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议题47:RBD、FTA、ETA和贝叶斯网络在工业设备故障建模中的有效性
可靠性框图(RBD)、故障树分析(FTA)、事件树分析(ETA)和贝叶斯网络被认为是安全和可靠性类的有用工具。这有多可靠?我们能讨论一下这是不是真的吗。
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评论
自由贸易协定
故障树分析;在60年代FTA中创建，为空军开发，并广泛应用于航空部门，为系统的可靠性提供图形表示，以预测需要进一步设计的元素和关键性能差的性能，并很好地洞察保持系统可用的整体生命周期成本。
流程的逻辑性质允许流程的清晰表示，主要是指出系统内可能导致完全失败的任何故障，而不需要设置额外的障碍。这在上述行业中非常重要，因为这种失败将带来灾难性的后果。使用FTA的主要优点是，它创建了相对简单的概率方程，允许对不同系统和组件进行比较的可量化分析。
FTA在非关键系统和具有多个故障状态的系统或修复率随故障的瞬态性质而变化的系统上的价值有限。例如，在海上行业，系统故障可能会重新配置，在井控等情况下，评估与时间相关的可靠性的重要性变得过于复杂和困难。
参考文献
[1]http://www.weibull.com/basics/fault-tree/index.htm
[２]http://www.theriac.org/DeskReference/PDFs/3Q2004.pdf
RBD
RBD主要是布尔逻辑的图形表示，就RBD的可靠性而言，在我看来，它只与创造者一样好，设置RBD最重要的方面是对组件和系统需求的广泛了解，以及系统功能之间相互作用的关键知识，以创建要形成的关系的可视化地图。
利用RBD的可量化方面(MTTF, MTBF, MTTR)，它成为非可靠性工程师设计SCE规划和分析这些组件的最有效PM制度的一个非常容易获得的工具，还需要备件库存，反过来在任何系统的规划和设计阶段增加了很大的价值，选择不同的组件，成本效益分析可能取决于系统中的临界性。
在RBD中不能准确地记录多个故障状态，这可能会极大地改变分析结果，并且可能需要创建多个RBD，从而造成额外的困难并降低工具的有效性。
参考文献
[1]http://www.weibull.com/basics/fault-tree/index.htm
[２]http://www.sars.org.uk/old-site-archive/BOK/Applied%20R&M%20Manual%20for%20Defence%20Systems%20 (gr - 77) / p3c30.pdf
自由贸易协定的依赖
每个设备都有故障模式，对潜在故障模式的分析有助于设计师关注和理解潜在设备故障的影响和涉及的风险。从而实现设备的可靠性，防止安全和环境危害。
正如Neil提到的FTA，它结合了设备故障和人为错误，可导致主要系统故障。FTA是一个很好的故障评估工具，因为它首先使用自顶向下的方法(从危险到原因)识别故障/危险。
我将从该技术所涉及的约束来讨论这个主题。首先，FTA的开发依赖于分析人员对所分析的系统的理解。理解上的疏漏将导致有偏差的故障树，从而导致对故障排除的偏差响应。此外，不良事件必须单独预测和分析。
FTA依赖于预期的贡献者。例如，在为报警中继系统设计FTA时，导致故障的重要因素只能包括设计者能够感知到的因素(仅限于设计者的理解)。此外，当在树中建模时，每个故障启动器必须被约束为两个条件模式，并且每个启动器故障率必须是可预测的(需要进行数值风险评估)。将所有这些约束应用到动态系统中可能无法正确地模拟事件中的故障/故障，其中多个模式相互作用并发挥替代作用。
因此，尽管FTA可以揭示人为错误，但它几乎不能确定潜在的原因，并且在具有大量安全关键故障的系统上不实用。在我看来，FTA易于阅读和理解，快速暴露关键路径，只要不太复杂，就可以为风险评估过程提供定性和定量数据。在复杂系统中，自由贸易区可用于对故障进行粗略的概述，尽管商业软件应用使自由贸易区得到了更广泛的应用。
[1] Henley, J & Kumamoto, H.可靠性工程和风险评估，纽约，Prentice-Hall, 1981
Ikechukwu Onyegiri
石油与天然气工程硕士
领结分析(BTA)
在Ejimuda提出的这个话题下，我想谈谈FTA、随意因素图表和ETA的协同适应，它们产生了蝴蝶结分析(也称为障碍图)。领结图是在不可能或不需要量化的安全情况下进行风险分析的结构化方法。它通过一系列事件线将危险和后果联系起来，通过障碍发展事件路线。
BTA包括以下步骤:确定主要事件及其危害，评估所有潜在威胁和不断升级的因素，确定防止危害释放的控制措施，以及确定缓解或恢复措施。在工业应用中，BTA作为一种失败分析方法，在[1]:逻辑结构化方法，完整风险管理等许多成功的应用中得到了广泛的认可。危害演示(例如在安全报告中)、沟通、关键系统、特定风险、程序和能力、组织改进以及保护层分析(LOPA)。每一个障碍都依赖于工业中进行的一项或多项活动来确保其存在和有效性。
虽然与传统方法相比，BTA似乎是一个行业领导者，同时提供清晰的沟通和更好的理解，认识到更大的控制权，实现更大的效率改进，但我不能说它是解决所有风险管理问题的灵丹妙药。BTA并不是真正的布尔逻辑，并且在与定量技术相关联时也存在困难，因为BTA没有直接量化绝对的风险水平。例如，要为工艺设施的每个单元的每个部分的每条线设计单独的保障措施，HAZOP倾向于采用比BTA更好的解决方案。在建模风险控制之间复杂的相互关系时，BTA并不是最佳解决方案。例如，如果对海上主油管泵进行故障分析，BTA将适合于建模一个易于沟通的演示，指出效率收益，如泵在线的好处，并在需要时进行最佳工作，但不能完全捕捉到如果泵在启动期间比预期速度慢，产量将在多大程度上被改变。我个人认为，BTA仍然是业界获得的最佳选择，并且随着商业软件的使用，限制可以被消除，尽管我觉得失效分析方法的有效性完全依赖于被建模的活动。
[1]领结法在现实世界中的应用经验教训。Steve Lewis，第六届全球过程安全大会，GCPS 2010。
Ikechukwu Onyegiri
石油与天然气工程硕士
作为对Ikechukwu的回应
我同意，领结分析是质量风险评估的领跑者，并被纳入到大多数安全案例中，但我想说的是，它并不是真正设计用于符合上述任何可靠性理论，这是一个参与工具，用于创建纯粹基于船员参与资产运行的风险评估，显示任何需要解决的人为因素推断，实际上只是瑞士奶酪模型的一个图形指标，使每个人都意识到障碍和缓解措施的重要性，以实现最优的安全水平，将行动审查和建议工具纳入BTA，允许在审查后对过程和分析可能需要的任何改进。
参考文献
[1]http://www.sro.hse.gov.uk/publicpages/ShowArticle.aspx?id=120(26/11/2012访问)
[２]http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1117770/(26/11/2012访问)
Fta, eta, RBD在确定失效机制中的有效性
事件树是一种归纳逻辑方法，用于识别给定初始事件的各种可能结果，其结果仅依赖于科学规律，而故障树分析(FTA)涉及许多事件的相互作用，使用简单的逻辑关系产生一个顶级事件。对于FTA来说，一旦事件的结构就位，事件的相互作用更多的是一种演绎分析。
要使用这些树来准确地确定故障机制，需要有良好的智力并了解操作的基本故障模式。因此，这些工具的可靠性或有效性取决于准确的人类推理，无论是手动操作还是通过使用容易出现完整性问题的软件进行操作。
参考文献
诺曼，M(1981) .可靠性和风险分析
评论1
感谢Neil对FTA和RBD的解释。如果说系统中的故障事件可以从RBD的角度逻辑地看待，那么故障事件可以通过FTA系统细致地分析了组合部分的用途在现实中。
请我们用RBD和FTA举例来分析这个例子。谢谢
Chukwumaijem M Ejimuda
安全与可靠性工程硕士。
用脱水系统演示RBD和FTA
在昨天的讲座之后，我认为自由贸易协定的方法与RBD具有相同的逻辑。
RBD用于显示给定系统的成功和每个组件的系统连接，即“串联”或“并联”(冗余)，而FTA用于显示系统的故障或故障。
用一个例子来说明这一点。让我们考虑一个脱水系统。
分析脱水系统的成功因素或成功概率。
构建下面的可靠性框图。
图1:脱水系统可靠性框图(克莱门斯，PL。, 1990)
在这里，我们将着眼于不同的系统组件并分析成功因素，即if开关(S)是在，脱水系统成功的概率取决于该系统的成功泵(P)或通过电喇叭(K)而且援助(B)成功或两者兼有。运用布尔逻辑分析脱水系统的成功，SnPnKnB或SnP或Sn (KnB)即，该组件是为了脱水系统工作。
分析故障树，即脱水系统不同部件的故障，如下所示
图2:脱水系统故障树分析图(Clemens, PL.， 1990)
这清楚地显示了可能导致整个系统(即组件)崩溃的每个组件的故障或故障S p k和b。
我对FTA的唯一问题是没有关于系统的新信息，它和设计师一样准确。
中方对此有何评论．
参考:
克莱门斯，PL. (1990)事件树分析，1990。Tullahoma, TN。
Chukwumaijem M Ejimuda
安全与可靠性工程硕士。
FTA分析的有效性和可靠性
亲爱的所有,
我同意上述观点。我想补充的是FTA, FTA本身是一个定性的方法，但定量的评价可以从它[1]。根据NASA的故障树手册与航空航天应用，FTA用于决策的以下用法是通过更好地理解导致顶级事件的事件。因此，可以优先考虑导致顶级事件的贡献者，以便制定预防顶级事件发生的主动步骤。
此外，FTA还可以作为监视工具来监视系统的性能。另一方面，它也可以用来管理资源，从一个不重要的事件和资源转移到管理重要的贡献者事件。
它还可用于系统设计过程中的评估。这是通过查看当前系统和事件的可靠性来实现的，因此，可以使用替代设备来减轻这种可靠性问题。最后，它还可以作为诊断工具来识别和减轻顶部事件的原因，或简化为设计预防程序的工具。
总之，可以说，自由贸易协定的基础是用来飞向月球的，因此，这表明它在解决系统(包括设备等)可靠性问题方面是如何有效和可靠的，不仅在短期内也是长期的。
问候,
阿纳斯·阿布德·拉赫曼
参考:
1.Stamatelatos, M.(2002)航空航天应用故障树手册。NASA安全和任务保证办公室。华盛顿特区。版本1.1可从:http://www.hq.nasa.gov/office/codeq/doctree/fthb.pdf
[2012年11月30日访问]
RBD, FTA, ETA和贝叶斯网络的有效性
这些工具在网络设备故障建模中得到了有效的应用。FTA(或HAZAN)提供了一种强大且常用的“自顶向下”程序工具。它从一个“顶级事件”开始，一直到设备所有可能的故障模式。它代表了一个纯粹的逻辑系统(AND, OR)，不包含时间元素，无论是隐式的还是显式的。
故障的ETA方法从“初始事件”开始，经过“工程安全特征”，以“成功”或“失败”到达评估。
RBD方法采用块法来分析具有平行和串联形成的破坏模式。
贝叶斯网络(BN)是一种概率图形模型，它表示关于不确定事件域的知识。BN图中的条件依赖关系通常使用已知的统计和计算方法来估计。
其中一些工具很复杂，需要高度理解用户才能有效地成功地使用它来预测故障。总的来说，我相信它们在建模系统故障方面是有效的。
注释2
通过讨论了解了这些方法的原理和优点。我们可以用现实生活中的场景或例子来讨论他们的陷阱吗?
Chukwumaijem M Ejimuda
安全与可靠性工程硕士。
RBD,FTA,ETA,BT的弱点
Chukwumaijem我同意你说的很多
讨论了RBD、FTA、ETA和贝叶斯技术对系统的作用。但
这种技术或过程会对系统产生负面影响
以下只是其中的几个例子。
·
不同可靠性技术的应用
可能很难，因为评估一个真实复杂系统的可靠性
这很有问题，也很乏味。
·
在某些情况下，它可以使设计
实施非常昂贵，经济上不可行，因为携带后
在分析之后，它将识别弱点并推荐冗余
提高整体可靠性会增加整体成本。
·
有时它会使系统变得复杂
以及在故障排除过程中难以识别故障等
相关的维护由于途径不同，涉及到很多其他的组成部分
在系统中。
因为这个原因，我是
认为RBD、FTA、ETA和贝叶斯的应用应该是针对a
非常重要的组成部分的工厂或系统，而不是整个工厂。或在
非常敏感的操作，如核电站，太空飞船(NASA)和飞机
项目。
精细的水下和井控
设备(高压、高温设备)可推荐使用
经过这样的敏感分析以确保保护的总可靠性
任何潜在的环境灾难。
这样可以减少
它的应用成本和系统复杂性的增加。
雅库布Abubakar
Msc。石油和天然气工程师
技巧的运用
正常的
0
假
假
假
en -
应用
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在我看来，使用上述技术非常有用，因为您可以得到正在使用的系统的可视化表示。这也意味着，如果您想提高系统的可靠性，您可以看到在哪里更改组件。在计算数字的可靠性上，我们的计算只和我们最初给出的数字一样可靠，这对任何其他使用这类方法的技术都是一样的。
罗斯的冬天
可再生能源硕士
FTA、RBD等是提高可靠性的工具
亲爱的所有,
很难给出任何关于FTA、RBD等失败的真实案例研究，因为这些都是可视化和缓解问题的工具。在我看来，唯一的失败是当这个工具的参数没有被很好地定义时。在这一点上，这不是工具的错，而是使用工具的人的错。
在我最后的评论中，我指出了美国宇航局在航空航天工业中的应用(或例子)，仅这一点就表明FTA正在被用作识别关键系统可靠性及其成功的工具。
此外，我同意Yakubu先生关于其局限性的评论，但工业正在转向使用软件辅助，如isograph[1]和ptc[2]等等。我们唯一能集中讨论的是这些软件算法的失败。
也有一些调整的FTA分析正在实施，如模糊逻辑[3]，以提高其可靠性和实施，因为我们在讲座中所学的是分析的基础，因为不同的行业将有不同的系统/参数。
问候,
阿拉斯
引用:
1.http://www.isograph-software.com/ftpover.htm
2.http://www.ptc.com/product/relex/fault-tree
3.李艳芳，黄慧珍，刘勇。(2012)一种新的故障树分析方法:模糊动态故障树。Eksplotacja I Niezawodnosc。维修与可靠性Vol.14 No. 3 Pg. 208-2014。
故障树分析(FTA)的有效性
故障树分析被认为是安全和可靠性分析中的另一种技术，是运筹学和系统可靠性中发现的许多象征性的“分析逻辑技术”之一。FTA是根据基本事件显示顶部事件的逻辑框图，也是一种图形化设计技术，可作为可靠性框图rbd方法的替代方案。尽管它是从上到下构建的，并且是根据事件而不是块构建的，但系统内路径的图形模型会导致可预见的和不希望发生的损失事件或故障。标准逻辑符号是(AND, OR等)，路径将相关事件和条件相互连接。因此，事件与RBD中的块具有相同的含义，而门被认为是故障树图[1]中的条件。
然而，使用FTA进行安全可靠性分析的优点是[2]:
•它作为一个可视化工具，帮助识别系统弱点
•它有助于显示可能导致系统或子系统故障的逻辑过程的清晰表示，因此，故障传播的清晰定性表示。
•被认为是故障隔离过程中最有效的工具。
•它不需要高功率的数学计算来产生定量分析，而是相对简单的故障概率方程(Pf)。
使用FTA的主要缺点是难以允许瞬态和间歇故障或具有备件的备用系统。难以表示系统的故障率或修复是依赖于状态的，而且如果系统有许多故障条件，可能需要为每一个单独的故障树[2]。
参考文献
[1]http://www.weibull.com/basics/fault-tree/index.htm
[２]http://www.theriac.org/DeskReference/PDFs/3Q2004.pdf
Eta和fta
我想讨论一下shell课上讲的故障树分析和事件树分析，以及它们的优缺点。
事件树分析:在这种方法中，故障的可能性和频率显示在一个图表中，故障可以在逻辑上进行分析。在这种技术中，许多分支从最初的事件开始到结果。因此，采取预防措施将有所帮助。考虑到概率和频率估计，它可以在定量和定性方面使用。它的一些优点是:
弱点:
故障树分析:在这种风险分析技术中，将通过调查事故或故障背后的原因来分析事故或故障。在造成损失或失败的因素之前，可以先对它们进行研究。它也用于定性和定量概念。它的一些优点是:
来源:
www.fault-tree.net
www.healthandsafetytips.co.uk
bada.hb.se / handle2320/10930
RBD
RBD技术是
通过创建冗余来增加系统的可靠性。它的
在确定组件如何连接方面的有用性允许增加
整个系统的可靠性。它的一些工业应用是
如下:
串联连接
与两个子组件并联连接
备品备件
活跃的冗余
除了创造
系统中的冗余，RBD可以用来显示可靠性的贡献
一个复杂系统的成败。这可以通过
计算平均故障时间(MTTF)、平均无故障时间(MTBF)、
平均修复时间(MTTR)。
参考
匿名2012，可靠性框图:应用R&M手册
防御系统C部分-技术[在线]可在:
http://www.sars.org.uk/old-site-archive/BOK/Applied%20R&M%20Manual%20for..。(gr - 77) / p3c30.pdf
[2012年11月16日访问]
FMEA与FTA的结合
你好,
谁能分享FMEA的输出是如何用于故障树分析的?