事故树的果因关系清晰、形象。对导致事故的各种原因及逻辑关系能做出全面、简洁、形象地描述，从而使有关人员了解和掌握安全控制的要点和措施。

（2）根据各基本事件发生故障的频率数据，确定各基本事件对导致事故发生的影响程度——结构重要度。

// 这个和DFMEA的严重度判定不一样。

（3）既可进行定性分析，又可进行定量分析和系统评价。通过定性分析，确定各基本事件对事故影响的大小，从而可确定对各基本事件进行安全控制所应采取措施的优先顺序，为制定科学、合理的安全控制措施提供基本的依据。通过定量分析，依据各基本事件发生的概率，计算出顶上事件（事故）发生的概率，为实现系统的最佳安全控制目标提供一个具体量的概念，有助于其它各项指标的量化处理。

4.2 故障树分析法的缺点

（1）FTA分析事故原因是强项，但应用于原因导致事故发生的可能性推测是弱项。

（2）FTA分析是针对一个特定事故作分析，而不是针对一个过程或设备系统作分析，因此具有局部性。

（3）要求分析人员必须非常熟悉所分析的对象系统，能准确和熟练地应用分析方法。往往会出现不同分析人员编制的事故树和分析结果不同的现象。

（4）对于复杂系统，编制事故树的步骤较多，编制的事故树也较为庞大，计算也较为复杂，给进行定性、定量分析带来困难。

（5）要对系统进行定量分析，必须事先确定所有各基本事件发生的概率，否则无法进行定量分析。

5.FTA机械设计实例参考